曾碰到多個和地相關(guān)的電子產(chǎn)品開發(fā)案例,認為在電子產(chǎn)品地的處理上,,有一些個人看法和見解,,拿出來和同行一起交流。
這里所說的接地是指,,在電子產(chǎn)品中,,將兩個不直接相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)體通過銅箔、焊錫或者導(dǎo)線等連接起來,;割地是指,,在電子產(chǎn)品中,將兩個直接相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)體,,通過某種方式絕緣起來,。接地和割地,在本文統(tǒng)稱地的處理,。
地的重要性,,可以毫不夸張地說,電子產(chǎn)品中的很多問題其實都和地的處理密切相關(guān),,比如小信號系統(tǒng)中的噪聲和干擾問題,,大信號系統(tǒng)中的輻射雜散和穩(wěn)定問題,還包括一些ESD問題,,其實都和地的處理密切相關(guān),,多年的工作經(jīng)驗印證了這一點認識。比較實際的例子就是接收機的抗擾性,,發(fā)射機的雜散,、自激問題,說到底還是地沒有處理好的問題,。
接地和割地其實就像一個矛盾中兩個方面,,兩種方法都有效,關(guān)鍵就看是否用對了地方,。經(jīng)常聽一些同行說,,一定要割地,才能把噪聲“絕緣”開來,這個說法其實是不全面的,。因為這個取決于噪聲的來源,,干擾途徑,噪聲的頻率等因素,,當你將噪聲的上述幾個方面了解了之后,,你或許會發(fā)現(xiàn)接地才是最根本的措施。所以,,碰到噪聲問題,,首先要弄清楚噪聲的頻率處于哪個范圍,這個一般比較好判斷,,通過頻譜儀或者示波器都可以考量得到,,還可以通過被干擾電路的工作頻率推斷得到,其次是噪聲源在什么地方,,這個可以根據(jù)頻率去作判斷和推測,,還可以自己做一個簡單的探頭去探測,或者用一種比較土的辦法,,用手指去觸碰哪些可能的干擾源來判斷,,再者就是噪聲的干擾路徑,這個和所要采取的地的處理措施是密切相關(guān)的,,決定了應(yīng)該接地還是割地,。干擾路徑無非是輻射耦合和傳導(dǎo)兩種途徑,在具體情況下,,究竟應(yīng)該采取哪種措施,,一般要求解決問題的人必須熟悉產(chǎn)品,同時有一定的工作經(jīng)驗,,通過分析判斷和些許嘗試就會搞定問題,。
常用的接地措施,頻率越高,,通??梢杂玫镀蔚鬚CB上的藍油或者綠油,然后用焊錫或者銅箔將兩塊分割開的地連接起來,;如果電子產(chǎn)品有導(dǎo)體機殼,,那么螺絲和PCB的連接也算作是接地,所以螺絲孔的位置也很重要,。一些頻率較低的問題,就可以通過短而粗的導(dǎo)線連接起來,。接地通常在解決接收機干擾問題,,發(fā)射機自激和雜散超標,ESD等問題上比較有效。
常用的割地措施,,其實和接地的措施正好相反,,切割,拿掉螺絲并用絕緣膠紙進行隔離,。割地通常在小信號系統(tǒng)和大信號混合的系統(tǒng)中比較有效,,比如傳感器和電機共存的系統(tǒng)中。
還有一種地的處理方式,,就是屏蔽,,很多人認為屏蔽和地是沒有關(guān)系的。其實,,如果從高頻或者射頻傳輸線和波導(dǎo)的角度去看,,屏蔽體其實也是地的一種。
地的處理是一個實踐性比較強的議題,,現(xiàn)在大多數(shù)做PCB設(shè)計的人,,要么就是從來不做產(chǎn)品開發(fā)和調(diào)試,要么就是剛畢業(yè)幾年經(jīng)驗不豐富對地的認識不足,,好些有規(guī)模的公司也是有專門的一個部門畫PCB,,但是從來不參與產(chǎn)品的開發(fā)和調(diào)試。所以,,我們經(jīng)常會碰到許多和地的處理相關(guān)的工程問題,。個人認為,搞產(chǎn)品開發(fā)和調(diào)試的人最好能多畫PCB,,畫PCB的人最好能多參與產(chǎn)品的開發(fā)和調(diào)試,。