热搜关键词: 手机硬件物联网芯片封装C语言

pdf

地线干扰与地线设计

  • 1星
  • 2022-07-31
  • 111.55KB
  • 需要1积分
  • 0次下载
  • favicon收藏
  • rep举报
  • free评论
标签: 地线

地线

地线干扰与地线设计地线干扰与地线设计

张飞实战电子官方½站:www.zhangfeidz.com
☜点击打开
(广告勿扰100%拒绝水贴,10名疯狂工程师运营的½站,有问必答)
地线设计是电磁兼容设计中大家½很注意,却又不知道应该怎样去做的一个问
题。了解了地线造成干扰问题的机理之后,在设计和实½地线时就有了一个明确
的思路。
本期从介绍地线造成干扰的原理入手,½读者了解设计地线的关键和原
则。
1
什么是地线?
地线有安全地和信号地两种。前者是为了保证人身安全、设备安全而设½的
地线,后者是为了保证电路正确工½所设½的地线。
造成电路干扰现象的主要是
信号地,因此这里仅讨论信号地的问题。
信号地的一般定义是:电路的电½参考点。
更恰½地说,
这个定义是我们设计电路时的一个假设。从这个定义是无法分
析和理解一些地线干扰问题的。从现在开始,我们在分析电磁兼容问题时,½用
下面的定义。
地线是信号电流流回信号源的地阻抗路径。
既然地线是电流的一个路径,那么根据欧姆定律,地线上是有电压的;既然
地线上有电压,说明地线不是一个等电½½。这样,我们在设计电路时,关于地
线电½一定的假设就不再成立,
因此电路会出现各种错误。这就是地线干扰的实
质。
2
地线的阻抗有多大?
一个难以理解的问题是,我们在设计地线时,½½地线的电阻很小,那么地
线上的电½差怎么会大到导致电路出错的程度。理解这个问题,要理解地线阻抗
的组成。
地线的阻抗
Z
由电阻部分和感抗部分两部分组成,即:Z
= RAC + jωL。
电阻成分:
导½的电阻分为直流电阻
RDC
和交流电阻
RAC。
对于交流电流,
由于趋肤效应,电流集中在导½的表面,导致实际电流截面减小,电阻增加,直
流电阻和交流电阻的关系如下:
RAC= 0.076rf1/2RDC
式中:
r=导线的半径,
单½
cm,
f=流过导线的电流频率,
单½
Hz, RDC=
线的直流电阻,单½
Ω。
电感成分:任½导½½有内电感(这区别于通常讲的外电感,外电感是导½
所包围的面积的½数)
内电感与导½所包围的面积无关。
对于圆截面导½如下:
L=0.2S[ln(4.5/d) -1]
(μH)
式中
S=导½长度(m),d=导½直径(m)
1
说明了直流电阻与交流阻抗的巨大差异。频率很½时的阻抗可以认为
是导½的电阻,从表中可以看出,随着频率升高,阻抗增加很快,½频率达到
100MHz
以上时,直径
6.5mm
长度仅为
10cm
的导线也有数十欧姆的阻抗。
张飞实战电子官方½站:www.zhangfeidz.com
☜点击打开
张飞实战电子官方½站:www.zhangfeidz.com
☜点击打开
(广告勿扰100%拒绝水贴,10名疯狂工程师运营的½站,有问必答)
1
不同直径、长度的导线的阻抗
3
地环路干扰及对策
地环路干扰是一种较常见的干扰现象,常常发生在通过较长电缆连接的相距
较远的设备之间。
其产生的内在原因是设备之间的地线电½差。地线电压导致了
地环路电流,
由于电路的非平衡性,地环路电流导致对电路造成½响的差模干扰
电压(图
1)。
由于地环路干扰是由地环路电流导致的,因此在实践中,有时会发现,½将
一个设备的地线断开时,干扰现象消失,这是因为地线断开时,切断了地环路。
这种现象往往发生在干扰频率较½的场合,
½干扰频率高时,短开地线与否关系
不大。
地环路干扰½成的原因
1:两个设备的地电½不同,½成地电压,在这个电
压的驱动下,“设备
1-互联电缆-设备 2-
地”½成的环路之间有电流流动。由于
电路的不平衡性,每根导线上的电流不同,因此会产生差模电压,对电路造成干
扰。地线上的电压是由于其他功率较大的设备也用这段地线,在地线中引起较强
电流,而地线又有较大阻抗产生的。
地环路干扰½成的原因
2:
由于互联设备处在较强的电磁场中,
电磁场在“设
1 -
互联电缆
-
设备
2 -
地”½成的环路中感应出环路电流,与原因
1
的过
程一样导致干扰。
解决地环路干扰的方法:
解决地环路干扰的基本思路有三个:
一个是减小地
线的阻抗,从而减小干扰电压,½是这对第二种原因导致的地环路没有效果。另
一个是增加地环路的阻抗,从而减小地环路电流。½阻抗无限大时,实际是将地
环路切断,即消除了地环路。例如将一端的设备浮地、或将线路板与机箱断开等
是直接的方法。½出于静电防护或安全的考虑,
这种直接的方法在实践中往往是
不允许的。更实用的方法是½用隔离变压器、光耦合器件、共模扼流圈、平衡电
路等方法。
第三个方法是改变接地结构,
将一个机箱的地线连接到另一个机箱上,
通过另一个机箱接地,这就是单点接地的概念。
4
公共阻抗耦合及对策
½两个电路的地电流流过一个公共阻抗时,就发生了公共阻抗耦合,如图
2(a)
所示。
一个电路的地电½会受到另一个电路工½状态的½响,
即一个电路的地电½
受另一个电路的地电流的调制,另一个电路的信号就耦合进了前一个电路。
张飞实战电子官方½站:www.zhangfeidz.com
☜点击打开
张飞实战电子官方½站:www.zhangfeidz.com
☜点击打开
(广告勿扰100%拒绝水贴,10名疯狂工程师运营的½站,有问必答)
放大器级间公共地线耦合问题:图
2(a)
中的放大器,由于前½放大电路与
功率放大电路共用一段地线,
功率放大电路的地线电流很大,因此在地线上产生
了较大的地线电压
V。这个电压正½在前½放大电路的输入回路中,如果满足一
定的相½关系,就½成了正反馈,造成放大器自激。
解决办法:可以有两个解决办法,一个是将电源的½½改变一下,½它靠近
功率放大电路,这样,
就不会有较大的地线电压½在前½放大电路的输入回路中
了,如图
2 (b)
所示。另一个办法是功率放大电路单独通过一根地线连接到电
源,这实际是改成了并联单点接地结构,如图
2 (d)
所示。
5
接地策略
信号地有图
3
所示的几种方式。
单点接地:
所有电路的地线接到公共地线的同一点,
进一步可分为串联单点
接地和并联单点接地。最大½处是没有地环路,相对简单。½地线往往过长,导
致地线阻抗过大。
多点接地:所有电路的地线就近接地,地线很短,适合高频接地。问题是存
在地环路。
混合接地:在地线系统内½用电感、电容连接,利用电感、电容器件在不同
频率下有不同阻抗的特性,½地线系统在不同的频率具有不同的接地结构。
串联单点接地容易产生公共阻抗耦合的问题,
解决的方法是采用并联单点接
地。½是并联单点接地往往由于地线过多,而没有可实现性。因此,灵活的方案
是,将电路按照信号特性分组,相互不会产生干扰的电路放在一组,一组内的电
路采用串联单点接地,不同组的电路采用并联单点接地。如图
4
所示。这样,
既解决了公共阻抗耦合的问题,又避免了地线过多的问题。
张飞实战电子官方½站:www.zhangfeidz.com
☜点击打开
展开预览

推荐帖子 最新更新时间:2022-10-02 01:47

电机行程控制问题
目前有用到伺服电机来驱动设备滑动,到固定的位置会让其停下来,目前是靠光电开关来实现的,但是光电开关存在一个问题就是现场环境容易积灰,导致其不灵敏,而且光电开关数量要用到很多;想问下是否还有其它更好、更省成本的方案; 目前能想到的方案是   ① 靠结构限位,电机运行到对应位置之后无法再往前,会产生堵转,电流会急剧增大,靠检测电机堵转电流来判断已经达到指定位置 ② 通过软件计算电机行
elec32156 电机驱动控制(Motor Control)
MSP430学习Clock
       MSP430根据型号的不同最多可以选择使用3个振荡器。我们可以根据需要选择合适的振荡频率,并可以在不需要时随时关闭振荡器,以节省功耗。这3个振荡器分别为: (1)DCO    数控RC振荡器。它在芯片内部,不用时可以关闭。DCO的振荡频率会受周围环境温度和MSP430工作电压的影响,且同一型号的芯片所产生的频率也不相同。但DCO的调节功能可以改善它的性能,他的调节分为以下3步:a:
fish001 微控制器 MCU
MSP430F149的TIMERA定时中断理解
代码如下: //本平台 msp430f149 #include <io430.h> #include <in430.h>   volatile unsigned char count = 0,flag = 0; void select_xt2(void){          unsigned char i;          /*------选择系统主时钟为8MHz----
Jacktang 微控制器 MCU
放条狗 for esp8266
代码如下: import machine as mc class WDOG():   def __init__(self):     self.timer = mc.Timer(-1)     self.fed = False   def feed(self):     self.fed = True     def wdcb(self):     pass   def wdtcb(sel
youxinweizhi MicroPython开源版块
LPC1549 Xpresso V2 ADC的问题
最近在做一个实验,需要用到4路ADC,上次活动时论坛给了一个LPC1549 Xpresso V2 的开发板,当时的实验只用到了两路ADC,即ADC0.0和ADC0.1,这次使能ADC0.2,ADC0.3时发现ADC0.2的数据不随我设置的输出电压而变化,后来又初始化ADC0.4,0.5也都和ADC0.2一样,使用的是开发板上的Analog in 接口。 我使用了几套代码包括周立功和官方的都是一样
littleshrimp NXP MCU
选择运放考虑高输入阻抗的问题
  在帮助选择运算放大器和仪表放大器时,我经常听到这样的声音:“我需要真正的高输入阻抗。”哦,真是如此吗?你确定吗?    输入阻抗,更确切地说是输入电阻,很少会成为一个严重问题。(输入电容也即输入阻抗的电抗部分则是另外一回事,我们改日再讨论。)通常,我们最需要的是低输入偏置电流 IB。没错,它们相关,但却不同。下面,让我为你娓娓道来:    一个简单的单输入模型为电流源(输入
Jacktang 模拟与混合信号

评论

登录/注册

意见反馈

求资源

回顶部
查找数据手册?

EEWorld Datasheet 技术支持

热门活动

相关视频

可能感兴趣器件

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版 版权声明

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2022 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved
×