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3 P- S Y/ l7 q& f- T+ ~【导读】接地是抑制电磁干扰、提高电子设备EMC性能的重要手段之一。正确的接地既能提高产品抑制电磁干扰的能力,又能减少产品对外的EMI发射。在处理EMC问题中接地时有哪些实践的技巧呢?; q5 a; g; q4 E2 \ O
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寄生参数问题. y/ m+ Z+ ~% i h! J& b* c1 w
在布板的时候还应该注意EMC的抑制哦!!这很不好把握,分布电容随时存在!!
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1 y& X( |; {8 y如何接地?* ^4 ?5 l8 `0 T# R2 y- [
PCB设计原本就要考虑很多的因素,不同的环境需要考虑不同的因素。
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地的分割与汇接
7 C( v" n& w3 ~" z接地是抑制电磁干扰、提高电子设备EMC性能的重要手段之一。正确的接地既能提高产品抑制电磁干扰的能力,又能减少产品对外的EMI发射。9 x, z |. ?1 Y$ p" R _! [
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接地的含义
" Z4 A/ ~" [+ o, B# L; t电子设备的“地”通常有两种含义:一种是“大地”(安全地),另一种是“系统基准地”(信号地)。接地就是指在系统与某个电位基准面之间建立低阻的导电通路。“接大地”就是以地球的电位为基准,并以大地作为零电位,把电子设备的金属外壳、电路基准点与大地相连接。
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把接地平面与大地连接,往往是出于以下考虑:% F# R8 y9 q7 u% s9 ?0 w, T
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A、提高设备电路系统工作的稳定性;6 W! z+ ]; z$ A- z1 D, H
B、静电泄放;
! O! i3 {$ m7 k! u. pC、为工作人员提供安全保障。1 \8 u: e% T- `+ U% K4 f) q
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接地的目的
1 Y: r: \# u! E7 H" e5 wA、安全考虑,即保护接地;: z1 a" O2 ^/ Z; s& p6 ]* O3 w
B、为信号电压提供一个稳定的零电位参考点(信号地或系统地);
8 s0 ?, R, F! p/ N) EC、屏蔽接地。
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% y! M* s, V. \4 g& l; h$ v2 b2 f基本的接地方式0 _% c- g) V# y3 I- d$ q% X* T' g$ Y7 c+ a
电子设备中有三种基本的接地 方式:单点接地、多点接地、浮地。$ Y$ e: y. \: q
a& T0 Z$ V* D/ R, _PCB工程师注意# i" c0 r W9 q
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单点接地
, e" ]' K' k' x单点接地是整个系统中,只有一个物理点被定义为接地参考点,其他各个需要接地的点都连接到这一点上。 n# B/ Q- y4 l$ n7 k
# a; ^5 k# y: ^2 [! e单点接地适用于频率较低的电路中(1MHZ以下)。若系统的工作频率很高,以致工作波长与系统接地引线的长度可比拟时,单点接地方式就有问题了。当地线的长度接近于1/4波长时,它就象一根终端短路的传输线,地线的电流、电压呈驻波分布,地线变成了辐射天线,而不能起到“地”的作用。
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5 x6 B- o5 A1 n6 B; X: B# S为了减少接地阻抗,避免辐射,地线的长度应小于1/20波长。在电源电路的处理上,一般可以考虑单点接地。对于大量采用的数字电路的PCB,由于其含有丰富的高次谐波,一般不建议采用单点接地方式。
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多点接地$ ^2 l3 b! p4 O, z- \
多点接地是指设备中各个接地点都直接接到距它最近的接地平面上,以使接地引线的长度最短。' s0 `* D' q2 v" L" x8 C/ U3 l
- {! }/ p; v Q" B多点接地电路结构简单,接地线上可能出现的高频驻波现象显著减少,适用于工作频率较高的(>10MHZ)场合。但多点接地可能会导致设备内部形成许多接地环路,从而降低设备对外界电磁场的抵御能力。在多点接地的情况下,要注意地环路问题,尤其是不同的模块、设备之间组网时。地线回路导致的电磁干扰:
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# I7 [7 O3 e3 u1 ~; B0 B. \1 g理想地线应是一个零电位、零阻抗的物理实体。但实际的地线本身既有电阻分量又有电抗分量,当有电流通过该地线时,就要产生电压降。地线会与其他连线(信号、电源线等)构成回路,当时变电磁场耦合到该回路时,就在地回路中产生感应电动势,并由地回路耦合到负载,构成潜在的EMI威胁。" C5 k3 w- s& _! S+ Z+ o
$ |/ D6 u& a2 C$ h. U浮地2 i& c- s" D! `/ e
浮地是指设备地线系统在电气上与大地绝缘的一种接地方式。; Q$ |0 I; O" j ^" @4 o
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由于浮地自身的一些弱点,不太适合一般的大系统中,其接地方式很少采用关于接地方式的一般选取原则:对于给定的设备或系统,在所关心的最高频率(对应波长为)入上,当传输线的长度L〉入,则视为高频电路,反之,则视为低频电路。根据经验法则,对于低于1MHZ的电路,采用单点接地较好;对于高于10MHZ,则采用多点接地为佳。对于介于两者之间的频率而言,只要最长传输线的长度L小于/20 入,则可采用单点接地以避免公共阻抗耦合。6 w `* G+ t% w8 P: @
# I9 w& h0 ?+ h5 M1 [: d6 O对于接地的一般选取原则如下:9 U& @7 I" Y' H
(1)低频电路(<1MHZ),建议采用单点接地;
& k% v0 _. Y. s, V: A9 W(2)高频电路(>10MHZ),建议采用多点接地;
& ]0 B& n7 x5 e8 T( V9 |(3)高低频混合电路,混合接地。
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