本文来源于百度文库的一个PPT。由于更早的来源于某个日本的资料,所以文中用词会偏日本语。本文做了整理和修订。内容比较易懂,调整之后,可读性更强,还是非常值得推荐阅读的。
原PPT作者无法查证,如作者看到本文请联系我们,补充作者署名。
第一部分、基本电源和地线的基本设计原则
地线和电源线的噪声
理想的地线电阻为零,但现实中地线总是有一定的阻抗的。尤其是高频信号时,地线的阻抗变化会增大,因而产生噪声。同样的问题对电源线也一样。当地线噪声严重的时候,电源噪声一般也很严重。(1)使地线的电位稳定
(2)为了安全
地线和箱体接地的目的是什么?
尤其有高电压(数十伏以上)的电路时,屏蔽箱体必须接地。否则,一旦发生漏电,人接触时会触电。
导线的高频阻抗
导线越粗电阻越小,但如果长度太长的话,由于电感效果而使得阻抗也会增加电感效果而产生的阻抗。电感效果而产生的阻抗尤其地线出现环路时,地线的电感会大幅增加,阻抗也会大幅增加,同时也会成为环状天线。地线是较长直线时,也会成为天线。尤其地线出现环路时,地线的电感会大幅增加,阻抗也会大幅增加,同时也会成为环状天线。地线是较长直线时,也会成为天线。因此,地线应尽量“短、粗、直”
大地是指?
大地并不见得非得是地球,尺寸比较大的导电体也可以作为大地,如飞机机体。下图中,更低阻抗接到比较大的导电体的方案更好,b要比a好。
原则一:不要做出共通阻抗
回路A是回路B和回路C的共通阻抗。回路A动作时会影响到回路B 和回路C
原则二:单点接地
所有的电路部分尽可能地一点接地。
即使共同阻抗非常小,但是仍然有影响。
双层板时,一般一面空白处全布成地,另一面布电源和信号线。四层以上的PCB板,一般都会把GND和电源做成内电层,改善回路阻抗。1、AC电源线连接着很多仪器设备,互为噪声源(开关电涌,电流变化噪声等)AC电源浪涌噪声
AC滤波器特性
变压器分两种:安全绝缘变压器和噪声对策变压器安全绝缘变压器未必噪声特性就好。变压器噪声:一般的AC电源变压器频率低因而尺寸大,所以耦合电容也很大,通过静电诱导噪声就可以穿过去。
6、如果电源功率要求不大可用插口电源滤波器,这样的话电泳吸收器放在其后。7、如果必须要把开关离开AC入口的话,如果能用一个电磁开关放在入口的话,如果能用一个电磁开关放在AC入口附近那就最好了。
8、AC电源的噪声主要是共模噪声,共模噪声滤波器的电容必须接地才能把共模噪声放到地线去。因此,一定不要让AC电源滤波器的地和仪器中信号的地线之间拥有共同阻抗。否则,AC电源的共模噪声就会引到信号中去。
仪器中电路板较多时,每块电路板分别使用DC电平转换对抑制各板间噪声的相互影响有好处
引入的地线有ripple噪声。如果板子的噪声特性要求较高时可通过噪声。如果板子的噪声特性要求较高时可通过Choke Coil (KK)后再连到板内。引出电源:通过接口插座向板外部引出的电源有时需要通过Choke Coil (KK )后再把电源引出。• 电路板中的电源线和地线要尽可能使它们的共通阻抗小。•对低频模拟信号电路,尽量用一点接地,电源也尽量这样做,不过电源的一点连接没有地线的效果大。•对高频信号电路应大面积布地(信号线层的空处全布地,信号层的相对应的层尽量全布地),电源线也尽可能这样做。实在不行可用多层板,中间层布成地和电源。去耦电容至少应有两级。二级去耦电容要尽量靠近IC否则效果就会下降。
电磁骚扰传播或耦合,通常分为两大类:即传导骚扰传播和辐射骚扰传播。通过导体传播的电磁骚扰,叫传导骚扰;通过空间传播的电磁骚扰,叫辐射骚扰。
上图传染病的模型非常近似:
箱体上如果有凸出来的金属部,会引入噪声
原则上只要是导电性材料都可以,如金属板,金属薄膜,屏蔽金属网,导电塑料。•使用束线和排线时要尽可能地短,容易相互影响的信号线不要临近,不同的排线不要平行使用束线和排线时要尽可能地短,容易相互影响的信号线不要临近,不同的排线不要平行
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