要解決EMC，不解決接地怎么行？_高都電子PCB技術(shù)中心_pcb

EMC，包括EMI/ESD的問題，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)分割地的問題對EMC設(shè)計(jì)來講本來不應(yīng)該是個(gè)問題，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)的書籍?？梢赃@么說，有些EMC書籍中，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，其實(shí)是本末倒置，沒有真正理解接地及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問題的幾率幾乎是100%。(這句話真心很實(shí)在)

從理論上講，地線分區(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：安全地和信號地。
 

安全地通常是指設(shè)備通過低阻通路連接到我們說到的大地（Earth)的地線。I 類設(shè)備中的金屬外殼通常是連接到安全地，然后通過電源地線連接到大地。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類設(shè)備中，因?yàn)闆]有安全地，其所有的接地都可被認(rèn)為是信號地。對于信號地，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，是跟信號地相短接的。
 

請?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，地線分區(qū)是要滿足和保證電路性能的設(shè)計(jì)要求。比如在音頻電路中，為保證音頻信號的低噪聲提高保真度，模擬信號地會跟數(shù)字信號地分開并在電源端單點(diǎn)接地以避免開關(guān)信號對模擬電路產(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非常微弱，模擬地不與數(shù)字地分開，數(shù)字開關(guān)噪聲甚至?xí)⑽⑷醯哪M信號淹沒而無法分辨采集放大。因此，地線分區(qū)是電路抗干擾設(shè)計(jì)的基本要求。
 

但對于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，線路板的層數(shù)越少，地線層越不容易完整， EMC的設(shè)計(jì)越困難。由于成本的限制，我曾見過2層線路版的機(jī)頂盒設(shè)計(jì)。雖然元件密度很高，但對于單純排版布線走通是沒多大問題，然而對EMC設(shè)計(jì)工程師來講，將會面臨極大挑戰(zhàn)。