pcb布局地和电源.doc

第九节 地和电源 电路的信号传导需要一去一来的两条路，回来的路一般用 地线。可是在画电路图时，通常不愿意画地线和电源线， 只用符号代替。 地 地和电源用记号 连记号都省了 这种画图方法习惯了以后，渐渐就会忘了电路是回路。 地线和电源线的噪声 理想的地线电阻为零，但现实中地线总是有一定的阻抗的 。尤其是高频信号时，地线的阻抗变化会增大，因而产生 噪声。 同样的问题对电源线也一样。当地线噪声严重的时候，电 源噪声一般也很严重。 地线和箱体接大地 地线和箱体接地的目的是什么？ （1）使地和线的电位安定 （2）为了安全 尤其有高电压（数十伏以上）的电路时，屏蔽箱体必须接 地。因为一旦发生漏电，人接触时会触电。 导线的高频阻抗 导线越粗电阻越小，但如果长度太长的话，由于电感效果 而使得阻抗也会增加 尤其但地线出现环路时， 地线的电感会大幅增加， 电感效果而产生的阻抗 阻抗也会大幅增加，同时 也会成为环状天线。 地线是较长直线时，也会 成为天线。 因此，地线应尽量短、粗、直！ 大地是指？ 大地并不见得非得是地球，尺寸比较大的导电体也可以作 为大地，如飞机机体。下图，b要比a好。 箱体接地和信号接地？ 下图那一种好？ FG：箱体接地， S：信号接地， SG：信号的地线 没有标准答案，应因情况而定？ 如直流时希望把地线浮起来时，用电容接地 过大电流保护时用电阻接地 要离远一些 大地的导电率不高，流过电流时会产生相互影响。 地线的布置有几个原则 下图，回路A是回路B和回路C的共通阻抗。回路A动作时会 影响到回路B和回路C 原则一：不要做出共通阻抗 下图，回路A是回路B和回路C的共通阻抗。回路A动作时会 影响到回路B和回路C 共通阻抗 共通阻抗 地 共通阻抗 原则二：一点接地 所有的电路部分尽可能地在一点接地。 一点接地试验 下图，回路A是回路B和回路C的共通阻抗。回路A动作时会 影响到回路B和回路C 噪声 噪声 共通阻抗 一点接地试验 有共通阻抗的情况 注意：单位不一样 共通阻抗细而长 共通阻抗粗而短 一点接地试验 一点接地的情况 可以看出，一点接地的效果非常大，但一般只是针 对直流或低频信号，对高频信号没什么效果 一点接地试验 可以看出，一点接 地的效果非常大。 原则三：空的地方尽可能地布成地或电源 对高频信号效果好 和一点接地的比较 双层板时，一般一面全布成地，另一面布电源和信号线。 可是，电源和地线是对等的，可以采取下图办法。 电源地 地 4层以上板时，中间两层各做成一个是地，一个是电源 第十节 从AC电源线来的噪声 AC电源线是个非常大的噪声源！！ 为什么？ AC电源线连接着很多仪器设备，互为噪声源 （开关电涌，电流变化噪声等） AC电源线本身是个大天线，收噪声发噪声 AC交流频率本身也会成为噪声。 AC电源线中的噪声 AC电源线中电泳噪声 日本AC电源的品质（算是好的） 记录地点：住家，医院， 商场等 记录时间：一万小时 电涌电压 最高电压 AC电源噪声的基本对策 不让AC电源噪声进入仪器 线 Surge Absorber 电源 滤波器 电涌和噪声 噪声 AC电源滤波器(Line Filter) AC电源滤波器基本上是 共模噪声滤波器。 (a)--(d)的C2和C3是 共模电容滤波器，不接 地就不起作用。 (a),(b),(e)的L是 共模Choke滤波器 AC电源滤波器的特性 大型箱型 滤波器 大电流小型 滤波器 插口型 滤波器 小型 滤波器 上图只是一般想定负载情况下的特性。 而实际上滤波器的特性是由滤波器本身加上信号源及负载来决定的。 接不同的电路其负载是不同的，因此在有些情况下滤噪声情况很好， 换一种情况可能就不好。 变压器噪声 变压器分两种：安全绝缘变压器和噪声对策变压器 安全绝缘变压器未必噪声特性就好。 变压器噪声：一般的AC电源变压器频率低因而尺寸大， 所以耦合电容也很大，通过静电诱导噪声就可以穿过去。 耦合电容 提高变压器抗噪声性能方法 1. 变压器1级卷线和2级卷线加屏蔽 效果一般 2. 变压器+ 电源滤波器 效果很好 3. 使用滤波型变压器 效果最好 只是变压器 滤波型变压器 屏蔽变压器 变压器+电源滤波器 AC电源布线 变压器，电源滤波器，保险丝，电泳吸收器，开关等 应该按什么顺序连接？应注意什么？ 保险丝 开 关 电源滤波器 变压器 电泳吸收器 一般容易采用的布线 问题：电源滤波器前的布线长，成为噪声天线 。 开关产生的电泳噪声直接传到外面影响别的装置。 正确的AC电源布线 电泳吸收器 电源滤波器 保险丝 开 关 变压器 带屏蔽的仪器箱内 注意：电源滤波器前的布线要尽可能短。 箱内的电线尽量用对双绞线。 电线尽量沿墙壁走，有屏蔽效果。 电线加绝缘套。 电线不可以做出大的环路。