地线设计及机壳地与数字地、模拟地的关系.docx

Word版本下载可任意编辑】 地线设计及机壳地与数字地、模拟地的关系一、地线设计 在电子设备中，接地是抑制噪声的重要方法如能将接地和屏蔽正确结合起来使用，可解决大部分噪声问题电子设备中地线构造大致分为-系统地，机壳地（屏蔽地），数字地（逻辑地）和电源模拟地等在地线设计中应注意以下几点： A. 正确选择单点接地与多点接地 在低频电路中，信号的工作频率小于1MHz，它的布线和组件间的电感影响较小，而接地 电路形成的环流对噪声影响较大，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 B. 将数字电路与电源模拟电路分开 如果电路板上有高速逻辑电路，又有线性模拟电路，应使它们尽量分开，而两者的地线不要相混，分别与电源端地线相连（？？？）要尽量加大线性电路的接地面积 C. 尽量加粗接地线 若接地线很细，接地电位则随电流的变化而变化，致使电子设备的定时信号电平不稳，抗噪声性能变坏。

因此应将接地线尽量加粗，使它能通过三位于印刷电路板的允许电流如有可能，接地线的宽度应大于3mm. D. 将接地线构成死循环路 设计只由数字电路组成的印刷电路板的地线系统时，将接地线做成死循环路可以明显的提高 抗噪声能力 其原因在于：印刷电路板上有很多集成电路组件，尤其遇有耗电多的组件时，因受接地线粗细的限制，会在地结上产生较大的电位差，引起抗噪声能力下降，若将接地构造成环路，则会缩小电位差值，提高电子设备的抗噪声能力 这是几个不同的问题：模拟地和数字地，顾名思意也就是模拟电路和数字电路接地 1. 数字地和模拟地应分开； 在***求电路中，数字地与模拟地必需分开即使是对于 A/D、D/A转换器同一芯片上两种“地”也要分开，仅在系统一点上把两种“地”连接起来 2.浮地与接地； 系统浮地，是将系统电路的各部分的地线浮置起来，不与大地相连这种接法，有一定抗干扰能力但系统与地的绝缘电阻不能小于 50MΩ，一旦绝缘性能下降，就会带来干扰通常采用系统浮地，机壳接地，可使抗干扰能力增强，安全可靠 3.一点接地； 在低频电路中，布线和元件之间不会产生太大影响。

通常频率小于 1MHz的电路，采用一点接地 4.多点接地 在高频电路中，寄生电容和电感的影响较大通常频率大于 10MHz的电路，采用多点接地 如果把模拟地和数字地大面积直接相连，会导致互相干扰不短接又不妥，理由如上有四种 方法解决此问题∶ 1、用磁珠连接； 2、用电容连接； 3、用电感连接； 4、用 0欧姆电阻连 接 磁珠的等效电路相当于带阻限波器，只对某个频点的噪声有显着抑制作用，使用时需要预先 估计噪点频率，以便选用适当型号对于频率不确定或无法预知的情况，磁珠不合 电容隔直通交，造成浮地 电感体积大，杂散参数多，不稳定 0欧电阻相当于很窄的电流通路，能够有效地限制环路电流，使噪声得到抑制电阻在所有 频带上都有衰减作用（0欧电阻也有阻抗），这点比磁珠强 另，连接模拟地和数字地，用0欧姆电阻属于单点连接，适合低频弱流用电容不好，隔绝直流，容易造成浮地，产生静电高压 下面再说说机壳地与数字地，模拟地的关系： 一般机壳地接交流供电电源的地线（不是零线），目的是为了防止操作人员触电（机壳与大 地、人体等电位）。

机壳地一般可和设备的电源地连接在一起，但是： 数字电路、模拟电路的工作地原则上严禁与设备的电源地直接连接！原因为设备本身发生漏 电或遭遇强电磁场干扰时，数字电路、模拟电路会受此噪声干扰导致错误动作，严重的会导 致机器毁损！！！ 主要因为数字电路、模拟电路的工作电平一般为 3.3-15.5V（15.5V一般用于 232接口通讯 的电平）；而通常电源回路的电平一般在市电范围（AC220V±10%），远远大于数字电路、 模拟电路的工作电平尤其市电本身可遭遇雷击、错相、高压击穿等故障更可导致其瞬时电 平远远大于其正常电平（可达22倍）因此为确保安全一般数字电路、模拟电路的工作 地均会与设备的电源地、机壳等隔离或者采用不同的接地系统 顺便说一点：目前的电磁**攻击就是通过在设备所处的空间发散高频、高幅的电磁场而引 起设备的数字电路、模拟电路等工作电路部分的元器件发生损坏而到达目的！ 把几个地接在一起就是你说的系统地一般是把地分成初级与次级两个地，地之间可以通过 电阻、电容相连，初级电路的高、低压之间和初、次级电路间严格保证安规间距要求机壳 地为初级，而数字地为次级。

安装孔焊盘上可以分布8个小孔呀，有时叫它星月焊盘 如果有网口，出户，安规与EMC要求严格的话，一般会加防护电路 分成初级与次级两个地，地之间可以通过电阻、电容相连初级电路的高、低压之间和初、次级电路间严格保证安规间距要求 机壳地为初级，而数字地为次级 安装孔焊盘上可以分布8个小孔呀，有时叫它星月焊盘 把所有地都短接在一起中心孔非金属化（不然就成了大面积连接，因为中心孔很大）；用焊盘上均匀分布的8个金属化小孔多点连接数字地，限制噪声，提供大电流通路；焊盘可做成马蹄型，以便留出膨胀空间4 / 4。