电路中只要是地,最终都要接到一起,然后入大地。如果不接在一起就是“浮地”,存在压差,容易积累电荷,造成静电。
地是参考0电位,所有电压都是参考地得出的,地的标准一致,故各种地应短接在一起。
【大地导电的原因是:强电线的电流进入大地后,由于土壤存在一定的电阻率,在地中不同的地点会形成不同的电位。 这样会让单线通信回路或者电信局站点的地线中产生电压和电流,从而开始导电。 大地参考:大地是一个电阻非常低、电容量非常大的物体,拥有吸收无限电荷的能力,而且在吸收大量电荷后仍能保持电位不变,因此作为电气系统中的参考电位体。】
如果把模拟地和数字地大面积直接相连,会导致互相干扰。不短接又不妥,理由如第一段,解决此问题方法:
①、用磁珠连接;
②、用电感连接;
③、用电容连接;
④、用0欧姆电阻连接。
区别:
第一:磁珠
磁珠有很高的电阻率和磁导率,等效于电阻和电感串联,且电阻值和电感值都随频率变化,比普通的电感有更好的高频滤波特性,在高频时呈现阻性,是耗损性质的,电感则是储能性质的,相当于销峰填谷,所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗,从而提高调频滤波效果。主要用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰,还具有吸收静电脉冲的能力。磁珠是用来吸收超高频信号,比如一些射频电路、锁相环电路、振荡电路、含超高频存储器电路等都需要在电源输入部分加磁珠。磁珠多用于信号回路,主要用于EMI方面。
注意点:磁珠只对某个频点的噪声有显著抑制作用,使用时需要预先估计噪点频率,以便选用适当型号。对于频率不确定或无法预知的情况,磁珠不适合。磁珠的单位是欧姆,不是亨利。
跨接磁珠的地之间一般是有快速小电流波动的状态,因为磁珠会饱和,电流太大了,它消耗不了。一般用在弱信号的地~地之间。
第二:电感
电感在电路中主要起到滤波、振荡、延迟、陷波等作用,还有筛选信号、过滤噪声、稳定电流及抑制电磁波干扰等作用;电感有“通直流,阻交流”的功能【当线圈通过电流后,在线圈中形成磁场感应,感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流】。交流干扰信号将被电感变成热能消耗掉,变得比较纯净的直流电流通过电感时,其中的交流干扰信号也被变成磁感和热能,频率较高的最容易被电感阻抗,这就可以抑制较高频率的干扰信号。
电感具有抑制电路状态变化的特性,通过电感的连接,可以销峰填谷,对于有较大电流波动的地——地,跨接电感可以解决这个问题。但是电感杂散参数多,不稳定。
第三:电容
电容是通交流阻直流的。假设机壳良好连接大地,从电磁抗扰度角度,该电容能够抑制或降低可能存在高频干扰源和电路之间的动态共模电压;其实GND直连PE是最好的,但是,直连可能不可操作或者不安全,例如,220V交流电过整流桥之后产生的GND是不可以连接PE的,所以就弄个低频过不去,高频能过去的路径。
一种情况:从EMI角度,电容形成了高频路径,电路板内部产生的高频干扰会经电容流入机壳进入大地,避免了高频干扰形成的天线辐射;
另一种情况:假设机壳没有可靠接大地(如没有地线,接地棒环境干燥),则外壳电势可能不稳定或有静电,如果电路板直接接外壳,就会打坏电路板芯片,加入电容,能把低频高压、静电等隔离起来,保护电路板。这个并联电容应该用Y电容或高压薄膜电容,容值在1nF~100nF之间。
注意:易浮地
第四:0Ω电阻
0Ω电阻相当于很窄的电流通路,能够有效地限制环路电流,使噪声得到抑制。电阻在所有频带上都有衰减作用(0欧电阻也有阻抗),这点比磁珠强。
0Ω电阻可以在高频电路中充当电容或者电感,由于电路特性匹配能够很好的解决EMC问题。比如地与地之间,或者电源和芯片引脚之间。