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模擬電路和數(shù)字電路接地要點(diǎn)

出處:維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng) 發(fā)布于:2016-07-22 15:32:14

    1. 數(shù)字地和模擬地應(yīng)分開(kāi);
    在高要求電路中,數(shù)字地與模擬地必需分開(kāi)。即使是對(duì)于 A/D、D/A轉(zhuǎn)換器同一芯片上兩種“地”也要分開(kāi),僅在系統(tǒng)一點(diǎn)上把兩種“地”連接起來(lái)。
    2.浮地與接地;
    系統(tǒng)浮地,是將系統(tǒng)電路的各部分的地線(xiàn)浮置起來(lái),不與大地相連。這種接法,有一定抗干擾能力。但系統(tǒng)與地的絕緣電阻不能小于 50MΩ,一旦絕緣性能下降,就會(huì)帶來(lái)干擾。通常采用系統(tǒng)浮地,機(jī)殼接地,可使抗干擾能力增強(qiáng),安全可靠。
    3.一點(diǎn)接地;
    在低頻電路中,布線(xiàn)和元件之間不會(huì)產(chǎn)生太大影響。通常頻率小于 1MHz的電路,采用一點(diǎn)接地。
    4.多點(diǎn)接地。
    在高頻電路中,寄生電容和電感的影響較大。通常頻率大于 10MHz的電路,采用多點(diǎn)接地。
    如果把模擬地和數(shù)字地大面積直接相連,會(huì)導(dǎo)致互相干擾。不短接又不妥,理由如上有四種 方法解決此問(wèn)題∶
    1、用磁珠連接;
    2、用電容連接;
    3、用電感連接;
    4、用0歐姆電阻連 接。
    磁珠的等效電路相當(dāng)于帶阻限波器,只對(duì)某個(gè)頻點(diǎn)的噪聲有顯著抑制作用,使用時(shí)需要預(yù)先 估計(jì)噪點(diǎn)頻率,以便選用適當(dāng)型號(hào)。對(duì)于頻率不確定或無(wú)法預(yù)知的情況,磁珠不合。
    電容隔直通交,造成浮地。
    電感體積大,雜散參數(shù)多,不穩(wěn)定。
    0歐電阻相當(dāng)于很窄的電流通路,能夠有效地限制環(huán)路電流,使噪聲得到抑制。電阻在所有 頻帶上都有衰減作用(0歐電阻也有阻抗),這點(diǎn)比磁珠強(qiáng)。
    另,連接模擬地和數(shù)字地,用0歐姆電阻屬于單點(diǎn)連接,適合低頻弱流。用電容不好,隔絕直流,容易造成浮地,產(chǎn)生靜電高壓。
    下面再說(shuō)說(shuō)機(jī)殼地與數(shù)字地,模擬地的關(guān)系:
    一般機(jī)殼地接交流供電電源的地線(xiàn)(不是零線(xiàn)),目的是為了防止操作人員觸電(機(jī)殼與大 地、人體等電位)。
    機(jī)殼地一般可和設(shè)備的電源地連接在一起,但是: 數(shù)字電路、模擬電路的工作地原則上嚴(yán)禁與設(shè)備的電源地直接連接!原因?yàn)樵O(shè)備本身發(fā)生漏
    電或遭遇強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾時(shí),數(shù)字電路、模擬電路會(huì)受此噪聲干擾導(dǎo)致錯(cuò)誤動(dòng)作,嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo) 致機(jī)器毀損!!!
    主要因?yàn)閿?shù)字電路、模擬電路的工作電平一般為 3.3-15.5V(15.5V一般用于 232接口通訊 的電平);而通常電源回路的電平一般在市電范圍(AC220V±10%),遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于數(shù)字電路、 模擬電路的工作電平。尤其市電本身可遭遇雷擊、錯(cuò)相、高壓擊穿等故障更可導(dǎo)致其瞬時(shí)電 平遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其正常電平(可達(dá)22倍)。因此為確保安全一般數(shù)字電路、模擬電路的工作 地均會(huì)與設(shè)備的電源地、機(jī)殼等隔離或者采用不同的接地系統(tǒng)。
    順便說(shuō)一點(diǎn):目前的電磁**攻擊就是通過(guò)在設(shè)備所處的空間發(fā)散高頻、高幅的電磁場(chǎng)而引 起設(shè)備的數(shù)字電路、模擬電路等工作電路部分的元器件發(fā)生損壞而達(dá)到目的!
    把幾個(gè)地接在一起就是你說(shuō)的系統(tǒng)地。一般是把地分成初級(jí)與次級(jí)兩個(gè)地,地之間可以通過(guò) 電阻、電容相連,初級(jí)電路的高、低壓之間和初、次級(jí)電路間嚴(yán)格保證安規(guī)間距要求。機(jī)殼 地為初級(jí),而數(shù)字地為次級(jí)。安裝孔焊盤(pán)上可以分布8個(gè)小孔呀,有時(shí)叫它星月焊盤(pán)。
    如果有網(wǎng)口,出戶(hù),安規(guī)與EMC要求嚴(yán)格的話(huà),一般會(huì)加防護(hù)電路。
    分成初級(jí)與次級(jí)兩個(gè)地,地之間可以通過(guò)電阻、電容相連初級(jí)電路的高、低壓之間和初、次級(jí)電路間嚴(yán)格保證安規(guī)間距要求。
    機(jī)殼地為初級(jí),而數(shù)字地為次級(jí)。
    安裝孔焊盤(pán)上可以分布8個(gè)小孔呀,有時(shí)叫它星月焊盤(pán)。
    把所有地都短接在一起中心孔非金屬化(不然就成了大面積連接,因?yàn)橹行目缀艽?;用焊盤(pán)上均勻分布的8個(gè)金屬化小孔多點(diǎn)連接數(shù)字地,限制噪聲,提供大電流通路;焊盤(pán)可做成馬蹄型,以便留出膨脹空間。
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