在PCB設(shè)計中，您可能要處理三種非常不同的接地類型：機(jī)箱，接地和信號接地。

l大地：此地面通常將建筑物中的電路連接到電源地，然后又連接到實(shí)際的地球。通常，對于平衡系統(tǒng)，零線兩端沒有電壓。如果電路的回路導(dǎo)線有斷路或斷路，則中性線會提供一個連接，以安全地將電流耗散到土壤中。

l底盤地面：如果您曾經(jīng)被洗衣機(jī)或干衣機(jī)震驚，那么您已經(jīng)體驗(yàn)了機(jī)箱接地的重要性。這是電路信號接地之間的電氣連接點(diǎn)，通常為實(shí)際接地提供一條路徑。對于隔離設(shè)備，這可能是金屬外殼。當(dāng)機(jī)箱接地時，它允許短路到機(jī)箱的所有電流安全地流到地面，而不是通過接觸外殼的下一個用戶。

l信號地：信號地線是我們所關(guān)心的。特別是在模擬電路中，這是您的電路板可能生成或傳播的信號的參考。當(dāng)噪聲引入地面時，您的模擬電路將不太準(zhǔn)確或完全無法工作。請繼續(xù)閱讀以了解如何使該地面不受干擾。

接地回路

在討論不同的接地配置之前，我們需要討論接地回路。如您所知，電流成環(huán)流動。這意味著當(dāng)你追蹤到板的另一部分，電流必須返回其源頭。當(dāng)通常由于附近電路路徑而產(chǎn)生的意外電流返回到電源時，這些路徑也稱為接地環(huán)路。它們可能是電路中的主要噪聲源。對于模擬和數(shù)字電路，接地環(huán)路的影響及其所采用的路徑不同，因此在設(shè)計時需要牢記兩者。

模擬電路通常處理對噪聲敏感的較低電壓信號。數(shù)字電路更不受干擾，但是它們的快速切換會在敏感的模擬電路中引起干擾。當(dāng)數(shù)字電路的電流返回路徑面積較大時，該環(huán)路將作為其開關(guān)噪聲的輻射天線。電路的接地回路可以充當(dāng)天線，并且會產(chǎn)生干擾。因此，接地設(shè)計的目的是限制潛在的接地回路的面積。

為了限制環(huán)路的面積，您還需要了解返回電流將遵循的路徑。在低頻模擬電路中，返回路徑是電阻最小的路徑。在高頻數(shù)字電路中，電流遵循最小路徑阻抗，通常直接在跟蹤下。

多信號PCB接地技術(shù)

如果電流在不需要的接地環(huán)路中流動，并且我們希望最小化這些環(huán)路內(nèi)部的面積，那么我們可以使用哪種接地技術(shù)？雖然有一個多種接地配置，我將討論有時可能會重疊的兩種策略：地平面和星型地面。

l地平面：接地層是一塊大銅片，用作PCB上多條走線或組件的接地連接。一架飛機(jī)可以占用一個整個層或只覆蓋一小部分。它也可以是連續(xù)的，或者在整個過程中都有縫隙。接地層的目的是最大程度地減小端接點(diǎn)和走線起點(diǎn)之間以及多個不同走線點(diǎn)之間的電壓差。電壓差越小，噪聲電壓就越小。當(dāng)涉及模擬電路的接地層時，請?zhí)峁╇娮枳钚〉穆窂?，以減小其接地環(huán)路的面積。對于數(shù)字電路，堅固的接地層將允許返回電流直接在走線下方流動，這是理想的。請記住，如果在接地平面上放置間隙，則返回電流路徑必須圍繞這些間隙流動，因此請盡量不要與模擬或數(shù)字走線交叉。

l星際：星形接地是模擬和數(shù)字電路的單個連接點(diǎn)，它試圖最大程度地減少接地環(huán)路。星形接地的一個優(yōu)點(diǎn)是，所有信號接地均參考完全相同的點(diǎn)。在接地平面中，它們都以平面為參考，但是平面上不同連接點(diǎn)之間會有電壓差。一些設(shè)計師喜歡為模擬和數(shù)字電路使用單獨(dú)的接地層。然后，它們將在單個點(diǎn)連接它們，所有電流返回路徑均可流過以限制接地環(huán)路。這可能是一個很難達(dá)到完美的設(shè)計，因?yàn)槿绻恍⌒?，則在連接到地面或電源供應(yīng)。當(dāng)板上只有少量模擬和數(shù)字電路時，這種設(shè)計是最實(shí)用的。

當(dāng)涉及到PCB的接地設(shè)計時，很少有一種萬能的解決方案。首先，您需要為電路板設(shè)計不同類型的地面；機(jī)箱，接地和信號。接下來，您必須仔細(xì)查看系統(tǒng)中接地回路的可能性，并嘗試最小化它們的面積。最好的設(shè)計可能使用覆蓋整個電路板的連續(xù)接地層。也可能是兩個分開的平面在星形地面相交，或者是多個接地平面或總線在單個點(diǎn)匯合。最好的辦法是記住模擬和數(shù)字返回電流的流動方式，并尋找減小這些路徑環(huán)路面積的方法。在將如此多的工作投入到地面設(shè)計中之后，將是時候制造它了，這是您真正不想要任何混合信號的步驟。可靠 和經(jīng)驗(yàn)豐富的CM喜歡 節(jié)拍自動化。