洪星
发表于 2006-5-10 00:38:00
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EMC问题-接地技巧及PCB工程师注意事项6 v% |9 E- ], `4 @+ x' l
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EMC问题+ T, r6 j# r6 w' E$ I7 W% @, z
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在布板的时候还应该注意EMC的抑制哦!!这很不好把握,分布电容随时存在!!
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如何接地/ P2 c6 B5 ]! z3 J2 K# N: r
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PCB设计原本就要考虑很多的因素,不同的环境需要考虑不同的因素.另外,我不是PCB工程师,经验并不丰富:)))
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9 H6 j, N- A$ h2 n地的分割与汇接
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接地是抑制电磁干扰、提高电子设备EMC性能的重要手段之一。正确的接地既能提高产品抑制电磁干扰的能力,又能减少产品对外的EMI发射。
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1 [) [% N. [4 I8 E接地的含义
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' }& C* ?) U6 O! W% s0 H. Q电子设备的“地”通常有两种含义:一种是“大地”(安全地),另一种是“系统基准地”(信号地)。接地就是指在系统与某个电位基准面之间建立低阻的导电通路。“接大地”就是以地球的电位为基准,并以大地作为零电位,把电子设备的金属外壳、电路基准点与大地相连接。
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把接地平面与大地连接,往往是出于以下考虑:5 E0 ^. @) g# ?! v* z8 I
A、提高设备电路系统工作的稳定性;+ o4 U. Z1 X, A3 B/ q3 N
B、静电泄放;, [3 b) {! M. c: o% q) |- J$ }
C、为工作人员提供安全保障。
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4 ]) B( G, J& O( L* x" }, b/ I接地的目的
) O4 }4 ?, _' z% F+ UA、安全考虑,即保护接地;8 y% y) _ }, v& k
B、为信号电压提供一个稳定的零电位参考点(信号地或系统地);
8 x' F8 ~3 t+ K$ fC、屏蔽接地。
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基本的接地方式
" t! M6 b% e. z电子设备中有三种基本的接地 方式:单点接地、多点接地、浮地。+ j" n' N& a* Q, \; s0 e
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PCB工程师注意4 ]5 y* u- c6 ^. i8 K: |
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单点接地
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单点接地是整个系统中,只有一个物理点被定义为接地参考点,其他各个需要接地的点都连接到这一点上。
T! X0 @, d. l/ F! C单点接地适用于频率较低的电路中(1MHZ以下)。若系统的工作频率很高,以致工作波长与系统接地引线的长度可比拟时,单点接地方式就有问题了。当地线的长度接近于1/4波长时,它就象一根终端短路的传输线,地线的电流、电压呈驻波分布,地线变成了辐射天线,而不能起到“地”的作用。) Y+ M& r" a3 C( T+ w |; O
为了减少接地阻抗,避免辐射,地线的长度应小于1/20波长。在电源电路的处理上,一般可以考虑单点接地。对于大量采用的数字电路的PCB,由于其含有丰富的高次谐波,一般不建议采用单点接地方式。! l% G( |9 V& S# E% N* S
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多点接地
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多点接地是指设备中各个接地点都直接接到距它最近的接地平面上,以使接地引线的长度最短。
( ~9 I: V! v, }多点接地电路结构简单,接地线上可能出现的高频驻波现象显著减少,适用于工作频率较高的(>10MHZ)场合。但多点接地可能会导致设备内部形成许多接地环路,从而降低设备对外界电磁场的抵御能力。在多点接地的情况下,要注意地环路问题,尤其是不同的模块、设备之间组网时。地线回路导致的电磁干扰:
' L8 F7 k% F0 Q5 o" A, l理想地线应是一个零电位、零阻抗的物理实体。但实际的地线本身既有电阻分量又有电抗分量,当有电流通过该地线时,就要产生电压降。地线会与其他连线(信号、电源线等)构成回路,当时变电磁场耦合到该回路时,就在地回路中产生感应电动势,并由地回路耦合到负载,构成潜在的EMI威胁。, v% U) B; h6 n n3 \
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浮地
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浮地是指设备地线系统在电气上与大地绝缘的一种接地方式。
, q6 I) r* `/ f& N由于浮地自身的一些弱点,不太适合一般的大系统中,其接地方式很少采用。
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关于接地方式的一般选取原则:) ?6 i' ?* |- \3 N( `1 V5 ^" n
对于给定的设备或系统,在所关心的最高频率(对应波长为)入上,当传输线的长度L〉入,则视为高频电路,反之,则视为低频电路。根据经验法则,对于低于1MHZ的电路,采用单点接地较好;对于高于10MHZ,则采用多点接地为佳。对于介于两者之间的频率而言,只要最长传输线的长度L小于/20 入,则可采用单点接地以避免公共阻抗耦合。
' M# s: Q; c3 M- Q1 _对于接地的一般选取原则如下:( M$ b; R1 Y: Q+ f; ^' J/ Z
(1)低频电路(<1MHZ),建议采用单点接地;6 U' t! |/ Y4 {5 P
(2)高频电路(>10MHZ),建议采用多点接地;5 h8 N( C- J+ b7 J
(3)高低频混合电路,混合接地。 |
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