在项目设计初期,很多初学者会常常忽略接地的重要性,反正就是一股脑全接一起就行。但往往这种方式,会带来诸多问题!那该如何选择合适的接地方式?
一:单点接地
(1)适用场景适用于1MHZ以下的低频电路(如音频放大,传感器信号处理等),通过集中接地降低公共阻抗耦合风险。在混合系统中分离出模拟地和数字地,通过磁珠或者电阻连接至主参考点。或者是小功率敏感电路(如高精度ADC前端)与大功率模块(如电机驱动电路)之间的隔离,避免地之间的电流干扰。
能很大程度上减少地环路的干扰,简化低频系统的设计。缺点:高频(>10MHZ)下地线阻抗增大,容易发生共模噪声。
二:多点接地
(1)适用场景适用于高频电路(10MHZ以上)的高速电路(如射频模块,数字处理器),通过就近原则接地平面,最大限度的降低寄生参数对于信号的影响。特别是在PCB多层板设计当中,通过大面积的铜皮以降低整个回路的阻抗,减少信号的反射,最大限度的减少回流的路径。
(2)优点和缺点优点:
高频阻抗较低,极大的降低了电磁辐射于串扰。缺点:长地线容易形成环路电流,增加系统的复杂性。
三:混合接地
(1)适用场景适用于一块板子同时存在低频敏感电路和高频模块的复杂主板,比如智能硬件主控板,很多工业工控板也是混合系统,还有就是宽带电路(混合信号采集系统)。
混合接地就是结合了前面的两种接地方式,关键在于单点接地区域和多点接地区域要区分开来。
(1)适用场景需要隔离外部干扰的精密测量电路,其中医疗设备前端较为常见。当然还有就是我们常见的电源系统中的需要分离交流电源和直流信号之间的地。由于电路地和外部地是没有直接的导体连接的,所以需要做好静电释放措施。为了避免寄生电容导致的电位漂移,必要时可以增加屏蔽层。