“地”是電子技術(shù)中一個(gè)很重要的概念。由于“地”的分類與作用有多種, 容易混淆,故總
結(jié)一下“地”的概念。
“接地”有設(shè)備內(nèi)部的信號(hào)接地和設(shè)備接大地,兩者概念不同,目的也不同。“地”的
經(jīng)典定義是“作為電路或系統(tǒng)基準(zhǔn)的等電位點(diǎn)或平面”。
一： 信號(hào)“地”又稱參考“地”,就是零電位的參考點(diǎn),也是構(gòu)成電路信號(hào)回路的公
共端 。
(1) 直流地：直流電路“地”,零電位參考點(diǎn)。
(2) 交流地：交流電的零線。應(yīng)與地線區(qū)別開。
(3) 功率地：大電流網(wǎng)絡(luò)器件、功放器件的零電位參考點(diǎn)。
(4) 模擬地：放大器、采樣保持器、A/D轉(zhuǎn)換器和比較器的零電位參考點(diǎn)。
(5) 數(shù)字地：也叫邏輯地,是數(shù)字電路的零電位參考點(diǎn)。
(6) “熱地”：開關(guān)電源無(wú)需使用工頻變壓器,其開關(guān)電路的“地”和市電電網(wǎng)有
關(guān),即所謂的“熱地”,它是帶電的 。
(7) “冷地”：由于開關(guān)電源的高頻變壓器將輸入、輸出端隔離;又由于其反饋電路
常用光電耦合器,既能傳送反饋信號(hào),又將雙方的“地”隔離;所以輸出端的地稱之為“冷
地”,它不帶電。
信號(hào)接地
設(shè)備的信號(hào)接地,可能是以設(shè)備中的一點(diǎn)或一塊金屬來(lái)作為信號(hào)的接地參考點(diǎn),它為
設(shè)備中的所有信號(hào)提供了一個(gè)公共參考電位。
有單點(diǎn)接地,多點(diǎn)接地,浮地和混合接地。（這里主要介紹浮地）
單點(diǎn)接地是指整個(gè)電路系統(tǒng)中只有一個(gè)物理點(diǎn)被定義為接地參考點(diǎn),其他各個(gè)需要接
地的點(diǎn)都直接接到這一點(diǎn)上。在低頻電路中,布線和元件之間不會(huì)產(chǎn)生太大影響。通常頻率
小于1MHz的電路,采用一點(diǎn)接地。
多點(diǎn)接地是指電子設(shè)備中各個(gè)接地點(diǎn)都直接接到距它最近的接地平面上（即設(shè)備的金屬
底板）。在高頻電路中,寄生電容和電感的影響較大。通常頻率大于10MHz的電路,常采用
多點(diǎn)接地。
浮地,即該電路的地與大地?zé)o導(dǎo)體連接�！� 虛地:沒(méi)有接地,卻和地等電位的點(diǎn)�！�
其優(yōu)點(diǎn)是該電路不受大地電性能的影響。浮地可使功率地（強(qiáng)電地）和信號(hào)地（弱電
地）之間的隔離電阻很大,所以能阻止共地阻抗電路性耦合產(chǎn)生的電磁干擾。
其缺點(diǎn)是該電路易受寄生電容的影響,而使該電路的地電位變動(dòng)和增加了對(duì)模擬電路
的感應(yīng)干擾。
一個(gè)折衷方案是在浮地與公共地之間跨接一個(gè)阻值很大的泄放電阻,用以釋放所積累
的電荷。注意控制釋放電阻的阻抗,太低的電阻會(huì)影響設(shè)備泄漏電流的合格性。
1：浮地技術(shù)的應(yīng)用
a交流電源地與直流電源地分開
一般交流電源的零線是接地的。但由于存在接地電阻和其上流過(guò)的電流,導(dǎo)致電源
的零線電位并非為大地的零電位。另外,交流電源的零線上往往存在很多干擾,如果交流電
源地與直流電源地不分開,將對(duì)直流電源和后續(xù)的直流電路正常工作產(chǎn)生影響。因此,采用
把交流電源地與直流電源地分開的浮地技術(shù),可以隔離來(lái)自交流電源地線的干擾。
b 放大器的浮地技術(shù)
對(duì)于放大器而言,特別是微小輸入信號(hào)和高增益的放大器,在輸入端的任何微小的
干擾信號(hào)都可能導(dǎo)致工作異常。因此,采用放大器的浮地技術(shù),可以阻斷干擾信號(hào)的進(jìn)入,
提高放大器的電磁兼容能力。
c 浮地技術(shù)的注意事項(xiàng)
1）盡量提高浮地系統(tǒng)的對(duì)地絕緣電阻,從而有利于降低進(jìn)入浮地系統(tǒng)之中的共模
干擾電流。
2）注意浮地系統(tǒng)對(duì)地存在的寄生電容,高頻干擾信號(hào)通過(guò)寄生電容仍然可能耦合
到浮地系統(tǒng)之中。
3）浮地技術(shù)必須與屏蔽、隔離等電磁兼容性技術(shù)相互結(jié)合應(yīng)用,才能收到更好的
預(yù)期效果。
4）采用浮地技術(shù)時(shí),應(yīng)當(dāng)注意靜電和電壓反擊對(duì)設(shè)備和人身的危害。
2：混合接地
混合接地使接地系統(tǒng)在低頻和高頻時(shí)呈現(xiàn)不同的特性,這在寬帶敏感電路中是必要的。
電容對(duì)低頻和直流有較高的阻抗,因此能夠避免兩模塊之間的地環(huán)路形成。當(dāng)將直流地
和射頻地分開時(shí),
將每個(gè)子系統(tǒng)的直流地通過(guò)10～100nF的電容器接到射頻地上,這兩種地應(yīng)在一點(diǎn)有低
阻抗連接起來(lái),
連接點(diǎn)應(yīng)選在最高翻轉(zhuǎn)速度（di/dt）信號(hào)存在的點(diǎn)。
二： 設(shè)備接大地
在工程實(shí)踐中,除認(rèn)真考慮設(shè)備內(nèi)部的信號(hào)接地外,通常還將設(shè)備的信號(hào)地,機(jī)殼與大
地連在一起,
以大地作為設(shè)備的接地參考點(diǎn)。設(shè)備接大地的目的是
1）保護(hù)地,保護(hù)接地就是將設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)不帶電的金屬外殼（或構(gòu)架）和接地裝置
之間作良好的電氣連接。 為了保護(hù)人員安全而設(shè)置的一種接線方式。保護(hù)“地”線一端接
用電器外殼,另一端與大地作可靠連接。
2）防靜電接地,泄放機(jī)箱上所積累的電荷,避免電荷積累使機(jī)箱電位升高,造成電路
工作的不穩(wěn)定。
3）屏蔽地,避免設(shè)備在外界電磁環(huán)境的作用下使設(shè)備對(duì)大地的電位發(fā)生變化,造成設(shè)
備工作的不穩(wěn)定。
此外還有防雷接地和音響中的音頻專用地等等。 |
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