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高速PCB設計的接地方式---四品科技PCB設計
單點(diǎn)接地
單點(diǎn)接地是整個(gè)系統中,只有一個(gè)物理點(diǎn)被定義為接地參考點(diǎn),其他各個(gè)需要接地的點(diǎn)都連接到這一點(diǎn)上。
單點(diǎn)接地適用于頻率較低的電路中(1MHZ以下)。若系統的工作頻率很高,以致工作波長(cháng)與系統接地引線(xiàn)的長(cháng)度可比擬時(shí),單點(diǎn)接地方式就有問(wèn)題了。當地線(xiàn)的長(cháng)度接近于1/4波長(cháng)時(shí),它就象一根終端短路的傳輸線(xiàn),地線(xiàn)的電流、電壓呈駐波分布,地線(xiàn)變成了輻射天線(xiàn),而不能起到“地”的作用。
為了減少接地阻抗,避免輻射,地線(xiàn)的長(cháng)度應小于1/20波長(cháng)。在電源電路的處理上,一般可以考慮單點(diǎn)接地。對于大量采用的數字電路的PCB,由于其含有豐富的高次諧波,一般不建議采用單點(diǎn)接地方式。
多點(diǎn)接地
多點(diǎn)接地是指設備中各個(gè)接地點(diǎn)都直接接到距它最近的接地平面上,以使接地引線(xiàn)的長(cháng)度最短。
多點(diǎn)接地電路結構簡(jiǎn)單,接地線(xiàn)上可能出現的高頻駐波現象顯著(zhù)減少,適用于工作頻率較高的(>10MHZ)場(chǎng)合。但多點(diǎn)接地可能會(huì )導致設備內部形成許多接地環(huán)路,從而降低設備對外界電磁場(chǎng)的抵御能力。在多點(diǎn)接地的情況下,要注
意地環(huán)路問(wèn)題,尤其是不同的模塊、設備之間組網(wǎng)時(shí)。地線(xiàn)回路導致的電磁干擾:
理想地線(xiàn)應是一個(gè)零電位、零阻抗的物理實(shí)體。但實(shí)際的地線(xiàn)本身既有電阻分量又有電抗分量,當有電流通過(guò)該地線(xiàn)時(shí),就要產(chǎn)生電壓降。地線(xiàn)會(huì )與其他連線(xiàn)(信號、電源線(xiàn)等)構成回路,當時(shí)變電磁場(chǎng)耦合到該回路時(shí),就在地回路
中產(chǎn)生感應電動(dòng)勢,并由地回路耦合到負載,構成潛在的EMI威脅。
浮地
浮地是指設備地線(xiàn)系統在電氣上與大地絕緣的一種接地方式。
由于浮地自身的一些弱點(diǎn),不太適合一般的大系統中,其接地方式很少采用
關(guān)于接地方式的一般選取原則:
對于給定的設備或系統,在所關(guān)心的最高頻率(對應波長(cháng)為)入上,當傳輸線(xiàn)的長(cháng)度L〉入,則視為高頻電路,反之,則視為低頻電路。根據經(jīng)驗法則,對于低于1MHZ的電路,采用單點(diǎn)接地較好;對于高于10MHZ,則采用多點(diǎn)接地為
佳。對于介于兩者之間的頻率而言,只要最長(cháng)傳輸線(xiàn)的長(cháng)度L小于/20 入,則可采用單點(diǎn)接地以避免公共阻抗耦合。
對于接地的一般選取原則如下:
(1)低頻電路(<1MHZ),建議采用單點(diǎn)接地;
(2)高頻電路(>10MHZ),建議采用多點(diǎn)接地;
(3)高低頻混合電路,混合接地。

 

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