电路设计中的接地技术

致影响转换结果的准确性。A/D、D/A芯片上都提供了独立的模拟地和数字地的引脚。在线路设计中，通常将所有器件的模拟地和数字地分别相连,然后将模拟地与数字地仅在一点上相连接。

在PCB板中的设计[10]，应尽量加宽模拟和数字电路的电源与地线或采用分开的电源层与接线层,以便减小电源与电线回路的阻抗,减小任何可能在电源与地线回路中的干扰电压。单独工作的印制板的模拟地和数字地，可在系统接地点附近单点接地。如果PCB板是插在母板上的，则母板的模拟和数字电路的电源地也要分开，模拟地和数字地在母板的接地处接地。在高频线路中，接地引线也有一定的阻抗，不管是单点接地还是多点接地，都必须构成低阻抗回路进入真正的地。25mm长的印制板铜线大约会有15nH-20nH的电感，加上分布电容的存在，就会在接地板和机壳间构成谐振电路，在流经接地线时会产生传输线效应和天线效应。对于PCB板中电源地线，电源平面应靠近接地平面，并且安排在接地平面之下。这样可以利用两金属平板间的电容作电源的平滑电容，同时接地平面还对电源平面上分布的辐射电流起到屏蔽作用。单面或双面板的电源线和地线应尽可能靠近，最好的方法是将电源线布在PCB板的一面，而地线布在另一面，这会使电源的阻抗为最低。

5.4.2 测量平台的接地

在使用电子仪器测量电路时，尤其是在多台仪器组成的测试平台中，经常由于接地、屏蔽和保护的处置不当而造成不良后果的发生。轻者仪器不能正常工作, 重者造成人员和仪器损害。例如，泄漏电流、接触电阻以及过渡过程等, 都是对仪器的干扰。

图2是典型的市电给仪器设备供电的方式。

图 2 市电供电系统

图中供电电流在火线、变压器的初级线圈和中线中流过，为保证机壳与大地等电位，将仪器设备的机壳与大地连接在一起，目的是使出现故障后的漏电流通过低电阻的接地线流到大地，保护人员的安全。中线在配电处也是接在大地上的，但是中线不能与机壳相连接，必须隔开，其目的是不使供电电流通过接地线回地。

实际上，接地线也有分布电阻，尽管很小，也会有电压产生，使机壳各部分之间有微小的电位差。当信号线的低电位线没与接地线隔开时，因流入接地线的电流中有一部分电流通过信号线的低电位线，在其上产生电压叠加在信号上，严重时会损坏仪器。我们曾经在搭建测试平台时没注意，致使峰值功率计的探头被烧坏。

仪器系统的一般接地原则如图3所示。在图中，输人信号与电源接地点连接在一起，所以，当进行测量时，输人端的信号接地点不得与和大地有电压差的点直接短路连接。因此，在对没有采用电源隔离变压器的接地电路中, 如直接将交流电源引入电路，导致电路与大地形成回路，与地之间形成电位。如果电源插头反插，使零线与大地间有很高的电位差，将会造成严重事故。因此，在连接输人点开始进行测量前，必须仔细检查。

图 3 仪器输入与电源接地

也有仪器以悬浮方式连接，输人端与大地浮悬。在理想条件下, 只要输人两端间的电压差在可以接受的范围内,任一输人端都可以跨在任何电压上。

总之，在搭建系统测量平台时，尽可能把各个仪器的电源电缆插在同一个供电插座上。这样可减小接地电阻，即减小干扰的产生。将大功率的仪器设备,插入另外的供电总线上，使用短的信号连接线，使用低电阻电缆，最好使用同轴电缆。千万不要使用机壳地线与未经接地的电源插头座的地端相连的仪器设备。

5.4.3　屏蔽罩接地

各种信号源和放大器等易受电磁辐射干扰的电路通常要设置屏蔽罩。由于信号电路与屏蔽罩之间存在寄生电容，因此要将信号电路地线与屏蔽罩相连，以消除寄生电容的影响，并将屏蔽罩接地，以消除共模干扰。

对于电缆的屏蔽层接地，如闭路电视使用的同轴电缆，外面的金属网是用来屏蔽信号的，网线里面有八根细金属导线绕制，其中4根就起屏蔽的作用，保证数字信号地正确。通常对于低频电路的电缆屏蔽层接地常采用单点接地方式，接地点一般是电源的负极。对于高频电路的屏蔽层接地，常采用多点接地方式。对于多层屏蔽电缆，每个屏蔽层采用单点接地，但各屏蔽层应相互绝缘。当系统需要抑制电磁干扰时，应将整个系统屏蔽起来，并将屏蔽体接到系统地上。

6 结束语

接地设计应根据实际情况选用不同的方法。不论采用何种接地方式, 目的就是“零”阻抗, 这样可完全避免干扰的引入。因此，在不同类型的电路中,针对其电路的特点,正确的选择一点接地和多点接地，在必要的情况下, 也可采用混合接地方式。

参考文献

[1]TEK、HP等仪器说明书和相关技术资料

[2]刘鉴莹. 接地技术[ J ]. 航空兵器, 20