實(shí)現(xiàn)合理的接地是實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)設(shè)備的電磁兼容性的一個(gè)重要而關(guān)鍵的手段，不同的系統(tǒng)對于地線設(shè)計(jì)有不同的要求，泰思特
靜電放電發(fā)生器小編給大家分析一下地線干擾的各類及產(chǎn)生的原因，然后有針對性的介紹各種接地技術(shù)及接地方法，研究接地的電磁兼容性設(shè)計(jì)。
一、地線中的干擾
所謂地線是指電子電氣系統(tǒng)與設(shè)備中所有電路單元模塊的公共基準(zhǔn)電位的連接線，主要包括有電源地線與信號地線。
在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)，所考慮的地線為理想地線，即認(rèn)為地線是一個(gè)零電位、零阻抗的物理實(shí)體。理想地線不僅是各電路單元模塊中所有信號電平的參考點(diǎn)，而且在工作時(shí)其上存在電流時(shí)各點(diǎn)之間不會(huì)產(chǎn)生電位差，它可以作為系統(tǒng)中所有信號電平的參考點(diǎn)。
在實(shí)際的電子電氣系統(tǒng)與設(shè)備中，這種完全理想地線是不可能實(shí)現(xiàn)的，工作地線總是具有一定的電阻和分布電感，一般電阻很小可以忽略，但高頻時(shí)電感的感抗不能忽略。當(dāng)回流流過動(dòng)作地線時(shí)就會(huì)在地線的阻抗上產(chǎn)生電壓降，因此地線上各點(diǎn)的電位不同，地線上任意兩點(diǎn)間存在著一定的電位差，這就可能產(chǎn)生阻抗干擾。
任何印制電路板中的地線都是通過印制導(dǎo)線連接的，由于導(dǎo)體存在著電阻率，所以其上一定存在著電阻與阻抗，電流通過該導(dǎo)線時(shí)必然產(chǎn)生電位差，而且即使是電阻率為零的超導(dǎo)體，其表面兩點(diǎn)之間的跨越時(shí)間延遲也會(huì)呈現(xiàn)某種效應(yīng)。
同時(shí)，系統(tǒng)與設(shè)備中的地線還會(huì)與印制電路板上的其他走線形成環(huán)路，當(dāng)交變磁場與環(huán)路交連時(shí)，就會(huì)在地線中產(chǎn)生感應(yīng)電勢。
不論是地電流在地線上產(chǎn)生的壓降還是地環(huán)路所引起的感應(yīng)電勢，都有可能使共用該地線的電路單元產(chǎn)生相互干擾，所以地線的干擾主要可分為兩類：一類是由于地線阻抗所引起的干擾，另一類是由于地環(huán)路所產(chǎn)生的干擾。
1、地線阻抗干擾
地線的干擾大小主要表征在地線中干擾電壓的大小，地線中的干擾電壓除與流過地線的電流有關(guān)外，還與地線的阻抗有關(guān)。地線阻抗包括電阻和電感分量。
在實(shí)際電路中，造成電磁干擾的信號往往是脈沖信號，脈沖信號中包含豐富的高頻成分，因此會(huì)在地線上產(chǎn)生較大的電壓。對于數(shù)字電路而言，電路的工作頻率是很高的，因此地線阻抗對數(shù)字電路的影響較大。
2、地環(huán)路干擾
再一個(gè)電子電氣系統(tǒng)與設(shè)備中，每一個(gè)電路單元模塊都存在著地線，而各電路單元模塊的地線不可避免的會(huì)與其他線路構(gòu)成環(huán)路。并且，由于地線阻抗的存在，當(dāng)電流流過地線時(shí)，就會(huì)在地線上產(chǎn)生電壓。當(dāng)電流較大時(shí)，這個(gè)電壓可以很大。例如，附近有大功率電器啟動(dòng)時(shí)，會(huì)在地線中流過很強(qiáng)的電流。這個(gè)電流會(huì)在兩個(gè)設(shè)備的連接電纜上產(chǎn)生電壓。由于電路的不平衡性，每根導(dǎo)線上的電流不同，因此會(huì)產(chǎn)生差模電壓，對電路造成影響。由于這種干擾是由電纜與地線構(gòu)成的環(huán)路電流產(chǎn)生的，因此稱為地環(huán)路干擾。地環(huán)路中的電流還可以由外界電磁場感應(yīng)出來。
二、地線干擾的抑制
由以上分析可知，地線干擾極易造成電子電氣系統(tǒng)與設(shè)備內(nèi)部各單元電路模塊之間的相互交叉耦合，因此如何抑制地線干擾是電子電氣系統(tǒng)與設(shè)備的
電磁兼容性設(shè)計(jì)的一個(gè)重要內(nèi)容。根據(jù)地線干擾形成的機(jī)理可以發(fā)現(xiàn)，減小電子系統(tǒng)與設(shè)備的地線干擾必須從兩方面著手：一方面是在電路設(shè)計(jì)中解決，另一方面則是在設(shè)計(jì)印制電路板時(shí)解決。即使在電路設(shè)計(jì)時(shí)考慮了地線干擾的抑制，也必須通過適當(dāng)?shù)挠≈齐娐钒逶O(shè)計(jì)才能得以實(shí)現(xiàn)，所以在進(jìn)行電子系統(tǒng)與設(shè)備的印制電路板設(shè)計(jì)時(shí)必須認(rèn)真考慮地線的合理設(shè)計(jì)，以滿足電子系統(tǒng)與設(shè)備的電磁兼容性要求。
1、電路設(shè)計(jì)
從電路設(shè)計(jì)方面考慮，如何抑制地線干擾體現(xiàn)在如何抑制地阻抗引起的干擾與地環(huán)路引起的干擾，而低阻抗引起的干擾的抑制措施顯而易見就是如何減小地線阻抗，消除公共阻抗耦合有兩個(gè)有效的途徑：一是減小公共地線部分的阻抗；另一個(gè)是通過適當(dāng)?shù)慕拥胤绞奖苊庀嗷ジ蓴_電路共用地線。
2、印制電路板接地設(shè)計(jì)
電路設(shè)計(jì)中所采用的抑制地線干擾的方法還必須在印制電路板設(shè)計(jì)中體現(xiàn)，并且印制電路板中地線設(shè)計(jì)的好壞直接影響到地線干擾的抑制效果。即在印制電路板設(shè)計(jì)時(shí)必須正確選擇接地方式和阻隔地環(huán)路等。
三、實(shí)際電子系統(tǒng)與設(shè)備的接地設(shè)計(jì)
在實(shí)際電子電氣系統(tǒng)設(shè)備中的印制電路板的接地設(shè)計(jì)，除了要掌握以上接地技術(shù)外還必須根據(jù)實(shí)際問題進(jìn)行實(shí)際分析、設(shè)計(jì)。
印制電路板地線設(shè)計(jì)原則
印制電路板布線中的“分地”原則、地層上的隔縫不要阻擋高頻回流的通路、避免把連接器裝在地層隔縫上、數(shù)字電路應(yīng)視為高頻模擬電路、接地線應(yīng)盡量加粗、數(shù)字電路接地線構(gòu)成閉環(huán)電路、接地與信號環(huán)路
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