PCB科技 - PCB設計中的單點和多點接地

單點接地是指整個電路系統中只有一個物理點被定義為接地參考點，所有其他需要接地的點都直接連接到這個點。 在低頻電路中，佈線和組件之間不會有太大的影響。 通常，頻率低於1MHz的電路應在一點接地。

GND是導線接地端子的縮寫。 表示接地線或0線。

電路圖和電路板上的GND（接地）表示接地線或0線。 GND表示公共端子或接地，但這個接地不是真正的接地。 它是應用程序假定的接地，對於電源，它是電源的負極。 它與地球不同。 有時它需要連接到地球，有時則不需要，具體取決於具體情況。

設備的訊號地可以是設備中的一個點或一塊金屬作為訊號地參考點，為設備中的所有訊號提供公共參攷電位。

單點接地可以顯著提高系統的訊號質量和抗干擾能力。 其作用主要體現在以下幾個方面：

降噪：通過分離不同的訊號接地，可以减少高頻干擾對低頻訊號的影響。

改善訊號傳輸：在高速電路中，單點接地可確保訊號返回路徑清晰，從而减少訊號延遲和失真。

促進佈局優化：單點接地設計為PCB佈局提供了靈活性，特別是在複雜的電路中，可以更好地控制接地路徑並簡化佈局設計。

多點接地是指電子設備中的每個接地點直接連接到最靠近它的接地平面（即設備的金屬底板）。 在高頻電路中，寄生電容和電感的影響更大。 通常，頻率大於10MHz的電路通常使用多點接地。

你知道PCB佈局和設計中的單點接地、多點接地，浮地和混合接地嗎

浮動，即電路的地線在沒有導體的情况下接地。 虛擬接地：未接地但與地電位相同的點。

優點是電路不受大地電力特性的影響。 浮地可以使電源地（強電地）和訊號地（弱電地）之間的隔離電阻非常大，囙此可以防止公共接地阻抗電路耦合引起的電磁干擾。

缺點是電路容易受到寄生電容的影響，這會導致電路的地電位發生變化，並新增對類比電路的電感干擾。

“地球”是電子技術中一個非常重要的概念。 由於“土地”有很多分類和功能，很容易混淆，所以讓我們總結一下“土地”的概念。

“接地”包括設備內部的訊號接地和設備接地。 兩者的概念不同，目的也不同。 “接地”的經典定義是“用作電路或系統參攷的等電位點或平面”

一：訊號“地”也稱為參攷“地”，是零電位的參考點和電路訊號回路的公共端。

（1）直流接地：直流電路“接地”，零電位參考點。

（2）交流接地：交流電源的中性線。 它應該與地線區分開來。

（3）電源接地：大電流網路設備和功率放大器設備的零電位參考點。

（4）類比地：放大器、採樣保持、A/D轉換器和比較器的零電位參考點。

（5）數位地：也稱為邏輯地，是數位電路的零電位參考點。

（6）“熱接地”：開關電源不需要使用工頻變壓器，其開關電路的“接地”與市電電網有關，即所謂的“熱接地線”，即帶電。

（7）“冷接地”：因為開關電源的高頻變壓器將輸入端和輸出端隔離； 由於其迴響電路經常使用光電耦合器，它不僅可以傳輸迴響訊號，還可以隔離兩側的“接地”； 所以輸出端是地線，稱為“冷地線”，不帶電。

訊號接地

設備的訊號地可以是設備中的一個點或一塊金屬作為訊號地參考點，為設備中的所有訊號提供公共參攷電位。

有單點接地、多點接地，浮地和混合接地。 （這裡主要介紹浮地）單點接地是指整個電路系統中只有一個物理點被定義為接地參考點，所有其他需要接地的點都直接連接到這個點。 在低頻電路中，佈線和組件之間不會有太大的影響。 通常，頻率低於1MHz的電路應在一點接地。 多點接地是指電子設備中的每個接地點直接連接到最靠近它的接地平面（即設備的金屬底板）。 在高頻電路中，寄生電容和電感的影響更大。 通常頻率大於10MHz的電路，經常使用

多點接地。 浮動，即電路的地線在沒有導體的情况下接地。 ã虛擬接地：未接地但與地電位相同的點。 優點是電路不受大地電力特性的影響。 浮地可以使電源地（強電地）和訊號地（弱電地）之間的隔離電阻非常大，囙此可以防止公共接地阻抗電路耦合引起的電磁干擾。 缺點是電路容易受到寄生電容的影響，這會導致電路的地電位發生變化，並新增對類比電路的電感干擾。 一種折衷方案是在浮地和公共地之間連接一個大的泄放電阻器來釋放累積的電荷。注意控制泄放電阻器的阻抗，過低的電阻會影響設備漏電流的合格性。

浮動科技的應用

將交流電源接地與直流電源接地分開

通常，交流電源的中性線是接地的。 然而，由於接地電阻和流過它的電流，電源的零線電位不是地的零電位。 此外，交流電源的中性線上經常存在許多干擾。 如果交流電源接地與直流電源接地不分離，將影響直流電源和後續直流電路的正常運行。 囙此，使用將交流電源地與直流電源地分開的浮動科技可以隔離交流電源地的干擾。

放大器浮動科技

對於放大器，特別是小輸入信號和高增益放大器，輸入端的任何小干擾訊號都可能導致异常操作。 囙此，使用放大器的浮動科技可以封锁干擾訊號的進入，提高放大器的電磁相容性。

c浮式工藝注意事項

1）儘量新增浮動系統對地的絕緣電阻，以幫助减少進入浮動系統的共模干擾電流。

2）PCB製造商必須注意浮置系統對地的寄生電容。 高頻干擾訊號仍可能通過寄生電容耦合到浮動系統。

3）浮動科技必須與遮罩和隔離等電磁相容科技相結合，以實現更好的預期效果。

4）使用浮動科技時，應注意靜電和電壓反擊對設備和人員的危害。

如何在印刷電路板設計中選擇合適的接地點。

1.接地點選擇原則

接地點的選擇主要分為單點接地和多點接地。 在低頻電路中，由於電感效應較弱，通常建議使用單點接地，以减少接地回路帶來的雜訊。 在高頻電路中，接地阻抗變得非常重要，此時應採用降低接地阻抗的多點接地方法。

2.單點接地和多點接地

單點接地方法適用於訊號工作頻率小於1MHz的電路，在這種情況下，接地的回路電流對干擾的影響較大，囙此只能選擇一個接地點。

在高於10MHz的訊號頻率下，必須選擇多個接地點以確保訊號的完整性。 控制高速數位和線性電路的接地點組合，確保它們分別連接到電源側，可以有效提高電路的抗噪性。

3.接地線設計

接地線的設計也與電路的效能有很大關係。 接地線應盡可能厚，使其能够通過電路允許電流值的三倍，接地線的寬度通常應大於3mm。 如果接地線太細，可能會導致信號電平不穩定和抗噪性降低。

4.回路設計的重要性

在僅由數位電路組成的印刷電路板中，為了提高抗噪性，將地線設計為死環路徑可以有效地减少電位差，從而提高電流的一致性。

5.高密度線路和微孔科技

隨著電子產品的多功能化，接觸距離逐漸减小，訊號傳送速率提高，點間佈線密度和定位長度的提高，對PCB使用高密度線路配寘和微孔科技的要求也在提高。 這些因素使得多層印刷電路板變得更加普遍，從而提高了整體電路效能。