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+ B$ F2 e/ c# c5 h* o. `) S3 ~【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?
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/ G( M. x1 K+ n; u寄生参数问题& i8 y; X* R. u) i( t/ {
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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如何接地?" c; l5 { I) y( R V x/ h. W
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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2 b$ u0 | V6 h% M地的分割与汇接5 l; u- ?! F8 W
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。
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接地的含义
) f! U6 P. m+ L5 k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:! ^ h! x4 W2 O* `
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A、提高设备电路系统工作的稳定性;
! e. d( L- e6 Z e n) V% wB、静电泄放;
6 {& `' Z% H/ L7 P% c2 lC、为工作人员提供安全保障。
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接地的目的
, J- A- S2 {' ~2 E- @ T+ l; `( ]5 ]A、安全考虑,即保护接地;
& ?$ M8 k% y. ?. @- Q: m) f. ?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);
2 `1 C) d2 B/ U& f0 {C、屏蔽接地。
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K* u0 y( v G# I& S基本的接地方式% G9 e* N6 T: [7 m, Z4 D/ ?" w
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。
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PCB工程师注意
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p9 `+ r6 q9 i! i3 X单点接地! W) B* z, L5 _! Y+ f% q/ H: S V
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。
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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。: X! Z! n* C5 G) \1 x( l- c0 m* J
2 S! ^6 y* \& ?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。! I) b4 d& o8 I# c# m6 l, u. v+ C" ?
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多点接地1 j5 L7 E8 a% ?$ H# I6 B
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。0 V* R) k4 ^, e: G1 v. S
' d0 q2 c) |5 v3 B3 g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:+ |1 {8 x" e, V8 ?) M; T( U6 J% }
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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。
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+ Q0 y! e$ {4 f' ^+ u% @6 Y浮地! e! n( u {# Z ?
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。
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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。
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1 F. h* d- r% @# `$ K6 f6 S' H对于接地的一般选取原则如下:
6 r: v" n, T$ h% p' y+ L2 U4 T(1)低频电路(<1MHZ),建议采用单点接地;# C7 u! C5 [" `0 f( ^
(2)高频电路(>10MHZ),建议采用多点接地;
/ U, I! t2 X9 M1 O& T$ G2 p/ P(3)高低频混合电路,混合接地。
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