工程师分享:接地和割地,矛盾的两面
曾碰到多个和地相关的电子产品开发案例,认为在电子产品地的处理上,有一些个人看法和见解,拿出来和同行一起交流。
这里所说的接地是指,在电子产品中,将两个不直接相关联的导体通过铜箔、焊锡或者导线等连接起来;割地是指,在电子产品中,将两个直接相关联的导体,通过某种方式绝缘起来。接地和割地,在本文统称地的处理。
地的重要性,可以毫不夸张地说,电子产品中的很多问题其实都和地的处理密切相关,比如小信号系统中的噪声和干扰问题,大信号系统中的辐射杂散和稳定问题,还包括一些ESD问题,其实都和地的处理密切相关,多年的工作经验印证了这一点认识。比较实际的例子就是接收机的抗扰性,发射机的杂散、自激问题,说到底还是地没有处理好的问题。
接地和割地其实就像一个矛盾中两个方面,两种方法都有效,关键就看是否用对了地方。经常听一些同行说,一定要割地,才能把噪声“绝缘”开来,这个说法其实是不全面的。因为这个取决于噪声的来源,干扰途径,噪声的频率等因素,当你将噪声的上述几个方面了解了之后,你或许会发现接地才是最根本的措施。所以,碰到噪声问题,首先要弄清楚噪声的频率处于哪个范围,这个一般比较好判断,通过频谱仪或者示波器都可以考量得到,还可以通过被干扰电路的工作频率推断得到,其次是噪声源在什么地方,这个可以根据频率去作判断和推测,还可以自己做一个简单的探头去探测,或者用一种比较土的办法,用手指去触碰哪些可能的干扰源来判断,再者就是噪声的干扰路径,这个和所要采取的地的处理措施是密切相关的,决定了应该接地还是割地。干扰路径无非是辐射耦合和传导两种途径,在具体情况下,究竟应该采取哪种措施,一般要求解决问题的人必须熟悉产品,同时有一定的工作经验,通过分析判断和些许尝试就会搞定问题。
常用的接地措施,频率越高,通常可以用刀片刮掉PCB上的蓝油或者绿油,然后用焊锡或者铜箔将两块分割开的地连接起来;如果电子产品有导体机壳,那么螺丝和PCB的连接也算作是接地,所以螺丝孔的位置也很重要。一些频率较低的问题,就可以通过短而粗的导线连接起来。接地通常在解决接收机干扰问题,发射机自激和杂散超标,ESD等问题上比较有效。
常用的割地措施,其实和接地的措施正好相反,切割,拿掉螺丝并用绝缘胶纸进行隔离。割地通常在小信号系统和大信号混合的系统中比较有效,比如传感器和电机共存的系统中。
还有一种地的处理方式,就是屏蔽,很多人认为屏蔽和地是没有关系的。其实,如果从高频或者射频传输线和波导的角度去看,屏蔽体其实也是地的一种。
地的处理是一个实践性比较强的议题,现在大多数做PCB设计的人,要么就是从来不做产品开发和调试,要么就是刚毕业几年经验不丰富对地的认识不足,好些有规模的公司也是有专门的一个部门画PCB,但是从来不参与产品的开发和调试。所以,我们经常会碰到许多和地的处理相关的工程问题。个人认为,搞产品开发和调试的人最好能多画PCB,画PCB的人最好能多参与产品的开发和调试。
- 巴索模型做开关电源小信号仿真(12-09)
- 利用改进型CCM小信号模型预测有源钳位正向转换器的环路稳定性(11-25)
- 详解:开关电源的小信号建模(09-12)
- 一种自激式开关稳压电源电路的设计与实现方案(01-23)
- 消除串扰自激的工程应用实例(04-07)
- 基于自激换流器的-24V稳压电源电路(11-01)
- 妤傛ḿ楠囩亸鍕暥瀹搞儳鈻肩敮鍫濆悋閹存劕鐓跨拋顓熸殌缁嬪顨滅憗锟�
閸忋劍鏌熸担宥咁劅娑旂姴鐨犳0鎴滅瑩娑撴氨鐓$拠鍡礉閹绘劕宕岄惍鏂垮絺瀹搞儰缍旈懗钘夊閿涘苯濮幃銊ユ彥闁喐鍨氶梹澶歌礋娴兼ḿ顫呴惃鍕殸妫版垵浼愮粙瀣瑎...
- 娑擃厾楠囩亸鍕暥瀹搞儳鈻肩敮鍫濆悋閹存劕鐓跨拋顓熸殌缁嬪顨滅憗锟�
缁箖鈧拷30婢舵岸妫亸鍕暥閸╃顔勭拠鍓р柤閿涘奔绗撶€硅埖宸跨拠鎾呯礉閸斺晛顒熼崨妯烘彥闁喕鎻崚棰佺娑擃亜鎮庨弽鐓庣殸妫版垵浼愮粙瀣瑎閻ㄥ嫯顩﹀Ч锟�...
- Agilent ADS 閺佹瑥顒熼崺纭咁唲鐠囧墽鈻兼總妤勵棅
娑撴挸顔嶉幒鍫n嚦閿涘苯鍙忛棃銏n唹鐟欘枃DS閸氬嫮顫掗崝鐔诲厴閸滃苯浼愮粙瀣安閻㈩煉绱遍崝鈺傚亶閻€劍娓堕惌顓犳畱閺冨爼妫跨€涳缚绱癆DS...
- HFSS鐎涳缚绡勯崺纭咁唲鐠囧墽鈻兼總妤勵棅
鐠у嫭绻佹稉鎾愁啀閹哄牐顕抽敍灞藉弿闂堛垼顔夐幒鍦欶SS閻ㄥ嫬濮涢懗钘夋嫲鎼存梻鏁ら敍灞藉簻閸斺晜鍋嶉崗銊╂桨缁崵绮洪崷鏉款劅娑旂姵甯夐幓顡嶧SS...
- CST瀵邦喗灏濆銉ょ稊鐎广倕鐓跨拋顓熸殌缁嬪顨滅憗锟�
閺夊孩妲戝ú瀣╁瘜鐠佽绱濋崗銊╂桨鐠佸弶宸緾ST閸氬嫰銆嶉崝鐔诲厴閸滃苯浼愮粙瀣安閻㈩煉绱濋崝鈺傚亶韫囶偊鈧喕鍤滅€涳附甯夐幓顡塖T鐠佹崘顓告惔鏃傛暏...
- 鐏忓嫰顣堕崺铏诡攨閸╃顔勭拠鍓р柤
娑撳洣绗€妤傛ɑ銈奸獮鍐叉勾鐠у嚖绱濇潻娆庣昂鐠囧墽鈻兼稉杞扮稑閸︺劌鐨犳0鎴炲Η閺堫垶顣崺鐔枫亣鐏炴洘瀚甸懘姘剧礉閹垫挷绗呴崸姘杽閻ㄥ嫪绗撴稉姘唨绾偓...
- 瀵邦喗灏濈亸鍕暥濞村鍣洪幙宥勭稊閸╃顔勭拠鍓р柤閸氬牓娉�
鐠愵厺鎷遍崥鍫ユ肠閺囨潙鐤勯幆鐙呯礉缂冩垵鍨庨妴渚€顣剁拫鍙樺崕閵嗕胶銇氬▔銏犳珤閵嗕椒淇婇崣閿嬬爱閿涘本鍨滅憰浣圭壉閺嶉绨块柅锟�...