這個點也可能是電源與電路之間的的一個連接點
，此時這個點被稱為0V(零伏)軌，而地和0V通常是同義詞(有些令人困惑)。這樣，當我們談到5V電源或-12V電源或2.5V參考電壓時，這些電壓的參考點都是0V軌。

而實際地並不等同於0V。基於安全的原因，需要用地線將設備連接到大地，在正常工作中地線是不承載電流的。然而，本文中的“接地”一詞是按通常的意義使用的
，包括安全地以及信號與電源返回路徑。

電 路中出現問題的最大一個原因也許是將0V和地想當然認為是一樣的。事實上，在一個工作電路中隻有一個點是真正的0V。“0V軌”的概念實際上是一種自相矛 盾(dun)的(de)說(shuo)法(fa)。這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)任(ren)何(he)實(shi)際(ji)導(dao)體(ti)都(dou)有(you)有(you)限(xian)的(de)非(fei)零(ling)電(dian)阻(zu)和(he)電(dian)感(gan)，歐(ou)姆(mu)定(ding)律(lv)告(gao)訴(su)我(wo)們(men)，在(zai)非(fei)零(ling)阻(zu)抗(kang)的(de)任(ren)何(he)物(wu)體(ti)上(shang)流(liu)過(guo)的(de)電(dian)流(liu)都(dou)將(jiang)在(zai)這(zhe)個(ge)物(wu)體(ti)兩(liang)端(duan)產(chan)生(sheng)一(yi)個(ge)電(dian)壓(ya)。
一個工作中的電路將在指定為0V軌的這些導體中形成電流流動，因此如果軌的任何一點處於真正的0V(比方電源連線)
，那麼軌的其它部分將不等於0V。這種情況可以用圖1.1中的例子來解釋。

假設0V導體具有10mΩ/英寸的電阻，A、B
、C和D點分別間隔一英寸。那麼A、B和C點相對於D點的電壓是：
VC = (I1 + I2 + I3) × 10 mΩ = 400 μV
VB = VC + (I1 + I2) × 10mΩ = 700 μV
VA = VB + (I1) × 10mΩ = 900 μV

現 在，經過上述深入淺出的介紹後，你可能會說，世界上存在成千上萬的電路
，它們必定都有0V軌
，但它們的工作看起來好得很
，因此有什麼問題呢

？大多數情況下 確實沒有問題。0V導體的阻抗是毫歐級別，電流是毫安，因此形成的幾百微伏的壓降根據不會損害到電路。0V加上500 μV還是非常接近0V，沒有人會擔心。
這樣的回答問題在於，很容易讓人忘記0V軌，並認為在所有條件下都是0V，但當電路發生振蕩或不能工作時會讓人大吃一驚。可能發生問題的那些條件是：
● 當測得的流動電流單位為安培而不是毫安或微安時
；
● 0V導體阻抗的測量值單位為歐姆而不是毫歐時

；
● 最終壓降不管值是多少，其數量級或配置情況都將影響到電路正常工作。[page]

什麼時候考慮接地

優秀的電路設計師的優秀品質之一是
，知道何 shixuyaoshenzhongkaolvzhexietiaojian，heshikeyianquandihulvezhexietiaojian。tongchangdefuzaxingzaiyu，nizuoweidianlushejishikenengbufuzedianlubantu，bantushejiyaojiaogeizhuanmendebanturenyuanwancheng(他們 又可能會將許多布線策略交給軟件包)。接地對版圖來說總是敏感的
，不管是分立的布線還是印刷電路板，如果設計要求比較高

，設計師就必須在這方麵具備一定的 知識，並進行有效控製。
這(zhe)裏(li)的(de)技(ji)巧(qiao)是(shi)要(yao)確(que)保(bao)你(ni)知(zhi)道(dao)哪(na)裏(li)有(you)地(di)返(fan)回(hui)電(dian)流(liu)在(zai)流(liu)動(dong)，這(zhe)種(zhong)流(liu)動(dong)有(you)什(shen)麼(me)後(hou)果(guo)。或(huo)者(zhe)如(ru)果(guo)這(zhe)太(tai)複(fu)雜(za)的(de)話(hua)，確(que)保(bao)不(bu)管(guan)這(zhe)些(xie)電(dian)流(liu)在(zai)哪(na)裏(li)流(liu)動(dong)，造(zao)成(cheng)的(de)不(bu)良(liang)後(hou)果(guo)最(zui)小(xiao)。雖(sui)然(ran)上(shang)述(shu)評(ping)論(lun)的(de)對(dui)象(xiang)是(shi)0V和地線
，因為它們是最被認可的
，但問題的實質是普遍性的
，適用於電流流經的任何導體。電源軌(或軌)是另外一種特殊情況
，此時的導體阻抗可能會產生問題。

1 在一個單元內的接地
本文中提到的“單元”可以指單個電路板或一組電路板以及在同一個外殼內與之相連的其它線纜
，因此你可以確定一個“局部”的接地點，比如主電源地的接入點。圖1.2給出了一個例子。

假設如印刷電路板(PCB)1包含輸入信號調節電路，PCB2包含用於信號處理的微處理器
，PCB3包(bao)含(han)大(da)電(dian)流(liu)輸(shu)出(chu)驅(qu)動(dong)器(qi)
，比(bi)如(ru)用(yong)於(yu)繼(ji)電(dian)器(qi)或(huo)燈(deng)的(de)驅(qu)動(dong)器(qi)。你(ni)可(ke)能(neng)不(bu)會(hui)把(ba)所(suo)有(you)這(zhe)些(xie)功(gong)能(neng)放(fang)在(zai)分(fen)開(kai)的(de)板(ban)上(shang)
，但(dan)如(ru)果(guo)按(an)分(fen)開(kai)的(de)方(fang)式(shi)考(kao)慮(lv)可(ke)以(yi)更(geng)容(rong)易(yi)描(miao)述(shu)和(he)理(li)解(jie)其(qi)中(zhong)的(de)原(yuan)理(li)。
電源單元(PSU)為前兩塊電路板提供低壓電源，為輸出電路板提供較高的電源。這是一種相當普遍的係統版圖
，圖1.2可以用作說明好壞實踐的起點。[page]

2 機箱地
首shou先xian需xu要yao注zhu意yi的de是shi，地di線xian隻zhi連lian接jie到dao金jin屬shu機ji箱xiang或huo外wai殼ke的de一yi個ge點dian。所suo有you需xu要yao連lian到dao機ji箱xiang的de地di線xian都dou被bei引yin到dao這zhe個ge點dian
，這zhe個ge點dian應ying該gai是shi專zhuan用yong於yu此ci目mu的de的de金jin屬shu螺luo柱zhu。
這些連線有主電源安全地(後麵會有更詳細的討論)、0V電源軌以及電源本身可能要求的任何屏蔽與濾波連接(如變壓器中的靜電屏蔽)。
機箱單點接地的目的是為了防止在機箱中形成循環電流1。如果使用多個接地點，即使存在另外一條電流返回路徑，機箱中也會有與之成比例的電流流動(圖1.3)。具體比例則取決於阻抗比，而阻抗又取決於頻率。

這種電流很難預測，而且可能受到結構變化的影響，因此它們會產生極其意外又令人惱火的效應：可能花了很長時間去跟蹤振蕩或幹擾問題，最後發現當機箱板上一顆不起眼的螺釘經過緊固後問題消失了。
jixianglianjiechuhuishoufushideyingxiang，yincidanyuanxingnengkenengsuishijiantuiyierliehua，erqiehuishoujixiangcailiaobiaomianyanghuadeyingxiang。ruguonishiyongduodianjixiangjiedi
，namegengjiazaixidikaolvjixiangdianqijiegoujiuhenyoubiyao。
但是，當要求射頻屏蔽和/或低電感接地時，多點接地也許是必須的。

3 鋁的導電特性
由於鋁是一種輕量、堅固和高導電性的機箱材料，在整個電子行業中有著廣泛的應用——隻有銀
、銅和金具有更高的導電率。鋁機箱具有相當低的體電阻，因此非常適合用作導電接地端。

遺 憾的是，鋁的另外一種屬性(在其它情況下非常有用)是它的表麵很容易氧化，以致於所有實際使用的鋁材都覆蓋有一層氧化鋁(Al2O3)薄膜。氧化鋁是一種 jueyuanwuzhi。shishishang，tadejueyuanxingnengxiangdanghao，yizhiyuyangjidiandulvchangyongzuosanreqishangdejueyuandianquan，yinweizaizhezhonglvcaibiaomiantongguohuaxuechulifangfazhuanmenshengchengleyicenghenhoudeyanghuamo。
這 zhongpinzhideyanghualvdeshiyongjieguoshi，lianjiezaiyiqideliangcenglvzhijiandejiechudianzuyichanggao。shijidianqijiechuzhishizaiyanghuamopoliededifang。yinciwulunheshizhiyaonixiangbaochiyouduopianlvbanzuochengde 機ji箱xiang的de導dao電dian連lian續xu性xing

，你ni必bi須xu確que保bao鋁lv板ban緊jin密mi地di綁bang定ding在zai一yi起qi
，最zui好hao采cai用yong焊han接jie或huo緊jin固gu的de方fang法fa，後hou者zhe可ke以yi使shi用yong防fang震zhen鋸ju齒chi形xing墊dian圈quan並bing使shi之zhi深shen入ru鋁lv材cai表biao麵mian。
接地點可以采用同樣的方法。最好的連接方式是壓接或焊接螺柱(因為鋁焊接起來比較困難) (圖1.4)
，但如果這種方式不可用的話
，可以在與鋁材接觸的螺母下麵使用防震鋸齒形墊圈。

[page]其它材料

另ling外wai一yi種zhong常chang用yong的de機ji箱xiang材cai料liao是shi鍍du鎘ge或huo鍍du錫xi的de鋼gang材cai，這zhe種zhong材cai料liao不bu存cun在zai氧yang化hua的de問wen題ti。低di碳tan鋼gang的de體ti電dian阻zu是shi鋁lv材cai的de三san倍bei
，因yin此ci導dao電dian性xing不bu是shi太tai好hao，但dan它ta具ju有you更geng好hao的de磁ci屏ping蔽bi屬shu性xing，並bing且qie價jia格ge較jiao低di。
壓 鑄型鋅材也非常流行，因為它重量輕
，強度大，並且通過壓鑄工藝很容易做成複雜的形狀。鋅的導電性是銅的28%。在導電性為主、成本次要的場合(比如射頻電 路)
，還可以使用其它金屬，特別是鍍銀的銅。(在鍍銀層表麵形成的)氧化銀優點是具有導電性，並且很容易焊接。表1.1給出了幾種金屬的導電性和溫度係 數。
表1.1 幾種金屬的電導率。

4 接地環路
機箱單點接地的另外一個理由是

，循環的機箱電流與其它接地線結合在一起時會產生所謂的“接地環路”，這是低頻磁感應幹擾的一個重要來源。
磁場感應出的電流隻能在閉環電路中流動。磁場廣泛存在於電源變壓器周圍——不僅是傳統的50Hz主變(美國是60Hz)，還有開關電源中使用的高頻開關變壓器和電感——以及其它電磁設備周圍
，如電流接觸器、螺線管和風扇。同時還可能存在外部磁場。

楞次定律告訴我們
，環路中感應的電動勢(EMF)是：
V = -10-8 × A × n × dB/dt
其中A是單位為cm2的環路麵積，B是假設均勻磁場條件下單位為μT的歸一化通量密度，n是匝數(單匝環路時n=1)。
舉個例子，在合理尺寸的主變壓器
、電流接觸器或電機附近通常有一個10 μT 50Hz的磁場，它們以合適的角度穿過一個麵積為10cm2的環路平麵(這個平麵是在長10cm的機箱上方1cm處安裝一段導體並在兩端接地的情況下形成的)，這時感應到的電動勢是：
V = -10-8 × 10 × d/dt(10 × sin 2π × 50 × t)
= -10-8 × 10 × 1000π × cos ωt
= 314 μV peak

磁場感應通常是一種低頻現象(除非你剛好非常靠近一台大功率的無線發射器)
，從cong這zhe個ge例li子zi可ke以yi看kan出chu，在zai大da多duo數shu情qing況kuang下xia感gan應ying到dao的de電dian壓ya是shi很hen低di的de。但dan在zai低di電dian平ping應ying用yong中zhong，特te別bie是shi音yin頻pin和he精jing密mi儀yi器qi，這zhe些xie電dian壓ya就jiu變bian得de相xiang當dang顯xian著zhu。如ru果guo輸shu入ru電dian路lu包bao含han一yi個ge接jie地di環huan路lu，幹gan擾rao電dian壓ya將jiang與yu有you害hai信xin號hao一yi起qi直zhi接jie注zhu入ru進jin來lai，並bing且qie無wu法fa分fen離li。解jie決jue這zhe個ge問wen題ti的de方fang法fa有you：
● 通過隻在一點接地打開環路
● 通過將侵害線靠近地平麵或機箱布線或直接短路來減少環路麵積(上麵公式中的A項)
● 通過重新調整環路或幹擾源的位置或方向來減少歸一化到環路的磁通量
● 減少幹擾源
，比如使用環形變壓器