PCB 设计中，除了正确进行接地设计、安装设计中，除了正确进行接地设计、安装,还要正确进行各种不同还要正确进行各种不同信号的接地处理。控制系统中，大致有以下几种地线：信号的接地处理。控制系统中，大致有以下几种地线： (1)数字地：也叫逻辑地，是各种开关量数字地：也叫逻辑地，是各种开关量(数字量数字量)信号的零电位。信号的零电位。 (2)模拟地：是各种模拟量信号的零电位。模拟地：是各种模拟量信号的零电位。 (3)信号地：通常为传感器的地。信号地：通常为传感器的地。 (4)交流地：交流供电电源的地线，这种地通常是产生噪声的地。交流地：交流供电电源的地线，这种地通常是产生噪声的地。 (5)直流地：直流供电电源的地。直流地：直流供电电源的地。 (6)屏蔽地：也叫机壳地，为防止静电感应和磁场感应而设。屏蔽地：也叫机壳地，为防止静电感应和磁场感应而设。 以上这些地线处理是系统设计、安装、调试中的一个重要问题。下以上这些地线处理是系统设计、安装、调试中的一个重要问题。下面就接地问题提出一些看法：面就接地问题提出一些看法： (1)控制系统宜采用一点接地。一般情况下控制系统宜采用一点接地。一般情况下,高频电路应就近多点接地，高频电路应就近多点接地，低频电路应一点接地。在低频电路中，布线和元件间的电感并不是低频电路应一点接地。在低频电路中，布线和元件间的电感并不是什么大问题，然而接地形成的环路的干扰影响很大，因此，常以一什么大问题，然而接地形成的环路的干扰影响很大，因此，常以一点作为接地点点作为接地点;但一点接地不适用于高频，因为高频时，地线上具有但一点接地不适用于高频，因为高频时，地线上具有电感因而增加了地线阻抗，同时各地线之间又产生电感耦合。一般电感因而增加了地线阻抗，同时各地线之间又产生电感耦合。一般来说，频率在来说，频率在 1MHz 以下以下,可用一点接地可用一点接地;高于高于 10MHz 时，采用多点时，采用多点接地接地;在在 110MHz 之间可用一点接地，也可用多点接地。之间可用一点接地，也可用多点接地。 (2)交流地与信号地不能共用。由于在一段电源地线的两点间会有数交流地与信号地不能共用。由于在一段电源地线的两点间会有数mV 甚至几甚至几 V 电压，对低电平信号电路来说，这是一个非常重要的电压，对低电平信号电路来说，这是一个非常重要的干扰，因此必须加以隔离和防止。干扰，因此必须加以隔离和防止。 (3)浮地与接地的比较。全机浮空即系统各个部分与大地浮置起来，浮地与接地的比较。全机浮空即系统各个部分与大地浮置起来，这种方法简单，但整个系统与大地绝缘电阻不能小于这种方法简单，但整个系统与大地绝缘电阻不能小于 50M。这种。这种方法具有一定的抗干扰能力，但一旦绝缘下降就会带来干扰。还有方法具有一定的抗干扰能力，但一旦绝缘下降就会带来干扰。还有一种方法，就是将机壳接地，其余部分浮空。这种方法抗干扰能力一种方法，就是将机壳接地，其余部分浮空。这种方法抗干扰能力强，安全可靠，但实现起来比较复杂。强，安全可靠，但实现起来比较复杂。 (4)模拟地。模拟地的接法十分重要。为了提高抗共模干扰能力，对模拟地。模拟地的接法十分重要。为了提高抗共模干扰能力，对于模拟信号可采用屏蔽浮技术。对于具体模拟量信号的接地处理要于模拟信号可采用屏蔽浮技术。对于具体模拟量信号的接地处理要严格按照操作手册上的要求设计。严格按照操作手册上的要求设计。 (5)屏蔽地。在控制系统中为了减少信号中电容耦合噪声、准确检测屏蔽地。在控制系统中为了减少信号中电容耦合噪声、准确检测和控制，对信号采用屏蔽措施是十分必要的。和控制，对信号采用屏蔽措施是十分必要的。根据屏蔽目的不同，屏蔽地的接法也不一样。电场屏蔽解决分布电根据屏蔽目的不同，屏蔽地的接法也不一样。电场屏蔽解决分布电容问题，一般接大地容问题，一般接大地;电磁场屏蔽主要避免雷达、电台等高频电磁场电磁场屏蔽主要避免雷达、电台等高频电磁场辐射干扰。利用低阻金属材料高导流而制成，可接大地。磁场屏蔽辐射干扰。利用低阻金属材料高导流而制成，可接大地。磁场屏蔽用以防磁铁、电机、变压器、线圈等磁感应，其屏蔽方法是用高导用以防磁铁、电机、变压器、线圈等磁感应，其屏蔽方法是用高导磁材料使磁路闭合，一般接大地为好。磁材料使磁路闭合，一般接大地为好。当信号电路是一点接地时，低频电缆的屏蔽层也应一点接地。如果当信号电路是一点接地时，低频电缆的屏蔽层也应一点接地。如果电缆的屏蔽层地点有一个以上时，将产生噪声电流，形成噪声干扰电缆的屏蔽层地点有一个以上时，将产生噪声电流，形成噪声干扰源。当一个电路有一个不接地的信号源与系统中接地的放大器相连源。当一个电路有一个不接地的信号源与系统中接地的放大器相连时，输入端的屏蔽应接至放大器的公共端时，输入端的屏蔽应接至放大器的公共端;相反，当接地的信号源与相反，当接地的信号源与系统中不接地的放大器相连时，放大器的输入端也应接到信号源的系统中不接地的放大器相连时，放大器的输入端也应接到信号源的公共端。公共端。 对于电气系统的接地，要按接地的要求和目的分类，不能对于电气系统的接地，要按接地的要求和目的分类，不能将不同类接地简单地、任意地连接在一起，而是要分成若干独立的将不同类接地简单地、任意地连接在一起，而是要分成若干独立的接地子系统，每个子系统都有其共同的接地点或接地干线，最后才接地子系统，每个子系统都有其共同的接地点或接地干线，最后才连接在一起，实行总接地。连接在一起，实行总接地。Q1：为什么要接地：为什么要接地? Answer：接地技术的引入最初是为了防止电力或电子等设备遭雷击：接地技术的引入最初是为了防止电力或电子等设备遭雷击而采取的保护性措施，目的是把雷电产生的雷击电流通过避雷针引而采取的保护性措施，目的是把雷电产生的雷击电流通过避雷针引入到大地，从而起到保护建筑物的作用。同时，接地也是保护人身入到大地，从而起到保护建筑物的作用。同时，接地也是保护人身安全的一种有效手段，当某种原因引起的相线安全的一种有效手段，当某种原因引起的相线(如电线绝缘不良，线如电线绝缘不良，线路老化等路老化等)和设备外壳碰触时，设备的外壳就会有危险和设备外壳碰触时，设备的外壳就会有危险 电压产生，电压产生，由此生成的故障电流就会流经由此生成的故障电流就会流经 PE 线到大地，从而起到保护作用。线到大地，从而起到保护作用。随着电子通信和其它数字领域的发展，在接地系统中只考虑防雷和随着电子通信和其它数字领域的发展，在接地系统中只考虑防雷和安全已远远不能满足安全已远远不能满足 要求了。比如在通信系统中，大量设备之间信要求了。比如在通信系统中，大量设备之间信号的互连要求各设备都要有一个基准号的互连要求各设备都要有一个基准地地作为信号的参考地。而作为信号的参考地。而且随着电子设备的复杂化，信号频率越来越高，因此，在接地设计且随着电子设备的复杂化，信号频率越来越高，因此，在接地设计中，信号之间的互扰等电磁兼容问题必须给予特别关注，否则，接中，信号之间的互扰等电磁兼容问题必须给予特别关注，否则，接地不当就会严重影响系统运行的可靠性和稳定性。最近，高速信号地不当就会严重影响系统运行的可靠性和稳定性。最近，高速信号的信号回流技术的信号回流技术 中也引入了中也引入了“地地”的概念。的概念。 Q2：接地的定义：接地的定义Answer: 在现代接地概念中、对于线路工程师来说，该术语的含义在现代接地概念中、对于线路工程师来说，该术语的含义通常是通常是线路电压的参考点线路电压的参考点;对于系统设计师来说，它常常是机柜对于系统设计师来说，它常常是机柜或机架或机架;对电气工程师来说，它是绿色安全地线或接到大地的意思。对电气工程师来说，它是绿色安全地线或接到大地的意思。一个比较通用的定义是一个比较通用的定义是“接地是电流返回其源的低阻抗通道接地是电流返回其源的低阻抗通道”。注。注意要求是意要求是”低阻抗低阻抗”和和“通路通路”。 Q3：常见的接地符号：常见的接地符号 Answer: PE,PGND,FG-保护地或机壳保护地或机壳;BGND 或或 DC-RETURN-直直流流-48V(+24V)电源电源(电池电池)回流回流;GND-工作地工作地;DGND-数字地数字地;AGND-模拟地模拟地;LGND-防雷保护地防雷保护地 .GND 在电路里常被定为电压参考基点。在电路里常被定为电压参考基点。从电气意义上说，从电气意义上说，GND 分为电源地和信号地。分为电源地和信号地。PG 是是 Power Ground(电源地电源地)的缩写。另一个是的缩写。另一个是 Signal Ground(信号地信号地)。实际。实际上它们可能是连在一起的上它们可能是连在一起的(不一定是混在一起哦不一定是混在一起哦!)。两个名称，主要。两个名称，主要是便于对电路进行分析。进一步说，还有因电路形式不同而必须区是便于对电路进行分析。进一步说，还有因电路形式不同而必须区分的两种分的两种“地地”：数字地，模拟地：数字地，模拟地.数字地和模拟地都有信号地、电数字地和模拟地都有信号地、电源地两种情况。数字地和模拟地之间，某些电路可以直接连接，有源地两种情况。数字地和模拟地之间，某些电路可以直接连接，有些电路要用电抗器连接，有些电路不可连接。些电路要用电抗器连接，有些电路不可连接。 Q4：合适的接地方式：合适的接地方式 Answer: 接地有多种方式，有单点接地，多点接地以及混合类型的接地有多种方式，有单点接地，多点接地以及混合类型的接地。而单点接地又分为串联单点接地和并联单点接地。一般来说，接地。而单点接地又分为串联单点接地和并联单点接地。一般来说，单点接地用于简单电路，不同功能模块之间接地区分，以及低频单点接地用于简单电路，不同功能模块之间接地区分，以及低频(f10MHz)电路时就要采用多点接电路时就要采用多点接地了或者多层板地了或者多层板(完整的地平面层完整的地平面层)。 Q5：信号回流和跨分割的介绍：信号回流和跨分割的介绍 Answer：对于一个电子信号来说，它需要寻找一条最低阻抗的电流：对于一个电子信号来说，它需要寻找一条最低阻抗的电流回流到地的途径，所以如何处理这个信号回流就变得非常的关键。回流到地的途径，所以如何处理这个信号回流就变得非常的关键。 第一，根据公式可以知道，辐射强度是和回路面积成正比的，就是第一，根据公式可以知道，辐射强度是和回路面积成正比的，就是说回流需要走的路径越长，形成的环越大，它对外辐射的干扰也越说回流需要走的路径越长，形成的环越大，它对外辐射的干扰也越大，所以，大，所以，PCB 布板的时候要布板的时候要 尽可能减小电源回路和信号回路面尽可能减小电源回路和信号回路面积。积。 第二，对于一个高速信号来说，提供有好的信号回流可以保证它的第二，对于一个高速信号来说，提供有好的信号回流可以保证它的信号质量，这是因为信号质量，这是因为 PCB 上传输线的特性阻抗一般是以地层上传输线的特性阻抗一般是以地层(或电或电源层源层)为参考来计算的，如果为参考来计算的，如果 高速线附近有连续的地平面，这样这高速线附近有连续的地平面，这样这条线的阻抗就能保持连续，如果有段线附近没有了地参考，这样阻条线的阻抗就能保持连续，如果有段线附近没有了地参考，这样阻抗就会发生变化，不连续的阻抗从而会影响到信号的完整性。所以，抗就会发生变化，不连续的阻抗从而会影响到信号的完整性。所以，布线的时候要把高速线分配到靠近地平面的层，或者高速线旁边并布线的时候要把高速线分配到靠近地平面的层，或者高速线旁边并行走一两条地线，起到屏蔽和就近提供回流的功能。行走一两条地线，起到屏蔽和就近提供回流的功能。 第三，为什么说布线的时候尽量不要跨电源分割，这也是因为信号第三，为什么说布线的时候尽量不要跨电源分割，这也是因为信号跨越了不同电源层后，它的回流途径就会很长了，容易受到干扰。跨越了不同电源层后，它的回流途径就会很长了，容易受到干扰。当然，不是严格要求不能跨越电源分割，对于