电气接地在电路图中看起来很简单，但电路的实际性能却是由印制电路板(PCB)的布线决定的。而且，接地点的分析是很困难的，尤其是对于DC/DC转换器，比如降压型(buck)电路和升压型(boost)电路，这两类电路把快速变化的大电流灌入到接地点内。当接地点的电位变化时，系统性能就会变坏，而且，系统会辐射电磁干扰(EMI)。但是，对于地线噪声的深刻的理解可以帮助减小这个问题。
地线跳动(地线电位的振铃式变化)可以产生数伏电压的瞬态变化，而其中的大多数是由磁通变化引起的。一个由载流导线构成的环路实际上是一个电磁铁，而它的磁场强度正比于流过的电流，磁通正比于穿过环路面积的磁场。
磁通∝磁场×环路面积
或者更精确地说，ΦB=BAcosφ
其中，磁通ΦB等于磁场强度B沿φ角度穿过环路面积A的磁通量，φ为磁感应强度B与环路面积A的单位矢量之间的夹角。参阅图1可以知道磁通与相关电流的含义。在图1中，一个电压源迫使电流流过一个电阻并沿着导线环路流动。伴随这个电流的是环绕导线的磁通。为了把其中的各个量关联起来，试考虑用右手握住导线(使用右手定律)。如果大拇指指向电流流动的方向，那么，其它手指将以磁力线的方向而围绕导线。当这些磁力线穿过环路的时候，就产生磁通，而且，在图1中的情况下，磁通方向是穿入页面的方向。
当磁场强度改变时，或者环路面积改变时，都会引起磁通的改变。当磁通改变时，就在导线中感应出电压，而且这个电压正比于磁通的变化率dΦB/dt。环路固定不变而改变电流，或者电流维持恒定而改变环路面积，或者两者同时改变，都将使磁通发生变化。例如，假设图2中的开关突然断开。当电流停止流动时，磁通就消失，这就使导线上处处感应出短暂的大电压。如果导线中的一部分也是地线回流中的导线，被视为地线处的电压就产生一个峰值，因而，在使用这段导线作为地电位参考点的任何电路中，就会产生错误的信号。
图15说明了为什么拐角会增加电感。一条直导线只看见自己的磁场，但在拐角处，它还可以看见与它成直角的那条导线的磁场。其结果是，拐角处存储了较多的磁场能，因而，也就比直线有更大的电感。
图16说明了在载流导线下方的地线平板内分割出的空白区使回流电流改变路线，因而使环路面积增加，因此也就增加了环路的大小和助长了地线的跳动。
元件的取向确实会产生问题，如图17所示。
小结
地线跳动总是一个可能发生的问题。对于一个监视器或电视机，地线跳动可以使画面有很大的噪声，对于一台音频设备则表现为背景噪声。在数字系统中，它可以引起计算出错，甚至系统崩溃。
对于寄生元件参数进行仔细的估算，然后再进行详细的仿真，是一种预测地线跳动幅度的严格方法。但为了掌握指导电路设计的直觉概念，就必须理解地线跳动的最根本的物理原因。
首先，把印制板设计成使它的负载低端是真正的接地点。然后，简化电路特性，这就是把大电感和大电容以电流源和电压源来代替。对于每种开关组合，寻找出相应的电流环路。使这些环路互相重叠；如果有些地方无法重叠，则仔细地在地线回流路径上分割出这样的一个小岛，即只有直流才能在那个开口处流进流出。
在大多数情况下，这些努力都将给出可接受的接地性能。如果达不到要求，那就可以考虑地线平面的阻抗，然后考虑开关之间和进入回路通道的寄生电容中流过的位移电流。无论是什么样的电路，基本的接地原则是一样的：必须把变化的磁通降到最小，或者完全隔离。FROM EDN
在右边的例子中，在地线平面中适当的分割将使回流的电流被限制在最小的环路面积内，因而极大地降低了跳动。在由分割形成的回流线路上产生的任何残余的跳动电压，都被隔离在总的地线平板之外。
图10中的印制板布图使用了图9中指出的原理，以降低地线跳动。图中被设计成了一个2层的印制板，因而输入电容和两个开关被置于地线平面内的一个小岛的上方。
这个布图未必是最好的，但它工作得很好，并且指出了一个关键性的原理。我们可以看出，被红色(状态1)和被蓝色(状态2)电流所包围的环路面积是很大的。但是，这两个环路之间的差值却很小。环路面积的改变量很小意味着磁通的改变量很小，所以，地线跳动也就很小。(但一般来说，这也要求环路的面积很小，而这个图示只是用来说明交流电流通路之间匹配的重要性。)
此外，在地线回流小岛内，磁场和环路面积确实都发生了改变，所以，任何地线回流通路上的跳动都被包围在分割之内。
另一个有意思的事情是，输入电容CVIN乍一看时，似乎看不出是置于高端开关的上方与低端开关的下方之间，如图7中讨论的那样，但在仔细琢磨之后，可以发现确实如此。虽然物理上的互相靠近是好的，但实际上起作用的是电学上的接近，而这是通过减小环路面积来实现的。
升压型(boost)转换器的地线跳动
升压型(boost)转换器本质上是降压型(buck)转换器的一个镜像反射的结构，所以，从图11可以看出，这个输出电容必须被放在高端开关的上方与低端开关的下方之间，只有这样，才能使环路面积的变化量减到最小。升压型转换器意味着CVOUT的放置是非常关键的，这就好比在降压型转换器中CVIN的放置是非常关键的一样。
回顾
地线上的跳动电压原则上是由磁通的变化引起的。在直流转换器的开关电源中，磁通发生变化是因为高速开关把电流导入不同的电流环路面积。但是，仔细地选择降压型和升压型电路的输入与输出电容的位置，以及精细地对地线平面进行分割，可以对这种跳动进行隔离。但是，当在地线平面上分割的时候，重要的一点是必须十分小心，以防止由于分割可能使电路中某些其他回流电流增加环路面积。
此外，一个良好的设计总是把真正的地放在负载的下端，而且不产生任何环路面积的改变或电流的改变。其他任何通过导线相连的点也可以叫做“地”，但这只是回流通路上的一个点而已。
其它用于地线分析的有用概念
如果你牢记下面的基本概念，你就会清楚地知道什么样的做法会产生或不会产生地线跳动。图12表示了两条互成直角的导线是不会有磁场互感作用的。
当两条平行导线流过等值且同向电流时（图13），它们周围的磁力线在两条导线之间的区域内是处处抵消的，所以，总的存储能量要小于单根导线时的存储能量。由于这个原因，印制板上宽导线的电感就要小于窄导线的电感。
当两条平行导线流过等值且反向电流时（图14），它们周围的磁力线在两条导线之外的区域是处处抵消的，而在两条导线之间的区域是处处相加的。如果内环路的面积可以做得很小，那么，总的磁通，也就是电感，就可以很小。这个性质解释了为什么交流地线平面内的回流电流总是贴着顶层走线的下方流动的。
由于地是位于负载的低端，而且由于改变环路面积是地线跳动的原因，所以，我们用图7来说明如何通过仔细地选择CVIN的位置来降低环路面积中的变化部分，以此达到降低地线跳动的目的。
电容CVIN把高端开关的上方直接旁路到低端开关的下方，因而，缩小了变化中的环路面积，并将环路与地线回流通路相隔离。当从一个状态变到另一个状态时，从VIN的下端到负载的下端之间没有出现任何环路面积或开关电流的变化。因此，地线回流通路上就没有跳动。
实际上，印制电路板的布图本身决定了电路的性能。图8是图6中降压型(buck)电路的一个PCB布图。在开关的位置为状态1的情况下，高端开关被闭合，直流则沿着外侧的红色环路流动。当开关位置为状态2时，低端开关被闭合，现在的直流沿着蓝色环路流动。可以看出，环路面积发生了变化，因此磁通也发生了变化。所以，有感应电压产生，也就有地线跳动。
为了清晰，布图是用单层PCB实现的，但使用第二层作为整体地线平面并不能解决这个跳动问题。在给出改进的布图之前，我们用图9给出一个简单的例子，解释为什么其中使用的一块整体的地线平面并不能像预期的那样解决问题。
这里，我们构成的一个双面印制板，使旁路电容以直角与顶层内的电源线相连。在左边的例子中，地线平板是一整块的，也没有被分割。顶层的连线中的电流先流过电容，然后沿着过孔往下，进入地线平板。
因为交流总是选择最小阻抗的通路，所以，地线的回流电流在流回电源的通路中，会形成一个圆角。所以，当电流的幅度或频率改变时，电路的磁场和相应的环路面积就发生变化，因而使磁通也发生变化。电流沿着最容易的路径流动的趋势，就意味着即使是一整块的接地平面也会有跳动，而与它的导电率无关。
很大的LBUCK电感使输出电流大体保持恒定。同样，CVIN则保持电压大致等于VIN，所以，由于输入引线电感两端上的电压保持不变，使输入电流也或多或少保持恒定。
虽然当开关从位置1转向位置2之后，输入与输出电流都大致保持恒定，但总的环路面积在电路的中间部分却发生了急速的改变。这个改变意味着磁通的快速变化，进而引起回流导线上的地线跳动。
实际的降压型(buck)转换器是用一对半导体开关构成的，如图6所示。虽然每个图的复杂性在不断提高，但对于因为磁通改变而引起地线跳动的分析仍然是简单而直观的。
磁通的变化可以在地线回流通路上处处产生感生电压的这个事实，可以引出一个有意思的问题：真正的地在那里？因为地线跳动的意思是，在地线回流通路上的一点电压是相对于某个称做地的理想点而跳动的，而这个点需要被确定。
在电源稳压器的情况下，真正的地应当位于负载的低端。毕竟，直流转换器的目的是向负载提供高品质的电压和电流。在回流通路上的所有其他点都不是地，而只是地线回流通路的一部分。