在PCB中接地

　　1、公共代碼干擾對PCB內(nèi)部信號的影響

　　印刷電路板（PCB）內(nèi)部印刷線具有相對于參考接地板的寄生參數(shù)，當(dāng)功能信號在PCB內(nèi)傳輸時，電路中同一網(wǎng)絡(luò)中的同一等電位節(jié)點不再具有等電位。PCB內(nèi)部的電流i從源端開始，通過一系列載流子返回信號源，形成信號。更重要的是，我傾向于沿著具有低阻抗的路徑流動，因此我通常保持不變的阻抗穩(wěn)定性。

　　圖1顯示了共模干擾轉(zhuǎn)換為PCB內(nèi)差模干擾的過程， 指PCB流內(nèi)的差模電流而我COM是指共模電流，要么從外部PCB開始，并通過參考接地板流入PCB或PCB，并返回到PCB的內(nèi)部的內(nèi)部通過參考地開始板。高頻我COM有兩條路徑：是從點甲到點乙內(nèi)PCB從GND開始; 第二個是從端口S 1開始從A點到B點到PCB內(nèi)由電容C.接地阻抗? AB導(dǎo)致Δ的產(chǎn)生ü AB，所以當(dāng)正常信號被傳遞到IC 2，變形將發(fā)生的信號和共模干擾被轉(zhuǎn)化成差模干擾，從而產(chǎn)生影響基于亦即式正常信號Ù 2 = û 1 -Δ ü AB。

　　因此，只要我COM進(jìn)入PCB的內(nèi)部通過I / O端口或空間輻射，差模濾波器電容在PCB的信號線只能按干擾旁路到GND。該結(jié)果的先決條件是GND被認(rèn)為是信號回流的低阻抗，并且電流總是朝向低阻抗方向流動。

　　2、電磁兼容EMC設(shè)計實施的關(guān)鍵：PCB中的接地阻抗

　　由高頻信號產(chǎn)生EMC的原因在于信號參考電平GND不能保持其低阻抗特性。隨著參考電平阻抗Z GND的增加，信號傳輸質(zhì)量也會降低。為了解決高頻干擾的問題，在EMC設(shè)計中使用了常用的方法，例如與“接地”緊密連接的濾波器，接地和屏蔽。

　　濾波器可視為對地電容，有兩種結(jié)構(gòu)，一種是將X電容連接到信號參考地，另一種是通過Y電容或PCB內(nèi)部的不同接地連接使信號連接到金屬殼。屏蔽可以視為PCB地面向太空擴(kuò)展的結(jié)果。濾波器或屏蔽的目的是使高頻共模干擾通過低阻抗旁路，以避免流入正常工作信號。同樣，除非地面具有低阻抗，否則所有這些方法都不起作用

　　我COM根據(jù)IC的順序流1 →IC 2 →IC 1，并且當(dāng)它流至點P，我COM將流入IC的分支電路1 和c ^ 1 ，通過它從點流到甲到乙。如果A點和B點之間的阻抗，即Z AB，遠(yuǎn)小于點P和IC 1之間的阻抗。在這一刻，我COM從點P流向A，可以實現(xiàn)IC 1濾波器。當(dāng)i com流向B點時，將出現(xiàn)B → C和B → Q的分支電路。如果PCB布局沒有得到很好的控制，點之間的阻抗乙和Ç，即? BC，? BC 》》 ? C2 + ? Q。Z Q指的是點Q和IC 2之間的阻抗。一世當(dāng)最初僅用于IC 2的電容在信號入侵干擾中起作用時，com通過C 2向后流回IC 2輸入端口?！?/p>

　　為了使參考電平具有低阻抗，通常將其設(shè)計為表面，一般而言，長寬比小于5的導(dǎo)體在工程領(lǐng)域可視為低阻抗，印刷線的阻抗不是由其長度或厚度決定的。在傳統(tǒng)的PCB設(shè)計原則中，大量推薦模擬電路單點接地，因此數(shù)字電路多點接地和數(shù)字模塊電路混合接地的PCB布局原則不再適用于處理EMC問題。

　　由于必須確保所有信號的所有回流都具有低阻抗的集成接地，因此具有集成接地層的4層或多層板能夠滿足要求，而低成本單板則不能滿足要求，當(dāng)必須根據(jù)成本限制使用雙層電路板時，應(yīng)為PCB內(nèi)部的信號設(shè)計相對集成的接地層。在實際應(yīng)用中，PCB接地阻抗受其形狀和信號線通孔，裂縫和開槽的影響。圖3a和3b分別顯示了不良和優(yōu)秀的低阻抗接地平面設(shè)計。

　　開槽PCB對地阻抗的影響

　　在該圖中，所有組件都位于PCB的正面，而接地平面位于PCB的正面，芯片通過正面的印刷線ab連接，cd是背面的印刷線。在外部高頻共模干擾的壓力下，cd形成的開槽將導(dǎo)致印刷線回流的Z GND增加。Z GND在信號傳輸過程中波動，導(dǎo)致信號質(zhì)量低。因此，cd之間的印刷線層可以在PCB布局設(shè)計過程中通過孔一遍又一遍地交換，使得Z GND會減少。

　　此外，兩個具有敏感信號的IC S可以排列在一起，使GND成為一個相對集成的接地平面，以確保信號在信號傳輸過程中不會受到干擾，注意通孔不能以很大的密度排列，否則會引起地平面裂紋，導(dǎo)致Z GND升級。