单点接地与多点接地

有三种基本的信号接地方式:浮地、单点接地、多点接地。

1 浮地 目的:使电路或设备与公共地线可能引起环流的公共导线隔离起来,浮地还使不同电位的电路之间配合变得容易。 缺点:容易出现静电积累引起强烈的静电放电。 折衷方案:接入泄放电阻。

2 单点接地 方式:线路中只有一个物理点被定义为接地参考点,凡需要接地均接于此。 缺点:不适宜用于高频场合。

3 多点接地 方式:凡需要接地的点都直接连到距它最近的接地平面上,以便使接地线长度为最短。 缺点:维护较麻烦。

4 混合接地 按需要选用单点及多点接地。

PCB中的大面积敷铜接地 其实就是多点接地 所以单面Pcb也可以实现多点接地(实际操作中经常用这种方法,在这里也应该注意有时候不可以不布地线,尤其是高速高频的,以及多层板的情况)。

(所以在单片机电路板的绘制过程中,敷铜(覆铜)是必须的。其频率>10MHz,是必须进行多点接地的。所有敷铜的铜也必须与地相连。而关于敷铜的文章中,有人说敷铜可以抵抗EMI,这个现在还不是很懂,在此不进行讨论。但提高的一点就是提高驱动电路,这点现在在这里是可能理解的,因为多点接地的使用,使用电抗减小,电流就可以提升了,驱动能力也就加强了。而对于孤岛而言,没有与地相连,其作用也就丧失了,所以孤岛要去除。)

多层PCB大多为高速电路地层的增加可以有效提高PCB的电磁兼容性 是提高信号抗干扰的基本手段,同样由于电源层和底层和不同信号层的相互隔离减轻了PCB的布通率也增加了信号间的干扰。

 

 

 

   在大功率和小功率电路混合的系统中(电机驱动电路中),切忌使用,因为大功率电路中的地线电流会影响小功率电路的正常工作。另外,最敏感的电路要放在A点,这点电位是最稳定的。解决这个问题的方法是并联单点接地。但是,并联单点接地需要较多的导线,实践中可以采用串联、并联混合接地。

 

 

   将电路按照特性分组,相互之间不易发生干扰的电路放在同一组,相互之间容易发生干扰的电路放在不同的组。每个组内采用串联单点接地,获得最简单的地线结构,不同组的接地采用并联单点接地,避免相互之间干扰。

   这个方法的关键:绝不要使功率相差很大的电路或噪声电平相差很大的电路共用一段地线。

 

  这些不同的地仅能在通过一点连接起来

 

   为了减小地线电感,在高频电路和数字电路中经常使用多点接地。在多点接地系统中,每个电路就近接到低阻抗的地线面上,如机箱。电路的接地线要尽量短,以减小电感。在频率很高的系统中,通常接地线要控制在几毫米的范围内。

   多点接地时容易产生公共阻抗耦合问题。在低频的场合,通过单点接地可以解决这个问题。但在高频时,只能通过减小地线阻抗(减小公共阻抗)来解决。由于趋肤效应,电流仅在导体表面流动,因此增加导体的厚度并不能减小导体的电阻。在导体表面镀银能够降低导体的电阻。

   通常1MHz以下时,可以用单点接地;10MHz以上时,可以用多点接地,在1MHz10MHz之间时,可如果最长的接地线不超过波长的1/20,可以用单点接地,否则用多点接地。

 

   接地电容的容量一般在10nF(104、1nF为103)以下,取决于需要接地的频率。

   如果将设备的安全地断开,地环路就被切断,可以解决地环路电流干扰。但是出于安全的考虑,机箱必须接到安全地上。图中所示的接地系统解决了这个问题,对于频率较高的地环路电流,地线是断开的(频率高时电感相当于断路),而对于50Hz的交流电,机箱都是可靠接地的。

未经允许不得转载:TacuLee » 单点接地与多点接地

赞 (0)

评论 0

  • 昵称 (必填)
  • 邮箱 (必填)
  • 网址