|
|
电子设计的接地技术有哪几种?
+ g4 n: H8 s2 ^- C( c: E0 t1 j+ a- u$ o1 ?5 A) |+ n, C, E
在电子设计中,最常碰到的技术就是电路板的接地,从最常见的单模拟电路回路接地、单纯的数字电路回路接地到模拟数字电路的混合接地,从这些接地的方式中无不显示着电子设计的发展。如果你设计的产品还有其他的要求,例如经过EMC的检测,电路板的信号频率比较高(信号的上升时间为10ns甚至更低的数量级),那么,需要考虑的接地技术又要符合此时的因素。那么,今天就来分析说明下在这些因素的接地技术。
$ m$ D5 M; L7 c( s& ]
) s+ C2 ]( S7 z5 N: }8 ~- ~9 o7 `6 Q6 C在分析电路板的接地技术之前,首先要明白一个原因,接地技术是为了提高电路稳定的因素之一。在电路设计中,通过各种接地技术来减小环路,就是这种方法之一。) {8 H4 W- C) u5 Q+ r" A6 {
# W9 f; c( q5 B, C5 _. N3 Y3 N' D9 e现在简单说下减少地环路影响采取的技术。2 \7 d! p. t( |) c H0 S* q
: l+ @* [# ~+ i! @
A 采用光耦技术连接电路
% |3 C5 }& @1 H* X8 |$ h+ @在设计电路中,为了充分保护后级电路免予受到前面电路的影响,光耦隔离技术是常用的方法之一。这种设计中,可以很好的减少发送电路中对接受电路的影响,正是由于光耦的引入,大大减少了地环路对电路的影响。
7 r& C* Q8 I8 E1 u' P0 X' I) @
% q! B: J0 E4 }B 采用隔离变压器技术连接电路- \& g* X; R: m( R P( M
这种方法中,采用1:1的变压器,这样隔离了发送电路和接收电路。使接收电路的接地回路大大减小。; N1 P0 X5 ?- n1 S( Z9 o
/ g+ M/ N: s9 |+ D( y8 V/ J* |( yC 采用共模扼流圈
) M9 Q, U# a, m/ l/ c# s在电路设计中,接收电路通过共模扼流圈与发射电路相连,这样,可以使接收电路的回路大大减小,同时,也为接收电路的EMC检测提供良好的技术支持。
$ H* @6 z# z- J% ^0 N W2 a
9 y# y/ c' J% @5 t. C! h# XD 采用平衡电路技术$ i4 e; O- H- x/ C( e: F
这种方法中,发送电路通常为多点并联的电源,通过各个相当于并联的模块电路,最后并联的各个模块并联单点接地。在平衡电路中,各个模块的电流流动互相不影响,从而提高系统的稳定性。. D1 ?4 u6 F1 N) C# \
介绍完减小地环路的方法后,现在介绍下为了减少各种地的接地方法。( D6 K+ F7 Q0 R; O0 T; ^& s! B5 W
. B6 y M* r/ e2 r" P
一、浮地技术/ I% ^ k* | [1 @2 z! o
在电子设计中,常用的一种方法是浮地技术,这种方法的电路板的信号地和外部的公共地不相连接,从而保证了电路的良好的隔离。电路与外部的地系统有良好的隔离,不易受外部地系统上干扰的影响,但是,电路上易积累静电从而产生静电干扰,有可能产生危险电压。小型低速(<1mhz)设备可以采用工作地浮地(或工作地单点接金属外壳)、金属外壳单点接大地。" x x1 [0 c0 E0 C9 U
/ k4 m" a; ?8 w
二、串联单点接地+ a) R& Z {3 ?, H) ?( ]
这种接地方法是公司大牛推荐的一种接地方法,由于其简单,在电路板设计中不用注意那么多,所以会使用的比较多。但是,这种电路容易存在共阻抗耦合,使各个电路模块相互影响。
& {: _& E) q+ k* ^7 |5 s) I, B, Y" |7 V
三、并联单点接地" J/ f6 f: z! A9 N
这种方法接地,虽然摆脱了串联单点接地的共阻抗耦合的问题,但是在实际的使用中,会引入接地线过多的烦心事,至于使用哪种,需要在实际的过程中综合评价。如果电路板面积允许,就使用并联模式,如果保持各个电路模块之间连接简单,那么采用串联模式。一般情况下,下载的板子中有电源模块,模拟电路模块,数字电路模块和保护电路模块,这种情况下,我采用并联单点接地的方法。
3 `5 ]) q0 O: v$ K" k3 \1 ~6 a
0 n1 O7 ~7 ]- i$ l: s+ @3 x四、多点接地
& a& P2 a# g% V6 F5 K5 i( \多点基地技术在日常的设计中会使用的比较多,在多模块电路设计中使用的更多,这种接地方法可以有效地减少高频干扰问题,但是,也容易产生地环路的设计问题,这设计中要充分考虑到这一点,提高系统设计的稳定性。小型高速(>10MHz)设备的工作地应与其金属机壳实现多点接地,接地点的间距应小于最高工作频率波长的1/20,且金属外壳单点接大地。
, I$ a0 ^ w" H7 D/ ]9 R" R( q
: c4 N( h% F# l9 v, a, e4 [# G9 j( G总之,在电子电路设计中,最重要的一点是减小电路的回路面积,这对提高电子设计稳定性和提高电子系统EMC设计有着重要的作用。在实际的设计中,通过综合评价以上的各种技术,通过灵活使用,以便达到提高系统稳定性的目的。
. w4 t/ S! e& u3 N% a/ H7 S/ z9 G' h+ W) K3 j; G" L! Z
——————————————————————————————————————————————- N: M3 h2 ]% X8 [* m) i7 G
【深圳中科智慧电子】相关服务:PCB制板、PCB制造、PCB洗板、便宜制造手机板、HDI板制造、一阶HDI、二阶HDI、三阶HDI、Anylayer结构、高精密手机板制造、手机PCB、原装手机PCB、PCB打样、PCB快板、PCB生产、PCB洗板、电路板洗板、线路板洗板、电路板生产、电路板制板、线路板生产、线路板制造、深圳线路板、PCB、电路板、线路板、线路板制板、线路板厂( @4 }. u; \1 f! H
# P8 K K J+ ?1 H! x+ X9 c
' Z/ v! |7 F5 d: j$ n
6 z2 e: g# j; X$ j* m# M" A |
|