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标题: 图解PCB地线干扰及抑制对策【转】 [打印本页]

作者: forevercgh 时间: 2008-5-6 09:00
标题: 图解PCB地线干扰及抑制对策【转】
在电子产品的PCB设计中，抑制或防止地线干扰是需要考虑的最主要问题之一。而许多初学者不了解地线干扰的成因，因此对解决地线干扰问题也就束手无策了。
所谓干扰，必然是发生在不同的单元电路、部件或系统之间，而地线干扰是指通过公用地线的方式产生的信号干扰。注意这里所提到的信号，通常是指交流信号或者跳变信号。地线干扰的形式很多，有人把它归结成两类：地线环路干扰、公共阻抗干扰，我认为应该还要加上地线环路的电磁偶合干扰，因此是三类。下图可以很好的说明三类地线干扰的成因。

A1、A2是级联的两个放大电路。由于PCB设计的客观原因，各个电路单元在不同的板面位置，它们之间的连线必然有一定的长度，这就形成了导线（铜铂）电阻。导线的直流电阻虽然很小，大多数情况都可以忽略，但是对于交流信号来说，其感抗成分就不可以忽略不记，尤其是频率比较高的时候更是如此。地线同样是导线，因此同样存在阻抗，因此上图中的地线J、K、L、M、N，就不可以简单的看成是等电位连线了，应该把它们各自看成一个电抗元件。有了这个基本概念，就很容易理解三种地线干扰了。
一、地环路干扰
如图所示，由于地线阻抗的存在，当电流流过地线时，就会在地线上产生电压。当电流较大时，这个电压可以很大。例如附近有大功率用电器启动时，会在地线在中流过很强的电流。比如上图中的“B单元电路”的地线电流，流经地线K、L、（M、J、N），到达接地零点。由于电路的不平衡性，每根导线上的电流不同，因此会产生差模电压，对电路造成影响。具体的说就是“B单元电路”的地线电流，在J、N、L、M形成的“地线环路”中，对放大器A1和A2造成了影响。由于这种干扰是由电缆与地线构成的环路电流产生的，因此成为地环路干扰
二、地环路电磁耦合干扰
在实际电路的PCB上，J、N、L、M形成的“地线环路”将包围一定的面积，根据电磁感应定律，如果这个环路所包围的面积中有变化的磁场存在，就会在环路中产生感生电流，形成干扰。空间磁场的变化无处不在，于是包围的面积越大干扰就越严重。
三、公共阻抗干扰
认真考察上图所示的电路结构，我们将发现，J、N、L、M中，有一条连接是多余的，随便去除其一，仍然可以满足各个接地点的连通关系，同时又可以消除地线环路。那么，将哪一条连线去除比较合理呢？这时就要考虑另一类的干扰问题——公共阻抗干扰。
①去除J：这是最差的方案。J去除后地线环路似乎消失了，可是另一个更可怕的环路又形成了（I、N、L、M），其中I是信号线，因此干扰比原来有线J时还要严重。
②去除M：环路消失，但是我们发现，此时放大器A2的地线电流需要流过J、N到达接地零点，注意N段是A1和A2共同的接地线，因此A2接地电流在N上形成的电压降就加到了A1上，形成干扰。这种因共用一段地线而形成的干扰称为“公共阻抗干扰”。
③去除L：不仅不能解决A2与A1之间的公共阻抗干扰问题，还引起了“B单元电路”与A1、A2之间的公共阻抗干扰问题。
④去除N：看来这是最后的方法。其实这样做将使M成为A1、A2的“公用阻抗”，同样形成干扰。还是存在问题！但是，我们注意到，此法中的干扰是A1对A2的干扰，A2是后级，工作信号强度远大于A1，因此A1对A2的干扰，很难造成不良后果。
最合理的走线方案是：去除N，然后将M的下端直接连到“接地信号零点”上。
四、小结
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。（E道理[url]www.edaoli.com原创技术文章[/url]）

作者: lara_bxc 时间: 2008-5-7 14:46
如果从A1,A2和B上直接打via到地层铜箔，是不是就可消除环路？

作者: lihongfei_sky 时间: 2008-5-29 21:50
好，简单易懂，乃为人师的重要标准

作者: zsq0503 时间: 2008-5-29 22:25
简单易懂，不错

作者: rjc 时间: 2008-5-30 21:28
好贴子要顶上去啊`~~

作者: zhangcaihong 时间: 2008-6-2 11:15
如果从A1,A2和B上直接打via到地层铜箔，我认为就可消除环路.

作者: 45085608 时间: 2008-9-22 22:43
没看见图

作者: Iric071 时间: 2008-10-20 10:38
这文章其实相当不错的。。写得很通俗。。易懂。。。用通俗的语言讲大道理。。比纯理论语言来得好。

[ 本帖最后由 Iric071 于 2008-10-20 10:39 编辑 ]

作者: linstaryu 时间: 2008-10-22 14:31
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者: andyme888 时间: 2008-12-8 10:04
好贴顶一下

作者: 追风剑 时间: 2008-12-11 10:04
图看不到，郁闷

作者: wlp0574 时间: 2008-12-13 12:23
支持一下,很有帮助,

作者: zhaojianxi 时间: 2008-12-16 11:29
支持一下,很有帮助,

作者: panioxxq826 时间: 2010-1-14 10:32
我怎么看不见图啊

作者: Tiv 时间: 2010-2-14 14:59
看不到图，楼主能否处理一下，谢谢

作者: jinanjmc 时间: 2010-2-23 09:03
看不到图，楼主处理一下吧，真的很需要这篇文章

作者: jordan23 时间: 2010-2-23 10:01
看不见图啊

作者: John-L 时间: 2010-3-3 17:09
大家自己搜索一下.在公司贴不了图,回去把图贴出来

作者: youyujs2009 时间: 2010-3-4 15:02
没看见图，所以~~~~~没理解！！！

作者: zhouweitf 时间: 2010-3-5 09:58
看不见图啊，可惜了。

作者: yinglin 时间: 2010-3-15 13:17
怎么会看不到图呢?:

作者: lht-tz 时间: 2010-4-8 15:43
百度了一下

eda.jpg (16.41 KB, 下载次数: 10)

是这个吗

作者: robert-pcb 时间: 2010-5-2 10:20
看不到图

现在多层板很少见到串联接地了吧？

作者: shqlcdd 时间: 2010-5-24 23:32
我也是看不见图啊

作者: smiling 时间: 2010-6-3 15:38
表达确实通俗易懂,可惜怎么看不到图呢

作者: wjh 时间: 2010-6-10 13:38
Good Article for your sharing.

作者: icesummeryang 时间: 2010-7-12 21:00
看不见图

作者: sgxl82 时间: 2010-7-14 15:06
我也看不见图捍

作者: 804942427 时间: 2010-10-2 00:39
顶一下谢谢楼主分享

作者: zhongsheng0301 时间: 2010-10-27 10:24
图掉了，麻烦LZ检查链接……

作者: ll8013 时间: 2010-10-28 16:05

....

作者: 岁月如歌 时间: 2010-11-4 23:47
好帖。

作者: yjc68 时间: 2010-11-26 11:45
图片挂了

作者: sglxt 时间: 2010-11-26 14:10
图不会是被和谐了吧

作者: 19881216 时间: 2010-12-8 14:20
图，图，图。。。你哪去了？这是不是考验我们的想象图象能力啊？

作者: dennis_chao 时间: 2010-12-14 16:42
没有图呀

作者: tfj20032570 时间: 2010-12-20 19:02
下载来看看，谢谢楼主

作者: 2008888 时间: 2010-12-23 08:42

作者: JAMES_GAO 时间: 2010-12-29 08:39
看不到图

作者: JAMES_GAO 时间: 2010-12-29 08:52
能否把图片重新上传一下？

作者: dsldsldsldsl 时间: 2010-12-31 16:08
图呢？

作者: yakex 时间: 2011-1-1 19:00
郁闷，图解的帖子，居然看不到图片！

作者: huqiming588 时间: 2011-1-14 11:45
回复 lara_bxc 的帖子

如果不是多层板呢？就双面板，另外一面还有元器件呢？

作者: hxs_ui 时间: 2011-1-14 15:47
非常感谢，收藏了

作者: jingpei520_2 时间: 2011-3-18 18:09
没图一切都是浮云！

作者: ゞPeace- 时间: 2011-8-25 16:31
{:soso_e113:}{:soso_e179:}

作者: lcywzg2008 时间: 2011-9-3 12:33
没看见图

作者: sunny_周 时间: 2011-9-6 09:57
我也看不见图，不过我觉得能看见图就更好了

作者: （雪狼） 时间: 2011-10-4 12:57
没有看见图！

作者: jhdxpp 时间: 2011-10-18 11:32
学习了!好东西

作者: lililu 时间: 2013-1-17 18:10
资料很好，但是没有见到图呀可惜了

作者: h1j2j_2013 时间: 2013-9-1 16:39
看不到图，郁闷啊

作者: D.lovers 时间: 2015-1-17 09:42
很受用，谢谢

作者: yuan715happy 时间: 2015-2-3 09:59
感谢楼主分享，学到了之前不理解的东西，感谢感谢

作者: yuan715happy 时间: 2015-2-3 14:17

好东东，要顶，感谢楼主分享

作者: 爱上南国的秋 时间: 2015-2-9 16:26
图片看不到

作者: yangjijun 时间: 2018-2-8 17:55
图看不到，郁闷

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