图解PCB地线干扰及抑制对策

在电子产品的pcb设计中，抑制或防止地线干扰是需要考虑的最主要问题之一。而许多初学者不了解地线干扰的成因，因此对解决地线干扰问题也就束手无策了。
所谓干扰，必然是发生在不同的单元电路、部件或系统之间，而地线干扰是指通过公用地线的方式产生的信号干扰
。
注意这里所提到的信号，通常是指交流信号或者跳变信号
。
地线干扰的形式很多，有人把它归结成两类：地线环路干扰、公共阻抗干扰，我认为应该还要加上地线环路的电磁偶合干扰，因此是三类。下图可以很好的说明三类地线干扰的成因。

A1、A2是级联的两个放大电路。由于PCB设计的客观原因，各个电路单元在不同的板面位置，它们之间的连线必然有一定的长度，这就形成了导线（铜铂）电阻。导线的直流电阻虽然很小，大多数情况都可以忽略，但是对于交流信号来说，其感抗成分就不可以忽略不记，尤其是频率比较高的时候更是如此。地线同样是导线，因此同样存在阻抗，因此上图中的地线J、K、L、M、N，就不可以简单的看成是等电位连线了，应该把它们各自看成一个电抗元件。有了这个基本概念，就很容易理解三种地线干扰了。
一、地环路干扰
如图所示，由于地线阻抗的存在，当电流流过地线时，就会在地线上产生电压
。
当电流较大时，这个电压可以很大
。
例如附近有大功率用电器启动时，会在地线在中流过很强的电流
。
比如上图中的“B单元电路”的地线电流，流经地线K、L、（M、J、N），到达接地零点
。
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，对电路造成影响
。
具体的说就是“B单元电路”的地线电流，在J、N、L、M形成的“地线环路”中，对放大器A1和A2造成了影响。由于这种干扰是由电缆与地线构成的环路电流产生的，因此成为地环路干扰
二、地环路电磁耦合干扰
在实际电路的PCB上，J、N、L、M形成的“地线环路”将包围一定的面积，根据电磁感应定律，如果这个环路所包围的面积中有变化的磁场存在，就会在环路中产生感生电流，形成干扰。空间磁场的变化无处不在，于是包围的面积越大干扰就越严重。
三、公共阻抗干扰
认真考察上图所示的电路结构，我们将发现，J、N、L、M中，有一条连接是多余的，随便去除其一，仍然可以满足各个接地点的连通关系，同时又可以消除地线环路。那么，将哪一条连线去除比较合理呢？这时就要考虑另一类的干扰问题——公共阻抗干扰。
①去除J：这是最差的方案。J去除后地线环路似乎消失了，可是另一个更可怕的环路又形成了（I、N、L、M），其中I是信号线，因此干扰比原来有线J时还要严重。
②去除M：环路消失，但是我们发现，此时放大器A2的地线电流需要流过J、N到达接地零点，注意N段是A1和A2共同的接地线，因此A2接地电流在N上形成的电压降就加到了A1上，形成干扰。这种因共用一段地线而形成的干扰称为“公共阻抗干扰”。
③去除L：不仅不能解决A2与A1之间的公共阻抗干扰问题，还引起了“B单元电路”与A1、A2之间的公共阻抗干扰问题。
④去除N：看来这是最后的方法
。
其实这样做将使M成为A1、A2的“公用阻抗”，同样形成干扰
。
还是存在问题！但是，我们注意到，此法中的干扰是A1对A2的干扰，A2是后级，工作信号强度远大于A1，因此A1对A2的干扰，很难造成不良后果。
最合理的走线方案是：去除N，然后将M的下端直接连到“接地信号零点”上。
四、小结
地线造成电磁干扰的主要原因是地线存在阻抗，当电流流过地线时，会在地线上产生电压，这就是地线噪声
。
在这个电压的驱动下，会产生地线环路电流，形成地环路干扰
。
当两个电路共用一段地线时，会形成公共阻抗耦合
。
解决地环路干扰的方法有切断地环路，增加地环路的阻抗，使用平衡电路等。解决公共阻抗耦合的方法是减小公共地线部分的阻抗，或采用并联单点接地，彻底消除公共阻抗。（
E道理[url]www.edaoli.com
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如果从A1,A2和B上直接打via到地层铜箔，是不是就可消除环路？

好，简单易懂，乃为人师的重要标准

简单易懂，不错

好贴子要顶上去啊`

如果从A1,A2和B上直接打via到地层铜箔，我认为就可消除环路.

没看见图

这文章其实相当不错的。写得很通俗。易懂。用通俗的语言讲大道理。比纯理论语言来得好。

好咚咚！如果再顶几个共模，差模，阻抗匹配经验谈就好了！

好贴顶一下

图看不到，郁闷

支持一下,很有帮助,

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我怎么看不见图啊

看不到图，楼主能否处理一下，谢谢