PCB新聞 - PCB設計接地干擾對策

PCB設計 地面干擾對策

1. 從接地回路干擾的機理可以知道接地回路對策, 只要接地回路中的電流减小, 可以减少接地回路干擾. 如果接地回路中的電流可以完全消除, 接地回路干擾問題可以完全解决. 因此, 我們針對接地回路干擾提出以下解決方案.
A 如果一端的電路浮動，則在一端浮動設備, 接地回路將被切斷, 囙此可以消除接地回路電流. 但是有兩個問題需要注意. 一是出於安全考慮, 電路通常不允許浮動. 此時, 考慮通過電感器將設備接地. 以這種管道, 50Hz交流電流設備, 接地阻抗很小, 對於高頻干擾訊號, 設備接地阻抗較大, 减少了接地回路電流. 但這樣做只能减少高頻干擾的接地回路干擾. 另一個問題是，儘管設備是浮動的, 設備和接地之間仍然存在寄生電容. 該電容將在較高頻率下提供較低的阻抗, 囙此不能有效降低高頻接地回路電流.
B. 使用變壓器實現設備之間的連接. 使用磁路連接兩個設備以切斷接地回路電流. 但應注意的是，一次和二次變壓器之間的寄生電容仍然可以為高頻接地回路電流提供路徑, 囙此，變壓器隔離方法對高頻接地回路電流的抑制效果較差. 提高變壓器高頻隔離效果的一種方法是在變壓器的一級和二級之間安裝遮罩層. 但必須注意的是，隔離變壓器遮罩層的接地端必須位於接收電路的一端. 否則, 不僅不能提高高頻隔離效果, 但也可能使高頻耦合更加嚴重. 因此, 變壓器應安裝在訊號接收裝置的側面. 遮罩良好的變壓器可以在低於1MHz的頻率下提供有效隔離.
C. 使用光隔離器切斷接地回路就是利用光來實現訊號傳輸. 這可以說是解决接地回路干擾問題的最理想方法. 光連接有兩種方法, 一個是光耦器件, 另一種是與光纖的連接. 光耦的寄生電容通常為2pf, 可以在非常高的頻率下提供良好的隔離. 光纖幾乎沒有寄生電容, 但在安裝方面不如光耦器件, 維修, 和成本.
D. 共模扼流圈的使用. 在連接電纜上使用共模扼流圈相當於新增接地回路的阻抗, 所以在一定的接地電壓下, 接地回路電流將减小. 但要注意控制共模扼流圈的寄生電容, 否則，對高頻干擾的隔離效果很差. 共模扼流圈的匝數越多, 寄生電容越大，高頻隔離效果越差.

2. 消除共阻抗耦合

有兩種方法可以消除共阻抗耦合。 一種是降低公共接地線的阻抗，使公共接地線上的電壓也降低，從而控制公共阻抗耦合。 另一種方法是通過正確接地避免容易相互干擾的電路的公共接地。 一般來說，必須避免大電流電路和弱電電路的公共接地，以及數位電路和類比電路的公共接地。 如前所述，降低地線阻抗的覈心問題是降低地線的電感。 這包括使用扁平導線作為地線，以及使用相距很遠的多個平行導線作為地線。 對於印刷電路板，在雙層板上鋪設接地網可以有效降低接地線阻抗。 在多層板中，特殊的接地線層具有較小的阻抗，但會新增電路板的成本。 通過適當的接地方法避免共同阻抗的接地方法是並聯單點接地，如圖4所示。 並聯接地的缺點是接地線太多。 囙此，在實踐中，並非所有電路都必須與單點接地並聯。 對於相互干擾較小的電路，可以使用單點串聯接地。 例如，可以根據强訊號、弱訊號、類比信號、數位信號等對電路進行分類，然後在類似電路中使用單點串聯接地，在不同類型的電路中使用單點並聯接地。

以上是對 PCB設計 ground interference countermeasures. Ipcb也提供給 PCB製造商 和 PCB製造 科技.