電路接地在電路原理圖中看起來很簡單；但是，電路的實際性能是由其印制電路板（PCB）布局決定的。而且，接地節點的分析很困難，特別是對于DC/DC變換器，例如降壓型和升壓型變換器，這些電路的接地節點會聚快速變化的大電流。當接地節點移動時，系統性能會遭受影響并且該系統會輻射電磁干擾（EMI）。但是如果很好地理解“接地“引起的接地噪聲的物理本質可提供一種減小接地噪聲問題的直觀認識。

接地反彈（Groundbounce）簡稱地彈會產生幅度為幾伏的瞬態電壓；最常見的是由磁通量變化引起的。傳輸電流的導線環路實際上構成了一個磁場，其磁場強度與電流成正比。磁通量與穿過環路面積和磁場強度乘積成正比。

磁通量∝磁場強度×環路面積

更精確的表示是，ΦB =BA cosφ

其中磁通量ΦB等于磁場強度B乘以穿過環路平面A和磁場方向與環路平面單位矢量夾角φ的余弦。

圖1示出了磁通量與電流之間的關系。一個電壓源驅動電流克服電阻沿導線環路流動。電流與環繞導線的磁通量相關聯。為了將不同的物理量聯系起來，可以考慮用你的右手握住導線（應用右手定則）。如果你的拇指指向電流的方向，那么你的其它手指將沿磁場磁力線方向環繞導線。因為那些磁力線穿過環路，所以形成了磁通量，在本例中磁通量方向為穿入頁面。

改變磁場強度或環路面積都會引起磁通量變化。當磁通量變化時，在導線中產生與磁通量變化率dΦ B /d t成正比的電壓。應該注意的是，當環路面積固定，電流變化；或者電流恒定，環路面積變化；或者兩種情況同時變化——都會改變磁通量。

例如，假設圖2中的開關突然斷開。當電流停止流動時，磁通量消失，這會沿導線各處產生一個瞬態大電壓。如果導線的一部分是一個接地返回引腳，那么以地電平為參考端的電壓會產生一個尖峰，從而在任何使用該引腳為接地參考端的電路中都會產生錯誤信號。

通常，PCB印制線電阻上的電壓降不是接地反彈的主要來源。1 盎司（oz）銅的電阻為500 微歐/方數（μΩ/□），因此1 A電流變化只能產生500 μV/□的反彈電壓——問題只存在于采用細長印制線或菊花鏈式接地或精密電子電路。

寄生電容器的充電和放電為瞬態大電流返回到地提供了一條路徑。由于電流變化引起的磁通量變化也引起接地反彈。

在DC/DC開關電源中減少接地反彈的最好方法就是控制磁通量變化——使電流環路面積和環路面積變化最小。

在某些情況下，例如圖3所示，電流保持恒定，而開關切換引起環路面積變化，因此產生磁通量的變化。在開關狀態1中，一個理想的電壓源通過理想導線與一個理想電流源相連。電流在一個包含接地回路的環路中流動。

在開關狀態2中，當開關改變位置時，同樣的電流在不同的路徑中流動。電流源為直流（DC），且并沒有變化，但環路面子發生了變化。環路面積的變化意味著磁通量的變化，所以產生了電壓。因為接地回路為變化環路的一部分，所以它會產生反彈電壓。

降壓型變換器的接地反彈

為了討論方便，將圖3中的簡單電路變換成與其類似的電路——圖4中的降壓型變換器。

圖5示出當開關在兩個位置之間交替切換時磁通量如何變化。

大電感器L BUCK 使輸出電流大約保持恒定。類似地，大電容器C VIN 保持電壓大約等于V IN 。由于輸入引線電感兩端的電壓不變，所以輸入電流也大約保持恒定。

盡管輸入電流和輸出電流基本不變，但當開關從位置1切換到位置2時，總環路面積會迅速變為原來的一半。環路面積的變化意味著磁通量的快速變化，從而沿著接地回路引起接地反彈。

實際上，降壓型變換器由一對半導體開關構成，如圖6所示。

雖然每個圖中的復雜程度增加，但是通過磁通量變化引起接地反彈的分析方法仍然很簡單和直觀。

事實上，磁通量的變化會沿著接地回路各處都產生電壓，這就帶來了一個有趣的問題：哪里是真正的地？因為接地反彈意味著，相對于稱作地的某個理想點（那一點需要定義），在接地返回印制線上產生一個反彈電壓。

在電源穩壓器電路中，真實的地應該連接在負載的低壓端。畢竟，DC/DC變換器的目的是為負載提供穩定的電壓和電流。電流回路上的其它所有點都不是真正的地，只是接地回路的一部份。

由于在負載的低壓端接地并且環路面積的變化是接地反彈的原因，圖7顯示了如何精心地放置CVIN 通過減小環路面積變化的比率降低接地反彈。

電容器C VIN 旁路PCB頂層的高端開關直接到達底層低端開關兩端，因此減小了環路面積的變化，將其與接地回路隔離。當開關從一種狀態切換到另一種狀態時，從V IN 的底部到負載的底部，無環路面積變化或開關電流變化。因此接地回路沒有發生反彈。

實際上，PCB布線本身決定了電路的性能。圖8為圖6中降壓型變換器電路原理圖的PCB布線圖。當開關處于狀態1所示的位置，高端開關閉合，DC電流沿著外圈紅色環路流動。當開關處于狀態2所示的位置，低端開關閉合，DC電流沿著藍色環路流動。注意由于環路面積變化引起磁通量變化。因此產生電壓和接地反彈。

為了清晰起見，在單層PCB上實現布線，但即使使用第二層整塊接地平面也無法解決接地反彈問題。在展示改進布線圖之前，圖9給出了一個簡單例子說明地平面無法解決問題。

這里，我們采用雙層PCB以便在與頂層電源線垂直處附加一個旁路電容。在左邊的例子中，地平面是整體的并且未切割。頂層印制線電流通過電容器流過，穿過過孔，到達地平面。

因為交流(AC)電總是沿著最小阻抗路徑流動，接地返回電流繞著其路徑拐角返回電源。所以當電流的幅度或頻率發生變化時，電流的磁場及其環路面積發生變化，從而改變磁通量。電流沿最小阻抗路徑流動的規律意味著，即使采用整體地平面也會發生接地反彈——與其導通性無關。

在右邊的例子中，一個經過合理規劃切割的地平面會限制返回電流以使環路面積最小，從而大大減小接地反彈。在切割返回線路內產生的任何剩余接地反彈電壓與通用地平面隔離。

圖10中的PCB布線利用圖9中示出的原理減小了接地反彈。采用雙層PCB板以便將輸入電容器和兩個開關安排在地平面的孤島上。

這種布線不必最好，但它工作很好，而且能夠說明關鍵問題。應該注意紅色電流（狀態1）和藍色電流（狀態2）包圍的環路面積很大，但兩個環路面積之差很小。環路面積變換很小意味著磁通量的變化小——即接地反彈小。（然而，一般情況下，也要保證環路面積小——圖10只是為了說明AC電流路徑匹配的重要性。）

另外，在磁場和環路面積發生變化的接地回路孤島內，沿著任何接地回路引起的接地反彈都受接地切割限制。

此外，可能第一眼看上去，輸入電容器C VIN 好像沒有位于圖7中所示的頂層高端開關和低層低端開關之間，但進一步觀察才會發現是這樣。盡管物理鄰近可以很好，但真正起作用的是通過最小化環路面積實現的電子接近。