モジュールの最後で LED を点灯させる数を変えてGround Bounceを測る。統計量は 500msec 中のMaximum を計測している。
電源から負荷までの距離は約 70cm.
A: 回路
B: アルミバー(3*25の断面積のもの）
C: 補助銅線（2mm スケア）を GNDからモジュールにつける
すべてのラインを使うと、何もしていない時の20%程度になる。グラフはほぼ線形で、サーボを動かした時もアルミバーを入れることで600mVが150mV 程度になったので、インピーダンスは電流量にあまり依存しないと思っていいようだ。
アルミバーのみでかなり効果があるが、それだけで「大地」といえるだけの安定性はない。銅線を更に一本入れるだけで20%以上落ちる。というか、銅線１本で半分になるので、アルミバーの効果は思ったより薄い。やはり高周波的に表面積しか効かないようになっているような感じはする。つまり、円に近くなるほど損をしてしまう。できるだけ薄いものを買ったほうが良い。
LEDを24個点灯させた時の電流量は 12V で 250mA になる。インピーダンスが最大で 50/250 = 0.2Ω程度あることになる。
グラウンドバウンスで主に問題になるのはマイコンからの信号が相対的に低くなってしまうこと。
結果、High の信号が規格内に収まらない。TLC5940の場合、0.8*VCC 以上がHighになるので、グラウンドが一瞬でも1V以上跳ねると動作がむちゃくちゃになる可能性がある。LEDの場合ならフリッカーだけで済むが、サーボがあると急激に信号が変わって危険な状態だ。
今回のようにモジュール間の距離はさほどない場合、バッファを入れてあげれば解決するのだけど、回路が複雑になるのでやりたくなかった。
もう一つの解決策として、マイコンからの電圧を少し上げることもできる。ATMega328 は 5.5Vで動くし、出力だけオープンコレクタのLS07とかで上げてやっても良い。TLC5940 は 5V として、入力は 5.3 V までとある。おそらくこれ以上上げると破壊されるが、0.2V でも上げておけばマージンになる。
ちなみに、グラウンド間の電位は高周波まで含むノイズのような波形になっている。最大10A,12Vの電流が流れることになるので、非常に小さなインピーダンスでもグラウンドがはねてしまう。表皮効果を考えると、太い一本のアルミバーを使うよりも、薄いものを束ねたほうが効率が良さそうだ。（リッツ線を使うのはどうかな？と考えたけど、結線が面倒なのでやめた）
また、電圧は高いほうが電流が少なくなるが、24Vにしてもあまり変わらなかった。この辺りはスイッチングレギュレータの影響かもしれない（電圧の高いほうが消費電力の変動が大きいという仮説）
とにかく、薄いアルミバーを束ねたもので実装しよう。早く完成させたい。
結線している時に電源を入れたままやってしまい、VCC-GND をショートしてしまった。結果、MOSFETが壊れた。やはりポリスイッチを電源ラインにいれるか。
ポリスイッチを入れても、MOSFETが壊れるほうが速い気もするけど、まぁやってみよう。
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