接地的若干总结

一、接地的目的

  • 接地使所有单元电路都有一个公共的参考零电位,保证电路系统能稳定地工作。
  • 防止外界电磁场的干扰。由于静电感应,机壳上会累积大量电荷,机壳接地可以使电荷通过大地泄放,避免产生高压引起设备内部的火花放电。
  • 保证安全。当发生雷电引起的电磁感应或当工频交流电源因绝缘不良与机壳相通时,接地可避免电子设备的毁坏以及触电事故的发生。

二、工作接地

工作接地是给系统工作提供等电位的参考电压,给信号提供一个低阻抗的回路。由于各种原因,接地线总会存在一定的阻抗,带来一定的电压差,进而对信号质量产生影响:信号越弱、信号频率越高则影响会越大。

工作接地分为以下类别:

1)信号地:是各种传感器和信号源零电位的公共基准地线。

2)模拟地:是模拟电路零电位的公共参考点。模拟电路中既有小信号放大,大信号功率放大;有低频放大,也有高频放大,因此易受干扰。

3)数字地:是数字电路零电位的公共参考点。数字电路是脉冲信号,在上升或下降沿比较陡或是频率高时,易对模拟电路造成影响。

4)电源地:电源地是电源零电位的公共参考点。电源要给各个单元电路供电,所以要考虑电源的稳定性。

5)功率地:是负载或功率驱动电路上的零电位公共参考点。由于电压较高,功率地上干扰较大,应该与其他地线分开设置。

三、接地方式

1)单点接地:各单元电路的地点接到一个点上。

优点:不存在环形回路,即不存在环路地电流,相互干扰较小。

单点接地

2)串联接地:接地点只有一个,是以一截面积足够大的导体作为接地母线,各单元电路的地点顺序连接到电位基准点。布局时,应把信号电路的接地点安排在靠近电源的地方,而把小电流回路的接地点安排在远离电源的地方。

串联接地

3)并联接地:接地点只有一个,是将需要接地的各部分,分别以接地导线直接连到电位基准点。

并联接地

4)多点接地:接地点多于一个的连接方式。在高频(f>10MHz)情况下,由于接地线的长度过长,引线电感和分布电容的影响不能忽略,为降低接地阻抗、消除分布电容的影响而采用平面式多点接地,即利用一导电平面作为基准地,需要接地的各部分就近接到该基准地上。

多点接地

5)模拟/数字电路的接地:考虑到数字电路是脉冲信号,在上升或下降沿比较陡或是频率高时,易对模拟电路造成影响。易采用两套整流电路分别供电给模拟和数字电路,它们之间采用光电耦合器耦合。

模拟/数字电路的接地

发布于 2021-04-20 17:05