在PCB设计中,最常见的技术是电路板的接地,从这些接地方式发展到最常见的单一模拟电路的接地、从简单的数字电路的接地到模拟数字电路的混合接地。如果对你设计的产品有其他要求,例如经过EMC的检测,如果电路基板的信号频率相对高(信号的上升时间在10ns以下的位数),则必须考虑的接地技术还必须符合此时的元件。那么,今天分析并说明这些因素的接地技术。
在分析电路基板的接地技术之前,首先必须理解接地技术是提高电路稳定性的原因之一的理由。在电路设计中,这种方法之一是通过各种接地技术来减少环路。现在简单地说减少地环路影响的技术。
基于A光耦合技术的连接电路
在设计电路中,光耦隔离技术是一般的方法之一,以便充分保护后级电路免受上一条路的影响。在这种设计中,可以很好地降低发射电路对接收电路的影响,并且通过引入光耦合,大大降低了接地环路对电路的影响。
B隔离变压器基于技术的连接电路
在该方法中,使用1:1的变压器,将发送电路和接收电路分离。大幅减少接收电路的接地电路。
C采用共模扼流圈
在电路设计中,接收电路经由共模扼流圈与发送电路连接,由此,能够大幅度降低接收电路的电路,并且能够为接收电路的EMC检测提供良好的技术支持。
D采用平衡电路技术
在该方法中,传输电路通常是多点并行的电源,并且最后并行连接的各个模块通过对应于并行的各个模块电路被并行地单点地接地。在平衡电路中,各模块的电流流不相互影响,提高系统的稳定性。
在介绍减少地环的方法后,介绍减少各种地面的接地方法。
一、浮地技术
在PCB设计中,一般采用不连接电路基板的信号地和外部的共用接地、保证电路良好分离的浮动技术。电路与外部地系良好地隔离,难以受到外部地系上的干扰影响,但电路上容易蓄积静电,发生静电干扰,可能产生危险电压。小型低速(lt;1mhz)装置可采用工作地板(或工作地单点金属外壳)、金属外壳单点接地。
二、串联单点接地
这种接地方法是公司大牛推荐的接地方法,很简单,所以电路板的设计上不需要太注意,所以经常使用。然而,这样的电路容易存在公共阻抗耦合,并且每个电路模块相互影响。
三、并联单点接地
用这种方法接地时,虽然脱离了串联单点接地的共阻抗耦合问题,但是在实际使用中,引入了接地线过多的麻烦,关于使用哪一种,在实际过程中需要综合评价。在允许电路板面积的情况下,使用并行模式,如果各电路模块之间的连接简单,则采用串联模式。一般来说,下载的板上有电源模块模拟电路模块、数字电路模块、保护电路模块。这种情况下,我采用并行单点接地的方法。
四、多点接地
多点基站技术通常在日常设计中使用,多模块电路设计中使用较多,该接地方法能够有效地降低高频干扰问题,但也容易发生地环的设计问题,在该设计中充分考虑了这一点必须提高系统设计的稳定性。小型高速(gt;10MHz)设备的工作地必须实现其金属外壳和多点接地,接地点的间隔小于最大工作频率波长的1/20,金属外壳必须单点接地。
总之,在电子电路设计中最重要的一点是降低电路的电路面积,这对于提高PCB设计稳定性和提高电子系统EMC设计起着重要的作用。在实际设计中,通过综合评价以上各种技术,灵活使用以达到提高系统稳定性的目的。