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标题: 常见的电子设计接地技术 [打印本页]
作者: senlenced3    时间: 2020-12-21 13:39
标题: 常见的电子设计接地技术
在电子设计中，最常碰到的技术就是电路板的接地，从最常见的单模拟电路回路接地、单纯的数字电路回路接地到模拟数字电路的混合接地，从这些接地的方式中无不显示着电子设计的发展。如果你设计的产品还有其他的要求，例如经过EMC的检测，电路板的信号频率比较高(信号的上升时间为10ns甚至更低的数量级)，那么，需要考虑的接地技术又要符合此时的因素。那么，今天就来分析说明下在这些因素的接地技术。& T0 K$ t; C  A" g4 C
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在分析电路板的接地技术之前，首先要明白一个原因，接地技术是为了提高电路稳定的因素之一。在电路设计中，通过各种接地技术来减小环路，就是这种方法之一。现在简单说下减少地环路影响采取的技术。
4 Y5 t. Y6 R6 s* t# @& L7 u- L- c) J# h: ]
A 采用光耦技术连接电路
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在设计电路中，为了充分保护后级电路免予受到前面电路的影响，光耦隔离技术是常用的方法之一。这种设计中，可以很好的减少发送电路中对接受电路的影响，正是由于光耦的引入，大大减少了地环路对电路的影响。9 f. y' W' Z; a5 r- a3 Z! P1 o

3 V. ?3 b* X7 q3 B$ q) ^/ k: VB 采用隔离变压器技术连接电路& ^8 f6 `5 s  R1 A

7 e' m$ a; B1 g' l" p这种方法中，采用1:1的变压器，这样隔离了发送电路和接收电路。使接收电路的接地回路大大减小。9 `' w8 X2 Z4 W2 ^" d" e- x6 s

' b5 ~; V2 h' ]& Z  u7 z6 [2 [C 采用共模扼流圈  E) \& p! t& R  _7 m( h$ T

. Z, V& q7 C! h在电路设计中，接收电路通过共模扼流圈与发射电路相连，这样，可以使接收电路的回路大大减小，同时，也为接收电路的EMC检测提供良好的技术支持。
9 [6 J+ D9 X6 I2 B% b: ^& D% G8 a4 [* _* G
D 采用平衡电路技术7 O  e+ S( D; P+ s3 Q% m  Y6 G

  D7 s( b, o4 l7 t# I  O这种方法中，发送电路通常为多点并联的电源，通过各个相当于并联的模块电路，最后并联的各个模块并联单点接地。在平衡电路中，各个模块的电流流动互相不影响，从而提高系统的稳定性。
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" l3 X; {  V6 y6 J; q$ P介绍完减小地环路的方法后，现在介绍下为了减少各种地的接地方法。; v9 m' B5 \( U% o2 b
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一、浮地技术
% q) }' R0 P4 G$ x! T  I; d
7 e+ F; k4 v6 ~" F% g$ W& ]在电子设计中，常用的一种方法是浮地技术，这种方法的电路板的信号地和外部的公共地不相连接，从而保证了电路的良好的隔离。电路与外部的地系统有良好的隔离，不易受外部地系统上干扰的影响，但是，电路上易积累静电从而产生静电干扰，有可能产生危险电压。小型低速(<1mhz)设备可以采用工作地浮地(或工作地单点接金属外壳)、金属外壳单点接大地。" U" v, b, n2 \
) m% L3 G/ K% w/ r# N
二、串联单点接地
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( B) x& `9 f8 N: f% G8 G% h; ?这种接地方法是公司大牛推荐的一种接地方法，由于其简单，在电路板设计中不用注意那么多，所以会使用的比较多。但是，这种电路容易存在共阻抗耦合，使各个电路模块相互影响。4 H6 I. [$ u" t
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三、并联单点接地) Y! M% O1 V  R; R6 D! V

6 q& J" Z! a1 a9 `7 A; ^这种方法接地，虽然摆脱了串联单点接地的共阻抗耦合的问题，但是在实际的使用中，会引入接地线过多的烦心事，至于使用哪种，需要在实际的过程中综合评价。如果电路板面积允许，就使用并联模式，如果保持各个电路模块之间连接简单，那么采用串联模式。一般情况下，下载的板子中有电源模块，模拟电路模块，数字电路模块和保护电路模块，这种情况下，我采用并联单点接地的方法。+ ]! ?3 D* V4 |7 u; w( e

2 m; @4 p3 i7 X! c四、多点接地  n0 L- U8 T& O9 K  g- n

/ k) f1 q  ~$ C7 d& u" R' a# V多点基地技术在日常的设计中会使用的比较多，在多模块电路设计中使用的更多，这种接地方法可以有效地减少高频干扰问题，但是，也容易产生地环路的设计问题，这设计中要充分考虑到这一点，提高系统设计的稳定性。小型高速(>10MHz)设备的工作地应与其金属机壳实现多点接地，接地点的间距应小于最高工作频率波长的1/20，且金属外壳单点接大地。, v4 J$ W( |+ b# q/ U
4 A0 y6 e! z  ?& C) V+ y; N. X* o
总之，在电子电路设计中，最重要的一点是减小电路的回路面积，这对提高电子设计稳定性和提高电子系统EMC设计有着重要的作用。在实际的设计中，通过综合评价以上的各种技术，通过灵活使用，以便达到提高系统稳定性的目的。
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作者: zawq    时间: 2020-12-21 14:05
采用隔离变压器技术连接电路



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