圖解PCB地線干擾及抑制

　　在電子產(chǎn)品的PCB設(shè)計(jì)中，抑制或防止地線干擾是需要考慮的最主要問題之一。而許多初學(xué)者不了解地線干擾的成因，因此對解決地線干擾問題也就束手無策了。

　　所謂干擾，必然是發(fā)生在不同的單元電路、部件或系統(tǒng)之間，而地線干擾是指通過公用地線的方式產(chǎn)生的信號(hào)干擾。注意這里所提到的信號(hào)，通常是指交流信號(hào)或者跳變信號(hào)。地線干擾的形式很多，有人把它歸結(jié)成兩類：地線環(huán)路干擾、公共阻抗干擾，我認(rèn)為應(yīng)該還要加上地線環(huán)路的電磁偶合干擾，因此是三類。下圖可以很好的說明三類地線干擾的成因。

　　A1、A2是級(jí)聯(lián)的兩個(gè)放大電路。由于PCB設(shè)計(jì)的客觀原因，各個(gè)電路單元在不同的板面位置，它們之間的連線必然有一定的長度，這就形成了導(dǎo)線（銅鉑）電阻。導(dǎo)線的直流電阻雖然很小，大多數(shù)情況都可以忽略，但是對于交流信號(hào)來說，其感抗成分就不可以忽略不記，尤其是頻率比較高的時(shí)候更是如此。地線同樣是導(dǎo)線，因此同樣存在阻抗，因此上圖中的地線J、K、L、M、N，就不可以簡單的看成是等電位連線了，應(yīng)該把它們各自看成一個(gè)電抗元件。有了這個(gè)基本概念，就很容易理解三種地線干擾了。

　　一、地環(huán)路干擾

　　如圖所示，由于地線阻抗的存在，當(dāng)電流流過地線時(shí)，就會(huì)在地線上產(chǎn)生電壓。當(dāng)電流較大時(shí)，這個(gè)電壓可以很大。例如附近有大功率用電器啟動(dòng)時(shí)，會(huì)在地線在中流過很強(qiáng)的電流。比如上圖中的“B單元電路”的地線電流，流經(jīng)地線K、L、（M、J、N），到達(dá)接地零點(diǎn)。由于電路的不平衡性，每根導(dǎo)線上的電流不同，因此會(huì)產(chǎn)生差模電壓，對電路造成影響。具體的說就是“B單元電路”的地線電流，在J、N、L、M形成的“地線環(huán)路”中，對放大器A1和A2造成了影響。由于這種干擾是由電纜與地線構(gòu)成的環(huán)路電流產(chǎn)生的，因此成為地環(huán)路干擾

　　二、地環(huán)路電磁耦合干擾

　　在實(shí)際電路的PCB上，J、N、L、M形成的“地線環(huán)路”將包圍一定的面積，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，如果這個(gè)環(huán)路所包圍的面積中有變化的磁場存在，就會(huì)在環(huán)路中產(chǎn)生感生電流，形成干擾?？臻g磁場的變化無處不在，于是包圍的面積越大干擾就越嚴(yán)重。