淺談PCB中防止共阻抗干擾的地線設(shè)計(jì)

3一點(diǎn)接地應(yīng)注意的問題

3. 1本級(jí)接地元件的范圍

本級(jí)接地元件的范圍是指與本級(jí)晶體管直接連接，或是通過電容耦合的元件。由電感耦合的次級(jí)及元件不屬于本級(jí)。如圖5a、圖5b所示。

圖5分組檢波器的一點(diǎn)接地

3. 2采用接地分支作一點(diǎn)接地

在元件不多、體積不大時(shí)，一點(diǎn)接地的布局比較好處理;在元件較多，且體積較大時(shí)可采用較長的接地分支。在排版中也可以沿印制版周圍布設(shè)，但不應(yīng)使其他級(jí)的元件接入此接地分支上，接地分支的遠(yuǎn)端不應(yīng)再和其他地線相接。

3. 3一點(diǎn)接地也包括本級(jí)的板外元件在內(nèi)

一點(diǎn)接地除了本級(jí)的板內(nèi)元件外，還包括與本級(jí)直接或通過電容耦合的板外元件。這一點(diǎn)在PCB設(shè)計(jì)中常被忽略，而造成局部電流的共阻抗干擾。

3. 4高頻電路的一點(diǎn)接地

高頻電路的地線一般采用大面積覆蓋接地，但這并不意味著各級(jí)內(nèi)部元件的接地可以分散接地。

4板內(nèi)地線布局

印制版內(nèi)地線是用來連接電路各級(jí)或各部分之間的接地的。板內(nèi)地線布局，主要應(yīng)防止各級(jí)和各部分之間的全電流共阻抗干擾。

4. 1板內(nèi)地線布局的要求

當(dāng)板內(nèi)的電路數(shù)量較多，地線的布局必須做到下列幾點(diǎn)：

各部分的地線必須分開。

為消除或盡量減少各部分的公共地線段，總地線的引出點(diǎn)必須合理。

為防止各部分通過總地線的公共引出線而產(chǎn)生共阻抗干擾，在必要時(shí)可將某些部分的電路的地線單獨(dú)引出。如圖6a、圖6b、圖6c三種板內(nèi)地線布局。

圖6板內(nèi)的三種地線布局。

4. 2板內(nèi)地線布局的形式

并聯(lián)分路式。如圖7所示。這是采用并聯(lián)分路式接地方式。板內(nèi)的總地在印制板的右下角。對(duì)于板內(nèi)的總地引出點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)板內(nèi)地線布局統(tǒng)一考慮，要盡可能使總地選擇在與各部分地線較近的點(diǎn)上，同時(shí)也要考慮使總地引至電源之間的地線較短。

圖7板內(nèi)的并聯(lián)分路接地

在數(shù)字電路中，由于大量的觸發(fā)器和門電路對(duì)干擾信號(hào)很敏感，各電路在開關(guān)狀態(tài)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一定的脈沖干擾，使觸發(fā)器和門電路產(chǎn)生誤觸發(fā)。這將直接影響電路工作的穩(wěn)定，其可以按級(jí)、按工作狀態(tài)或按一個(gè)集成塊設(shè)計(jì)地線。

匯流條式：匯流條是條形對(duì)稱傳輸線。由于其本身的厚度和寬度增加而使直流電阻下降，更主要的由于這種對(duì)稱傳輸方式比單線傳輸具有良好的低阻抗特性，同時(shí)克服了單線傳輸時(shí)的電感分量對(duì)電路的影響。

大面積覆蓋接地：在電路的工作頻率較高和高速開關(guān)的數(shù)字電路中，地線不能采用條形分布，宜采用大面積覆蓋的接地方式。

大面積覆蓋地線(如圖8所示)是當(dāng)板內(nèi)導(dǎo)線較多時(shí)，為避免接地受導(dǎo)線切斷而影響接地效果，而采用雙面印制版，其中一面為接地用。采用大面積接地，要防止各接地元件的局部電流耦合而造成共阻抗干擾。因而對(duì)各級(jí)元件布設(shè)要盡量以本級(jí)的晶體管、集成塊為中心，元件按級(jí)集中，并在本級(jí)元件的中心部位設(shè)立接地區(qū)域。

圖8大面種覆蓋地線

一字形地線。當(dāng)板內(nèi)的級(jí)數(shù)不多時(shí)，可以采用一字形地線。各級(jí)電路可按先后順序排列，每級(jí)電路的接地元件要相近接在地線上。板上地的引出點(diǎn)應(yīng)放置在末級(jí)附近，如有引出至板外的輸入、輸出的要分開。

5結(jié)束語

總之，在PCB電路設(shè)計(jì)中，尤其在高頻電路中必須重視共阻抗干擾的影響。只有通過良好的地線設(shè)計(jì)，合理的布局結(jié)構(gòu)，才能保證電子電路工作穩(wěn)定。以上對(duì)PCB電路設(shè)計(jì)中，防止共阻抗干擾的一些方法和對(duì)策作了系統(tǒng)總結(jié)，供PCB電路設(shè)計(jì)人員參考。