物理与电子信息工程学院guxc.docx

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1、物理与电电子信息息工程学学院学生学年年论文（设设计）题目电子子电路接接地问题题学生姓名名学号院系 物理理与电子子信息工工程系专业 电子子信息工工程指导教师师20111年066月1日日物理与电电子信息息工程系系本科生学学年论文文指导记记录、指指导教师师审阅意意见表学生姓名名学号院、系物理与电电子信息息工程专 业业电子信息息工程班级09电信信指导教师师职 称称教授论文题目目电子电路路接地问问题指导记录录：下发论文文题目，给给出电子子电路接接地问题题等方面面的一些些参考文文献。指导教师师签名： 学生生签名： 220111 年年 66 月月 11 日日指导记录录：要求学生生认真查查找文献献，了解解电子

2、电电路接地地问题方方面的相关关知识。指导教师师签名： 学生生签名： 20011 年 6 月月 8 日指导记录录：提出一稿稿修改意意见。指导教师师签名： 学生生签名： 220111 年 6 月 115 日指导记录录：指导学生生对文章章内容进进行校对对，包括括符号、文文字、语语言、参参考文献献、英文文摘要等等，完成成论文。指导教师师签名： 学生生签名： 20111 年 6 月 22 日指导教师师审阅意意见：（对学年年论文完完成情况况及质量量、工作作能力及及态度、思思想表现现、论文文学术水水平等进进行总体体评价）该同学在在规定时时间内进进行学年年论文的的准备和和撰写工工作。其其间，该该同学能能够按照

3、照指导教教师的要要求认真真查阅文文献资料料，比较较熟悉论论文所用用的软件件，经常常向指导导教师请请教和探探讨论文文研究的的内容。论文完成了电子电路接地问题分析，达到了学年论文的基本要求。成 绩 ： 指指导教师师签名： 20111 年年 66 月月 244 日电子电路路中的接接地问题题分析赤峰学院院物理与与电子信信息工程程学院摘要在电电子电路路中，元元器件及及部分电电路的接接地方式式是非常常讲究的的。接地地的合理理与否对对电路性性能往往往有很大大的影响响。有许许多的电电路故障障就和接接地不良良有直接接的关系系；错误误的接地地甚至还还可能引引起元器器件的损损坏。本本文就如如何在电电子电路路设计中中

4、做到合合理接地地进行探探讨。关键词地地线 电子电电路 接地方方式1 接地地的主要要目的及及基本方方法 电子电路路接地的的主要目目的有三三：其一一是使一一个电子子设备中中的所有有单元电电路有一一个基准准零电位位, 该该基准电电位可以以设为电电路系统统中的某某一点、某某一段或或某一块块等。当当该基准准电位不不与大地地连接时时，视为为相对的的零电位位。但这这种相对对的零电电位是不不稳定的的，它会会随着外外界电磁磁场的变变化而变变化，使使系统的的参数发发生变化化，从而而导致电电路系统统工作不不稳定。当当该基准准电位与与大地连连接时，基基准电位位视为大大地的零零电位，而而不会随随着外界界电磁场场的变化化

5、而变化化。但是是不合理理的工作作接地反反而会增增加电路路的干扰扰。比如如接地点点不正确确引起的的干扰，电电子设备备的共同同端没有有正确连连接而产产生的干干 这对对保证电电子电路路正常稳稳定工作作是不可可缺少的的条件之之一。其其二是防防止外界界电磁场场干扰电电路工作作, 当当然也能能防止电电路内部部产生的的电磁场场外泄而而影响其其它电路路工作。这这一点通通常是对对带有接接地屏蔽蔽体的电电路而言言。第三三是许多多电子设设备的金金属底板板、机壳壳及外露露件为了了屏蔽等等需要, 通常常与电路路中的地地线接在在一起。在在采用市市电电源源供电的的情况下下, 若若电路地地线与大大地相通通, 就就可避免免因绝

6、缘缘不良或或雷击等等因素造造成触电电事故或或元器件件损坏。这这对那些些外壳或或内电路路经常可可能与人人体相接接触的设设备如医医疗仪器器和某些些家用电电器来说说是非常常重要的的, 但但对那些些不用市市电供电电或外壳壳及外露露机件绝绝缘良好好的电子子设备来来讲就显显的不重重要。在在电子设设备中，接接地也是是控制干干扰的重重要手段段之一，如如能将接接地和屏屏蔽正确确结合起起来使用用，可解解决大部部分干扰扰问题。2 接地地方式电子电路路的基本本接地方方式一般般分为单单点接地地、多点点接地和和混合接接地等三三大类，每每一大类类中又可可分好几几种。混混合接地地是一种种将单点点和多点点方式应应用的接接地法，

7、它它主要适适用于复复杂的电电子电路路，下面面就单点点和多点点接地方方式作重重点介绍绍。2.1 单点接接地方式式单点接地地方式又又称一点点接地方方式，就就是将各各种具有有不同信信号电平平的信号号接地、噪噪声地线线和金属属件地线线在电路路中适当当的一点点接地，而而不应相相互串接接。单点点接地主主要适用用于低频频电路或或直流电电路。单单点接地地方式又又可分为为单级一一点接地地方试、多多级一点点接地方方式及整整机一点点接地方方式。如如图1中中（a）、（bb）、（cc）、分分别为单单级、多多级和整整机一点点接地方方式. （aa） 单单级 (b) 多级级 (c) 整机 图图1 单级、多多级和整整机一点点接

8、地方方式 图2和和图3以以单管放放大电路路及3级级放大器器为例,分别示示出了两两种常用用的单点点接地方方式。其其中图22是并联联型单点点接地电电路, 图3是是并、串串联型单单点接地地电路。在在图2中中, 各各电路或或元器件件通过单单独的地地线连接接到一个个公共的的接地点点。这样样, 整整个接地地通道中中就不存存在环回回路, 因而可可避免因因外界磁磁力线掠掠过地环环路而产产生的地地环电流流干扰。此此外, 各电路路和元器器件之间间不存在在（共）地地阻抗的的藕合作作用, 故也不不会出现现因共地地阻抗而而造成的的干扰。 然而, 在大大多数情情况下, 并联联型单点点接地电电路中是是存在共共地线的的,有共

9、共地线就就有共地地阻抗, 因为为所有的的导线都都有一定定的阻抗抗。当电电路中信信号的频频率较高高或变化化较快时时, 即即使是较较短的共共地线也也将呈现现出较大大的共地地阻抗, 因此此瞬时快快速变化化的地电电流在较较短的共共地线上上也可能能产生较较明显的的压降, 这个个压降盈盈加在电电路的输输入或电电源等回回路上就就会形成成共地千千扰。所所以应尽尽量缩短短共地线线的长度度, 或或者共地地线的长长度应尽尽可能做做的粗些些。 图3是是把各个个元器件件的接地地线分成成若干组组, 组组内接地地并接, 组与与组之间间用导线线串接, 故称称并、串串联型接接地方式式。在图图3中,AB便便是一段段串接地地线。显

10、显然, 如果AAB段地地线的阻阻抗小到到可以忽忽略不记记的程度度, 则则图3与与图2的的接地方方式就没没有什么么区别了了。若不不满足这这个条件件, 则则AB 段地线线应视为为共地线线。因此此图3比比图2多多了一条条公地线线, 形形成共地地干扰的的可能性性通常比比图2电电路大些些。但图图3的接接地方式式比图22简单, 便于于印刷电电路板的的布线, 故实实际应用用还是很很普遍的的。 图2 并并联型单单点接地地电路 图3 并、串串联型单单点接地地电路 在大功功率和小小功率电电路混合合的系统统中，切切忌使用用，因为为大功率率电路中中的地线线电流会会影响小小功率电电路的正正常工作作。解决决这个问问题的方

11、方法是并并联单点点接地。但但是，并并联单点点接地需需要较多多的导线线，实践践中可以以采用串串联、并并联混合合接地。 图4 串联联、并联联混合接接地 将电路路按照特特性分组组，相互互之间不不易发生生干扰的的电路放放在同一一组，相相互之间间容易发发生干扰扰的电路路放在不不同的组组。每个个组内采采用串联联单点接接地，获获得最简简单的地地线结构构，不同同组的接接地采用用并联单单点接地地，避免免相互之之间干扰扰。 这个方方法的关关键：绝绝不要使使功率相相差很大大的电路路或噪声声电平或或相差很很大的电电路共用用一段地地线。2.2 多点接接地方式式 图5 电路多多点接地地方式为了减小小地线电电感，在在高频电

12、电路和数数字电路路中经常常使用多多点接地地。在多多点接地地系统中中，每个个电路就就近接到到低阻抗抗的地线线面上，如如机箱。电电路的接接地线要要尽量短短，以减减小电感感。在频频率很高高的系统统中，通通常接地地线要控控制在几几毫米的的范围内内。 多点接接地时容容易产生生公共阻阻抗耦合合问题。在在低频的的场合，通通过单点点接地可可以解决决这个问问题。但但在高频频时，只只能通过过减小地地线阻抗抗（减小小公共阻阻抗）来来解决。由由于趋肤肤效应，电电流仅在在导体表表面流动动，因此此增加导导体的厚厚度并不不能减小小导体的的电阻。在在导体表表面镀银银能够降降低导体体的电阻阻。通常常1MHHz以下下时，可可以用

13、单单点接地地；100MHzz以上时时，可以以用多点点接地，在在1MHHz和110MHHz之间间时，可可如果最最长的接接地线不不超过波波长的11/200，可以以用单点点接地，否否则用多多点接地地。 在单点点接地方方式中, 为了了实现一一点接地地, 各各元器件件或各级级电路往往往需要要用较长长的地线线。这样样, 地地线的电电感及地地线的分分布电容容就明显显增大, 在高高频电路路中很容容易形成成干扰, 因此此高频电电路一般般不用单单点接地地方式,而用多多点接地地方式。图图5示出出了单管管放大电电路和33级放大大器的多多点接地地方式。从从图6和和图7不不难看出出, 多多点接地地可以使使各条支支地线的的

14、长度减减至最小小程度, 因而而能有效效地防止止因地线线电感和和电容引引起的干干扰。但但必须注注意,多多点接地地电路中中由于各各支地线线以串联联方式接接人总地地线, 因此当当总地线线阻抗较较大时会会形成较较严重的的共地干干扰。为为此, 多点接接地电路路中的总总地线要要用导电电性能良良好的大大面积金金属底版版、印刷刷板铜箔箔等来担担当, 这样可可以是总总线上的的任何一一点都有有基本相相等的地地电位。有有些多点点接地电电路无法法满足上上述条件件, 它它们往往往环行地地线、大大面积环环抱地线线或每隔隔一段距距离接地地一次的的地线来来减小总总地线上上的地电电位差, 分别别如图88、图99、图110所示示

15、2。但图图8110均存存在接地地环路, 容易易受外来来磁场及及环地电电流的干干扰。 图图6 多多点接地地 图77 多点点接地 多点接接地方式式实际上上也广泛泛应用在在许多低低频和直直流电路路中。因因为除了了高频小小信号放放大器和和某些有有特殊要要求的电电路外, 其它它低频及及直流电电路一般般共地线线的要求求并不严严格, 因此允允许多点点接地, 这在在用印刷刷线路板板安装的的电路中中是普遍遍的。但但低频电电路易手手地环电电流的影影响, 故图88100的接地地方式大大多不用用在低频频电路中中。 图图8 环环形地线线 图99 大面面积环抱抱地线 图图10 隔一段段距离接接地 在在采用多多点接地地方式

16、的的多级电电路中还还必须注注意正确确排列各各单元电电路的接接地顺序序, 其其原则是是应保证证地线电电流有小小信号单单元流向向大信号号单元.2.3 混合接接地图11 混合接接地方式式接地电容容的容量量一般在在10nnF以下下，取决决于需要要接地的的频率3。 如果将将设备的的安全地地断开，地地环路就就被切断断，可以以解决地地环路电电流干扰扰。但是是出于安安环路电电流，地地线是断断开的，而而对于550Hzz的交流流电，机机箱都是是可靠接接地的。 全的的考虑，机机箱必须须接到安安全地上上。图中中所示的的接地系系统解决决了这个个问题，对对于频率率较高的的地 3 总结结 综综上所述述, 不不论对何何种接地

17、地方式来来讲, 都希望望“地”具有理理想的零零阻抗, 这样样可完全全避免又又共地阻阻抗所引引人的干干扰电压压。但事事实上是是做不到到的。单单点接地地方式只只有一个个接地点点, 因因而可使使共地阻阻抗降至至最低,单点接接地方式式所用的的各分支支地线的的长度通通常较长长, 不不适用于于高频电电路, 故高频频电路一一般多用用多点接接地方式式。此外外，单点点接地方方式也不不便于印印刷线路路板的布布线, 过长的的分支地地线还可可能引人人外界电电磁干扰扰, 所所以在多多级低频频及直流流电路中中也常采采用多点点接地方方式44。不不管采用用何种接接地方式式, 还还应尽量量避免形形成地环环路, 尤其是是大面积积

18、的地环环路。参考文献献：1 李天明明.电子子电路中中的接地地问题.天水师师院学报报(综合合版).20007.2 闫瑞.电子电电路接地地方式的的分析.包头职职业技术术学院学学报.220066.3.3 张峥嵘嵘.印刷刷电路板板设计中中的抗干干扰措施施N.电子子报，220033年.110（第第7版）.4 张颇宁宁.电子子电路防防静电工工艺MM.北北京：电电子工业业出版社社，20005.5 王锡吉吉. 电子子设备可可靠性工工程基础础(M).北京京:电子工工业部出出版社出出版,119822. 88致谢: 在本论论文的写写作过程程中，我我的导师师老师倾倾注了大大量的心心血，从从选题到到开题报报告，从从写作

19、提提纲，到到一遍又又一遍地地指出每每稿中的的具体问问题，严严格把关关，循循循善诱，在在此我表表示衷心心感谢。同同时我还还要感谢谢在我学学习期间间给我极极大关心心和支持持的各位位老师以以及关心心我的同同学和朋朋友。Anallysiis oof tthe grooundd ellecttronnic cirrcuiitFuchhanggleChiffenggColllegge oof PPhyssicss annd EElecctroonicc Innforrmattionn Ennginneerringg, CChiffengg02440000ABSTTRACCTIn eelecctroonic

20、c ciircuuitss, ccompponeentss annd ppartts oof tthe cirrcuiit iis vveryy paartiicullar aboout groounddingg. GGrouundeed oon tthe cirrcuiit pperfformmancce iis rreassonaablee orr noot ttendd too haave greeat imppactt. TTherre aare manny oon tthe cirrcuiit aand grooundd faaultt haas aa diirecct rrelaa

21、tioonshhip bettweeen ppoorr; eerroor ccaussed thee grrounndinng mmay eveen ddamaage commponnentts. So whaat iis aa reeasoonabble grooundd? HHow diffferrentt ciircuuitss haave diffferrentt grrounndinng iit? Thiis aartiiclee foocusses on thiis bbrieef.Key worrd : GrrounndEllecttronnic cirrcuiitGrrounndinngBaasicc grrounndinng