淺談PCB中防止共阻抗干擾的地線(xiàn)設計
電子電路中,共阻抗干擾對電路的正常工作帶來(lái)很大影響。在PCB電路設計中,尤其在高頻電路的PCB設計中,必須防止地線(xiàn)的共阻抗所帶來(lái)的影響。通過(guò)對共阻抗干擾形式的分析,詳細介紹一點(diǎn)接地在電子電路中,特別是在高頻電路中對共阻抗干擾的抑制作用,以及采用一點(diǎn)接地防止共阻抗應注意的問(wèn)題。
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/247930.htm同時(shí)對PCB板內地線(xiàn)布局的主要形式和要求進(jìn)行了簡(jiǎn)要闡述。
0前言
在電子電路中,多數元器件都要通過(guò)地線(xiàn)形成回路,線(xiàn)設計合理與否,直接影響電路的工作。盡可能地降低由于地線(xiàn)設計不和理產(chǎn)生對信號傳輸的干擾。
在電路圖中,接地常用符號

1地線(xiàn)對電路產(chǎn)生干擾的形式
1. 1全電流共阻抗干擾
如圖1中,電路1和電路2通過(guò)公用地線(xiàn)AB與電源形成回路。線(xiàn)段AB可等效為一個(gè)電阻和電感的串聯(lián)回路,因而形成共阻抗效應。在工作時(shí),電路1、2的電流變動(dòng),將引起A點(diǎn)電位變化,使電路1、2相互產(chǎn)生干擾。如電路2有輸出至電路3,干擾也將竄入電路3中,因此形成全電流共阻抗干擾。
例如有一段長(cháng)為10cm,寬為1. 5cm的印制導線(xiàn),其銅箔厚度為50微米,導線(xiàn)電阻為:


圖1地線(xiàn)共阻抗干擾
1. 2局部電流共阻抗干擾
如圖2所示,當印制板采用環(huán)形地線(xiàn),各接地元件按就近分散接地。這樣末級的交流信號一部分通過(guò)地線(xiàn)AD形成回路,在導線(xiàn)AD上產(chǎn)生交流壓降。
由于前級的晶體管發(fā)射極和基極與末級共用導線(xiàn)BC,在導線(xiàn)BC上產(chǎn)生共阻抗干擾。這種干擾是以局部電流的形式在公共地線(xiàn)上產(chǎn)生耦合,形成局部電流共阻抗干擾。

圖2另一種共阻抗干擾
全電流共阻抗干擾主要存在于級與級之間。局部電流共阻抗干擾則是指部分和個(gè)別元件與導線(xiàn)的接地點(diǎn)不良而對其他電路引起的干擾。
2防止共阻抗干擾的方法
各級內部接地。各級內部接地是防止局部電流共阻抗干擾的主要方法。即有效地防止了本級的交流信號通過(guò)各接地元件而逸出至本級以外的電路中去,或其他電路的交流信號,通過(guò)本級的各接地元件而檢拾進(jìn)來(lái)。
無(wú)論對于低頻、中頻、還是高頻各級電路,防止局部電流的共阻抗干擾,唯一有效的方法是采用一點(diǎn)接地。
一點(diǎn)接地的形式如圖3所示。圖中將各級內部的接地元件,即本級電路的發(fā)射極基極和集電極的所有接地元件,均安排在一個(gè)接地點(diǎn)上與地線(xiàn)相接。
這樣,就能有效地防止交流信號通過(guò)接地元件的發(fā)散和接收,使接地純凈。

圖3一點(diǎn)接地
在實(shí)際電路中,各級的接地元件較多,不可能將這些元件同時(shí)穿入一個(gè)穿線(xiàn)孔內,而是將本級接地元件盡可能就近安排在公共地線(xiàn)的一段或一個(gè)區域內,如圖4a所示。有時(shí)遇到元件體積限制或排列上的原因,就近安排有困難時(shí),可采用圖4b所示的接地形式,同樣可達到一點(diǎn)接地的效果。

圖4排版中的一點(diǎn)接地
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