在電子設(shè)備中,接地是控制干擾的重要方法。如能在
電路板設(shè)計(jì)中規(guī)范
地線設(shè)計(jì)將接地和屏蔽正確結(jié)合起來(lái)使用,可解決大部分干擾問(wèn)題。電子設(shè)備中地線結(jié)構(gòu)大致有
系統(tǒng)地、機(jī)殼地(屏蔽地)、數(shù)字地(邏輯地)和模擬地等。
一、正確選擇單點(diǎn)接地與多點(diǎn)接地
在低頻電路中,信號(hào)的工作頻率小于1MHz,它的布線和器件間的電感影響較小,而接地電路形成的環(huán)流對(duì)干擾影響較大,因而應(yīng)采用一點(diǎn)接地。當(dāng)信號(hào)工作頻率大于10MHz時(shí),地線阻抗變得很大,此時(shí)應(yīng)盡量降低地線阻抗,應(yīng)采用就近多點(diǎn)接地。當(dāng)工作頻率在1~10MHz時(shí),如果采用一點(diǎn)接地,其地線長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)波長(zhǎng)的1/20,否則應(yīng)采用多點(diǎn)接地法。高頻電路宜采用多點(diǎn)串聯(lián)接地,地線應(yīng)短而粗,高頻元件周圍盡量布置柵格狀大面積接地銅箔。
二、將數(shù)字電路與模擬電路分開(kāi)
電路板上既有高速邏輯電路,又有線性電路,應(yīng)使它們盡量分開(kāi),而兩者的地線不要相混,分別與電源端地線相連。要盡量加大線性電路的接地面積。
三、盡量加粗接地線
若接地線很細(xì),接地電位則隨電流的變化而變化,致使電子設(shè)備的定時(shí)信號(hào)電平不穩(wěn),抗噪聲性能變壞。因此應(yīng)將接地線盡量加粗,使它能通過(guò)三倍于印制線路板的允許電流。如有可能,接地線的寬度應(yīng)大于3mm。
四、單層PCB的接地線
在單層(單面)PCB中,接地線的寬度應(yīng)盡可能的寬,且至少應(yīng)為1.5mm(60mil)。由于在單層PCB上無(wú)法實(shí)現(xiàn)星形布線,因此跳線和地線寬度的改變應(yīng)當(dāng)保持為最低,否則將引起線路阻抗與電感的變化。
五、雙層PCB的接地線
在雙層(雙面)PCB中,對(duì)于數(shù)字電路優(yōu)先使用地線柵格/點(diǎn)陣布線,這種布線方式可以減少接地阻抗、接地回路和信號(hào)環(huán)路。像在單層PCB中那樣,地線和電源線的寬度最少應(yīng)為1.5mm。
另外的一種布局是將接地層放在一邊,信號(hào)和電源線放于另一邊。在這種布置方式中將進(jìn)一步減少接地回路和阻抗。此時(shí),去耦電容可以放置在距離IC供電線和接地層之間盡可能近的地方。
六、地的銅填充
在某些模擬電路中,沒(méi)有用到的電路板區(qū)域是由一個(gè)大的接地面來(lái)覆蓋,以此提供屏蔽和增加去耦能力。但是假如這片銅區(qū)是懸空的(比如它沒(méi)有和地連接),那么它可能表現(xiàn)為一個(gè)天線,并將導(dǎo)致電磁兼容問(wèn)題。
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