回路基板設計におけるPCB回路基板の接地モードの分析

回路基板設計におけるPCB回路基板の接地モードの分析

基板工場では、基板設計における一点接地、多点接地、浮遊接地の接地処理方法を解説しています。

一点接地

一点接地とは、システム全体で物理的な点が 1 つだけ接地基準点として定義され、接地が必要な他のすべての点がこの点に接続されていることを指します。

一点接地は、低周波数 (1MHZ 未満) の回路に適用できます。 システムの動作周波数が非常に高く、動作波長がシステムの接地リードの長さに匹敵する場合、一点接地モードには問題があります。 アース線の長さが 1/4 波長に近い場合、終端で短絡した伝送線路のようなものです。 アース線の電流と電圧は定在波として分布し、アース線は放射アンテナになり、「アース」の役割を果たすことができません。

接地インピーダンスを下げて放射を避けるために、接地線の長さは 1/20 波長未満にする必要があります。 電源回路の処理では、一点接地が一般的に考えられます。 多数のデジタル回路 PCB では、豊富な高次高調波が含まれているため、一般に一点接地の使用は推奨されません。

多点接地

多点接地とは、機器の各接地点を最も近い接地面に直接接続して、接地リードの長さを最小限に抑えることを指します。

多点接地回路はシンプルな構造で、接地線に発生する高周波定在波現象を大幅に低減。 動作周波数が高い場合 (>10MHZ) に適しています。 ただし、多点接地を行うと、機器内に多数の接地ループが形成される可能性があり、外部電磁界に対する機器の抵抗が減少します。 多点接地の場合は注意

イタリアの地上波ループの問題、特に異なるモジュールとデバイス間のネットワークの場合。 接地回路による電磁干渉:

理想的なアース線は、電位とインピーダンスがゼロの物理エンティティである必要があります。 ただし、実際のアース線自体には、抵抗成分とリアクタンス成分の両方があります。 アース線に電流が流れると、電圧降下が発生します。 アース線は、他の接続 (信号、電力線など) とループを形成します。 可変電磁場がループに結合されると、グランドループになります

誘導起電力は で生成され、グランド ループによって負荷に結合され、EMI の脅威となる可能性があります。

浮地

浮動接地とは、機器の接地線システムが接地から電気的に絶縁されている接地モードを指します。

フローティング接地自体に弱点があるため、一般的な大規模システムには適さず、その接地モードはほとんど使用されません

接地モードの一般的な選択原理:

ある機器やシステムにおいて、その最大周波数（対応する波長）が入力されたとき、伝送線路の長さL＞入力のときは高周波回路、それ以外は低周波回路とみなす 回路。 経験則によると、1MHZ 未満の回路には一点接地を使用することをお勧めします。 10MHZ を超える場合は、次のように多点接地を採用する必要があります。

良い。 2 つの間の周波数では、最長の伝送線路の長さ L が 20 インチ未満である限り、一点接地を使用して共通のインピーダンス結合を避けることができます。

接地の一般的な選択原則は次のとおりです。

(1) 低周波回路 (<1MHZ) には一点接地をお勧めします。

(2) 高周波回路 (>10MHZ) には多点接地をお勧めします。

(3) 高周波と低周波のハイブリッド回路、ハイブリッド接地。

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