一地概述

“地”在電子領(lǐng)域之中，想必大家都是耳熟能詳，但是細(xì)分之下可分為泄放電荷保護(hù)人的安全地，以及給信號電流提供回流的信號地。此外，在信號地又可以區(qū)分為給數(shù)字信號提供回流的數(shù)字地，以及為模擬信號提供回流的模擬地。

簡單來說，數(shù)字地是數(shù)字電路部分的公共基準(zhǔn)端，即數(shù)字電壓信號的基準(zhǔn)端；模擬地是模擬電路部分的公共基準(zhǔn)端，模擬信號的電壓基準(zhǔn)端（零電位點）。

二分為數(shù)字地和模擬地的原因

由于數(shù)字信號一般為矩形波，帶有大量的諧波。如果電路板中的數(shù)字地與模擬地沒有從接入點分開，數(shù)字信號中的諧波很容易會干擾到模擬信號的波形當(dāng)模擬信號為高頻或強(qiáng)電信號時，也會影響到數(shù)字電路的正常工作。模擬電路涉及弱小信號，但是數(shù)字電路門限電平較高，對電源的要求就比模擬電路低些。

既有數(shù)字電路又有模擬電路的系統(tǒng)中，數(shù)字電路產(chǎn)生的噪聲會影響模擬電路，使模擬電路的小信號指標(biāo)變差，克服的辦法是分開模擬地和數(shù)字地。存在問題的根本原因是，無法保證電路板上銅箔的電阻為零，在接入點將數(shù)字地和模擬地分開，就是為了將數(shù)字地和模擬地的共地電阻降到最小。

三接地的方式

單點接地有兩種類型，一種是串聯(lián)單點接地，另一種是并聯(lián)單點接地。

串聯(lián)單點接地中，許多電路之間有公共阻抗，因此相互之間由公共阻抗耦合產(chǎn)生的干擾十分嚴(yán)重。

如果把模擬地和數(shù)字地大面積直接相連，會導(dǎo)致互相干擾，不短接又不妥，對于低頻模擬電路，除了加粗和縮短地線之外，電路各部分采用單點接地是抑制地線干擾的最佳選擇，主要可以防止由于地線公共阻抗而導(dǎo)致的部件之間的互相干擾。而對于高頻電路和數(shù)字電路，由于這時地線的電感效應(yīng)影響會更大，單點接地會導(dǎo)致實際地線加長而帶來不利影響，這時應(yīng)采取多點接地和單點接地相結(jié)合的方式。

四實際案例

如下圖所示，是我整改某個含有數(shù)字地和模擬地分隔的一個案例的簡圖。

我所整改的機(jī)器是車載上的一款語音娛樂的機(jī)器，機(jī)器含有反激電路且含有數(shù)字與模擬地，所以機(jī)器在反激電路的變壓器下方開始分地，分地情況如下圖藍(lán)色線條所示。

一開始，對機(jī)器的數(shù)字地以及模擬地之間串了0Ω電阻，在CE測試中的電流法是可以降低輻射超標(biāo)頻點，但是組裝到汽車上的話，機(jī)器的功能出現(xiàn)了問題，容易受到其他模塊來的雜音串?dāng)_，所以否決了該方案。

對此就想到，電容的隔直通交的性能，來試一下能否在降低相應(yīng)的頻段CE超標(biāo)，但又保障不受其他的功能影響。

如上圖措施，在不同地方進(jìn)行電容接地，分別是在板子正面的反激電路的電源地和數(shù)字地之間加了100nF電容，板子正面的模擬地和數(shù)字地之間加100nF電容，在板子背面的模擬地和電源地之間加10nF電容。

依據(jù)以上的整改措施，得出的測試結(jié)果是比較好的，也將之前的超標(biāo)頻點整體改下去了。下圖是測試前后的對比圖：

五結(jié)束語

其實，在許多的電子設(shè)備上涉及到了反激電路、數(shù)字電路和模擬電路的時候，都會進(jìn)行分地的操作，但是為了對機(jī)器的EMC問題進(jìn)行整改的話，則需要對不同類型的“地”通過電阻或者電容進(jìn)行多點接地。不管是電容連接還是通過電阻或者電感什么之類的電子器件，我們都要在不影響機(jī)器的正常功能之下再進(jìn)行對應(yīng)的整改。