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3 @; e$ V6 l |6 S2 m* l$ M9 A
6 p8 S$ a- W+ S6 P- ^) k) b* tEMC问题+ }: ]) J* |9 `8 L9 I6 D
6 Q& i. h& Z% ]+ d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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- p- S8 W6 N% M' f8 S0 j如何接地
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# S q- `: {! f& Z! b+ XPCB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:))), {4 ?3 `' K F- [' B5 @/ e8 G
9 V( Q: y, f# U! Q6 z( t+ v地的分割与汇接
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5 r& a1 W4 }2 u' J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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! ^; V7 V2 w: U( O# }接地的含义
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2 q. ^8 k% {/ g: W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。- \3 d) h0 d7 n
$ u5 o% B! s; z把接地平面与大地连接,往往是出于以下考虑:
6 B' j7 N' }5 ?# i. S' X% M+ cA、提高设备电路系统工作的稳定性;
, X$ P' a$ N; Y& ]7 m# g; Z: j+ M2 rB、静电泄放;8 i& M* N* Y& a4 l5 A4 k
C、为工作人员提供安全保障。5 O5 n7 c G5 z
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接地的目的/ u+ O4 f* _0 m& t" P
A、安全考虑,即保护接地;
& f# J, v1 c. X5 AB、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);
7 ~7 T7 u- C2 ?% U6 SC、屏蔽接地。3 p% h2 i7 ]' K' h; W" ]' s
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基本的接地方式1 U. T1 w. u! A5 T7 L
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。) l+ i, J) Y d) u& l% G
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PCB工程师注意* S; `8 d# n, ?
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( D! h. {, Z$ h7 g) R+ W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。6 E6 |2 r2 B+ d2 a
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。; |$ C4 P' x6 e. a- x
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。
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多点接地$ I: T5 Z# T) t5 i! Q' F
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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。8 R) k( N8 Z9 V2 r3 k
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:
0 n* U1 |6 ~- Q3 R @& Y* K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。: y* q$ E( D, ]2 K+ L! A
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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。9 }- @& \; O0 i/ `) |
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。" [) |# ^. U4 u. ]6 d
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关于接地方式的一般选取原则:9 u3 l1 f4 [* g' b# s
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。
9 I$ x: z5 v: B. C- [$ l/ n对于接地的一般选取原则如下:
0 z" H7 U; j: l5 N: U9 J(1)低频电路(<1MHZ),建议采用单点接地;
( _$ \6 b$ B1 L6 ?% d(2)高频电路(>10MHZ),建议采用多点接地;) M9 z, T1 I9 t9 O8 _
(3)高低频混合电路,混合接地。 |
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