GND 在电路里常被定为电压参考基点 。
从电气意义上说,GND 分为电源地和信号地 。PG 是Power Ground(电源地)的缩写 。另一个是Signal Ground(信号地) 。实际上它们可能是连在一起的(不一定是混在一起哦?。?。
两个名称,主要是便于对电路进行分析 。
进一步说,还有因电路形式不同而必须区分的两种“地”:数字地,模拟地 。
数字地和模拟地都有信号地、电源地两种情况 。数字地和模拟地之间,某些电路可以直接连接,有些电路要用电抗器连接,有些电路不可连接 。
Q4合适的接地方式Answer接地有多种方式,有单点接地,多点接地以及混合类型的接地 。而单点接地又分为串联单点接地和并联单点接地 。一般来说,单点接地用于简单电路,不同功能模块之间接地区分,以及低频(f<1MHz)电子线路 。当设计高频(f>10MHz)电路时就要采用多点接地了或者多层板(完整的地平面层) 。
Q5信号回流和跨分割的介绍Answer对于一个电子信号来说,它需要寻找一条最低阻抗的电流回流到地的途径,所以如何处理这个信号回流就变得非常的关键 。
第一,根据公式可以知道,辐射强度是和回路面积成正比的,就是说回流需要走的路径越长,形成的环越大,它对外辐射的干扰也越大,所以 , PCB 布板的时候要尽可能减小电源回路和信号回路面积 。
第二,对于一个高速信号来说,提供有好的信号回流可以保证它的信号质量,这是因为PCB上传输线的特性阻抗一般是以地层(或电源层)为参考来计算的,如果高速线附近有连续的地平面,这样这条线的阻抗就能保持连续,如果有段线附近没有了地参考,这样阻抗就会发生变化,不连续的阻抗从而会影响到信号的完整性 。所以,布线的时候要把高速线分配到靠近地平面的层,或者高速线旁边并行走一两条地线,起到屏蔽和就近提供回流的功能 。
第三,为什么说布线的时候尽量不要跨电源分割,这也是因为信号跨越了不同电源层后 , 它的回流途径就会很长了,容易受到干扰 。当然,不是严格要求不能跨越电源分割,对于低速的信号是可以的,因为产生的干扰相比信号可以不予关心 。对于高速信号就要认真检查,尽量不要跨越,可以通过调整电源部分的走线 。(这是针对多层板多个电源供应情况说的)
Q6为什么要将模拟地和数字地分开,如何分开?Answer模拟信号和数字信号都要回流到地,因为数字信号变化速度快 , 从而在数字地上引起的噪声就会很大,而模拟信号是需要一个干净的地参考工作的 。如果模拟地和数字地混在一起,噪声就会影响到模拟信号 。
一般来说,模拟地和数字地要分开处理 , 然后通过细的走线连在一起,或者单点接在一起 。总的思想是尽量阻隔数字地上的噪声窜到模拟地上 。当然这也不是非常严格的要求模拟地和数字地必须分开,如果模拟部分附近的数字地还是很干净的话可以合在一起 。
Q7单板上的信号如何接地?Answer对于一般器件来说,就近接地是最好的,采用了拥有完整地平面的多层板设计后 , 对于一般信号的接地就非常容易了,基本原则是保证走线的连续性,减少过孔数量;靠近地平面或者电源平面,等等 。
Q8单板的接口器件如何接地?Answer有些单板会有对外的输入输出接口 , 比如串口连接器,网口RJ45 连接器等等,如果对它们的接地设计得不好也会影响到正常工作 , 例如网口互连有误码,丢包等,并且会成为对外的电磁干扰源 , 把板内的噪声向外发送 。一般来说会单独分割出一块独立的接口地,与信号地的连接采用细的走线连接 , 可以串上0 欧姆或者小阻值的电阻 。细的走线可以用来阻隔信号地上噪音过到接口地上来 。同样的,对接口地和接口电源的滤波也要认真考虑 。
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