emc設(shè)計(jì)-接地方式 【簡(jiǎn)體】

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1、EMC設(shè)計(jì)__接地的方式一個(gè)電子設(shè)備的設(shè)計(jì)關(guān)鍵即在于具有強(qiáng)韌的與可靠的電源系統(tǒng)，而接地布局尤為其中關(guān)鍵。事實(shí)上，接地可視為所有好的PCB設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。大部分的EMI問(wèn)題皆可藉由良好的接地來(lái)解決。良好的接地方式是最經(jīng)濟(jì)有效的方式。在PCB的設(shè)計(jì)上可使用二種接地方式。但是接地方式的選擇是看產(chǎn)品應(yīng)用而定。在應(yīng)用多點(diǎn)接地，切不可混用單點(diǎn)接地，除非有(isolation)式是依功能區(qū)分之子系統(tǒng)。訊號(hào)接地的種類有二：??1.單點(diǎn)接地??????2.多點(diǎn)接地單點(diǎn)接地：?jiǎn)吸c(diǎn)接地又分為串接單點(diǎn)接地和并接單點(diǎn)接地。從噪聲的觀

2、點(diǎn)來(lái)看，串接單點(diǎn)接地是最差的接地方法。(因?yàn)槿魏螌?dǎo)線都會(huì)呈現(xiàn)一些電阻，故流經(jīng)這些導(dǎo)線的電流會(huì)使導(dǎo)線產(chǎn)生壓降。)如下圖：此主題相關(guān)圖片如下：并接單點(diǎn)接地：它在高頻的時(shí)候會(huì)有一些危險(xiǎn)，因?yàn)閠race在高頻的時(shí)候會(huì)表現(xiàn)電感的特性，使得高頻的阻抗升高，而且接地線會(huì)產(chǎn)生電感性干擾的問(wèn)題，如果頻率很高，這一些接地導(dǎo)線可能形成天線將噪聲幅射至外面。所以如果采用單點(diǎn)接地時(shí)，接地線必須可能的縮短，使其高頻的阻抗變低，才不易形成天線。當(dāng)組件電路和信號(hào)在1MHz以下的時(shí)候，單點(diǎn)接地是最好的選擇。而較高之頻率，power平面和

3、trace的阻抗變的不可忽略。如果trace的長(zhǎng)度等于或接近信號(hào)的四分之一波長(zhǎng)，此阻抗會(huì)是非常的高。注意:只要是trace或ground導(dǎo)體具高阻抗，它就會(huì)像天線幅射RF的能量。所以，在1MHz以上的頻率，一般不使用單點(diǎn)接地。應(yīng)用單點(diǎn)接地之信號(hào)通常以幅射狀傳遞，產(chǎn)品如：音頻電路，模擬儀器，60Hz和DCpower系統(tǒng)。多點(diǎn)接地：高頻產(chǎn)品(10MHz)設(shè)計(jì)通常使用多點(diǎn)接地，將RF的電流并聯(lián)由Groundplane機(jī)殼之地，可減低由PCB電源平面所看出來(lái)的地阻抗。意即，電路盡量找最接近的低阻值面接地，因?yàn)榇?/p>

4、的接地面有較低的電感值，故其高頻阻抗也較高。所以，完整平面之低電感特性造成低的平面阻抗。在高頻的電路上。，Trace的長(zhǎng)度使電路上電感增加，約每吋15-20nH，所以愈短愈好。除了平面中之電感以外，長(zhǎng)的trace同時(shí)也像是天線一般，特別是對(duì)clock信號(hào)和其它同期性脈波而言。將trace電感降低及減少trace造成之RF電流，可以達(dá)到良好的信號(hào)質(zhì)量和RF壓制。如下圖：此主題相關(guān)圖片如下：降低接地噪聲一個(gè)設(shè)計(jì)良好的接地系統(tǒng)其優(yōu)點(diǎn)是課在不增加組件成本的前提下提高系同的電磁兼容性。一個(gè)良好的接地系統(tǒng)的基本目標(biāo)

5、是降低流過(guò)接地阻抗的電流所產(chǎn)生的噪聲電壓。因此，設(shè)計(jì)接地系統(tǒng)時(shí)，一個(gè)基本的問(wèn)題是，電流如何在系統(tǒng)中流動(dòng)?靜音和噪聲的接地回路是否混雜在一起？根據(jù)系統(tǒng)使用的電路類型與工作頻率，設(shè)計(jì)具有低阻抗路的接地回路。大部分以為處理器為主的系統(tǒng)都含有高頻數(shù)字邏輯與低階模擬電路，有些系統(tǒng)甚至具有易產(chǎn)生噪聲的繼電器和高電流開(kāi)關(guān)。如同前面所提到的，這些電路應(yīng)該予以區(qū)隔且接地回路不能混雜一起，相似的電路應(yīng)該放置在一起。高速數(shù)字電路必須對(duì)所有的回路提供低阻抗的線路；設(shè)計(jì)接地系統(tǒng)要盡可能包含很多的平行接地線路，這會(huì)減少接地回路的電

6、感。此概念推至極至，即形成接地平面；雖然接地平面能最有效的降低接地噪聲，但多層PCB將提高成本，因此必須整體考慮，決定實(shí)行的方式。如果接地平面不夠經(jīng)濟(jì)，那就使用單點(diǎn)接地。單點(diǎn)或星狀接地連結(jié)所有接地繞線到終端接地點(diǎn)，此法可降低系統(tǒng)間的共同阻抗。雖然由于空間的限制，使得此法在實(shí)際布線時(shí)可能造成困難，但降低共同阻抗則是設(shè)計(jì)的基本原則。導(dǎo)體電感與其直徑或?qū)挾瘸煞幢鹊扔谄溟L(zhǎng)度。減少電感要盡可能使用短和寬的繞線，以45度的繞線取代90度以減少傳輸反射。我們應(yīng)當(dāng)記住電流最后終會(huì)流回源端，在某些電路板布局中，不適當(dāng)

7、的電路布局會(huì)形成一個(gè)種對(duì)電磁輻射極為敏感的大回路，并將噪聲耦合到接地系統(tǒng)中。一般規(guī)則是盡可能減少接地回路(groundloop)的尺寸，圖8為二層PCB單點(diǎn)接地系統(tǒng)的例子。圖9是一個(gè)具有三種不同接地系統(tǒng)的印刷電路板地線布線配置，其中包含了較易產(chǎn)生噪聲的電路(onboardswitchingpowersupply,relay,basedrive,high-currentswitchingdevices)、低階模擬訊號(hào)處理電路(A/D,D/A,analogfilter)、高頻數(shù)字電路(MCU,DSP,mem

8、ory)，這三種不同性質(zhì)電路的地線，應(yīng)當(dāng)分別拉線、彼此隔離，再以單點(diǎn)方式予以連接。接地的信號(hào)回路：在RF能量傳遞上Loop是主要的產(chǎn)生者。RF電流會(huì)試圖經(jīng)由任何存在的路徑或媒介以回到源頭。在PCB上的EMI壓制，最重要的考慮點(diǎn)在于信回返路徑的控制。永遠(yuǎn)把高速電路和振蕩器置于離銅柱愈好。減小電流回流圈（returnloop）多數(shù)的調(diào)頻（radiofrequency，RF）電磁干擾都是由于信號(hào)的回流圈造成的，回流圈愈大，電磁干擾就愈嚴(yán)重。電流自