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PCB布线的地线干扰与抑制free

资料介绍
PCB布线的地线干扰与抑制
PCB布线的地线干扰与抑制

1.地线的定义
什么是地线?大家在教科书上学的地线定义是:地线是作为电路电位基准点的等电位体
。这个定义是不符合实际情况的。实际地线上的电位
并不是恒定的。如果用仪表测量一下地线上各点之间的电位,会发现地线上各点的电位
可能相差很大。正是这些电位差才造成了电路工作的异常。电路是一个等电位
体的定义仅是人们对地线电位的期望。HENRY
给地线了一个更加符合实际的定义,他将地线定义为:信号流回源的低阻抗路径。这个
定义中突出了地线中电流的流动。按照这个定义,很容易理解地线中电位差的
产生原因。因为地线的阻抗总不会是零,当一个电流通过有限阻抗时,就会产生电压降
。因此,我们应该将地线上的电位想象成象大海中的波浪一样,此起彼伏。

2.地线的阻抗


到地线的阻抗引起的地线上各点之间的电位差能够造成电路的误动作,许多人觉得不可
思议:我们用欧姆表测量地线的电阻时,地线的电阻往往在毫欧姆级,电流流
过这么小的电阻时怎么会产生这么大的电压降,导致电路工作的异常。要搞清这个问题
,首先要区分开导线的电阻与阻抗两个不同的概念。电阻指的是在直流状态下
导线对电流呈现的阻抗,而阻抗指的是交流状态下导线对电流的阻抗,这个阻抗主要是
由导线的电感引起的。任何导线都有电感,当频率较高时,导线的阻抗远大于
直流电阻,表1
给出的数据说明了这个问题。在实际电路中,造成电磁干扰的信号往往是脉冲信号,脉
冲信号包含丰富的高频成分,因此会在地线上产生较大的电压。对于数字电路
而言,电路的工作频率是很高的,因此地线阻抗对数字电路的影响是十分可观的。
表1 导线的阻抗(Ω):
频率
Hz D = 0.65
10cm 1m D = 0.27
10cm 1m D = 0.065
10cm 1m D = 0.04
10cm 1m 10 51.4m 517m 3……
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