圖1顯示信號源與負載之間隔開了一段距離，接地G1和G2通過一個回路連接起來。理想情況下，G1和G2之間的接地阻抗為0

，因此接地回路電流不會在G1和G2之間產生一個差分電壓。

 

圖1. 在電路中的任何一點，電流的算術和為0
，或者說流出去的必會流回來。若G1和G2之間的阻抗為0
，則G1和G2之間無差分電壓。

 

遺憾的是，讓回流路徑保持零阻抗是不可能的，接地回路阻抗在接地電流作用下
，會在G1和G2之間產生一個誤差電壓ΔV。

 

圖2. 接地阻抗中流動的信號和/或外部電流產生誤差電壓ΔV。

 

G1和G2之zhi間jian的de連lian接jie不bu僅jin有you電dian阻zu

，還hai有you電dian感gan。出chu於yu本ben文wen目mu的de，這zhe裏li忽hu略lve雜za散san電dian容rong的de影ying響xiang。但dan在zai該gai係xi列lie的de下xia一yi篇pian文wen章zhang中zhong，您nin會hui了le解jie到dao電dian源yuan層ceng和he接jie地di層ceng之zhi間jian的de電dian容rong是shi如ru何he幫bang助zhu高gao頻pin去qu耦ou的de。

 

無焊試驗板，製成的電路看起來可能類似於圖3所示的電路

 

圖3. 采用無焊試驗板的電路

 

G1和G2之間流動的電流可以是信號電流或其他電路引起的外部電流。

 

您可以看到圖3試shi驗yan板ban中zhong的de總zong線xian阻zu抗kang如ru何he既ji有you阻zu性xing元yuan件jian又you有you感gan性xing元yuan件jian。接jie地di總zong線xian阻zu抗kang是shi否fou會hui影ying響xiang電dian路lu運yun行xing
，不bu僅jin取qu決jue於yu電dian路lu的de直zhi流liu精jing度du要yao求qiu，而er且qie取qu決jue於yu模mo擬ni信xin號hao頻pin率lv和he電dian路lu中zhong數shu字zi開kai關guan元yuan件jian產chan生sheng的de頻pin率lv分fen量liang。

 

如果最大信號頻率為1 MHz，並且電路僅需要幾毫安(mA)電流
，那麼接地總線阻抗可能不是問題。然而，如果信號為100 MHz，並且電路驅動一個需要100 mA的負載，那麼阻抗很可能會成為問題。

 

大部分情況下，由於“母線(buss wire)”在大多數邏輯轉換等效頻率下具有阻抗，將其用作數字接地回路是不能接受的。

 

舉個例子：

 

例如
，#22標準導線具有約20 nH/英寸的電感和1 mΩ/英寸的電阻。由邏輯信號轉換產生的壓擺率為10 mA/ns的瞬態電流，在此頻率下流經1英寸的該導線，將形成200 mV的無用壓降：

 

 

對於具有2 V峰峰值範圍的信號，此壓降會轉化為約10%的誤差（大約3.5位精度）。即使在全數字電路中
，該誤差也會大幅降低邏輯噪聲裕量。

 

對於低頻信號
，該1 mΩ/英寸電阻也會產生一個誤差。例如，100 mA電流流過1英寸的#22標準導線時，產生的壓降約為：

 

 

一個2 V峰峰值範圍的信號數字化到16位精度時，其1 LSB = 2 V/2 16= 30.5 μV。因此

，導線電阻引起的100 μV誤差約等於16位精度水平的3.3 LSB誤差。

 

圖4顯示了模擬接地回路中流動的高噪聲數字電流如何在輸入模擬電路的電壓V IN 中產生誤差。將模擬電路地和數字電路地連接在同一點（如下方的正確電路圖所示）
，可以在某種程度上緩解上述問題。

 

圖4. 模擬電路和數字電路使用單點接地可降低高噪聲數字電路引起的誤差效應。

 

接地層在當今係統中必不可少

 

在無焊試驗板中，甚至在圖3所suo示shi的de采cai用yong總zong線xian結jie構gou的de電dian路lu板ban中zhong
，能neng夠gou用yong來lai降jiang低di接jie地di阻zu抗kang的de手shou段duan並bing不bu多duo。無wu焊han試shi驗yan板ban在zai工gong業ye係xi統tong設she計ji中zhong是shi非fei常chang罕han見jian的de。實shi接jie地di層ceng是shi提ti供gong低di阻zu抗kang回hui流liu路lu徑jing的de工gong業ye標biao準zhun方fang法fa。生sheng產chan用yong印yin刷shua電dian路lu板ban一yi般ban有you一yi層ceng或huo多duo層ceng專zhuan門men用yong於yu接jie地di。這zhe種zhong方fang法fa相xiang當dang適shi合he最zui終zhong生sheng產chan，但dan在zai原yuan型xing係xi統tong中zhong較jiao難nan實shi現xian。

 

圖5顯示了一個包含模擬電路、數字電路以及一個混合信號器件（模數轉換器或數模轉換器等）並針對PCB的典型接地安排。

 

圖5. 針對混合信號係統PCB的良好接地解決方案。

 

模mo擬ni電dian路lu和he數shu字zi電dian路lu在zai物wu理li上shang相xiang隔ge離li，分fen別bie位wei於yu各ge自zi的de接jie地di層ceng上shang。混hun合he信xin號hao器qi件jian橫heng跨kua兩liang個ge接jie地di層ceng，係xi統tong單dan點dian或huo星xing形xing接jie地di是shi兩liang個ge接jie地di層ceng的de連lian接jie點dian。

 

您應當知道，關於模擬接地和數字接地，還有其他已被證明有效的接地原理。然而
，這些原理全都基於同樣的概念——分析模擬和數字電流路徑，然後采取措施以最大限度地減少它們之間的相互影響。

 

希望大家已經了解到接地對於你們當前和未來設計的重要性。

 

 

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