0歐電阻連接模擬地和數字地 ----- EMC兩個具體問題:阻抗匹配,接地與屏蔽

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第一,0歐電阻並不是方便調試,我從來沒在調電路的時候把模擬地和數字地的連接斷開,這種不叫調試,這種叫故意燒板子。
第二,0歐電阻可以當導線使用,但是不能等效爲導線。這點

時偉

說的很對,對於信號來講,0歐電阻的阻抗不爲零。
第三,地線要不要進行分割都行,這點完全正確,具體要不要分割,需要根據信號特性來決定。但是EMC並不是什麼高深的理論,兩條原則就可以概括。

有些人說分割地沒有用,或者用處不明顯,我只能說在你應用的領域分割地的用處不大,或者是分割的時候沒有明白分割地的原則和實質,所以不分割比分割效果好。有空玩玩0.5uVpp 10MHz信號放大80dB增益的電路,分分鐘教你做人,教你什麼叫EMS和EMI,什麼叫波形爛到示波器都識別不出信號。

以下爲私貨

EMC也就是電磁兼容,再設計電路時,一般EMC問題劃分爲兩個具體問題:1.阻抗匹配 2.接地與屏蔽。
題主的問題是接地,今天就說說接地好了。

首先,什麼叫接地?
接地——爲電路或系統提供零電勢參考平面,在系統和地之間建立低阻抗通路。

在電路中,需要回流的信號有兩種,一種是信號,一種是干擾。要保證電路正常工作,則需要保證信號的乾淨,不被幹擾所影響(接地與屏蔽),當然,也要不被自己所影響(阻抗匹配)。

明白這個電路基本點之後,現在說說一個信號迴流的概念,下面先看兩張圖,圖是在論壇裏面找的,如有不當,通知我刪除。

第一張是不同信號的迴流路徑對比,藍色的是地平面,紅色的是信號線,可以看到1kHz和100kHz是通過整個地平面進行迴流,而1MHz的信號,迴流則是在信號線下面。第二張和第三張就是放大圖。

 

 

 

 

可以看到,隨着信號頻率的不同,信號的迴流路徑也發生了很大的變化。這裏要說一個極其重要的概念,趨膚效應,說白了就是信號會自動選擇低阻抗迴路進行迴流。
在頻率較低的時候,整個地平面的環路阻抗不明顯,所以信號會通過整個地平面進行迴流,但是當信號頻率逐漸升高的時候,地線阻抗效應就會體現出來,這時候,信號會自動選擇信號線的邊緣進行傳播,選擇緊鄰信號線的地環路進行迴流。



 

這也是爲什麼,音頻電路不鋪大面積地,並且單點接地;1MHz-10Mhz的電路需要單點接地,並儘量保證地平面的完整;而射頻電路時常要把地線接成環形。

無論是信號還是干擾,都遵循從哪兒來,回哪兒去的道理,所以無論地線怎麼處理,都會爲在信號迴流路徑上,儘量提高干擾迴流的阻抗,讓干擾選擇與信號迴流路徑截然不同的路徑進行迴流。

綜上所述
題主所說的0歐電阻(其實實際中用0歐電阻只是小信號數模混合電路中,分割信號地使用,大多數情況需要分割地的時候用的是鐵磁體),其作用在於提高噪聲信號在信號迴流路徑上的阻抗。而且時常我們在低於10Mhz的數模混合電路中,不是把數字地和模擬地用0歐電阻隔開,而是選擇把數字地和模擬地用0歐電阻或者鐵磁體接到電源地上,因爲這個時候,只有電源地算得上“乾淨地”,模擬地和數字地都是帶噪聲的地。

下面這張板子的圖,總共有五塊地,分別爲信號地,模擬地,數字地,電源地和時鐘地。題主可以試着找找看。

O(∩_∩)O~

 

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