PCB技術 - 分類と選択原理を接地する高速PCB設計

電子技術の発展に伴い，電子製品の製品機能はますます強力になってきている。PCB設計の品質が製品機能の実現に直接影響するので、PCB設計は重要な役割を果たす。

電子製品設計, Aを設計するのは難しい PCB回路 機能を実現する. The difficulty is that it is not affected by various influences (such as temperature and humidity changes, 気圧変動, 機械的衝撃, 腐食効果, etc.). 正常で安定した作業の継続的な維持を達成するために, 我々は、これらの効果を排除するか、減らすために、いろいろなデザイン方法または製造プロセス処置を採用します. 誰でも、接地設計がシステム設計の基礎であるということを知っています, そして、良い接地はシステムの安全で安定した操作のための前提条件です. そこで編集者は今日、2009年に接地方法についてみんなに話しました 高速PCB デザイン.

PCB接地設計

大まかに言えば、接地は接地と仮想接地の2つの意味を含んでいる。地上接続は、地球との接続を指します仮想グランドへの接続は、潜在的基準点との接続を参照します。基準点が地球から電気的に絶縁されるとき、それはフローティング接続と呼ばれています。接地の2つの目的がある：一つは、制御システムの安定した信頼性の高い動作を保証し、接地接地に起因する干渉を防止するためであり、これはしばしばワーク接地と呼ばれる。もう一つは、機器の絶縁破壊や落下による運転者の感電の危険を防止し、機器の安全性を保護接地と呼ぶことである。

接地選択原理

与えられた装置またはシステムに対して, at the highest frequency (corresponding wavelength) of interest, when the length of the transmission line L>in, それは 高周波回路, otherwise, 低周波回路とする.

（1）低周波回路（＜1 MHz）、単点接地を推奨する。

（2）高周波回路（＞10 MHz）は、多点接地を使用することを推奨する。

（3）高周波数及び低周波数のハイブリッド回路、混合接地、適用可能な作動周波数範囲は、一般に500 kHz－30 mである

PCB接地方式

1点接地：すべての回路の接地線は、接地平面上の同じ点に接続されており、これは、直列単一点接地および並列1点接地に分割される。

シングルポイント接地は、システム全体では、1つの物理的なポイントだけが接地基準点として定義され、接地される必要があるすべての他のポイントがこの点に接続されていることを意味します。

1点接地は低周波数（1 mhz以下）の回路に適している。システムの動作周波数が高いほど、動作波長がシステム接地リードの長さに匹敵する場合、単一点接地が問題である。接地線の長さが1／4波長に近い場合、短絡線のようになる。接地線の電流と電圧は定在波で分布し、接地線は放射アンテナとなり、接地として機能できない。

接地インピーダンスを低減し、放射線を避けるために、接地線の長さは1／20波長未満でなければならない。電力回路の処理においては，一般的に1点接地が考えられる。多数のデジタル回路を有するPCBsに対しては、一般に、その高次高調波のために、単一点接地方法を使用することを推奨しない。

多点接地

（2）多点接地：全ての回路の接地線は接地され、接地線は短く、高周波接地に適している。

多点接地は、装置内の各接地点がそれに最も近い接地面に直結していることを意味し、接地リードの長さが最短である。

多点接地回路は簡単な構造であり、接地線に現れる高周波の定在波現象は著しく減少する。より高い動作周波数（＞10 MHz）の場合に適している。しかしながら、多点接地は、多くの接地ループをデバイス内部に形成し、それによって外部電磁場に対するデバイスの抵抗を低減させることがある。多点接地の場合

意図的にループの問題、特に異なるモジュールとデバイス間のネットワーク。接地ループによる電磁干渉

理想的には、グランドはゼロ電位とゼロインピーダンスを持つ物理的実体でなければならない。しかし、実際の接地線自体は、抵抗成分とリアクタンス成分とを有する。接地線に電流が流れると、電圧降下が生じる。接地線は他の接続（信号、電源コードなど）でループを形成する。時変電磁場がループに結合されるとき、それはグランドループにある。

で、誘導起電力が発生し、接地ループによって負荷に結合され、それは潜在的EMI脅威を構成する。

混合接地ミックスシングルポイント接地と多点接地

一般に、すべてのモジュールは、2つの接地方法を包括的に使用し、回路接地線と接地面との間の接続を完了するために混合接地方法を使用する。

一般的な接地線として平面全体を使用することを選択しない場合は、例えば、モジュール自体が2つの接地線を持つときに、接地面を分割する必要があります。以下の原則に注意してください。

（1）無関係のパワープレーンとグランドプレーンとの間のオーバーラップを避けるためにプレーンを整列させる。そうでなければ、それは、すべての接地面が失敗し、互いに干渉する原因となる。

(2) In the case of high frequency, この層の寄生容量を介して層間の結合が生じる 回路基板;

（3）グランドプレーン（例えば、グランドグランドプレーンとアナロググランドプレーン）との間の信号線はグランドブリッジで接続され、最寄りのスルーホールを介して最寄りのリターンパスが構成される。

（4）孤立したグランドプレーンの近くのクロックラインのような高周波トレースを実行しないこと。

（5）信号線とループによって形成されるループの面積は、極小ループ規則とも呼ばれる。ループ面積が小さいほど、外部の放射線が少なく、外界からの干渉が少ない。グランドプレーンと信号ルーティングを分割する場合，グランドプレーンの分布と重要な信号トレースを考慮し，グランドプレーンのスロッシングによる問題を回避する。

浮動小数点数：

「浮き地面」とは、装置接地系が地球と電気的に絶縁された接地方法である。

浮いている地面自体の若干の弱点のために、それは一般的な大規模システムに適していません、そして、その接地方法はめったに使われません