地的概念
1、定義
作為電路或系統基準的等電位點(diǎn)或平面
2、符號
3、作用
不同種類(lèi)的接地作用各異
4、關(guān)于“ 地”的思考
●理想地線(xiàn)應是一個(gè)零電位、零阻抗的物理實(shí)體
●實(shí)際的布線(xiàn)中,地線(xiàn)在PCB上,本身會(huì )有阻抗 成分,又有分布電容、電感構成的電抗成分; 根據歐姆定律,有電流通過(guò)就會(huì )產(chǎn)生壓降
●地線(xiàn)跟源(開(kāi)關(guān)電源、信號源)構成回路,此回路的 電場(chǎng)會(huì )感應出外部電磁場(chǎng)的RF電流,即常說(shuō) 的“噪聲”,從而引起EMI問(wèn)題
開(kāi)關(guān)電源中地的分類(lèi)
●交流地
●直流地
●模擬地
●數字地
●熱地
●冷地
●功率地
●信號地
●安全地
●屏蔽地
●系統地
●浮地
1、交流地:
交流電的零線(xiàn),這種地通常是產(chǎn)生噪聲的 地,應與大地區別開(kāi)
2、直流地
直流電路“地”,零電位參考點(diǎn)
3、模擬地:
是各種模擬量信號的零電位
4、數字地:
也叫邏輯地,是數字電路各種開(kāi)關(guān)量(數字量)信號的零電位
5、熱地:
指變壓器初級地,跟電網(wǎng)不隔離 ,帶電
6、冷地:
指變壓器次級地,跟電網(wǎng)隔離 ,不帶電
7、功率地:
大電流網(wǎng)絡(luò )器件、功率電子與磁性器件的零電位參考點(diǎn)
8、信號地:
一般指傳感變化信號的地線(xiàn)
9、安全地:
提供大地接地點(diǎn)的回路,可防止觸電危險
10、屏蔽地 :
為互聯(lián)的電纜與主要機架提供0V參考或電磁屏蔽,防止靜電感應和磁場(chǎng)感應
11、系統地:
整個(gè)系統模擬、數字信號公共參考點(diǎn)
12、浮地:
將電路中某條支路作為0V參考而不接地
接地的方式
●單點(diǎn)接地
●多點(diǎn)接地
●混合接地
●接地選取的原則
1、單點(diǎn)接地
●指所有電路的地線(xiàn)接到公共地線(xiàn)的同一點(diǎn), 以減少地回路之間的相互干擾。
●可以防止不同子系統中的電流與RF電流,經(jīng) 過(guò)同樣的返回路徑,從而避免造成相互之間 的共模噪聲耦合。
●根據不同系統的特點(diǎn),可以選擇串聯(lián)單點(diǎn)接 地與并聯(lián)單點(diǎn)接地。
A、單點(diǎn)串聯(lián)接地:指所有的器件的地都連接到地總線(xiàn)上,然后通過(guò)總線(xiàn)連接到地匯接點(diǎn)
●存在著(zhù)相互的共阻抗干擾:
●優(yōu)點(diǎn):
分布傳輸的阻抗極小
布線(xiàn)簡(jiǎn)單,美觀(guān)
●缺點(diǎn):
不適合于高頻電路(f≥1MHz)
不適合于多個(gè)功率回路電路
各子系統之間存在著(zhù)共阻抗干擾
由于對地分布電容的影響,會(huì )產(chǎn)生并聯(lián) 諧振現象,大大增加地線(xiàn)的阻抗
B、單點(diǎn)并聯(lián)接地 :指所有的器件的地直接接到地匯接點(diǎn),不共用地總線(xiàn)
●優(yōu)點(diǎn):
可以防止系統內各模塊之間的共阻抗干擾
●缺點(diǎn):
不適合于高頻電路(f≥1MHz)
會(huì )受到并聯(lián)諧振的影響
由于各自的地線(xiàn)較長(cháng),地回路阻抗不同, 會(huì )加劇地噪聲的影響,引起RF問(wèn)題