PCB設(shè)計(jì)原本就要考慮很多的因素,不同的環(huán)境需要考慮不同的因素。

 

 

接地是抑制電磁干擾、提高電子設(shè)備EMC性能的重要手段之一。正確的接地既能提高產(chǎn)品抑制電磁干擾的能力，又能減少產(chǎn)品對(duì)外的EMI發(fā)射。

 

 

電子設(shè)備的“地”通常有兩種含義：一種是“大地”（安全地），另一種是“系統(tǒng)基準(zhǔn)地”（信號(hào)地）。接地就是指在系統(tǒng)與某個(gè)電位基準(zhǔn)面之間建立低阻的導(dǎo)電通路。“接大地”就是以地球的電位為基準(zhǔn)，并以大地作為零電位，把電子設(shè)備的金屬外殼、電路基準(zhǔn)點(diǎn)與大地相連接。

 

把接地平面與大地連接，往往是出于以下考慮：

 

A、提高設(shè)備電路系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性；

B、靜電泄放；

C、為工作人員提供安全保障。

 

接地的目的

 

A、安全考慮，即保護(hù)接地；

B、為信號(hào)電壓提供一個(gè)穩(wěn)定的零電位參考點(diǎn)（信號(hào)地或系統(tǒng)地）；

C、屏蔽接地。

 

 

電子設(shè)備中有三種基本的接地 方式：?jiǎn)吸c(diǎn)接地、多點(diǎn)接地、浮地。

 

 

 

單點(diǎn)接地是整個(gè)系統(tǒng)中，只有一個(gè)物理點(diǎn)被定義為接地參考點(diǎn)，其他各個(gè)需要接地的點(diǎn)都連接到這一點(diǎn)上。

 

單點(diǎn)接地適用于頻率較低的電路中（1MHZ以下）。若系統(tǒng)的工作頻率很高，以致工作波長(zhǎng)與系統(tǒng)接地引線(xiàn)的長(zhǎng)度可比擬時(shí)，單點(diǎn)接地方式就有問(wèn)題了。當(dāng)?shù)鼐€(xiàn)的長(zhǎng)度接近于1/4波長(zhǎng)時(shí)，它就象一根終端短路的傳輸線(xiàn)，地線(xiàn)的電流、電壓呈駐波分布，地線(xiàn)變成了輻射天線(xiàn)，而不能起到“地”的作用。

 

為了減少接地阻抗，避免輻射，地線(xiàn)的長(zhǎng)度應(yīng)小于1/20波長(zhǎng)。在電源電路的處理上，一般可以考慮單點(diǎn)接地。對(duì)于大量采用的數(shù)字電路的PCB，由于其含有豐富的高次諧波，一般不建議采用單點(diǎn)接地方式。

 

 

多點(diǎn)接地是指設(shè)備中各個(gè)接地點(diǎn)都直接接到距它最近的接地平面上，以使接地引線(xiàn)的長(zhǎng)度最短。

 

多點(diǎn)接地電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，接地線(xiàn)上可能出現(xiàn)的高頻駐波現(xiàn)象顯著減少，適用于工作頻率較高的（>10MHZ）場(chǎng)合。但多點(diǎn)接地可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部形成許多接地環(huán)路，從而降低設(shè)備對(duì)外界電磁場(chǎng)的抵御能力。在多點(diǎn)接地的情況下，要注意地環(huán)路問(wèn)題，尤其是不同的模塊、設(shè)備之間組網(wǎng)時(shí)。地線(xiàn)回路導(dǎo)致的電磁干擾：

 

理想地線(xiàn)應(yīng)是一個(gè)零電位、零阻抗的物理實(shí)體。但實(shí)際的地線(xiàn)本身既有電阻分量又有電抗分量，當(dāng)有電流通過(guò)該地線(xiàn)時(shí)，就要產(chǎn)生電壓降。地線(xiàn)會(huì)與其他連線(xiàn)（信號(hào)、電源線(xiàn)等）構(gòu)成回路，當(dāng)時(shí)變電磁場(chǎng)耦合到該回路時(shí)，就在地回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并由地回路耦合到負(fù)載，構(gòu)成潛在的EMI威脅。

 

 

浮地是指設(shè)備地線(xiàn)系統(tǒng)在電氣上與大地絕緣的一種接地方式。

 

由于浮地自身的一些弱點(diǎn)，不太適合一般的大系統(tǒng)中，其接地方式很少采用關(guān)于接地方式的一般選取原則：對(duì)于給定的設(shè)備或系統(tǒng)，在所關(guān)心的最高頻率（對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)為）入上，當(dāng)傳輸線(xiàn)的長(zhǎng)度L〉入，則視為高頻電路，反之，則視為低頻電路。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)法則，對(duì)于低于1MHZ的電路，采用單點(diǎn)接地較好；對(duì)于高于10MHZ，則采用多點(diǎn)接地為佳。對(duì)于介于兩者之間的頻率而言，只要最長(zhǎng)傳輸線(xiàn)的長(zhǎng)度L小于/20 入，則可采用單點(diǎn)接地以避免公共阻抗耦合。

 

 

（1）低頻電路（<1MHZ），建議采用單點(diǎn)接地；

（2）高頻電路（>10MHZ），建議采用多點(diǎn)接地；

（3）高低頻混合電路，混合接地。