PCB设计中预防EMC问题的接地技巧

        在PCB设计中为了保证设计的合理科学性，需要考虑很多的因素，不同的环境需要考虑不同的因素。在PCB布线时应该要注意EMC的抑制，因为分布电容是随时存在的。下面就简单介绍一下PCB设计中预防EMC问题的接地技巧。

接地的含义

电子设备的“地”通常有两种含义：一种是“大地”（安全地），另一种是“系统基准地”（信号地）。接地就是指在系统与某个电位基准面之间建立低阻的导电通路。“接大地”就是以地球的电位为基准，并以大地作为零电位，把电子设备的金属外壳、电路基准点与大地相连接。

接地的分割与汇接

接地是抑制电磁干扰、提高电子设备EMC性能的重要手段之一。正确的接地既能提高产品抑制电磁干扰的能力，又能减少产品对外的EMI发射。

把接地平面与大地连接，往往是出于以下考虑：

A、提高设备电路系统工作的稳定性；

B、静电泄放；

C、为工作人员提供安全保障。

接地的目的

A、安全考虑，即保护接地；

B、为信号电压提供一个稳定的零电位参考点（信号地或系统地）；

C、屏蔽接地。

基本的接地方式

电子设备中有三种基本的接地方式：单点接地、多点接地、浮地。

单点接地

单点接地是整个系统中，只有一个物理点被定义为接地参考点，其他各个需要接地的点都连接到这一点上。

单点接地适用于频率较低的电路中（1MHZ以下）。若系统的工作频率很高，以致工作波长与系统接地引线的长度可比拟时，单点接地方式就有问题了。当地线的长度接近于1/4波长时，它就象一根终端短路的传输线，地线的电流、电压呈驻波分布，地线变成了辐射天线，而不能起到“地”的作用。

为了减少接地阻抗，避免辐射，地线的长度应小于1/20波长。在电源电路的处理上，一般可以考虑单点接地。对于大量采用的数字电路的PCB，由于其含有丰富的高次谐波，一般不建议采用单点接地方式。

多点接地

多点接地是指设备中各个接地点都直接接到距它最近的接地平面上，以使接地引线的长度最短。

多点接地电路结构简单，接地线上可能出现的高频驻波现象显著减少，适用于工作频率较高的（>10MHZ）场合。但多点接地可能会导致设备内部形成许多接地环路，从而降低设备对外界电磁场的抵御能力。

在多点接地的情况下，要注意地环路问题，尤其是不同的模块、设备之间组网时。地线回路导致的电磁干扰：

理想地线应是一个零电位、零阻抗的物理实体。但实际的地线本身既有电阻分量又有电抗分量，当有电流通过该地线时，就要产生电压降。地线会与其他连线（信号、电源线等）构成回路，当时变电磁场耦合到该回路时，就在地回路中产生感应电动势，并由地回路耦合到负载，构成潜在的EMI威胁。

浮地

浮地是指设备地线系统在电气上与大地绝缘的一种接地方式。

由于浮地自身的一些弱点，不太适合一般的大系统中，其接地方式很少采用。

关于接地方式的一般选取原则：

对于给定的设备或系统，在所关心的最高频率（对应波长为）入上，当传输线的长度L〉入，则视为高频电路，反之，则视为低频电路。根据经验法则，对于低于1MHZ的电路，采用单点接地较好；对于高于10MHZ，则采用多点接地为佳。对于介于两者之间的频率而言，只要最长传输线的长度L小于/20 入，则可采用单点接地以避免公共阻抗耦合。

对于接地的一般选取原则如下：

（1）低频电路（<1MHZ），建议采用单点接地；

（2）高频电路（>10MHZ），建议采用多点接地；

（3）高低频混合电路，混合接地。