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EMC,包括EMI/ESD的問(wèn)題,通常80-90%與接地設(shè)計(jì)有關(guān)。而最容易出現(xiàn)EMI/ESD問(wèn)題的就是所謂模擬、數(shù)字及電源等接地分區(qū)以及接地方式。
其實(shí)分割地的問(wèn)題對(duì)EMC設(shè)計(jì)來(lái)講本來(lái)不應(yīng)該是個(gè)問(wèn)題,分割地其實(shí)并不應(yīng)該是EMC設(shè)計(jì)的要求。但是,相信大家一定讀了不少的有關(guān)EMC設(shè)計(jì)的書(shū)籍。可以這么說(shuō),有些EMC書(shū)籍中,大講什么分割模擬地、數(shù)字地以及電源部分等在EMC設(shè)計(jì)中的重要性,以及如何進(jìn)行模擬、數(shù)字及電源等部分的分區(qū)及分區(qū)的EMC設(shè)計(jì)。從某種意義上說(shuō),其實(shí)是本末倒置,沒(méi)有真正理解接地及EMC設(shè)計(jì)的精髓。
根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn),在與輸出端口相連的情況下,在初次設(shè)計(jì)時(shí),分割地-比如模擬音響地與系統(tǒng)地單點(diǎn)接地-出現(xiàn)EMI/ESD問(wèn)題的幾率幾乎是100%。(這句話(huà)真心很實(shí)在)
從理論上講,地線(xiàn)分區(qū)違背了EMC設(shè)計(jì)的最基本準(zhǔn)則。但是在某些情況下,不同電路及地線(xiàn)的分區(qū)又是必須的,這是為什么呢?首先,我們應(yīng)該先理解為什么地線(xiàn)分區(qū)違背了EMC設(shè)計(jì)的最基本準(zhǔn)則。
所謂的“地“其實(shí)主要分為兩類(lèi):安全地和信號(hào)地。
安全地通常是指設(shè)備通過(guò)低阻通路連接到我們說(shuō)到的大地(Earth)的地線(xiàn)。I 類(lèi)設(shè)備中的金屬外殼通常是連接到安全地,然后通過(guò)電源地線(xiàn)連接到大地。安全地,顧名思義,通常與設(shè)備的可接觸金屬部分連接,為設(shè)備提供安全保護(hù),防止觸電事故發(fā)生的。 II類(lèi)設(shè)備中,因?yàn)闆](méi)有安全地,其所有的接地都可被認(rèn)為是信號(hào)地。對(duì)于信號(hào)地,通常又被劃分為什么數(shù)字地、模擬地及電源地等。在有安全地時(shí),通常情況下,是跟信號(hào)地相短接的。
請(qǐng)?zhí)貏e注意:EMC中EMI噪聲和ESD放電點(diǎn)荷都是參考于大地(Earth)的!
通常,地線(xiàn)分區(qū)是要滿(mǎn)足和保證電路性能的設(shè)計(jì)要求。比如在音頻電路中,為保證音頻信號(hào)的低噪聲提高保真度,模擬信號(hào)地會(huì)跟數(shù)字信號(hào)地分開(kāi)并在電源端單點(diǎn)接地以避免開(kāi)關(guān)信號(hào)對(duì)模擬電路產(chǎn)生干擾。再比如在某些高精度數(shù)據(jù)采集電路中,如果采集的模擬信號(hào)非常微弱,模擬地不與數(shù)字地分開(kāi),數(shù)字開(kāi)關(guān)噪聲甚至?xí)⑽⑷醯哪M信號(hào)淹沒(méi)而無(wú)法分辨采集放大。因此,地線(xiàn)分區(qū)是電路抗干擾設(shè)計(jì)的基本要求。
但對(duì)于EMC設(shè)計(jì),一個(gè)很重要的設(shè)計(jì)原則就是要提供一個(gè)保證高頻信號(hào)鏡像返回電流的低阻而連續(xù)的返回路徑。否則,高頻電流只能自己尋找路徑繞行返回。這樣一則會(huì)增大返回電流密度,二則增加電流的環(huán)路面積,其結(jié)果都會(huì)增加電路的EMI的輻射強(qiáng)度,降低電路的抗干擾性能。
因此,線(xiàn)路板的層數(shù)越少,地線(xiàn)層越不容易完整, EMC的設(shè)計(jì)越困難。由于成本的限制,我曾見(jiàn)過(guò)2層線(xiàn)路版的機(jī)頂盒設(shè)計(jì)。雖然元件密度很高,但對(duì)于單純排版布線(xiàn)走通是沒(méi)多大問(wèn)題,然而對(duì)EMC設(shè)計(jì)工程師來(lái)講,將會(huì)面臨極大挑戰(zhàn)。
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EMC,包括EMI/ESD的問(wèn)題,通常80-90%與接地設(shè)計(jì)有關(guān)。而最容易出現(xiàn)EMI/ESD問(wèn)題的就是所謂模擬、數(shù)字及電源等接地分區(qū)以及接地方式。
其實(shí)分割地的問(wèn)題對(duì)EMC設(shè)計(jì)來(lái)講本來(lái)不應(yīng)該是個(gè)問(wèn)題,分割地其實(shí)并不應(yīng)該是EMC設(shè)計(jì)的要求。但是,相信大家一定讀了不少的有關(guān)EMC設(shè)計(jì)的書(shū)籍。可以這么說(shuō),有些EMC書(shū)籍中,大講什么分割模擬地、數(shù)字地以及電源部分等在EMC設(shè)計(jì)中的重要性,以及如何進(jìn)行模擬、數(shù)字及電源等部分的分區(qū)及分區(qū)的EMC設(shè)計(jì)。從某種意義上說(shuō),其實(shí)是本末倒置,沒(méi)有真正理解接地及EMC設(shè)計(jì)的精髓。
根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn),在與輸出端口相連的情況下,在初次設(shè)計(jì)時(shí),分割地-比如模擬音響地與系統(tǒng)地單點(diǎn)接地-出現(xiàn)EMI/ESD問(wèn)題的幾率幾乎是100%。(這句話(huà)真心很實(shí)在)
從理論上講,地線(xiàn)分區(qū)違背了EMC設(shè)計(jì)的最基本準(zhǔn)則。但是在某些情況下,不同電路及地線(xiàn)的分區(qū)又是必須的,這是為什么呢?
首先,我們應(yīng)該先理解為什么地線(xiàn)分區(qū)違背了EMC設(shè)計(jì)的最基本準(zhǔn)則。
所謂的“地“其實(shí)主要分為兩類(lèi):安全地和信號(hào)地。
安全地通常是指設(shè)備通過(guò)低阻通路連接到我們說(shuō)到的大地(Earth)的地線(xiàn)。I 類(lèi)設(shè)備中的金屬外殼通常是連接到安全地,然后通過(guò)電源地線(xiàn)連接到大地。安全地,顧名思義,通常與設(shè)備的可接觸金屬部分連接,為設(shè)備提供安全保護(hù),防止觸電事故發(fā)生的。 II類(lèi)設(shè)備中,因?yàn)闆](méi)有安全地,其所有的接地都可被認(rèn)為是信號(hào)地。對(duì)于信號(hào)地,通常又被劃分為什么數(shù)字地、模擬地及電源地等。在有安全地時(shí),通常情況下,是跟信號(hào)地相短接的。
請(qǐng)?zhí)貏e注意:EMC中EMI噪聲和ESD放電點(diǎn)荷都是參考于大地(Earth)的!
通常,地線(xiàn)分區(qū)是要滿(mǎn)足和保證電路性能的設(shè)計(jì)要求。比如在音頻電路中,為保證音頻信號(hào)的低噪聲提高保真度,模擬信號(hào)地會(huì)跟數(shù)字信號(hào)地分開(kāi)并在電源端單點(diǎn)接地以避免開(kāi)關(guān)信號(hào)對(duì)模擬電路產(chǎn)生干擾。再比如在某些高精度數(shù)據(jù)采集電路中,如果采集的模擬信號(hào)非常微弱,模擬地不與數(shù)字地分開(kāi),數(shù)字開(kāi)關(guān)噪聲甚至?xí)⑽⑷醯哪M信號(hào)淹沒(méi)而無(wú)法分辨采集放大。因此,地線(xiàn)分區(qū)是電路抗干擾設(shè)計(jì)的基本要求。
但對(duì)于EMC設(shè)計(jì),一個(gè)很重要的設(shè)計(jì)原則就是要提供一個(gè)保證高頻信號(hào)鏡像返回電流的低阻而連續(xù)的返回路徑。否則,高頻電流只能自己尋找路徑繞行返回。這樣一則會(huì)增大返回電流密度,二則增加電流的環(huán)路面積,其結(jié)果都會(huì)增加電路的EMI的輻射強(qiáng)度,降低電路的抗干擾性能。
因此,線(xiàn)路板的層數(shù)越少,地線(xiàn)層越不容易完整, EMC的設(shè)計(jì)越困難。由于成本的限制,我曾見(jiàn)過(guò)2層線(xiàn)路版的機(jī)頂盒設(shè)計(jì)。雖然元件密度很高,但對(duì)于單純排版布線(xiàn)走通是沒(méi)多大問(wèn)題,然而對(duì)EMC設(shè)計(jì)工程師來(lái)講,將會(huì)面臨極大挑戰(zhàn)。
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