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EMC与地之重新认识地

记得在Mark的培训中,他手上拿了一个无线鼠标,然后问了一个很有意思的问题:“这个无线鼠标的地在哪里?同样,我们的手机没有和任何大地有接 触,那么这个地又在哪里呢?”这个问

  记住在Mark的训练中,他手上拿了一个无线鼠标,然后问了一个很有意思的问题:“这个无线鼠标的地在哪里?相同,咱们的手机没有和任何大地有接 触,那么这个地又在哪里呢?”这个问题的确很有意思,也的确让人很难答复。关于这个问题,咱们平常关于地的一些了解和形象如同全都崩塌了,究竟什么是地 呢?

  这是一个实际的问题,越是了解的事物反而越是难以去深化了解,比方“地”,在PCB规划中能真实弄清楚“地”的人并不多,如 数字地、模仿地、信号地、机壳地、电源地、防雷地、共模地、安全地、参阅地、大地、RF地、静电地、防护地、单点地以及多点地等等,要把地的问题说清楚确 实不容易,带着这个问题,高速先生试着和咱们一同也来重新认识一下地,有些了解不对的也请咱们纠正。

  “地”这个词自身是含糊的 而且不表达任何特定的电气工程意义,对应不同的人意义也不相同。对应逻辑工程师,“地”意味着逻辑电路及器材的参阅电平;关于体系及结构工程师,“地”意 味着金属外壳或机架(壳);关于电工人员来说,“地”意味着契合国家电气规程的安全衔接的第三条线;关于飞行员来说“地”意味着当不飞行时承载他们飞机的 物体;关于农人来说“地”是他们种庄稼的当地;关于无家可归的流浪汉来说“地”是他们晚上睡觉的当地、、、、、、太多的“地”了,所以关于“地”的正确理 解取决于你是谁,你所从事的职业以及你所问的人。

  咱们现在和咱们评论的是PCB职业中的“地”,回到文章开端Mark的问题,手机 或许无线鼠标的“地”在哪里呢?假如咱们不必“地”而用参阅这个概念,那么这个问题就不攻自破了。全部以电压电平为作业特性的电气设备都需求有参阅,也就 是说电压电平都是相关于这个参阅来说的,而这个参阅绝大多数情况下是0v,最终咱们约定俗成的把这个0v参阅叫成了“地”,事实上也没有更恰当的其他叫法 了,但是在咱们的电气产品里这个“地”其实许多时分是不存在的,比方咱们前面说过的无线鼠标,手机等。

  关于一个3.3V的数字信 号,这个3.3V电平便是相关于0v参阅而言的,而咱们的规划者就需求尽量确保这个参阅电平满足的安稳,这样咱们的信号电平就不会跟着这个基准电平而偏 离,一旦违背就会呈现不行预期的信号完好性问题以及额定的共模电流,这种电压电平的动摇或违背一般和“地弹”效应相关,事实上叫平面弹更适宜点,由于这种 回弹一般会发生在电压电平及参阅电平上。

  此外“地”的叫法关于RF信号来说也是比较让人困惑的。当RF电流参阅回路在传输线上传输时,是不需求经过电源或地来参阅作为回流的,它能够经过自由空间或许任何金属导体传输,这个时分就没有所谓的“地”了。

  对 于一般的数字信号,用参阅的说法其实也是更精确的,信号经过这个参阅来到达回流的意图。关于回流,并不只要“地”才能够回流,实际上全部皆可回流,包含 地、电源以及周围的信号,仅仅需求考虑信号和回流之间构成的电磁场是有利仍是有害,咱们后续会有更具体的文章来解说。而一般参阅自身的不同这个“地”的叫 法也不同,这就呈现了咱们前面说的各种田的叫法,如信号地,数字地,模仿地,电源地等等,所以“地”自身的叫法应该在前面再加上一个描述词,用来表明它的 参阅类型或许接地体系,这样看来其实“地”仍是很杂乱的。

  在工程实践中,咱们常常会被咱们问到:数字地和模仿地是切割好仍是不切割 好?信号地和机壳地是用0欧姆电阻衔接仍是用磁珠、电容衔接好?相似的关于不同地的问题一直以来都是咱们比较利诱的也是没有威望必定的答复,就像“地”本 身的多样化相同,取决于“地”自身的效果,片言只语也说不清楚,所以在接下来咱们会有专题来评论。

  回到EMC训练,Mark的观念 其实很清楚了,那便是地在PCB里是不存在的,它仅仅0v参阅的符号标志。除非咱们的规划或使用在操作上需求区别数字和模仿电路,且需求将两者互相切割, 或许需求从0v参阅地区别不同的功用区域如机壳和ESD地,而且就算在同一体系里运用不同的地,在体系的某个当地也需求将这几种不同的地衔接起来,而且需 要EMC工程师来保证相关的衔接是否可行。除此之外其他的规划都主张咱们运用一个地的符号来表明0v参阅。下图是几个常见地的表明符号及功用使用解说,注 意数字和模仿地用的是回流来描述而不是地。

  总而言之,除了一些特定的产品,在PCB中咱们需求重视的并不是“地”而是参阅或许回流。

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