PCB接地層是什么？有哪些技巧

針對(duì)PCB的設(shè)計(jì)，PCB接地層是必須要考慮的重要因素之一。沒(méi)有良好接地層的PCB，電路板可能無(wú)法按預(yù)期工作，并且可能會(huì)受到各種形式的電氣噪聲和干擾。

今天讓我們來(lái)看看 PCB 接地層是什么，以及如何確保它作為您的電路板所需的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)的一些技巧。

一：PCB接地層的重要性

印刷電路板上的接地層通常是連接到電路接地的大面積金屬。這個(gè)金屬區(qū)域有時(shí)只是電路板的一小部分，或者在多層設(shè)計(jì)中，它可能是一整層電路板。根據(jù)設(shè)計(jì)的需要，它甚至可能占據(jù)多個(gè)層次。 接地層在印刷電路板中有三個(gè)重要用途： ?

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電壓返回

電壓返回：PCB上的大多數(shù)元件都會(huì)連接到電源網(wǎng)，然后返回的電壓會(huì)通過(guò)接地網(wǎng)返回。在只有一層或兩層的電路板上，接地網(wǎng)通常必須使用更寬的布線(xiàn)。然而，通過(guò)在多層電路板中將整個(gè)層用于接地層，它簡(jiǎn)化了將每個(gè)組件連接到接地網(wǎng)的過(guò)程。 ? ?

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信號(hào)返回

信號(hào)返回：常規(guī)信號(hào)也需要返回，對(duì)于高速設(shè)計(jì)，它們?cè)诘仄矫嫔嫌幸粭l清晰的返回路徑非常重要。如果沒(méi)有這種清晰的返回路徑，這些信號(hào)可能會(huì)對(duì)PCB的其余部分產(chǎn)生大量干擾。 ? 03

減少噪音和干擾

減少噪音和干擾：隨著信號(hào)速度的增加，有更多的數(shù)字電路切換狀態(tài)。這會(huì)在接地電路中產(chǎn)生噪聲脈沖，可能會(huì)影響電路的其他部分。具有大導(dǎo)電面積的接地平面有助于減少這種干擾，因?yàn)樗淖杩贡冉拥鼐W(wǎng)通過(guò)布線(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)時(shí)低。

通過(guò)仔細(xì)規(guī)劃多層電路板的分層堆疊配置，PCB設(shè)計(jì)師可以使用接地層來(lái)幫助控制電路板的電氣性能。通過(guò)在兩個(gè)有源信號(hào)層之間使用地平面，可以消除這些層上的信號(hào)之間的串?dāng)_。通過(guò)確保地平面上有不間斷的信號(hào)返回路徑，可以提高高速傳輸線(xiàn)的信號(hào)完整性。地平面通常也連接到發(fā)熱的部件，以幫助散熱。

二：PCB接地的設(shè)計(jì)

1) 對(duì)產(chǎn)品的PCB板進(jìn)行接地設(shè)計(jì)時(shí)，一方面要強(qiáng)調(diào)PCB的接地點(diǎn)位置要靠近電纜出口處(即 PCB 中連接器的附近)，另一方面也要強(qiáng)調(diào) PCB 工作地的接地方式。原則上，PCB 與殼體之間需要在測(cè)試頻段范圍內(nèi)形成等電位的互聯(lián);

2) PCB 與殼體之間需要在測(cè)試頻段范圍內(nèi)的不等電位的互聯(lián)，會(huì)引起個(gè)別諧振頻點(diǎn)的測(cè)試風(fēng)險(xiǎn)，用導(dǎo)線(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn) PCB 板的工作地與殼體之間的互聯(lián)可以認(rèn)為PCB板的接地沒(méi)有完成;

3) 所謂的等電位互聯(lián)，就是實(shí)現(xiàn)在EMC的測(cè)試頻段范圍內(nèi)PCB的工作地與 產(chǎn)品殼體之間形成較低的阻抗(包括寄生電感感抗和電阻)，以下兩種方式可認(rèn)為實(shí)現(xiàn)了等電位互聯(lián):

PCB的工作地平面與產(chǎn)品殼體平面之間直接采用金屬搭接(如， 將PCB板的地平面與殼體的金屬表面在螺釘鎖緊后，實(shí)現(xiàn)兩者之間非常緊密的電接觸，再如 PCB 板工作地平面與殼體平 面之間填充導(dǎo)電性材料）

PCB 的工作地平面與產(chǎn)品殼體平面之間采用第三導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，同時(shí)要求第三互聯(lián)導(dǎo)體長(zhǎng)寬比小于 3，第三互聯(lián)導(dǎo)體與 PCB 工作地平面及金屬殼體之間的搭接采用金屬搭接;

審核編輯：劉清