接地实战技巧

jinlong_0316 · 发表于 2015-1-14 13:19:28

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接地实战技巧

作为一名优秀的硬件工程师首先需要建立干扰和抗干扰的概念，要认识到那些信号是干扰源，哪些信号是需要保护的敏感电路？这个理念贯穿整个设计过程！作为功率放大器电源变压器是干扰源，大地的磁场是干扰源，整流滤波电路是干扰源，数字电路是干扰源，大功率的脉冲信号是干扰源，视频信号对于音频信号是干扰源，模拟信号和模拟地线是敏感电路需要采用所有措施防止干扰！

为了获得好的信噪比指标，要考虑良好的接地系统，地通常就是我们说的参考点，作为一名优秀的硬件工程师，信噪比指标是最能体现设计水平和能力的一项指标，也是一项硬功夫！（有当然无信号静音功能的机器需要在取消此项功能后测的值才是真实的）

地线的叫法和名称较多如：系统地、公共地，储能地，数字地，模拟地，信号地，电源地，视频地等这些名词术语以后会经常接触到！

不同种类的地必须要汇合在一起，通常采用星形接方式！在计划开始之前先要做规划工作，首先从大处着手，建立系统的框架（架构或方案），如整机的布局，整机电源系统，地线系统，信号系统，相对应的电源分布图，整机地线系统图，信号分布图，在原理图确定后开始

PCB

设计前务必要考虑的事项。一个复杂的音频处理器，通常包括数字信号，模拟信号，视频信号，单片机，

VFD

驱动电路，

ADC

、

DAC

，而且电源种类也会很多，在设计这样的产品时，更应该采用上述的方法，从大处着手，先分析整机的几大系统图，比如，电源系统，每一个功能板有哪些种类的电源，哪些电源需要单独绕组供电，从而确定电源变压器的设计，当然在设计时不同种类电路的供电能独立绕组供电是最有效避免干扰的方法之一，但出于成本，简化设计等因素出发往往不可避免会共同一些电源，此时，在地线设计时，需要尽量将干扰信号通过

PCB

设计将它变为共模干扰（这是一个很重要的概念和非常有用的解决干扰提供信噪比指标的方法之一），在做产品设计时，不能简单套用一些原则，需要综合成本，工艺，性能指标等因素统一考虑！需要具有全局的观念！这一点也是很重要的，许多工程师会从一个角度，一个出发点去考虑问题，就一点而言是正确的，但是，做产品设计实际上最是在做选择，做折中，必须要保证是重要的，牺牲一些次要的性能和指标！

具体的实战技巧：

电源

PCB

的设计：首先，还是要先从布局开始，从布局上将变压器远离敏感电路，比如，电位器，输入端子，功放的差分电路等！功率放大器的整流电路是很强的干扰源（充电时有瞬间短路现象，从而产生强大的脉冲电流，具有丰富的谐波），这条地线，我们叫作储能地，在这条地线有电流流过的地方一定不能接任何其它地线，尤其是信号线，否则整机必然会有哼声和嗡声（通常所说的电流声）！

星形接方式仅适用于不同种类的地线的沟通，信号地最好采用串联的方法接地，根据信号流程，一级一级往下一级走，信号和信号地线最好同步传输，不样形成环路，或者让信号和信号地包围的面积要尽量小，特别是多声道系统，最好的方法是直接从输入端接一条地线到参考点，每一个声道的信号和信号地一起传输，电源和电源地一起传输，电源地和信号地不要直接在功放板上沟通，而是通过刚才提到的那一条统一的沟通地与电源连通！

信号线要远离干扰源

双面板设计时，除了要关注同一层的干扰源，还要关注另一层的干扰对本层的影响，这一点许多工程师会疏忽，双面板设计时，一定不能用过孔去连接顶层和底层的大电流线，最好的方法是用元件的脚采用两面焊接的方式去连接顶层和底层的大电流线！

退耦地不能直接与信号地相边，应该用单独的退耦地连接至参考点！

总之，作为一名优秀的硬件工程师一定要对原理要有深入的理解，在

PCB

设计时，随时融入干扰和抗干扰的概念，仔细分析每一条走线，让敏感电路远离干扰源，对不可避免的干扰源尽量采用转换为共模干扰的方法，减小干扰，采用一些屏蔽的方法，如采用屏蔽线传输信号，或者将信号和信号地线采用双绞线传输，将电源和电源地线也采用双绞线传输等方法减小干扰！方法是多种多样的，关键还是要准确识别什么是干扰信号，什么是敏感电路需要重点保护

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