PCB接地設計的要點與原則

信號回路的電位基準點，（直流電源的負極或者零伏點）在單板上可以分為數(shù)字地和模擬地。理想的工作地是電路參考點的等電位平面，然而在實際中，工作地被認為信號電流的低阻抗回路和電源的供電回路，這樣就會有三個方面的問題，共模干擾，輻射和信號串擾；

1.共模干擾

圖3.8 共模干擾

如圖3.8所示，所有的導體都具有一定的阻抗，電流流經(jīng)地時，同樣會產(chǎn)生壓降。那么流進地的電流主要來自于兩個方面：信號的回流和電源電流的回流，其中Vnoise就是電流流經(jīng)工作地時產(chǎn)生的共模噪聲電壓。

2.串擾

圖3.9 串擾

PCB上相鄰的印制線之間存在著互感和耦合電容，當信號電壓或者電流信號隨時間快速變化時，不可避免的會產(chǎn)生串擾，如圖3.9所示是產(chǎn)生串擾的等效電路，圖b中的crosstalk是總參數(shù)下的串擾。

3.輻射與干擾

圖3.10 輻射與干擾

PCB快速變化的電流回路，其作用是相當于一個小回路天線，它會向外進行電磁場輻射，圖（a）中差模輻射與電流的大小，電流的頻率，回路的面積有關，共模輻射，其與共模電流，共模電流頻率，共模線的長度有關。同時也會對PCB上的電路產(chǎn)生共模干擾。

那么對于上述的三個方面問題，都與PCB接地設計有關，那么如何去設計接地問題就顯得尤為重要，下面說明一些原則。

4.最小化地電感和信號回路--信號線應該盡量短，信號回路面積盡量小，速度較高的可以用有地平面的多層板，關鍵電路包括器件和走線應該盡量遠離板的邊緣，板的邊緣存在較強的干擾場。

5.地平面分割與不分割的合理應用--對于混合電路，若數(shù)字地和模擬地分割，不會出現(xiàn)能夠很好解決信號跨越和信號回路的問題，建議采用“分區(qū)但不分割”的方法。即局部和布線時嚴格區(qū)分數(shù)字與模擬區(qū)域，避免數(shù)字信號和模擬信號出現(xiàn)公共回流路徑，但地層不分割開，避免信號跨越而形成大的信號回路。

6.接口地保持“干凈”，是噪聲無法通過耦合出入系統(tǒng)--出入PCB板信號，特別是通過電纜連接的信號易將噪聲耦合出入系統(tǒng)，注意保持I/O地不受到共模干擾，接口部分的電源地盡量采用平面。

7.電路合理分區(qū)，控制不同模塊之間的共模電流—對于純數(shù)字電路，應該注意按照電路工作速率高、中、低以及I/O進行分區(qū)，減少電路模塊之間的共模電流。