电路设计布线地线干扰_会议广播_音频应用论坛 - Powered by AUIOAPP

音频应用论坛

 找回密码
 快速注册

QQ登录

只需一步,快速开始

搜索
热搜: 音频应用

[资讯] 电路设计布线地线干扰

[复制链接]
月牙弯弯 发表于 2005-9-5 01:16:00

马上注册,结交更多好友,享用更多功能,让你轻松玩转社区。

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?快速注册

x
电路设计布线地线干扰
( U3 _* o& U7 g1 M, h. a8 R8 S( i
4 w4 `3 j9 F. Y6 w) G# C1 U消除公共阻抗耦合的途径有两个,一个是减小公共地线部分的阻抗,这样公共地线上的电压也随之减小,从而控制公共阻抗耦合。另一个方法是通过适当的接地方式避免容易相互干扰的电路共用地线,一般要避免强电电路和弱电电路共用地线,数字电路和模拟电路共用地线。如前所述,减小地线阻抗的核心问题是减小地线的电感。这包括使用扁平导体做地线,用多条相距较远的并联导体作接地线。对于印刷线路板,在双层板上布地线网格能够有效地减小地线阻抗,在多层板中专门用一层做地线虽然具有很小的阻抗,但这会增加线路板的成本。通过适当接地方式避免公共阻抗的接地方法是并联单点接地,如图4 所示。并联接地的缺点是接地的导线过多。因此在实际中,没有必要所有电路都并联单点接地,对于相互干扰较少的电路,可以采用串联单点接地。例如,可以将电路按照强信号,弱信号,模拟信号,数字信号等分类,然后在同类电路内部用串联单点接地,不同类型的电路采用并联单点接地。  Y; [- x, ^3 G7 f

( o+ _5 O5 e" K  R6 n当两个电路共用一段地线时,由于地线的阻抗,一个电路的地电位会受另一个电路工作电流的调制。这样一个电路中的信号会耦合进另一个电路,这种耦合称为公共阻抗耦合。5 Q! j/ l( z6 f" \
在数字电路中,由于信号的频率较高,地线往往呈现较大的阻抗。这时,如果存在不同的电路共用一段地线,就可能出现公共阻抗耦合的问题。图3 的例子说明了一种干扰现象。图3 是一个有四个门电路组成的简单电路。假设门1的输出电平由高变为低,这时电路中的寄生电容(有时门2 的输入端有滤波电容)会通过门1向地线放电,由于地线的阻抗,放电电流会在地线上产生尖峰电压,如果这时门3 的输出是低电平,则这个尖峰电压就会传到门3的输出端,门4的输入端,如果这个尖峰电压的幅度超过门4 的噪声门限,就会造成门4的误动作。
) c4 K4 l' s9 J% f# ]7 T7 r
. A4 y1 u" v9 W5 y2 d! q地环路对策从地环路干扰的机理可知,只要减小地环路中的电流就能减小地环路干扰。如果能彻底消除地环路中的电流,则可以彻底解决地环路干扰的问题。因此我们提出以下几种解决地环路干扰的方案。
: k' t" ?9 {$ F% N4 n9 i  将一端的设备浮地如果将一端电路浮地,就切断了地环路,因此可以消除地环路电流。但有两个问题需要注意,一个是出于安全的考虑,往往不允许电路浮地。这时可以考虑将设备通过一个电感接地。这样对于50Hz的交流电流设备接地阻抗很小,而对于频率较高的干扰信号,设备接地阻抗较大,减小了地环路电流。但这样做只能减小高频干扰的地环路干扰。另一个问题是,尽管设备浮地,但设备与地之间还是有寄生电容,这个电容在频率较高时会提供较低的阻抗,因此并不能有效地减小高频地环路电流。
" w+ p9 H! g$ i8 G7 h2 y9 X& i  使用变压器实现设备之间的连接利用磁路将两个设备连接起来,可以切断地环路电流。但要注意,变压器初次级之间的寄生电容仍然能够为频率较高的地环路电流提供通路,因此变压器隔离的方法对高频地环路电流的抑制效果较差。提高变压器高频隔离效果的一个办法是在变压器的初次级之间设置屏蔽层。但一定要注意隔离变压器屏蔽层的接地端必须在接受电路一端。否则,不仅不能改善高频隔离效果,还可能使高频耦合更加严重。因此,变压器要安装在信号接收设备的一侧。经过良好屏蔽的变压器可以在1MHz以下的频率提供有效的隔离。
: w; a% u0 r: L8 Z0 R0 e 使用光隔离器另一个切断地环路的方法是用光实现信号的传输。这可以说是解决地环路干扰问题的最理想方法。用光连接有两种方法,一种是光耦器件,另一种是用光纤连接。光耦的寄生电容一般为2pf,能够在很高的频率提供良好的隔离。光纤几乎没有寄生电容,但安装、维护、成本等方面都不如光耦器件。! G- b. }3 _# {2 D& j/ m' V# V) b
使用共模扼流圈在连接电缆上使用共模扼流圈相当于增加了地环路的阻抗,这样在一定的地线电压作用下,地环路电流会减小。但要注意控制共模扼流圈的寄生电容,否则对高频干扰的隔离效果很差。共模扼流圈的匝数越多,则寄生电容越大,高频隔离的效果越差。; ]5 W& e2 K+ {8 c
地环路对策从地环路干扰的机理可知,只要减小地环路中的电流就能减小地环路干扰。如果能彻底消除地环路中的电流,则可以彻底解决地环路干扰的问题。因此我们提出以下几种解决地环路干扰的方案。
 楼主| 月牙弯弯 发表于 2005-9-5 07:24:00
将一端的设备浮地如果将一端电路浮地,就切断了地环路,因此可以消除地环路电流。但有两个问题需要注意,一个是出于安全的考虑,往往不允许电路浮地。这时可以考虑将设备通过一个电感接地。这样对于50Hz的交流电流设备接地阻抗很小,而对于频率较高的干扰信号,设备接地阻抗较大,减小了地环路电流。但这样做只能减小高频干扰的地环路干扰。另一个问题是,尽管设备浮地,但设备与地之间还是有寄生电容,这个电容在频率较高时会提供较低的阻抗,因此并不能有效地减小高频地环路电流。5 p+ E- J4 U+ H6 j5 p
使用变压器实现设备之间的连接利用磁路将两个设备连接起来,可以切断地环路电流。但要注意,变压器初次级之间的寄生电容仍然能够为频率较高的地环路电流提供通路,因此变压器隔离的方法对高频地环路电流的抑制效果较差。提高变压器高频隔离效果的一个办法是在变压器的初次级之间设置屏蔽层。但一定要注意隔离变压器屏蔽层的接地端必须在接受电路一端。否则,不仅不能改善高频隔离效果,还可能使高频耦合更加严重。因此,变压器要安装在信号接收设备的一侧。经过良好屏蔽的变压器可以在1MHz以下的频率提供有效的隔离。+ h8 K7 D0 C5 K  {2 B! }

0 }0 h  h6 \6 Y1 [' V! S
1 c8 ]  u2 R6 B0 d. r消除公共阻抗耦合的途径有两个,一个是减小公共地线部分的阻抗,这样公共地线上的电压也随之减小,从而控制公共阻抗耦合。另一个方法是通过适当的接地方式避免容易相互干扰的电路共用地线,一般要避免强电电路和弱电电路共用地线,数字电路和模拟电路共用地线。如前所述,减小地线阻抗的核心问题是减小地线的电感。这包括使用扁平导体做地线,用多条相距较远的并联导体作接地线。对于印刷线路板,在双层板上布地线网格能够有效地减小地线阻抗,在多层板中专门用一层做地线虽然具有很小的阻抗,但这会增加线路板的成本。通过适当接地方式避免公共阻抗的接地方法是并联单点接地,如图4 所示。并联接地的缺点是接地的导线过多。因此在实际中,没有必要所有电路都并联单点接地,对于相互干扰较少的电路,可以采用串联单点接地。例如,可以将电路按照强信号,弱信号,模拟信号,数字信号等分类,然后在同类电路内部用串联单点接地,不同类型的电路采用并联单点接地。) W3 v# e/ G/ ~% Z

) C/ W6 t+ v: q6 _# @/ z7 A& ?4 T( G! `# v0 ]
地线造成电磁干扰的主要原因是地线存在阻抗,当电流流过地线时,会在地线上产生电压,这就是地线噪声。在这个电压的驱动下,会产生地线环路电流,形成地环路干扰。当两个电路共用一段地线时,会形成公共阻抗耦合。解决地环路干扰的方法有切断地环路,增加地环路的阻抗,使用平衡电路等。解决公共阻抗耦合的方法是减小公共地线部分的阻抗,或采用并联单点接地,彻底消除公共阻抗.
jenis 发表于 2005-9-5 16:35:00
欣赏了,谢谢楼主发布啊 ,我收藏了啊!
小名 发表于 2005-9-6 08:13:00
好,学习了
您需要登录后才可以回帖 登录 | 快速注册

本版积分规则

软硬产品代理咨询服务:声卡:雅马哈UR22C、罗兰声卡、福克斯特、艾肯、阿波罗 、M-audio 、普瑞声纳 、福克斯特、 达思冠系列 音箱:吸顶NS-IW560C、吸顶NS-IW660 、NS-AW350、低音NS-SW050、低音NS-SW100;JBL 吸顶8124、CSS-8006BM;香蕉猴 gibbon系列;普瑞声纳E5XT、E4.5、 E3.5BT 有线话筒:舒尔PGA27、PGA48、MV51、mv88、mv88+、SM27 ;森海E945 、MK4、E835S;舒伯乐top248s;罗德NT1-A、VIDEOMIC、VIDEOMIC GO、VideoMicro、VideoMic NTG 无线领夹麦克风:罗德 wireless go II 一拖一、一拖二;猛犸lark150 耳机:森海HD300 pro、美奇 CR-Buds 、索尼7506、爱科技K240S、K240 MKII、K271 MKII、K52、K72、K92、先锋、飞利浦 1:飞利浦会务通/会议摄像头/全向麦克风/执法仪/录音笔 2:洋铭便携式移动演播室 / 切换台 / 摄控一体摄像机 / 虚拟演播室 / 微金课教室 / 色键器 3:逻兰音视频切换台 / 声卡 / 电子鼓 /电钢琴 /耳机 4:Blackmagic专业摄影机 /调色台 / 切换台/ 广播级转换器 / 监视器 / 采集卡 5:索尼专业摄像机/佳能专业摄像机/松下专业摄像机/ insta360专业摄像机 6:话筒:铁三角/ 舒尔/ 森海塞尔 / AKG / RODE/ BBS 7:音响:YAMAHA/ 声艺 / 皇冠 /JBL / 真力/咪宝/BOSE /美奇 8:声卡:RME/羚羊/IXI /艾肯/PreSonus普瑞声纳/Focusrite福克斯特/YAMAHA/雅马哈/ickb 9:耳机:铁三角/beyerdynamic拜亚动力/AKG爱科技/索尼/RunningMan/美技 10:思锐三脚架 /防潮箱 /米泊三脚架/意美捷三脚架/曼富图三脚架 11:XSW系列,300.500代理商,EWD数字系列代理,6000.9000定制产品,还包销了全国三个型号:XSW1-825,EW100 G4-945,EWD- kk 205

小黑屋|手机版|Archiver|音频应用 (鄂ICP备13005321号-1)

Powered by Audio app

快速回复 返回顶部 返回列表