工程師分享：接地和割地，矛盾的兩面

　　曾碰到多個和地相關(guān)的電子產(chǎn)品開發(fā)案例，認為在電子產(chǎn)品地的處理上，有一些個人看法和見解，拿出來和同行一起交流。

　　這里所說的接地是指，在電子產(chǎn)品中，將兩個不直接相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)體通過銅箔、焊錫或者導(dǎo)線等連接起來；割地是指，在電子產(chǎn)品中，將兩個直接相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)體，通過某種方式絕緣起來。接地和割地，在本文統(tǒng)稱地的處理。

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

　　接地和割地其實就像一個矛盾中兩個方面，兩種方法都有效，關(guān)鍵就看是否用對了地方。經(jīng)常聽一些同行說，一定要割地，才能把噪聲“絕緣”開來，這個說法其實是不全面的。因為這個取決于噪聲的來源，干擾途徑，噪聲的頻率等因素，當你將噪聲的上述幾個方面了解了之后，你或許會發(fā)現(xiàn)接地才是最根本的措施。所以，碰到噪聲問題，首先要弄清楚噪聲的頻率處于哪個范圍，這個一般比較好判斷，通過頻譜儀或者示波器都可以考量得到，還可以通過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，這個可以根據(jù)頻率去作判斷和推測，還可以自己做一個簡單的探頭去探測，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判斷，再者就是噪聲的干擾路徑，這個和所要采取的地的處理措施是密切相關(guān)的，決定了應(yīng)該接地還是割地。干擾路徑無非是輻射耦合和傳導(dǎo)兩種途徑，在具體情況下，究竟應(yīng)該采取哪種措施，一般要求解決問題的人必須熟悉產(chǎn)品，同時有一定的工作經(jīng)驗，通過分析判斷和些許嘗試就會搞定問題。

　　常用的接地措施，頻率越高，通常可以用刀片刮掉PCB上的藍油或者綠油，然后用焊錫或者銅箔將兩塊分割開的地連接起來；如果電子產(chǎn)品有導(dǎo)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。一些頻率較低的問題，就可以通過短而粗的導(dǎo)線連接起來。接地通常在解決接收機干擾問題，發(fā)射機自激和雜散超標，ESD等問題上比較有效。

　　常用的割地措施，其實和接地的措施正好相反，切割，拿掉螺絲并用絕緣膠紙進行隔離。割地通常在小信號系統(tǒng)和大信號混合的系統(tǒng)中比較有效，比如傳感器和電機共存的系統(tǒng)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有關(guān)系的。其實，如果從高頻或者射頻傳輸線和波導(dǎo)的角度去看，屏蔽體其實也是地的一種。

　　地的處理是一個實踐性比較強的議題，現(xiàn)在大多數(shù)做PCB設(shè)計的人，要么就是從來不做產(chǎn)品開發(fā)和調(diào)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(guī)模的公司也是有專門的一個部門畫PCB，但是從來不參與產(chǎn)品的開發(fā)和調(diào)試。所以，我們經(jīng)常會碰到許多和地的處理相關(guān)的工程問題。個人認為，搞產(chǎn)品開發(fā)和調(diào)試的人最好能多畫PCB，畫PCB的人最好能多參與產(chǎn)品的開發(fā)和調(diào)試。