電子設計不得不說的接地技術
發布時間:2015-08-27 責任編輯:sherry
【導讀】在電子電路設計中,最重要的一點是減小電路的回路麵積,這對提高電子設計穩定性和提高電子係統EMC設計有著重要的作用。在實際的設計中,通過綜合評價我們接下來介紹的各種技術,通過靈活使用,以便達到提高係統穩定性的目的。
在電子設計中,最常碰到的技術就是電路板的接地,從最常見的單模擬電路回路接地、單dan純chun的de數shu字zi電dian路lu回hui路lu接jie地di到dao模mo擬ni數shu字zi電dian路lu的de混hun合he接jie地di,從cong這zhe些xie接jie地di的de方fang式shi中zhong無wu不bu顯xian示shi著zhe電dian子zi設she計ji的de發fa展zhan。如ru果guo你ni設she計ji的de產chan品pin還hai有you其qi他ta的de要yao求qiu,例li如ru經jing過guoEMC的檢測,電路板的信號頻率比較高(信號的上升時間為10ns甚至更低的數量級),那麼,需要考慮的接地技術又要符合此時的因素。那麼,今天就來分析說明下在這些因素的接地技術。
在zai分fen析xi電dian路lu板ban的de接jie地di技ji術shu之zhi前qian,首shou先xian要yao明ming白bai一yi個ge原yuan因yin,接jie地di技ji術shu是shi為wei了le提ti高gao電dian路lu穩wen定ding的de因yin素su之zhi一yi。在zai電dian路lu設she計ji中zhong,通tong過guo各ge種zhong接jie地di技ji術shu來lai減jian小xiao環huan路lu,就jiu是shi這zhe種zhong方fang法fa之zhi一yi。現xian在zai簡jian單dan說shuo下xia減jian少shao地di環huan路lu影ying響xiang采cai取qu的de技ji術shu。
A 采用光耦技術連接電路
zaishejidianluzhong,weilechongfenbaohuhoujidianlumianyushoudaoqianmiandianludeyingxiang,guangougelijishushichangyongdefangfazhiyi。zhezhongshejizhong,keyihenhaodejianshaofasongdianluzhongduijieshoudianludeyingxiang,zhengshiyouyuguangoudeyinru,dadajianshaoledihuanluduidianludeyingxiang。
B 采用隔離變壓器技術連接電路
這種方法中,采用1:1的變壓器,這樣隔離了發送電路和接收電路。使接收電路的接地回路大大減小。
C 采用共模扼流圈
在電路設計中,接收電路通過共模扼流圈與發射電路相連,這樣,可以使接收電路的回路大大減小,同時,也為接收電路的EMC檢測提供良好的技術支持。
D 采用平衡電路技術
這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)中(zhong),發(fa)送(song)電(dian)路(lu)通(tong)常(chang)為(wei)多(duo)點(dian)並(bing)聯(lian)的(de)電(dian)源(yuan),通(tong)過(guo)各(ge)個(ge)相(xiang)當(dang)於(yu)並(bing)聯(lian)的(de)模(mo)塊(kuai)電(dian)路(lu),最(zui)後(hou)並(bing)聯(lian)的(de)各(ge)個(ge)模(mo)塊(kuai)並(bing)聯(lian)單(dan)點(dian)接(jie)地(di)。在(zai)平(ping)衡(heng)電(dian)路(lu)中(zhong),各(ge)個(ge)模(mo)塊(kuai)的(de)電(dian)流(liu)流(liu)動(dong)互(hu)相(xiang)不(bu)影(ying)響(xiang),從(cong)而(er)提(ti)高(gao)係(xi)統(tong)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)。
介紹完減小地環路的方法後,現在介紹下為了減少各種地的接地方法。
一、浮地技術
在(zai)電(dian)子(zi)設(she)計(ji)中(zhong),常(chang)用(yong)的(de)一(yi)種(zhong)方(fang)法(fa)是(shi)浮(fu)地(di)技(ji)術(shu),這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)的(de)電(dian)路(lu)板(ban)的(de)信(xin)號(hao)地(di)和(he)外(wai)部(bu)的(de)公(gong)共(gong)地(di)不(bu)相(xiang)連(lian)接(jie),從(cong)而(er)保(bao)證(zheng)了(le)電(dian)路(lu)的(de)良(liang)好(hao)的(de)隔(ge)離(li)。電(dian)路(lu)與(yu)外(wai)部(bu)的(de)地(di)係(xi)統(tong)有(you)良(liang)好(hao)的(de)隔(ge)離(li),不(bu)易(yi)受(shou)外(wai)部(bu)地(di)係(xi)統(tong)上(shang)幹(gan)擾(rao)的(de)影(ying)響(xiang),但(dan)是(shi),電(dian)路(lu)上(shang)易(yi)積(ji)累(lei)靜(jing)電(dian)從(cong)而(er)產(chan)生(sheng)靜(jing)電(dian)幹(gan)擾(rao),有(you)可(ke)能(neng)產(chan)生(sheng)危(wei)險(xian)電(dian)壓(ya)。小(xiao)型(xing)低(di)速(su)(<1mhz)設備可以采用工作地浮地(或工作地單點接金屬外殼)、金屬外殼單點接大地。
二、串聯單點接地
zhezhongjiedifangfashigongsidaniutuijiandeyizhongjiedifangfa,youyuqijiandan,zaidianlubanshejizhongbuyongzhuyinameduo,suoyihuishiyongdebijiaoduo。danshi,zhezhongdianlurongyicunzaigongzukangouhe,shigegedianlumokuaixianghuyingxiang。
三、並聯單點接地
這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)接(jie)地(di),雖(sui)然(ran)擺(bai)脫(tuo)了(le)串(chuan)聯(lian)單(dan)點(dian)接(jie)地(di)的(de)共(gong)阻(zu)抗(kang)耦(ou)合(he)的(de)問(wen)題(ti),但(dan)是(shi)在(zai)實(shi)際(ji)的(de)使(shi)用(yong)中(zhong),會(hui)引(yin)入(ru)接(jie)地(di)線(xian)過(guo)多(duo)的(de)煩(fan)心(xin)事(shi),至(zhi)於(yu)使(shi)用(yong)哪(na)種(zhong),需(xu)要(yao)在(zai)實(shi)際(ji)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)綜(zong)合(he)評(ping)價(jia)。如(ru)果(guo)電(dian)路(lu)板(ban)麵(mian)積(ji)允(yun)許(xu),就(jiu)使(shi)用(yong)並(bing)聯(lian)模(mo)式(shi),如(ru)果(guo)保(bao)持(chi)各(ge)個(ge)電(dian)路(lu)模(mo)塊(kuai)之(zhi)間(jian)連(lian)接(jie)簡(jian)單(dan),那(na)麼(me)采(cai)用(yong)串(chuan)聯(lian)模(mo)式(shi)。一(yi)般(ban)情(qing)況(kuang)下(xia),下(xia)載(zai)的(de)板(ban)子(zi)中(zhong)有(you)電(dian)源(yuan)模(mo)塊(kuai),模(mo)擬(ni)電(dian)路(lu)模(mo)塊(kuai),數(shu)字(zi)電(dian)路(lu)模(mo)塊(kuai)和(he)保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)模(mo)塊(kuai),這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia),我(wo)采(cai)用(yong)並(bing)聯(lian)單(dan)點(dian)接(jie)地(di)的(de)方(fang)法(fa)。
四、多點接地
多(duo)點(dian)基(ji)地(di)技(ji)術(shu)在(zai)日(ri)常(chang)的(de)設(she)計(ji)中(zhong)會(hui)使(shi)用(yong)的(de)比(bi)較(jiao)多(duo),在(zai)多(duo)模(mo)塊(kuai)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)中(zhong)使(shi)用(yong)的(de)更(geng)多(duo),這(zhe)種(zhong)接(jie)地(di)方(fang)法(fa)可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)地(di)減(jian)少(shao)高(gao)頻(pin)幹(gan)擾(rao)問(wen)題(ti),但(dan)是(shi),也(ye)容(rong)易(yi)產(chan)生(sheng)地(di)環(huan)路(lu)的(de)設(she)計(ji)問(wen)題(ti),這(zhe)設(she)計(ji)中(zhong)要(yao)充(chong)分(fen)考(kao)慮(lv)到(dao)這(zhe)一(yi)點(dian),提(ti)高(gao)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)。小(xiao)型(xing)高(gao)速(su)(>10MHz)設備的工作地應與其金屬機殼實現多點接地,接地點的間距應小於最高工作頻率波長的1/20,且金屬外殼單點接大地。
總之,在電子電路設計中,最重要的一點是減小電路的回路麵積,這對提高電子設計穩定性和提高電子係統EMC設計有著重要的作用。在實際的設計中,通過綜合評價以上的各種技術,通過靈活使用,以便達到提高係統穩定性的目的。
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