关于电路设计中的浮地和接地的一些知识点解析
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随着社会的快速发展,我们的接地技术也在快速发展,那么你知道浮地和接地的详细资料解析吗?接下来让小编带领大家来详细地了解有关的知识。“地”是电子技术中一个非常重要的概念。 由于“地”的分类和功能有多种,很容易混淆,所以我们来总结一下“地”的概念。 “接地”包括设备内部的信号接地和设备接地。 两者的概念不同,目的也不同。 “接地”的经典定义是“用作电路或系统参考的等电位点或平面”。
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信号“地”也称为参考“地”,它是零电位的参考点和电路信号回路的公共端。
直流接地:直流电路“接地”,零电位参考点。
交流地:交流电源的中性线。应与地线相区别。
电源地:大电流网络设备和功放设备的零电位参考点。
模拟地:放大器、采样保持器、A/D 转换器和比较器的零电位参考点。
数字地:也叫逻辑地,是数字电路的零电位参考点。
02
信号接地设备的信号地可以是设备中的一个点或一块金属作为信号地参考点,为设备中的所有信号提供一个共同的参考电位。有单点接地、多点接地、浮动接地和混合接地。单点接地是指整个电路系统中只有一个物理点被定义为接地参考点,其他所有需要接地的点都直接连接到该点。在低频电路中,布线和元器件之间不会有太大的影响。通常频率小于1MHz的电路,使用一点接地。
多点接地是指电子设备中的每个接地点都直接连接到离它最近的地平面(即设备的金属底板)。在高频电路中,寄生电容和电感的影响更大。通常,频率大于10MHz的电路通常使用多点接地。
浮地,即电路的地与地相连,没有导体。虚地:不接地但与地电位相同的点。优点是电路不受大地电气特性的影响。浮动地可以使电源地(强电地)和信号地(弱电地)之间的隔离电阻很大,因此可以防止共地阻抗电路耦合引起的电磁干扰。缺点是电路容易受到寄生电容的影响,使电路的地电位发生变化,增加对模拟电路的感应干扰。一个折衷方案是在浮地和公共地之间连接一个大的泄放电阻以释放累积的电荷。注意控制释放电阻的阻抗,电阻过低会影响设备漏电流的合格。
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将交流电源地与直流电源地分开:一般交流电源的零线接地。但是,由于接地电阻和流过它的电流,电源的零线电位不是大地的零电位。此外,交流电源的中性线上往往存在很多干扰。如果交流电源地与直流电源地不分离,会影响直流电源及后续直流电路的正常工作。因此,采用浮动技术将交流电源地与直流电源地分开,可以将干扰与交流电源地隔离。
放大器浮动技术:对于放大器,尤其是小输入信号和高增益放大器,输入端任何微小的干扰信号都可能导致工作异常。因此,使用放大器的浮动技术可以阻止干扰信号的进入,提高放大器的电磁兼容性。
浮地技术注意事项:尽量增加浮地系统对地绝缘电阻,从而有助于减少进入浮地系统的共模干扰电流。注意浮动系统对地的寄生电容。高频干扰信号仍可能通过寄生电容耦合到浮动系统。浮动技术必须与屏蔽、隔离等电磁兼容技术相结合,才能达到更好的预期效果。使用浮动技术时,应注意静电和电压反击对设备和人员的危害。
混合接地:混合接地使接地系统在低频和高频下表现出不同的特性,这在宽带敏感电路中是必要的。电容器对低频和直流具有高阻抗,因此可以避免两个模块之间形成接地回路。将 DC 地与 RF 地分开时,通过一个 10-100nF 的电容器将每个子系统的 DC 地连接到 RF 地。两个地应在一个低阻抗点连接,连接点应选择翻转速度最高(di/dt)信号存在的点。
以上就是浮地和接地的有关知识的详细解析,需要大家不断在实际中积累经验,这样才能设计出更好的产品,为我们的社会更好地发展。