单片机抗干扰技术3接地.ppt

10.4 接地技术接地技术110.4.1 10.4.1 计算机控制系统中的地线计算机控制系统中的地线 一般会有如下几种一般会有如下几种（1）模拟地。）模拟地。模拟信号的零电位（基准）。模拟信号的零电位（基准）。放大器、采样保持器、放大器、采样保持器、AD变换器的模拟输入信号端、变换器的模拟输入信号端、DA转换转换器的模拟输出信号端。器的模拟输出信号端。对于信号检测，信号小，模拟地线上的噪音直接影响测量精度，对于信号检测，信号小，模拟地线上的噪音直接影响测量精度，甚至可能造成测量数据不可靠。甚至可能造成测量数据不可靠。2（2）数字地数字地又叫逻辑地。又叫逻辑地。数字电路的零电位，它是逻辑电平的基准电位。数字电路的零电位，它是逻辑电平的基准电位。数字地噪音太大，可能造成逻辑错误。数字地噪音太大，可能造成逻辑错误。数字逻辑门电路会在地线上产生比较大的噪音。数字逻辑门电路会在地线上产生比较大的噪音。数字地应该与模拟地分开。数字地应该与模拟地分开。3（3）交流地交流地交流电网的电源地线。交流电网的电源地线。它是有较大噪音的，是噪音地。它是有较大噪音的，是噪音地。（4）直流地）直流地直流电源的地。直流电源的地。一般来说一般来说用于模拟电路的直流电源的地用于模拟电路的直流电源的地模拟地模拟地用于数字逻辑电路的直流电源用于数字逻辑电路的直流电源逻辑地（数字地）逻辑地（数字地）还有用于功率驱动电路的直流电源的地还有用于功率驱动电路的直流电源的地这里主要是指该直这里主要是指该直流电源的地。流电源的地。4（5）安全地）安全地目的是使设备机壳与大地等电位，以避免设备机壳带电影响人目的是使设备机壳与大地等电位，以避免设备机壳带电影响人体安全和设备安全。体安全和设备安全。安全地又叫做保护地或机壳地、屏蔽地。安全地又叫做保护地或机壳地、屏蔽地。这里的机壳包括这里的机壳包括 设备外壳、机架、设备外壳、机架、屏蔽壳（罩）等。屏蔽壳（罩）等。（6）系统地）系统地以上几种地的最终回流点，直接与大地相连。以上几种地的最终回流点，直接与大地相连。510.4.2 常用的接地方法常用的接地方法1.一点接地一点接地2.特点：所有电路的地线接到公共地线的同一点。特点：所有电路的地线接到公共地线的同一点。3.（1）串联一点接地）串联一点接地电路2电路1电路1I1I2I3特点：所有电路将接地信号直接接待公共地线上。特点：所有电路将接地信号直接接待公共地线上。优点：接地简单优点：接地简单缺点：接地线有接地电阻，电路间会产生相互干扰。缺点：接地线有接地电阻，电路间会产生相互干扰。R1R1R2R36（2）并联一点接地并联一点接地特点：每个电路用一根专用接地导线，将地线引到一个总的接特点：每个电路用一根专用接地导线，将地线引到一个总的接地点地点系统地。系统地。优点：电路互不影响优点：电路互不影响 缺点：接地复杂。缺点：接地复杂。电路2电路1电路1I1I2I3R1R2R372.多点接地多点接地系统内各部分电路就近接地。系统内各部分电路就近接地。例如：例如：一个设备内的电路以机壳为参考点一个设备内的电路以机壳为参考点不同设备有以地为参考点。不同设备有以地为参考点。多层多层PCB设计时，每个设计时，每个IC的地通过过孔与的地通过过孔与PCB的地线层连接，的地线层连接，就属于多点接地。就属于多点接地。83.混合接地混合接地单点接地与多点接地的混合。单点接地与多点接地的混合。电路2电路1电路1I1I2I3在一点接地的基础上，每个电路再通过一个电感、或电容进行在一点接地的基础上，每个电路再通过一个电感、或电容进行单点接地单点接地94 数字地与模拟地的连接技术数字地与模拟地的连接技术数字地、模拟地必须分别接地。数字地、模拟地必须分别接地。即使是同一个芯片即使是同一个芯片例如例如AD、DA芯片上的数字地、模拟地芯片上的数字地、模拟地也应该分别接地。也应该分别接地。+V+-GNDGNDGNDAGNDA/D芯片单片机AGNDAGNDD/A芯片10但许多情况，数字地与模拟地又必须连接，这时应该如何处理但许多情况，数字地与模拟地又必须连接，这时应该如何处理？仅在一点处将他们连接仅在一点处将他们连接在各自的电源的地线。在各自的电源的地线。+V+-GNDGNDGNDAGNDA/D芯片单片机AGNDAGNDD/A芯片在AD或DA芯片的下方或电源的总进线处一点连接11在电源的该位置连接12增加磁珠，可防止两边的噪声相互干扰。增加磁珠，可防止两边的噪声相互干扰。GNDAGND磁珠相当于一个带阻滤波器，对某个频带的噪音具有很强的抑磁珠相当于一个带阻滤波器，对某个频带的噪音具有很强的抑制作用，对直流几乎没有阻碍作用，相当于直流是连接在一起制作用，对直流几乎没有阻碍作用，相当于直流是连接在一起的的电位基准在一起，但可以隔离两边的噪音。电位基准在一起，但可以隔离两边的噪音。13在在PCB设计中，有时在设计中，有时在PCB的地线层分割出模拟地和数字地两的地线层分割出模拟地和数字地两部分，这是设计部分，这是设计PCB板时，要注意信号线不要跨过分割电源或板时，要注意信号线不要跨过分割电源或分割地线之间的间隙。分割地线之间的间隙。GNDAGND磁珠AGNDGND总电源进线还可以不进行地线分割，整个地线层是一个整体。还可以不进行地线分割，整个地线层是一个整体。这时注意模拟元件与数字元件的排列，数字地与模拟地接不同这时注意模拟元件与数字元件的排列，数字地与模拟地接不同的区域。的区域。1410.5 电源电源前面已经讨论过电源。前面已经讨论过电源。各种电源抗干扰方法。各种电源抗干扰方法。1.电网干扰的滤除电网干扰的滤除（1）瞬态抑制二极管）瞬态抑制二极管TVS与稳压二极管符号，在电路中的连接方法相同。与稳压二极管符号，在电路中的连接方法相同。平时处于高祖状态；平时处于高祖状态；在承受反向电压高于额定值在承受反向电压高于额定值在在10-12SEC内变为低阻，吸收内变为低阻，吸收干扰能量，使电压维持在特定值。干扰能量，使电压维持在特定值。（2）回避法）回避法专线供电，避免供电网络的强干扰专线供电，避免供电网络的强干扰152.直流稳压电源直流稳压电源使用隔离变压器，削弱电网干扰引起直流电源的干扰使用隔离变压器，削弱电网干扰引起直流电源的干扰使用低通滤波器使用低通滤波器使用交流稳压电源使用交流稳压电源1610.5.2 电源的异常保护电源的异常保护 1.带电保护带电保护UPS2.备用供电系统备用供电系统3.10.5.3 断电保护断电保护4.电源监控电源监控5.UPS电源电源6.数据的保护与恢复数据的保护与恢复17