工程師分享：接地和割地，矛盾的兩面

　　曾碰到多個(gè)和地相關(guān)的電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)案例，認為在電子產(chǎn)品地的處理上，有一些個(gè)人看法和見(jiàn)解，拿出來(lái)和同行一起交流。

　　這里所說(shuō)的接地是指，在電子產(chǎn)品中，將兩個(gè)不直接相關(guān)聯(lián)的導體通過(guò)銅箔、焊錫或者導線(xiàn)等連接起來(lái)；割地是指，在電子產(chǎn)品中，將兩個(gè)直接相關(guān)聯(lián)的導體，通過(guò)某種方式絕緣起來(lái)。接地和割地，在本文統稱(chēng)地的處理。

　　地的重要性，可以毫不夸張地說(shuō)，電子產(chǎn)品中的很多問(wèn)題其實(shí)都和地的處理密切相關(guān)，比如小信號系統中的噪聲和干擾問(wèn)題，大信號系統中的輻射雜散和穩定問(wèn)題，還包括一些ESD問(wèn)題，其實(shí)都和地的處理密切相關(guān)，多年的工作經(jīng)驗印證了這一點(diǎn)認識。比較實(shí)際的例子就是接收機的抗擾性，發(fā)射機的雜散、自激問(wèn)題，說(shuō)到底還是地沒(méi)有處理好的問(wèn)題。

　　接地和割地其實(shí)就像一個(gè)矛盾中兩個(gè)方面，兩種方法都有效，關(guān)鍵就看是否用對了地方。經(jīng)常聽(tīng)一些同行說(shuō)，一定要割地，才能把噪聲“絕緣”開(kāi)來(lái)，這個(gè)說(shuō)法其實(shí)是不全面的。因為這個(gè)取決于噪聲的來(lái)源，干擾途徑，噪聲的頻率等因素，當你將噪聲的上述幾個(gè)方面了解了之后，你或許會(huì )發(fā)現接地才是最根本的措施。所以，碰到噪聲問(wèn)題，首先要弄清楚噪聲的頻率處于哪個(gè)范圍，這個(gè)一般比較好判斷，通過(guò)頻譜儀或者示波器都可以考量得到，還可以通過(guò)被干擾電路的工作頻率推斷得到，其次是噪聲源在什么地方，這個(gè)可以根據頻率去作判斷和推測，還可以自己做一個(gè)簡(jiǎn)單的探頭去探測，或者用一種比較土的辦法，用手指去觸碰哪些可能的干擾源來(lái)判斷，再者就是噪聲的干擾路徑，這個(gè)和所要采取的地的處理措施是密切相關(guān)的，決定了應該接地還是割地。干擾路徑無(wú)非是輻射耦合和傳導兩種途徑，在具體情況下，究竟應該采取哪種措施，一般要求解決問(wèn)題的人必須熟悉產(chǎn)品，同時(shí)有一定的工作經(jīng)驗，通過(guò)分析判斷和些許嘗試就會(huì )搞定問(wèn)題。

　　常用的接地措施，頻率越高，通?？梢杂玫镀蔚鬚CB上的藍油或者綠油，然后用焊錫或者銅箔將兩塊分割開(kāi)的地連接起來(lái)；如果電子產(chǎn)品有導體機殼，那么螺絲和PCB的連接也算作是接地，所以螺絲孔的位置也很重要。一些頻率較低的問(wèn)題，就可以通過(guò)短而粗的導線(xiàn)連接起來(lái)。接地通常在解決接收機干擾問(wèn)題，發(fā)射機自激和雜散超標，ESD等問(wèn)題上比較有效。

　　常用的割地措施，其實(shí)和接地的措施正好相反，切割，拿掉螺絲并用絕緣膠紙進(jìn)行隔離。割地通常在小信號系統和大信號混合的系統中比較有效，比如傳感器和電機共存的系統中。

　　還有一種地的處理方式，就是屏蔽，很多人認為屏蔽和地是沒(méi)有關(guān)系的。其實(shí)，如果從高頻或者射頻傳輸線(xiàn)和波導的角度去看，屏蔽體其實(shí)也是地的一種。

　　地的處理是一個(gè)實(shí)踐性比較強的議題，現在大多數做PCB設計的人，要么就是從來(lái)不做產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和調試，要么就是剛畢業(yè)幾年經(jīng)驗不豐富對地的認識不足，好些有規模的公司也是有專(zhuān)門(mén)的一個(gè)部門(mén)畫(huà)PCB，但是從來(lái)不參與產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和調試。所以，我們經(jīng)常會(huì )碰到許多和地的處理相關(guān)的工程問(wèn)題。個(gè)人認為，搞產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和調試的人最好能多畫(huà)PCB，畫(huà)PCB的人最好能多參與產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和調試。