PCB廠家分享PCB設(shè)計(jì)中接地問(wèn)題的本質(zhì)

模擬地/數(shù)字地和模擬電源/數(shù)字電源只是相對(duì)的概念。 提出這些概念的主要原因是數(shù)字電路對(duì)模擬電路的干擾已經(jīng)達(dá)到了難以忍受的程度。 目前的標(biāo)準(zhǔn)處理如下：

1、經(jīng)過(guò)整流濾波后，地線分為兩段，其中一段為模擬地，所有模擬電路地都接到這根模擬地上； 另一種是數(shù)字地，所有數(shù)字部分的電路地都連接到這個(gè)數(shù)字地。

2、直流電源穩(wěn)壓芯片經(jīng)過(guò)濾波后也分成兩塊，其中一塊經(jīng)過(guò)LC/RC濾波后作為模擬電源，所有模擬部分的電路電源都接在這塊模擬電源上 ; 另一種是數(shù)字電源。 數(shù)字部分的所有電路電源都連接到這個(gè)數(shù)字電源上

注意：模擬地/數(shù)字地和模擬電源/數(shù)字電源只能在電源開(kāi)始處連接。

• AVCC：模擬部分電源； AGND：模擬地
  

• DVCC：數(shù)字部分電源； DGND：數(shù)字地球
  

這種區(qū)分是為了將數(shù)字部分與模擬部分分開(kāi)，減少數(shù)字部分對(duì)模擬電路部分的干擾。 然而，這兩個(gè)部分不能完全分開(kāi)。 數(shù)字部分和模擬部分之間存在聯(lián)系。 因此，至少在供電時(shí)它們應(yīng)該在一起。 因此，AGND 和DGND 應(yīng)通過(guò)0 歐姆的電阻、磁珠或電感連接。 這樣的點(diǎn)連接可以減少干擾。 同樣，如果兩部分的電源相同，也應(yīng)采用這種連接方法。

在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，為了少走彎路、節(jié)省時(shí)間，應(yīng)充分考慮并滿足抗干擾要求，避免設(shè)計(jì)完成后針對(duì)抗干擾采取補(bǔ)救措施。 形成干擾的基本要素有3個(gè)：

(1)干擾源是指產(chǎn)生干擾的部件、設(shè)備或信號(hào)。 用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述為：du/dt，其中di/dt較大，為干擾源。 例如雷電、繼電器、可控硅、電機(jī)、高頻時(shí)鐘等都可能成為干擾源。

(2)傳播路徑是指干擾從干擾源傳播到敏感設(shè)備所經(jīng)過(guò)的路徑或介質(zhì)。 典型的干擾傳播路徑是通過(guò)電線傳導(dǎo)并從空間輻射。

(3)敏感設(shè)備是指容易受到干擾的物體。 如：A/D、D/A轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、數(shù)字IC、弱信號(hào)放大器等?？垢蓴_設(shè)計(jì)的基本原則是抑制干擾源，切斷干擾傳播路徑，提高抗干擾能力 敏感設(shè)備的性能。

抑制干擾源

抑制干擾源就是盡可能減少干擾源的du/dt、di/dt。 這是抗干擾設(shè)計(jì)中最優(yōu)先、最重要的原則，往往可以達(dá)到事半功倍的效果。 降低干擾源的du/dt主要是通過(guò)在干擾源兩端并聯(lián)電容來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 通過(guò)在干擾源電路中串聯(lián)電感或電阻以及續(xù)流二極管來(lái)降低干擾源的di/dt。

抑制干擾源的常用措施有：

(1)繼電器線圈加續(xù)流二極管，消除線圈斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)干擾。 僅增加續(xù)流二極管會(huì)延遲繼電器的斷開(kāi)時(shí)間，并且增加穩(wěn)壓二極管后繼電器可以在單位時(shí)間內(nèi)動(dòng)作更多次。

(2)在繼電器觸點(diǎn)兩端并聯(lián)火花抑制電路(一般為RC串聯(lián)電路，電阻為K到幾十K，電容為0.01uF)，以減少電火花的影響。

(3)給電機(jī)加濾波電路，注意電容、電感引線盡量短。

(4)電路板上的每個(gè)IC均需并聯(lián)0.01μF～0.1μF高頻電容，以減少I(mǎi)C對(duì)電源的影響。 注意高頻電容的接線。 接線應(yīng)靠近電源端子且盡可能短。 否則會(huì)增大電容器的等效串聯(lián)電阻，影響濾波效果。

(5) 布線時(shí)避免使用90度折線，以減少高頻噪聲發(fā)射。

(6)在晶閘管兩端并聯(lián)RC抑制電路，以降低晶閘管產(chǎn)生的噪聲(噪聲嚴(yán)重時(shí)，可能會(huì)擊穿晶閘管)。

根據(jù)干擾的傳播路徑，可分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾。

所謂傳導(dǎo)干擾是指通過(guò)導(dǎo)線傳輸?shù)矫舾性O(shè)備的干擾。 高頻干擾噪聲的頻帶與有用信號(hào)的頻帶不同。 可以通過(guò)在線路上加濾波器來(lái)截?cái)喔哳l干擾噪聲的傳輸。 有時(shí)，可以添加隔離光耦來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。 電源噪聲的危害性最大，因此應(yīng)特別注意處理。 所謂輻射干擾是指通過(guò)空間輻射傳輸?shù)矫舾性O(shè)備的干擾。 一般的解決辦法是增加干擾源與敏感器件之間的距離，用地線隔離，并在敏感器件上加屏蔽層。

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