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本帖最后由 alexwang 于 2018-7-3 09:31 编辑
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! S3 |/ H' F) z$ \' L4 M( v关于接地的总结! 3 W( k1 v0 q P2 O8 X9 O. Q
根据经验法则,在高密度和高频率的场合通常使用四层板,就EMC而言比二层板好20 dB以上。在四层板的条件下,往往可以使用一个完整的地平面和完整的电源平面,在这种条件下只需要进行分成几组的电路的地线与地平面连接,并且将工作噪声地特别的处理。从各个电路的地线连接到地平面可以采取很多做法,包括:
图一 单点和多点接地方式
+ h6 n9 p6 |2 s' z |# Z① 单点接地:所有电路的地线接到地线平面的同一点,分为串联单点接地和并联单点接地。
5 i0 T1 G4 S' H. c! F4 v" g② 多点接地:所有电路的地线就近接地,地线很短适合高频接地。
' A1 V. I. W! |$ L③ 混合接地:将单点接地和多点接地混合使用。
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在低频率、小功率和相同电源层之间,单点接地是最为适宜的,通常应用于模拟电路之中;这里一般采用星型方式进行连接降低了可能存在的串联阻抗的影响,如图一右半部分所示。高频率的数字电路就需要并联接地了,在这里一般通过地孔的方式可较为简单的处理,如图一的左半部分所示;一般所有的模块都会综合使用两种接地方式,采用混合接地的方式完成电路地线与地平面的连接。 - c8 _! q" p9 b$ d! p
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3 y- w N# F, G0 M2 d; j/ q 混合接地方式
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如果不选择使用整个平面的作为公共的地线,比如模块本身有两个地线的时候,就需要进行对地平面进行分割,这往往与电源平面有相互作用。注意以下的几点原则: $ k* j8 S. j/ v5 N" K6 c0 ~& }
(1)将各个平面对齐处理,避免无关的电源平面和地平面之间的重叠,否则将导致所有的地平面分割失效,彼此之间产生干扰;
Y; v! `1 c' g: y `(2)在高频的情况下,层间通过电路板寄生电容会产生耦合;
5 |3 X* t$ P1 Y2 c' N0 J! V(3)在地平面之间(如数字地平面和模拟地平面)的信号线使用地桥进行连接,并且通过就近的通孔配置最近的返回路径。
4 |! j6 R+ D0 M8 V5 S& F(4)避免在隔离的地平面附近走时钟线等高频走线,引起不必要的辐射。 6 Y! D0 J1 U+ S9 j, A& i* ?" v
(5)信号线与其回路构成的环面积尽可能小,也被称为环路最小规则;环面积越小,对外的辐射越少,接收外界的干扰也越小。在地平面分割和信号走线时,要考虑到地平面与重要信号走线的分布,防止由于地平面开槽等带来的问题。
]! k" K1 d) M3 _7 r/ J地之间的连接方法,这里进行一些整理。 7 k; }/ i) V& Y- b3 q8 z
① 地间电路板普通走线连接:使用这种方法可以保证在中两个地线之间可靠的低阻抗导通,但仅限于中低频信号电路地之间的接法。
Z8 j% c4 ]. z3 B6 }* B& h/ A# o② 地间大电阻连接:大电阻的特点是一旦电阻两端出现压差,就会产生很弱的导通电流,把地线上电荷泄放掉之后,最终实现两端的压差为零。
2 ~. ?. }8 _( o( ?3 r4 u5 C③ 地间电容连接:电容的特性是直流截止和交流导通,应用于浮地系统中。
. _/ k2 y* C( O5 ]$ M④ 地间磁珠连接:磁珠等同于一个随频率变化的电阻,它表现的是电阻特性。应用于快速小电流波动的弱信号的地与地之间。
, Y, { _- O, c& w% {8 F⑤ 地间电感连接:电感具有抑制电路状态变化的特性,可以削峰填谷,通常应用于两个有较大电流波动的地与地之间。
1 f' A: F& ^6 f$ z0 ^⑥ 地间小电阻连接:小电阻增加了一个阻尼,阻碍地电流快速变化的过冲;在电流变化时候,使冲击电流上升沿变缓。 2 b( u# s1 t4 i/ t! H& R y: K" F
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