单点接地如何选型?低频用并联,高频用多点

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在于电子系统里,单点接地属于最为基础且最为关键的抗干扰方式。好多工程师于设计起始阶段常常仅留意原理图,直至PCB Layout阶段才急忙思索接地,最终致使系统运行不稳定。此文会从实际操作层面,梳理在单点接地选型中一定得弄明白的几个核心问题。

单点接地为什么比多点接地好

那是依靠于你工作的频率状况,在低频信号也就是一般所说的1MHz以下进行回流时,路径之上的阻抗主要是由电阻来予以决定的,不同接地点之间存在的地电位差会变成共模干扰源,单点接地能够强行迫使所有电流返回到同一个参考点,从根源上面杜绝地环路,然而在处于高频状态下也就是10MHz以上时,地线的感抗占据主导地位,单点接地会因为引线过长从而产生天线效应,这个时候反倒要采用多点接地,在就近的位置连接到低阻抗地平面。处于1MHz而后至10MHz的这个区间范围,那么就需要去查看具体的电路情况以及走线的长度状况,通常而言给出单点接地这样的建议是最为稳妥妥当的。

如何判断电路适合串联还是并联接地

串联单点接地乃是共用一段地线,其结构简单然而隐患却是最大的。倘若电路板上面存在着既有大电流的数字电路,又同时有着微弱信号的模拟电路的情况,那么数字电路的回流将会在公共地线上产生压降,而这个波动会直接叠加到模拟信号的参考地上,进而导致信噪比劣化。并联单点接地是每个电路模块单独拉地线回到同一个点,达成了相互干扰的彻底隔离。在实际Layout当中,当空间有限的时候不可能全是并联,一般情况下会把模拟地、数字地、功率地分开走线,之后在电源输入端汇合。

电源地与信号地怎么实现单点连接

开关电源之内,初级地跟次级地二者之间呢,必须要进行单点连接,一般是借助Y电容,或者特定位置上的磁珠来达成,其目的在于,为高频共模电流去提供回流的路径,借此抑制EMI。信号地,也就是模拟地、数字地,与电源地到最后同样需要在某一个点相连,而这个点选在何处是相当关键的。常见的做法是,在电源滤波电容的负极那儿进行单点汇合,这是由于此处对于高频噪声的阻抗是最低的。一定要记住,不要让大电流的电源地回流穿过小信号地的区域,不然的话,会直接破坏数据的采样精度。

单点接地选型常见的坑有哪些

第一个坑是“想当然的分离”,好多人乐意将模拟地和数字地借助 0 欧电阻或者磁珠隔开,然而要是这两个区域之间存在信号线跨接,回流信号会被迫绕很远的路径,反倒产生更大的辐射环路,这时倒不如直接在一个完整的地平面上开展区域分割,并且在跨接信号线下方用地桥连接起来。第二个坑是机械安装点的处理,金属外壳与电路板地之间的连接,得评估是直接导通还是经由电容单点接地,以此来防止机壳上的外部干扰径直窜入系统。

在实际开展的项目当中,你有没有碰到过,因地线布局不符合合理要求,进而引发的那种十分诡异的故障情况呢?欢迎来到评论区域,分享你排除故障隐患的这段历经曲折的不平凡经历,通过点赞这一举动,使得更多的工程师能够看到这些颇具价值的经验内容。

常见问题(FAQ)

单点接地和多点接地如何选择?
低频(10MHz)时感抗主导,需多点接地就近接低阻抗地平面。1-10MHz视具体电路,建议单点接地更稳妥。
串联接地和并联接地有什么区别?
串联接地共用一段地线,结构简单但数字电路回流会在公共地产生压降,干扰模拟信号;并联接地各模块独立回地,隔离性好,实际中常将模拟地、数字地、功率地分开后汇合。
电源地与信号地如何单点连接?
开关电源初级与次级通过Y电容或磁珠单点连接,抑制EMI;信号地与电源地在电源滤波电容负极汇合,此处高频阻抗最低。避免大电流电源地回流穿过小信号地区域。
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单点接地选型时,地线跨接信号线很容易形成大环路,用地桥连接是个好办法。

高频电路用多点接地确实有效,之前一个10MHz的板子单点接地导致辐射超标,改多点后好了。

遇到过数字地干扰模拟地的情况,后来把模拟和数字地分开走线,在电源端汇合才解决。

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