单点接地与多点接地及混合接地区别说明

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发布日期:
2018年11月24日
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有三种基本的信号接地方式:浮地、单点接地、多点接地。

1 浮地 目的:使电路或设备与公共地线可能引起环流的公共导线隔离起来,浮地还使不同电位的电路之间配合变得容易。 缺点:容易出现静电积累引起强烈的静电放电。 折衷方案:接入泄放电阻。

2 单点接地 方式:线路中只有一个物理点被定义为接地参考点,凡需要接地均接于此。 缺点:不适宜用于高频场合。

3 多点接地 方式:凡需要接地的点都直接连到距它最近的接地平面上,以便使接地线长度为最短。 缺点:维护较麻烦。

4 混合接地 按需要选用单点及多点接地。

PCB中的大面积敷铜接地 其实就是多点接地 所以单面Pcb也可以实现多点接地(实际操作中经常用这种方法,在这里也应该注意有时候不可以不布地线,尤其是高速高频的,以及多层板的情况)。

多层PCB大多为高速电路地层的增加可以有效提高PCB的电磁兼容性是提高信号抗干扰的基本手段,同样由于电源层和底层和不同信号层的相互隔离减轻了PCB的布通率也增加了信号间的干扰。

在大功率和小功率电路混合的系统中,切忌使用,因为大功率电路中的地线电流会影响小功率电路的正常工作。另外,最敏感的电路要放在A点,这点电位是最稳定的。解决这个问题的方法是并联单点接地。但是,并联单点接地需要较多的导线,实践中可以采用串联、并联混合接地。

将电路按照特性分组,相互之间不易发生干扰的电路放在同一组,相互之间容易发生干扰的电路放在不同的组。每个组内采用串联单点接地,获得最简单的地线结构,不同组的接地采用并联单点接地,避免相互之间干扰。

这个方法的关键:绝不要使功率相差很大的电路或噪声电平 相差很大的电路共用一段地线。这些不同的地仅能在通过一点连接起来。

为了减小地线电感,在高频电路和数字电路中经常使用多点接地。在多点接地系统中,每个电路就近接到低阻抗的地线面上,如机箱。电路的接地线要尽量短,以减小电感。在频率很高的系统中,通常接地线要控制在几毫米的范围内。

多点接地时容易产生公共阻抗耦合问题。在低频的场合,通过单点接地可以解决这个问题。但在高频时,只能通过减小地线阻抗(减小公共阻抗)来解决。由于趋肤效应,电流仅在导体表面流动,因此增加导体的厚度并不能减小导体的电阻。在导体表面镀银能够降低导体的电阻。

通常1MHz以下时,可以用单点接地;10MHz以上时,可以用多点接地,在1MHz和10MHz之间时,可如果最长的接地线不超过波长的1/20,可以用单点接地,否则用多点接地。

接地电容的容量一般在10nF以下,取决于需要接地的频率。

如果将设备的安全地断开,地环路就被切断,可以解决地环路电流干扰。但是出于安全的考虑,机箱必须接到安全地上。图中所示的接地系统解决了这个问题,对于频率较高的地环路电流,地线是断开的,而对于50Hz的交流电,机箱都是可靠接地的。

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