電子工程師對接地技術(shù)的一些基礎(chǔ)認(rèn)識

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯電子工程師對接地技術(shù)的一些基礎(chǔ)認(rèn)識 對于電子工程師來說“接地”是電路設(shè)計中最為基礎(chǔ)的內(nèi)容。本文中，工程師對接地技術(shù)的一些基礎(chǔ)熟悉及爭論，采納QA的方式表述出來。 1、為什么要接地? Answer：接地技術(shù)的引入最初是為了防止電力或電子等設(shè)備遭雷擊而實行的愛護(hù)性措施，目的是把雷電產(chǎn)生的雷擊電流通過避雷針引入到大地，從而起到愛護(hù)建筑物的作用。同時，接地也是愛護(hù)人身平安的一種有效手段，當(dāng)某種緣由引起的相線（如電線絕緣不良，線路老化等）和設(shè)備外殼碰觸時，設(shè)備的外殼就會有危急電壓產(chǎn)生，由此生成的故障電流就會流經(jīng)PE線到大地，從而起到愛護(hù)作用。隨著電子通信和其它數(shù)字領(lǐng)域

2、的進(jìn)展，在接地系統(tǒng)中只考慮防雷和平安已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿意要求了。比如在通信系統(tǒng)中，大量設(shè)備之間信號的互連要求各設(shè)備都要有一個基準(zhǔn)地作為信號的參考地。而且隨著電子設(shè)備的簡單化，信號頻率越來越高，因此，在接地設(shè)計中，信號之間的互擾等電磁兼容問題必需賜予特殊關(guān)注，否則，接地不當(dāng)就會嚴(yán)峻影響系統(tǒng)運(yùn)行的牢靠性和穩(wěn)定性。最近，高速信號的信號回流技術(shù)中也引入了“地”的概念。 2、接地的定義 Answer: 在現(xiàn)代接地概念中、對于線路工程師來說，該術(shù)語的含義通常是線路電壓的參考點；對于系統(tǒng)設(shè)計師來說，它經(jīng)常是機(jī)柜或機(jī)架；對電氣工程師來說，它是綠色平安地線或接到大地的意思。一個比較通用的定義是“接地是電流返回其源的低

3、阻抗通道”。留意要求是”低阻抗”和“通路”。 3、常見的接地符號 Answer: PE,PGND,FG愛護(hù)地或機(jī)殼；BGND或DC-RETURN直流48V(+24V)電源（電池）回流；GND工作地；DGND數(shù)字地；AGND模擬地；LGND防雷愛護(hù)地 4、合適的接地方式 Answer: 接地有多種方式，有單點接地，多點接地以及混合類型的接地。而單點接地又分為串聯(lián)單點接地和并聯(lián)單點接地。一般來說，單點接地用于簡潔電路，不同功能模塊之間接地區(qū)分，以及低頻（f1MHz）電子線路。當(dāng)設(shè)計高頻（f10MHz）電路時就要采納多點接地了或者多層板（完整的地平面層）。 5、信號回流和跨分割的介紹 Answer：

4、對于一個電子信號來說，它需要查找一條最低阻抗的電流回流到地的途徑，所以如何處理這個信號回流就變得特別的關(guān)鍵。 第一，依據(jù)公式可以知道，輻射強(qiáng)度是和回路面積成正比的，就是說回流需要走的路徑越長，形成的環(huán)越大，它對外輻射的干擾也越大，所以，PCB布板的時候要盡可能減小電源回路和信號回路面積。 其次，對于一個高速信號來說，供應(yīng)有好的信號回流可以保證它的信號質(zhì)量，這是由于PCB上傳輸線的特性阻抗一般是以地層（或電源層）為參考來計算的，假如高速線四周有連續(xù)的地平面，這樣這條線的阻抗就能保持連續(xù)，假如有段線四周沒有了地參考，這樣阻抗就會發(fā)生變化，不連續(xù)的阻抗從而會影響到信號的完整性。所以，布線的時候要把高

5、速線安排到靠近地平面的層，或者高速線旁邊并行走一兩條地線，起到屏蔽和就近供應(yīng)回流的功能。 第三，為什么說布線的時候盡量不要跨電源分割，這也是由于信號跨越了不同電源層后，它的回流途徑就會很長了，簡單受到干擾。當(dāng)然，不是嚴(yán)格要求不能跨越電源分割，對于低速的信號是可以的，由于產(chǎn)生的干擾相比信號可以不予關(guān)懷。對于高速信號就要仔細(xì)檢查，盡量不要跨越，可以通過調(diào)整電源部分的走線。（這是針對多層板多個電源供應(yīng)狀況說的） 6、為什么要將模擬地和數(shù)字地分開，如何分開? Answer：模擬信號和數(shù)字信號都要回流到地，由于數(shù)字信號變化速度快，從而在數(shù)字地上引起的噪聲就會很大，而模擬信號是需要一個潔凈的地參考工作的。

6、假如模擬地和數(shù)字地混在一起，噪聲就會影響到模擬信號。 一般來說，模擬地和數(shù)字地要分開處理，然后通過細(xì)的走線連在一起，或者單點接在一起。總的思想是盡量阻隔數(shù)字地上的噪聲竄到模擬地上。當(dāng)然這也不是特別嚴(yán)格的要求模擬地和數(shù)字地必需分開，假如模擬部分四周的數(shù)字地還是很潔凈的話可以合在一起。 7、單板上的信號如何接地? Answer：對于一般器件來說，就近接地是最好的，采納了擁有完整地平面的多層板設(shè)計后，對于一般信號的接地就特別簡單了，基本原則是保證走線的連續(xù)性，削減過孔數(shù)量；靠近地平面或者電源平面，等等。 8、單板的接口器件如何接地? Answer：有些單板會有對外的輸入輸出接口，比如串口連接器，網(wǎng)口RJ45連接器等等，假如對它們的接地設(shè)計得不好也會影響到正常工作，例如網(wǎng)口互連有誤碼，丟包等，并且會成為對外的電磁干擾源，把板內(nèi)的噪聲向外發(fā)送。一般來說會單獨分割出一塊獨立的接口地，與信號地的連接采納細(xì)的走線連接，可以串上0歐姆或者小阻值的電阻。細(xì)的走線可以用來阻隔信號地上噪音過到接口地上來。同樣的，對接口地和接口電源的濾波也要仔細(xì)考慮。 9、帶屏蔽層的電纜線的屏蔽層如何接地? Answer：屏蔽電纜的屏蔽層都要接到單板的接口地上而不是信號