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電路設計中你要是這麼做就錯了

生活 更新时间:2024-09-09 20:38:45

電路設計中你要是這麼做就錯了?1、“地”是電子技術中一個很重要的概念由于“地”的分類與作用有多種,容易混淆,故總結一下“地”的概念“接地”有設備内部的信号接地和設備接大地,兩者概念不同,目的也不同“地”的經典定義是“作為電路或系統基準的等電位點或平面”,接下來我們就來聊聊關于電路設計中你要是這麼做就錯了?以下内容大家不妨參考一二希望能幫到您!

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電路設計中你要是這麼做就錯了

1、“地”是電子技術中一個很重要的概念。由于“地”的分類與作用有多種,容易混淆,故總結一下“地”的概念。“接地”有設備内部的信号接地和設備接大地,兩者概念不同,目的也不同。“地”的經典定義是“作為電路或系統基準的等電位點或平面”。

2、信号“地”又稱參考“地“,就是零電位的參考點,也是構成電路信号回路的公共端。

(1) 直流地:直流電路“地”,零電位參考點。

(2) 交流地:交流電的零線。應與地線區别開。

(3) 功率地:大電流網絡器件、功放器件的零電位參考點。

(4) 模拟地:放大器、采樣保持器、A/D轉換器和比較器的零電位參考點。

(5) 數字地:也叫邏輯地,是數字電路的零電位參考點。

(6) “熱地”:開關電源無需使用工頻變壓器,其開關電路的“地”和市電電網有關,即所謂的“熱地”,它是帶電的。

(7) “冷地”:由于開關電源的高頻變壓器将輸入、輸出端隔離;又由于其反饋電路常用光電耦合器,既能傳送反饋信号,又将雙方的“地”隔離;所以輸出端的地稱之為“冷地”,它不帶電。

3、信号接地

設備的信号接地,可能是以設備中的一點或一塊金屬來作為信号的接地參考點,它為設備中的所有信号提供了一個公共參考電位。有單點接地,多點接地,浮地和混合接地。(這裡主要介紹浮地)

單點接地是指整個電路系統中隻有一個物理點被定義為接地參考點,其他各個需要接地的點都直接接到這一點上。(給整個電路一個穩定的零電位參考,選這個接地點時,一定要注意地點或地平面的自身幹淨與否)在低頻電路中,布線和元件之間不會産生太大影響。(線間,線與元件間的耦合電容)通常頻率小于1MHz的電路,采用一點接地。

多點接地是指電子設備中各個接地點都直接接到距它最近的接地平面上(即設備的金屬底闆)。在高頻電路中,寄生電容和電感的影響較大。通常頻率大于10MHz的電路,常采用多點接地。

浮地,即該電路的地與大地無導體連接。(虛地:沒有接地,卻和地等電位的點。)其優點是該電路不受大地電性能的影響。浮地可使功率地(強電地)和信号地(弱電地)之間的隔離電阻很大,所以能阻止共地阻抗電路性耦合産生的電磁幹擾(RF電流)。

其缺點是該電路易受寄生電容的影響,而使該電路的地電位變動和增加了對模拟電路的感應幹擾。

一個折衷方案是在浮地與公共地之間跨接一個阻值很大的洩放電阻,用以釋放所積累的電荷。注意控制釋放電阻的阻抗,太低的電阻會影響設備洩漏電流的合格性。

3.1浮地技術的應用

(1)交流電源地與直流電源地分開

一般交流電源的零線是接地的。但由于存在接地電阻和其上流過的電流(回路電流),導緻電源的零線電位并非為大地的零電位。另外,交流電源的零線上往往存在很多幹擾,如果交流電源地與直流電源地不分開,将對直流電源和後續的直流電路正常工作産生影響。因此,采用把交流電源地與直流電源地分開的浮地技術,可以隔離來自交流電源地線的幹擾。

(2)放大器的浮地技術

對于放大器而言,特别是微小輸入信号和高增益的放大器,在輸入端的任何微小的幹擾信号都可能導緻工作異常。因此,采用放大器的浮地技術,可以阻斷幹擾信号的進入,提高放大器的電磁兼容能力。

(3)浮地技術的注意事項

l 盡量提高浮地系統的對地絕緣電阻,從而有利于降低進入浮地系統之中的共模幹擾電流;

l 注意浮地系統對地存在的寄生電容,高頻幹擾信号通過寄生電容仍然可能耦合到浮地系統之中;

l 浮地技術必須與屏蔽、隔離等電磁兼容性技術相互結合應用,才能收到更好的預期效果;

l 采用浮地技術時,應當注意靜電和電壓反擊對設備和人身的危害。

3.2混合接地

混合接地使接地系統在低頻和高頻時呈現不同的特性,這在寬帶敏感電路中是必要的。電容對低頻和直流有較高的阻抗,因此能夠避免兩模塊之間的地環路形成。當将直流地和射頻地分開時,将每個子系統的直流地通過10~100nF的電容器接到射頻地上,這兩種地應在一點有低阻抗連接起來,連接點應選在最高翻轉速度(di/dt)信号存在的點。

4、設備接大地

在工程實踐中,除認真考慮設備内部的信号接地外,通常還将設備的信号地,機殼與大地連在一起,以大地作為設備的接地參考點。設備接大地的目的是:

1)保護地,保護接地就是将設備正常運行時不帶電的金屬外殼(或構架)和接地裝置之間作良好的電氣連接。為了保護人員安全而設置的一種接線方式。保護“地”線一端接用電器外殼,另一端與大地作可靠連接。

2)防靜電接地,洩放機箱上所積累的電荷,避免電荷積累使機箱電位升高,造成電路工作的不穩定。

3)屏蔽地,避免設備在外界電磁環境的作用下使設備對大地的電位發生變化,造成設備工作的不穩定。

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