除了正確的接地設計和安裝,還需要正確地將各種信號接地。在控制系統中,地線(xiàn)大致有以下幾種:
(1)數字地:也叫邏輯地,是各種開(kāi)關(guān)(數字)信號的零電位。
(2)模擬地:是各種模擬信號的零電位。
(3)信號地:通常是傳感器的地。
(4)交流地線(xiàn):交流電源的地線(xiàn),通常是產(chǎn)生噪聲的地線(xiàn)。
(5) DC地:DC電源地。
(6)屏蔽接地:也稱(chēng)機箱接地,設計用于防止靜電感應和磁場(chǎng)感應。
以上地線(xiàn)處理是系統設計、安裝和調試中的一個(gè)重要問(wèn)題。以下是一些關(guān)于接地的意見(jiàn):
(1)控制系統應在一點(diǎn)接地。一般來(lái)說(shuō),高頻電路應該在附近的幾個(gè)點(diǎn)接地,低頻電路應該在一個(gè)點(diǎn)接地。在低頻電路中,布線(xiàn)和元器件之間的電感問(wèn)題不大,但接地形成的回路的干擾影響很大,所以經(jīng)常用一個(gè)點(diǎn)作為接地點(diǎn)。但是一點(diǎn)接地不適合高頻,因為在高頻時(shí),地線(xiàn)上有電感,增加了地線(xiàn)的阻抗,同時(shí)地線(xiàn)之間存在電感耦合。一般來(lái)說(shuō)頻率在1MHz以下,可以采用一點(diǎn)接地;高于10MHz時(shí),采用多點(diǎn)接地;1 MHz至10 MHz之間可采用單點(diǎn)接地或多點(diǎn)接地。
(2)交流地和信號地不能共用。由于一段電源地線(xiàn)的兩點(diǎn)之間會(huì )有幾毫伏甚至幾伏的電壓,對于低電平信號電路來(lái)說(shuō)是一種非常重要的干擾,因此必須進(jìn)行隔離和防范。
(3)浮地與接地的比較。整機浮動(dòng)是指系統各部分隨地球一起浮動(dòng)。這種方法簡(jiǎn)單,但整個(gè)系統與大地之間的絕緣電阻不能小于50M。這種方法有一定的抗干擾能力,但一旦絕緣下降,就會(huì )帶來(lái)干擾。還有一種方法,就是把底盤(pán)接地,剩下的浮起來(lái)。該方法抗干擾能力強,安全可靠,但實(shí)現復雜。
(4)同時(shí)性。模擬地的連接非常重要。為了提高抗共模干擾的能力,模擬信號可以采用屏蔽浮動(dòng)技術(shù)。具體模擬信號的接地處理應嚴格按照操作手冊的要求進(jìn)行設計。
(5)屏蔽接地。在控制系統中,為了降低信號中的容性耦合噪聲,準確地檢測和控制它,需要對信號進(jìn)行屏蔽。根據屏蔽目的的不同,屏蔽地線(xiàn)的連接方式也不同。電場(chǎng)屏蔽解決了分布電容的問(wèn)題,一般接地;電磁場(chǎng)屏蔽主要避免雷達、無(wú)線(xiàn)電等高頻電磁場(chǎng)的輻射干擾。由低電阻金屬材料制成,具有高導電性,可以接地。磁場(chǎng)屏蔽用于防止磁體、電機、變壓器、線(xiàn)圈等產(chǎn)生磁感應。屏蔽方式是用高磁導率材料封閉磁路,一般最好接地。當信號電路在一點(diǎn)接地時(shí),低頻電纜的屏蔽層也應在一點(diǎn)接地。如果電纜有多個(gè)屏蔽層,就會(huì )產(chǎn)生噪聲電流,形成噪聲干擾源。當電路有一個(gè)未接地的信號源連接到系統中接地的放大器時(shí),輸入端的屏蔽應該連接到放大器的公共端;相反,當接地信號源連接到系統中未接地的放大器時(shí),放大器的輸入端也應連接到信號源的公共端。
電氣系統的接地應根據接地的要求和目的進(jìn)行分類(lèi)。不同的接地系統不能簡(jiǎn)單隨意的連接在一起,而是分成幾個(gè)獨立的接地子系統,每個(gè)子系統都有其共同的接地點(diǎn)或接地干線(xiàn),最后連接在一起實(shí)現總接地。
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Q1:為什么它被禁足了?
答:接地技術(shù)的引入最初是一種保護措施,以防止
當產(chǎn)生電壓時(shí),產(chǎn)生的故障電流會(huì )通過(guò)PE線(xiàn)流到地,從而起到保護作用。隨著(zhù)電子通信等數字領(lǐng)域的發(fā)展,接地系統中僅考慮防雷和安全是遠遠不夠的。
請求。例如,在通信系統中,大量設備之間的信號互連要求每個(gè)設備應該有一個(gè)參考地作為信號的參考地。而且隨著(zhù)電子設備的復雜化,信號頻率越來(lái)越高,因為
因此,在接地設計中,必須特別注意信號之間相互干擾等電磁兼容問(wèn)題,否則,接地不當將嚴重影響系統運行的可靠性和穩定性。最近,高速信號的信號回流技術(shù)
還引入了“土地”的概念。
Q2:接地的定義
回答:
在現代接地概念中,對于線(xiàn)路工程師來(lái)說(shuō),該術(shù)語(yǔ)通常意味著(zhù)‘線(xiàn)路電壓參考點(diǎn)’;對于系統設計人員來(lái)說(shuō),它通常是一個(gè)機柜或機架;對于電氣工程師來(lái)說(shuō),它是綠色的。
安全地線(xiàn)或接地線(xiàn)。一個(gè)常見(jiàn)的定義是“接地是電流返回其源的低阻抗通道”。要注意“低阻抗”和“路徑”。
Q3:公共接地符號
回答:
Pe、pgnd、fg保護接地或外殼;BGND或DC-RETURN - DC - 48V(24V)電源(電池)回流;GND -工作地點(diǎn);DGND -數字地面;
AGND -模擬地面;LGND -防雷現場(chǎng)
GND通常被定義為電路中的電壓參考基點(diǎn)。
從電學(xué)上講,GND分為電源地和信號地。PG是電源地的縮寫(xiě)。另一個(gè)是信號地。事實(shí)上,它們可能是有聯(lián)系的(不一定混合在一起!)。兩個(gè)名字,主要是為了方便電路的分析。
此外,由于電路形式不同,必須區分兩種“接地”:數字接地和模擬接地。
數字地和模擬地都有信號地和電源地。數字和
模擬地之間,某些電路可以直接連接,有些電路要用電抗器連接,有些電路不可連接。Q4:合適的接地方式
Answer:
接地有多種方式,有單點(diǎn)接地,多點(diǎn)接地以及混合類(lèi)型的接地。而單點(diǎn)接地又分為串聯(lián)單點(diǎn)接地和并聯(lián)單點(diǎn)接地。一般來(lái)說(shuō),單點(diǎn)接地用于簡(jiǎn)單電路,不同功能模塊
之間接地區分,以及低頻(f<1MHz)電子線(xiàn)路。當設計高頻(f>10MHz)電路時(shí)就要采用多點(diǎn)接地了或者多層板(完整的地平面層)。
Q5:信號回流和跨分割的介紹
Answer:對于一個(gè)電子信號來(lái)說(shuō),它需要尋找一條最低阻抗的電流回流到地的途徑,所以如何處理這個(gè)信號回流就變得非常的關(guān)鍵。
第一,根據公式可以知道,輻射強度是和回路面積成正比的,就是說(shuō)回流需要走的路徑越長(cháng),形成的環(huán)越大,它對外輻射的干擾也越大,所以,PCB布板的時(shí)候要
盡可能減小電源回路和信號回路面積。
第二,對于一個(gè)高速信號來(lái)說(shuō),提供有好的信號回流可以保證它的信號質(zhì)量,這是因為PCB上傳輸線(xiàn)的特性阻抗一般是以地層(或電源層)為參考來(lái)計算的,如果
高速線(xiàn)附近有連續的地平面,這樣這條線(xiàn)的阻抗就能保持連續,如果有段線(xiàn)附近沒(méi)有了地參考,這樣阻抗就會(huì )發(fā)生變化,不連續的阻抗從而會(huì )影響到信號的完整性。
所以,布線(xiàn)的時(shí)候要把高速線(xiàn)分配到靠近地平面的層,或者高速線(xiàn)旁邊并行走一兩條地線(xiàn),起到屏蔽和就近提供回流的功能。
第三,為什么說(shuō)布線(xiàn)的時(shí)候盡量不要跨電源分割,這也是因為信號跨越了不同電源層后,它的回流途徑就會(huì )很長(cháng)了,容易受到干擾。當然,不是嚴格要求不能跨越電
源分割,對于低速的信號是可以的,因為產(chǎn)生的干擾相比信號可以不予關(guān)心。對于高速信號就要認真檢查,盡量不要跨越,可以通過(guò)調整電源部分的走線(xiàn)。(這是針
對多層板多個(gè)電源供應情況說(shuō)的)
Q6:為什么要將模擬地和數字地分開(kāi),如何分開(kāi)?
Answer:模擬信號和數字信號都要回流到地,因為數字信號變化速度快,從而在數字地上引起的噪聲就會(huì )很大,而模擬信號是需要一個(gè)干凈的地參考工作的。
如果模擬地和數字地混在一起,噪聲就會(huì )影響到模擬信號。
一般來(lái)說(shuō),模擬地和數字地要分開(kāi)處理,然后通過(guò)細的走線(xiàn)連在一起,或者單點(diǎn)接在一起??偟乃枷胧潜M量阻隔數字地上的噪聲竄到模擬地上。當然這也不是非常嚴
格的要求模擬地和數字地必須分開(kāi),如果模擬部分附近的數字地還是很干凈的話(huà)可以合在一起。
Q7:?jiǎn)伟迳系男盘柸绾谓拥?
Answer:對于一般器件來(lái)說(shuō),就近接地是最好的,采用了擁有完整地平面的多層板設計后,對于一般信號的接地就非常容易了,基本原則是保證走線(xiàn)的連續
性,減少過(guò)孔數量;靠近地平面或者電源平面,等等。
Q8:?jiǎn)伟宓慕涌谄骷绾谓拥?
Answer:有些單板會(huì )有對外的輸入輸出接口,比如串口連接器,網(wǎng)口RJ45連接器等等,如果對它們的接地設計得不好也會(huì )影響到正常工作,例如網(wǎng)口互連
有誤碼,丟包等,并且會(huì )成為對外的電磁干擾源,把板內的噪聲向外發(fā)送。一般來(lái)說(shuō)會(huì )單獨分割出一塊獨立的接口地,與信號地的連接采用細的走線(xiàn)連接,可以串上
害羞的戒指或者小阻值的電阻。細的走線(xiàn)可以用來(lái)阻隔信號地上噪音過(guò)到接口地上來(lái)。同樣的,對接口地和接口電源的濾波也要認真考慮。
Q9:帶屏蔽層的電纜線(xiàn)的屏蔽層如何接地?
Answer:屏蔽電纜的屏蔽層都要接到單板的接口地上而不是信號地上,這是因為信號地上有各種的噪聲,如果屏蔽層接到了信號地上,噪聲電壓會(huì )驅動(dòng)共模電
流沿屏蔽層向外干擾,所以設計不好的電纜線(xiàn)一般都是電磁干擾的最大噪聲輸出源。當然前提是接口地也要非常的干凈
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混合電路里面做標示用的,VCC表示模擬信號電源,GND表示模擬信號地,VDD表示數字信號電源,VSS表示數字電源地 。
VCC主要表示Bipolar電路的電源,C表示Collector集電極,電源一般接在NPN的集電極(或PNP的發(fā)射極),集成電路剛出現時(shí)只有NPN管,后來(lái)才有集成進(jìn)去的PNP管。VDD/VSS一般表示MOS電路的電源和“地”,D/S分別表示MOS管的Drain(漏)/Source(源)。
一、解釋 VCC:C=circuit 表示電路的意思, 即接入電路的電壓;
VDD:D=device 表示器件的意思, 即器件內部的工作電壓;
VSS:S=series 表示公共連接的意思,通常指電路公共接地端電壓。
二、說(shuō)明
1、對于數字電路來(lái)說(shuō),VCC是電路的供電電壓,VDD是芯片的工作電壓(通常Vcc>Vdd),VSS是接地點(diǎn)。
2、有些IC既有VDD引腳又有VCC引腳,說(shuō)明這種器件自身帶有電壓轉換功能。
3、在場(chǎng)效應管(或COMS器件)中,VDD為漏極,VSS為源極,VDD和VSS指的是元件引腳,而不表示供電電壓。
VDD:電源電壓(單極器件);電源電壓(4000系列數字電 路);漏極電壓(場(chǎng)效應管)
VCC:電源電壓(雙極器件);電源電壓(74系列數字電路);聲控載波(Voice Controlled Carrier)
VSS:地或電源負極
VEE:負電壓供電;場(chǎng)效應管的源極(S)
VPP:編程/擦除電壓。
詳解:
在電子電路中,VCC是電路的供電電壓, VDD是芯片的工作電壓:
VCC:C=circuit 表示電路的意思, 即接入電路的電壓, D=device 表示器件的意思, 即器件內部的工作電壓,在普通的電子電路中,一般Vcc>Vdd !
VSS:S=series 表示公共連接的意思,也就是負極。
有些IC 同時(shí)有VCC和VDD, 這種器件帶有電壓轉換功能。
在“場(chǎng)效應”即COMS元件中,VDD乃CMOS的漏極引腳,VSS乃CMOS的源極引腳, 這是元件引腳符號,它沒(méi)有“VCC”的名稱(chēng),你的問(wèn)題包含3個(gè)符號,VCC / VDD /VSS, 這顯然是電路符號
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幾種接地符號

第1個(gè)我用做電源正或數字電路VCC,不用作地.
第2個(gè)我用作數字地或數字模擬公共地.
第3個(gè)用作模擬地.
第4個(gè)當然是機箱外殼或外殼接大地了.