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单点接地和多点接地.
有三种基本的信号接地方式:浮地、单点接地、多点接地。
1 浮地 目的:使电路或设备与公共地线可能引起环流的公共导线隔离起来,浮地还使不同电位的电路之间配合变得容易。 缺点:容易出现静电积累引起强烈的静电放电。 折衷方案:接入泄放电阻。
2 单点接地 方式:线路中只有一个物理点被定义为接地参考点,凡需要接地均接于此。 缺点:不适宜用于高频场合。
3 多点接地 方式:凡需要接地的点都直接连到距它最近的接地平面上,以便使接地线长度为最短。 缺点:维护较麻烦。
4 混合接地 按需要选用单点及多点接地。
PCB中的大面积敷铜接地 其实就是多点接地 所以单面Pcb也可以实现多点接地
多层PCB大多为高速电路 地层的增加可以有效提高PCB的电磁兼容性 是提高信号抗干扰的基本手段,同样由于电源层和底层和不同信号层的相互隔离 减轻了PCB的布通率也增加了信号间的干扰。A点,这点电位是最稳定的。解决这个问题的方法是并联单点接地。但是,并联单点接地需要较多的导线,实践中可以采用串联、并联混合接地。
将电路按照特性分组,相互之间不易发生干扰的电路放在同一组,相互之间容易发生干扰的电路放在不同的组。每个组内采用串联单点接地,获得最简单的地线结构,不同组的接地采用并联单点接地,避免相互之间干扰。
这个方法的关键:绝不要使功率相差很大的电路或噪声电平 相差很大的电路共用一段地线。
这些不同的地仅能在通过一点连接起来。
为了减小地线电感,在高频电路和数字电路中经常使用多点接地。在多点接地系统中,每个电路就近接到低阻抗的地线面上,如机箱。电路的接地线要尽量短,以减小电感。在频率很高的系统中,通常接地线要控制在几毫米的范围内。
多点接地时容易产生公共阻抗耦合问题。在低频的场合,通过单点接地可以解决这个问题。但在高频时,只能通过减小地线阻抗(减小公共阻抗)来解决。由于趋肤效应,电流仅在导体表面流动,因此增加导体的厚度并不能减小导体的电阻。在导体表面镀银能够降低导体的电阻。
通常1MHz以下时,可以用单点接地;10MHz以上时,可以用多点接地,在1MHz和10MHz之间时,可如果最长的接地线不超过波长的1/20,可以用单点接地,否则用多点接地。
接地电容的容量一般在10nF以下,取决于需要接地的频率。
如果将设备的安全地断开,地环路就被切断,可以解决地环路电流干扰。但是出于安全的考虑,机箱必须接到安全地上。图中所示的接地系统解决了这个问题,对于频率较高的地环路电流,地线是断开的,而对于50Hz的交流电,机箱都是可靠接地的。
单点接地和多点接地的接地策略?
单点地要解决的问题就是针对“公共地阻抗耦合”和“低频地环路”,?????多点地是针对“高频所容易通过长地走线产生的共模干扰”.?
????低频电路中,信号的工作频率小于1MHz,它的布线和器件间的电感影响较小,而接地电路形成的环流对干扰影响较大,因而应采用一点接地。?
????当信号工作频率大于10MHz时,地线阻抗变得很大,此时应尽量降低地线阻抗,应采用就近多点接地。?
????当工作频率在1~10MHz时,如果采用一点接地,其地线长度不应超过波长的1/20,否则应采用多点接地法。?
????数字地与模拟地之间单点接地,数字地之内多点接。?地线干扰与地线设计?
地线设计是电磁兼容设计中大家都很注意,却又不知道应该怎样去做的一个问题。了解了地线造成干扰问题的机理之后,在设计和实施地线时就有了一个明确的思路。本期从介绍地线造成干扰的原理入手,使读者了解设计地线的关键和原则。??1.?什么是地线??
??地线有安全地和信号地两种。前者是为了保证人身安全、设备安全而设置的地线,后者是为了保证电路正确工作所设置的地线。造成电路干扰现象的主要是信号地,因此这里仅讨论信号地的问题。?信号地的一般定义是:电路的电位参考点。?
??更恰当地说,这个定义是我们设计电路时的一个假设。从这个定义是无法分析和理解一些地线干扰问题的。从现在开始,我们在分析电磁兼容问题时,使用下面的定义。???地线是信号电流流回信号源的地阻抗路径。?
??既然地线是电流的一个路径,那么根据欧姆定律,地线上是有电压的;既然地线上有电压,说明地线不是一个等电位体。这样,我们在设计电路时,关于地线电位一定的假设就不再成立,因此电路会出现各种错误。这就是地线干扰的实质。?2.?地线的阻抗有多大??
??一个难以理解的问题是,我们在设计地线时,都使地线的电阻很小,那么地线上的电位差怎么会大到导致电路出错的程度。理解这个问题,要理解地线阻抗的组成。???地线的阻抗Z由电阻部分和感抗部分两部分组成,即:Z?=?RAC?+?jωL。?
??电阻成分:导体的电阻分为直流电阻RDC和交流电阻
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