PCB版接地设计经典
PCB板设计中的接地方法与技巧
PCB板设计中的接地方法与技巧在电子设备设计中，印制电路板（PCB）的地位至关重要。
PCB板的设计需要考虑诸多因素，其中之一就是接地问题。
良好的接地方式可以有效地提高设备的稳定性、安全性以及可靠性。
本文将详细介绍PCB板设计中的接地方法与技巧。
让我们了解一下PCB板设计的基本概念。
PCB板设计是指将电子元件按照一定的规则和要求放置在板子上，并通过导线将它们连接起来的过程。
接地是其中的一个重要环节，它是指将电路的地线连接到PCB 板上的公共参考点，以实现电路的稳定工作和安全防护。
在PCB板设计中，接地的主要作用是提高电路的稳定性，同时还可以防止电磁干扰和雷电等外界因素对电路的影响。
通过将电路的地线连接到PCB板的公共参考点，可以减少电路之间的噪声和干扰，提高设备的性能和可靠性。
接地方式的选择取决于PCB板的设计和实际需求。
以下是一些常见的接地方式及其具体方法：直接接地：将电路的地线直接连接到PCB板上的参考点或金属外壳。
这种接地方式适用于对稳定性要求较高的电路，但需要注意避免地线过长导致阻抗过大。
间接接地：通过电容、电感等元件实现电路与地线的连接。
这种接地方式可以有效抑制电磁干扰，提高设备的抗干扰能力。
混合接地：结合直接接地和间接接地的方式，根据实际需求在不同位置选择不同的接地方式。
这种接地方式可以满足多种电路的接地需求，提高设备的灵活性和可靠性。
多层板接地：在多层PCB板中，将其中一层作为地线层，将电路的地线连接到该层上。
这种接地方式适用于高密度、高复杂度的PCB板设计，可以提供良好的电磁屏蔽效果。
挠性印制电路板接地：对于挠性印制电路板，可以使用金属箔或导电胶带实现电路与地线的连接。
这种接地方式适用于需要弯曲或伸缩的电路，可以提供良好的可塑性和稳定性。
确保接地连续且稳定：接地线的连接必须牢靠、稳固，确保在设备运行过程中不会出现松动或脱落现象。
同时，要确保地线阻抗最小，以提高电路的稳定性。
避免地线过长导致阻抗过大：地线的长度应尽可能短，以减少阻抗。
PCB版接地设计经典课件
2020/10/20
PCB版接地设计经典
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双面板接地设 计
• 梳形电源、地结构
* 任何电路都不宜直接采用梳形的地结构，由图可以看出信号的回流都必须折回根部，回 路面积大。但只要对较重要的信号加以地保护，布线完成之后将空的地方都敷上地铜皮， 并用多个过孔将两层的地连接在一起，这个缺陷可以得到弥补。这种结构只适用于低速 电路，PCB上信号的走向较单一，而且走线密度较低的情况。
b 确定高di/dt 、高dv/dt电路（产生辐射） PCB设计开始时，首先要确定电路中可能的干扰源。一般是高di/dt 、高 dv/dt电路，如：时钟、总线缓冲器/驱动器、高功率振荡器。在PCB布 局、布线和检查时对它们给予特别关注。
b 确定敏感电路（易受干扰） 确定电路中易受干扰的敏感电路，如：低电平模拟电路，高速数据和时
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PCB版接地设计经典
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共模干扰电 压
• 所有的导体都具有一定的阻抗，电流流经地时，同样会产生压降。 流经工作地中的电流主要来自两个方面，一是信号的回流；另一 个是电源的电流需要沿工作地返回。 下图表示了典型的信号和电 源共地逻辑电路PCB上共模电压的产生。其中，Vnoise 是电流流 经工作地时产生的共模噪声电压。
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PCB版接地设计经典
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双面板接地设计
（续）
• 栅格形地结构
* 栅格形地结构，电源和地分别从PCB的顶层和底层，以正交方式引出，在电源和地交叉 处放置去耦电容，电容的两端分别接电源和地。
PCB电磁兼容设计中的地线设计
PCB电磁兼容设计中的地线设计在PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）电磁兼容设计中，地线设计是非常重要的一部分。
它可以帮助减少电磁辐射、抑制信号干扰以及提高系统的抗干扰能力。
本文将介绍几种常见的地线设计方法。
首先，采用地网设计。
地网是由面积较大的连续的金属区域组成的，通常位于PCB的一层或多层。
地网的作用是将整个PCB的地电位连接在一起，形成一种低阻抗的导体。
这可以有效抑制电磁辐射，提供高频信号的回路，降低信号回路的串扰和噪声干扰。
地网的形状可以根据需求而定，例如网格状、围墙状或组合设计。
其次，采用星形地线设计。
星形地线设计是将所有引脚的地连接到一个中央点，再连接到地网。
这种设计可以减少地回路的串扰和互相干扰。
此外，星形地线设计还可以提高可靠性，如果有一个地脚失效，其他地脚仍然可以正常工作。
另外，采用分区地线设计。
在大型复杂的PCB设计中，可以将PCB分成几个区域，并为每个区域设置独立的地线。
这可以减少不同模块之间的相互干扰，提高系统的抗干扰能力。
每个区域的地线可以连接到地网，以确保整个系统的地电位稳定。
此外，还有一些地线设计的注意事项。
首先，地线的宽度和长度应该合理选择，以确保地线的低电阻和低电感。
其次，地线应尽量避免与其他信号线、功率线或时钟线交叉。
如果必须交叉，应采取适当的阻隔措施，例如增加间距或屏蔽层。
另外，地线的走向应尽量直接，不应弯曲过多，以减少地线的电感。
最后，地线应尽量靠近其所对应的信号线，以减少回路面积和相互干扰。
综上所述，地线设计在PCB电磁兼容设计中非常重要。
合理的地线设计可以有效减少电磁辐射和信号干扰，提高系统的抗干扰能力。
通过采用地网设计、星形地线设计或分区地线设计等方法，可以有效地解决地线设计的问题。
此外，还需要注意地线宽度、走向和与其他信号线的交叉等问题，以确保地线的低电阻和低电感。
PCB的地线(一定要看)
随着电子市场的激烈竞争，PCB设计越来越精密，并向高速化发展。
设计人员不仅需要考虑成本，而且要考虑如何设计PCB板才能使电路更具可靠性。
不合理的地线设计会引入干扰，使系统达不到设计的要求。
这就促使我们在PCB的教学中也要经常注意培养学生多方面综合考虑问题的能力，以提高学生在今后工作中的竞争力。
本文就从地线方面讨论PCB 板设计时需要注意的几个问题，以提高PCB设计的可靠性。
一、地线布设的一般原则电子设备中地线结构大致有系统地、机壳地（屏蔽地）、数字地（逻辑地）和模拟地等。
如果能将接地和屏蔽正确结合起来使用，可以解决部分干扰问题。
地线布设时要符合以下原则：1.首先要考虑PCB尺寸大小。
PCB尺寸过大时，印制线条长，阻抗增加，抗噪声能力下降，成本也增加；过小则散热不好，且邻近线条易受干扰。
电路板的最佳形状是矩形，长宽比为3:2或4:3.位于电路板边缘的元器件离电路板边缘一般不小于2 mm.2.在高频下工作的电路，要考虑元器件之间的分布参数。
一般电路应尽可能使元器件平行排列。
这样，不但美观。
而且装焊容易。
易于批量生产。
3.布局的首要原则是保证布线的布通率，移动器件时注意飞线的连接，把有连线关系的器件放在一起。
4.尽可能地减小环路面积，以抑制开关电源的辐射干扰。
5.按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流通，并使信号尽可能保持一致的方向。
6.放置器件时要考虑以后的焊接，不要太紧密。
二、实际布设地线时的注意事项地线作为电路的公共参考点起着很重要的作用，它是控制干扰的重要方法。
因此，在布局中应仔细考虑接地线的放置。
在地线设计中应注意以下几点：1.尽量加粗接地线。
若接地线很细，接地电位则随电流的变化而变化，致使电子设备的定时信号电平不稳，抗噪声性能变坏，因此要确保每一个大电流的接地端采用尽量短而宽的印制线，尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽。
它们的关系是：地线>电源线>信号线。
pcb电路板接地怎么接
pcb电路板接地怎么接
pcb电路板接地怎么接单点和多点接地方式
①单点接地：所有电路的地线接到地线平面的同一点，分为串联单点接地和并联单点接地。
②多点接地：所有电路的地线就近接地，地线很短适合高频接地。
③混合接地：将单点接地和多点接地混合使用。
在低频率、小功率和相同电源层之间，单点接地是最为适宜的，通常应用于模拟电路之中；这里一般采用星型方式进行连接降低了可能存在的串联阻抗的影响，如图8.1右半部分所示。
高频率的数字电路就需要并联接地了，在这里一般通过地孔的方式可较为简单的处理，如图的左半部分所示；一般所有的模块都会综合使用两种接地方式，采用混合接地的方式完成电路地线与地平面的连接。
混合接地方式
如果不选择使用整个平面的作为公共的地线，比如模块本身有两个地线的时候，就需要进行对地平面进行分割，这往往与电源平面有相互作用。
注意以下的几点原则：
（1）将各个平面对齐处理，避免无关的电源平面和地平面之间的重叠，否则将导致所有的地平面分割失效，彼此之间产生干扰；
（2）在高频的情况下，层间通过电路板寄生电容会产生耦合；
（3）在地平面之间（如数字地平面和模拟地平面）的信号线使用地桥进行连接，并且通过就近的通孔配置最近的返回路径。
（4）避免在隔离的地平面附近走时钟线等高频走线，引起不必要的辐射。
（5）信号线与其回路构成的环面积尽可能小，也被称为环路最小规则；环面积越小，对外的辐射越少，接收外界的干扰也越小。
在地平面分割和信号走线时，要考虑到地平面与重要信号走线的分布，防止由于地平面开槽等带来的问题。
PCB版接地设计经典
当信号的频率较低时, 信号的回流主要沿最低 电阻路径，即几何最短 路径,如图（a）。
当信号达到一定频率 （F>1KHz）时,信号的 回流集中沿最低电感路 径，如图（b），返回 电流主要沿印制线的下 方回流。图中的虚线表 示信号的回流。
信号频率较高时 的回流分布
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信号回路的构成
接地设计规范与指南
PCB 的接地设计
2019/11/21
眭诗菊 范大祥 编制
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PCB的接地设计要 求
PCB的接地设计，首先应根据设备系统总的接地设 计方案，如：单板上的保护地、屏蔽地、工作地
（包括数字地和模拟地）等如何与背板连接，背板 上的这些地又如何与系统的各种地汇接，在PCB上 落实系统接地方案对PCB板的接地设计要求。
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PCB接地设计原则
（续）
接口地保持“干净”， 使噪声无法通过耦合出入系统
出入PCB板信号，特别是通过电缆连接的信号易将噪声耦合出入 系统，注意保持I/O地不受到共模干扰。接口部分的电源地尽量采 用平面。
电路合理分区，控制不同模块之间的共模电流 对于纯数字电路，应该注意按电路工作速率高、中、低以及I/O 进行分区。以减少电路模块之间的共模电流。
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多层板的接地设 计
有完整地平面的多层板之优点
(1) 信号提供较稳定的参考电平和低电感的信号回路，使所有 信号线具有确定的阻抗值；
(2) 为电路提供低电感的工作电源供电； (3) 可以控制信号间的串扰。
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信号回流
多层板的接地设计
PCB板的地线设计
4．PCB板的地线设计在电子设备中，接地是控制干扰的重要方法如能将接地和屏蔽正确结合起来使用，可解决大部分干扰问题电子设备中地线结构大致有系统地、机壳地（屏蔽地）、数字地（逻辑地）和模拟地等在PCB板的地线设计中，接地技术既应用于多层PCB，也应用于单层PCB接地技术的目标是最小化接地阻抗，从此减少从电路返回到电源之间的接地回路的电势(1) 正确选择单点接地与多点接地在低频电路中，信号的工作频率小于1MHz，它的布线和器件间的电感影响较小，而接地电路形成的环流对干扰影响较大，因而应采用一点接地当信号工作频率大于10MHz时，地线阻抗变得很大，此时应尽量降低地线阻抗，应采用就近多点接地当工作频率在1~10MHz时，如果采用一点接地，其地线长度不应超过波长的1/20，否则应采用多点接地法高频电路宜采用多点串联接地，地线应短而粗，高频元件周围尽量布置栅格状大面积接地铜箔(2) 将数字电路与模拟电路分开电路板上既有高速逻辑电路，又有线性电路，应使它们尽量分开，而两者的地线不要相混，分别与电源端地线相连要尽量加大线性电路的接地面积(3) 尽量加粗接地线若接地线很细，接地电位则随电流的变化而变化，致使电子设备的定时信号电平不稳，抗噪声性能变坏因此应将接地线尽量加粗，使它能通过三倍于印制线路板的允许电流如有可能，接地线的宽度应大于3mm(4) 将接地线构成闭环路设计只由数字电路组成的印制线路板的地线系统时，将接地线做成闭环路可以明显的提高抗噪声能力其原因在于：印制线路板上有很多集成电路元件，尤其遇有耗电多的元件时，因受接地线粗细的限制，会在地结上产生较大的电位差，引起抗噪声能力下降，若将接地结构成环路，则会缩小电位差值，提高电子设备的抗噪声能力(5) 当采用多层线路板设计时，可将其中一层作为“全地平面”，这样可减少接地阻抗，同时又起到屏蔽作用我们常常在印制板周边布一圈宽的地线，也是起着同样的作用(6) 单层PCB的接地线在单层（单面）PCB中，接地线的宽度应尽可能的宽，且至少应为1.5mm(60mil)由于在单层PCB上无法实现星形布线，因此跳线和地线宽度的改变应当保持为最低，否则将引起线路阻抗与电感的变化(7) 双层PCB的接地线在双层（双面）PCB中，对于数字电路优先使用地线栅格/点阵布线，这种布线方式可以减少接地阻抗、接地回路和信号环路像在单层PCB中那样，地线和电源线的宽度最少应为1.5mm另外的一种布局是将接地层放在一边，信号和电源线放于另一边在这种布置方式中将进一步减少接地回路和阻抗此时，去耦电容可以放置在距离IC供电线和接地层之间尽可能近的地方(8) PCB电容在多层板上，由分离电源面和地面的绝缘薄层产生了PCB电容在单层板上，电源线和地线的平行布放也将存在这种电容效应PCB电容的一个优点是它具有非常高的频率响应和均匀的分布在整个面或整条线上的低串连电感，它等效于一个均匀分布在整个板上的去耦电容没有任何一个单独的分立元件具有这个特性(9) 高速电路与低速电路布放高速电路和元件时应使其更接近接地面，而低速电路和元件应使其接近电源面(10) 地的铜填充在某些模拟电路中，没有用到的电路板区域是由一个大的接地面来覆盖，以此提供屏蔽和增加去耦能力但是假如这片铜区是悬空的（比如它没有和地连接），那么它可能表现为一个天线，并将导致电磁兼容问题(11) 多层PCB中的接地面和电源面在多层PCB中，推荐把电源面和接地面尽可能近的放置在相邻的层中，以便在整个板上产生一个大的PCB电容速度最快的关键信号应当临近接地面的一边，非关键信号则布置靠近电源面(12) 电源要求当电路需要不止一个电源供给时，采用接地将每个电源分离开但是在单层PCB中多点接地是不可能的一种解决方法是把从一个电源中引出的电源线和地线同其他的电源线和地线分隔开，这同样有助于避免电源之间的噪声耦合5．模拟数字混合线路板的设计如何降低数字信号和模拟信号间的相互干扰呢？有两个基本原则：第一个原则是尽可能减小电流环路的面积；第二个原则是系统只采用一个参考面相反，如果系统存在两个参考面，就可能形成一个偶极天线(注：小型偶极天线的辐射大小与线的长度、流过的电流大小以及频率成正比)；而如果信号不能通过尽可能小的环路返回，就可能形成一个大的环状天线(注：小型环状天线的辐射大小与环路面积、流过环路的电流大小以及频率的平方成正比)在设计中要尽可能避免这两种情况有人建议将混合信号电路板上的数字地和模拟地分割开，这样能实现数字地和模拟地之间的隔离尽管这种方法可行，但是存在很多潜在的问题，在复杂的大型系统中问题尤其突出最关键的问题是不能跨越分割间隙布线，一旦跨越了分割间隙布线，电磁辐射和信号串扰都会急剧增加在PCB设计中最常见的问题就是信号线跨越分割地或电源而产生EMI问题了解电流回流到地的路径和方式是优化混合信号电路板设计的关键许多设计工程师仅仅考虑信号电流从哪儿流过，而忽略了电流的具体路径如果必须对地线层进行分割，而且必须通过分割之间的间隙布线，可以先在被分割的地之间进行单点连接，形成两个地之间的连接桥，然后通过该连接桥布线这样，在每一个信号线的下方都能够提供一个直接的电流回流路径，从而使形成的环路面积很小采用光隔离器件或变压器也能实现信号跨越分割间隙对于前者，跨越分割间隙的是光信号；在采用变压器的情况下，跨越分割间隙的是磁场还有一种可行的办法是采用差分信号：信号从一条线流入从另外一条信号线返回，这种情况下，不需要地作为回流路径在实际工作中一般倾向于使用统一地，将PCB分区为模拟部分和数字部分模拟信号在电路板所有层的模拟区内布线，而数字信号在数字电路区内布线在这种情况下，数字信号返回电流不会流入到模拟信号的地只有将数字信号布线在电路板的模拟部分之上或者将模拟信号布线在电路板的数字部分之上时，才会出现数字信号对模拟信号的干扰出现这种问题并不是因为没有分割地，真正原因是数字信号布线不适当在将A/D转换器的模拟地和数字地管脚连接在一起时，大多数的A/D转换器厂商会建议：将AGND和DGND管脚通过最短的引线连接到同一个低阻抗的地上如果系统仅有一个A/D转换器，上面的问题就很容易解决将地分割开，在A/D 转换器下面把模拟地和数字地部分连接在一起采取该方法时，必须保证两个地之间的连接桥宽度与IC等宽，并且任何信号线都不能跨越分割间隙如果系统中A/D转换器较多，例如10个A/D转换器怎样连接呢？如果在每一个A/D转换器的下面都将模拟地和数字地连接在一起，则产生多点相连，模拟地和数字地之间的隔离就毫无意义而如果不这样连接，就违反了厂商的要求最好的办法是开始时就用统一地将统一的地分为模拟部分和数字部分这样的布局布线既满足了IC器件厂商对模拟地和数字地管脚低阻抗连接的要求，同时又不会形成环路天线或偶极天线而产生EMC问题混合信号PCB设计是一个复杂的过程，设计过程要注意以下几点：(1) PCB分区为独立的模拟部分和数字部分(2) 合适的元器件布局(3) A/D转换器跨分区放置(4) 不要对地进行分割在电路板的模拟部分和数字部分下面敷设统一地(5) 在电路板的所有层中，数字信号只能在电路板的数字部分布线；模拟信号只能在电路板的模拟部分布线(6) 实现模拟和数字电源分割(7) 布线不能跨越分割电源面之间的间隙(8) 必须跨越分割电源之间间隙的信号线要位于紧邻大面积地的布线层上(9) 分析返回地电流实际流过的路径和方式(10) 采用正确的布线规则6．PCB设计时的电路措施我们在设计电子线路时，比较多考虑的是产品的实际性能，而不会太多考虑产品的电磁兼容特性和电磁骚扰的抑制及电磁抗干扰特性用这样的电路原理图进行PCB的排板时为达到电磁兼容的目的，必须采取必要的电路措施，即在其电路原理图的基础上增加必要的附加电路，以提高其产品的电磁兼容性能实际PCB设计中可采用以下电路措施：(1) 可用在PCB走线上串接一个电阻的办法，降低控制信号线上下沿跳变速率(2) 尽量为继电器等提供某种形式的阻尼（高频电容、反向二极管等）(3) 对进入印制板的信号要加滤波，从高噪声区到低噪声区的信号也要加滤波，同时用串终端电阻的办法，减小信号反射(4) MCU无用端要通过相应的匹配电阻接电源或接地或定义成输出端，集成电路上该接电源、地的端都要接，不要悬空(5) 闲置不用的门电路输入端不要悬空，而是通过相应的匹配电阻接电源或接地闲置不用的运放正输入端接地，负输入端接输出端(6) 为每个集成电路设一个高频去耦电容每个电解电容边上都要加一个小的高频旁路电容(7) 用大容量的钽电容或聚酯电容而不用电解电容作电路板上的充放电储能电容使用管状电容时，外壳要接地结束语印制线路板是电子产品最基本的部件，也是绝大部分电子元器件的载体当一个产品的印制线路板设计完成后，可以说其核心电路的骚扰和抗扰特性就基本已经确定下来了，要想再提高其电磁兼容特性，就只能通过接口电路的滤波和外壳的屏蔽来“围追堵截”了，这样不但大大增加了产品的后续成本，也增加了产品的复杂程度，降低了产品的可靠性可以说一个好的印制线路板可以解决大部分的电磁骚扰问题，只要同时在接口电路排板时增加适当瞬态抑制器件和滤波电路就可以同时解决大部分抗扰度问题印制线路板的电磁兼容设计是一个技巧性很强的工作，同时，也需要大量的经验积累一个电磁兼容设计良好的印制板是一个完美的“工艺品”，是无法抄袭和照搬的但这并不是说我们的印制线路板就不必考虑产品的电磁兼容性能，只有通过外围电路和外壳进行补救了只要我们在PCB设计中能遵守本文所罗列的设计规则，也可以解决大部分的电磁兼容问题，再通过少量的外围瞬态抑制器件和滤波电路及适当的外壳屏蔽和正确的接地，就可以完成一个满足电磁兼容要求的产品若我们注意平时的经验和技术的积累和总结，最终我们也可以成为PCB“工艺品”设计大师，设计出自己的PC B“工艺极品”。
PCB板地线与接地技术
PCB板地线与接地技术PCB,自问世以来一直处于发展之中,尤其是20世纪80年代家电发展、90年代信息产业的崛起,大大推进了PCB设计技术、制造工艺与PCB工业的发展。
地线与接地是PCB板设计中的一个重要方面,其实现方式与PCB板上的功能电路、器件、高密化、高速化有关。
高速化还必须考虑高频谐波(常取10倍频),时钟信号上升边沿速率。
地线与接地设计在PCB 三个发展阶段中,在解决EMC方面积累了丰富经验的重要措施之一。
之一。
通孔插装技术(THT) 用PCB阶段,或用于以DIP器件为代表的PCB阶段。
40到80年代。
主要特点：镀(导)通孔起到电气互连和支撑器件引腿的双重作用。
提高密度主要靠减少线宽/间距。
之二。
表面安装技术(SMT)用PCB阶段,或用于QFP和走向BGA器件为代表的PCB阶段。
90年代到90年代中后期,PCB专业企业相继完成THT用PCB走向SMT用PCB的技术改造。
主要特点：镀(导)通孔只起到电气互连作用。
提高密度主要靠减少镀(导)通孔直径尺寸和采用埋盲孔结构。
之三。
芯片级封装(CSP)用PCB阶段,或用于SCM/BGA与MCM/BGA 为代表的MCM-L及其母板PCB阶段。
主要的典型产品是新一代的积层式多层板(BUM)。
主要特点：从线宽/间距(＜0.1mm)、孔径(Φ＜0.1mm)到介质厚度(＜0.1mm)等全方位地进一步减少尺寸,使PCB达到更高的互连密度,以满足CSP的要求。
BUM于90年代出现,目前已步入生产阶段。
几个有关术语：接地通用术语,量身定制。
词前必须加修饰语。
示例(英国术语),是在建筑的接入线中,安全接地线对地的连接。
接地方法 所选择的一种满足特定要求的引导电流的最佳方法。
接地环路 包括一个作为接地电位元件(面、引线、导线)的电路,返回电流可以通过这个元件(面、引线、导线)返回。
一个电路中至少有一个接地环路。
地环路包括一些导电元件(如平板、走线及导线) 的电路,假定其具有地电位,有回流穿过。
PCB设计与接地方法
PCB设计与接地方法1.整体考虑2.音频考虑3.噪声考虑4.EMC考虑5.PCB走线的3-W法则6.PCB拐角走线个别论述:1.整体考虑1.1常用星点接地（一点接地）方法优点:不会产生串联相互干涉如果不能100%遵循,需要个别小心考虑当中如何选择星点?有2个板本:第一板本电源滤波大电容为星点第二板本机壳为星点1.2调谐器(RF)接地及小信号接地调谐器RF前端及它的屏蔽壳必须接机壳为地线，低信号接地可以调谐器地线分支出1.3MCU及KB接地MCU及KB可共同接地，该接地点经由窄小引线接上主地或机壳1.4伺服PCB接地方法四类接地分类，马达驱动器/音频/数字/RF电路接地方法.各自一块单独铜箔为地，经由窄小引线连通.马达地经螺丝钉收紧机芯.接主板地1.5信号输送方法信号线及信号地线同时并行输送可以减小噪音2.音频考虑信号电流产生磁场,电源线有许多噪音信号及噪音大电流产生的噪音电磁场,清楚信号电流方向及它的大小强度,将信号电流电路面积减小,可以减小电感耦合.相应的电源线的地线应平行分布（并行的或并列的）以使回路面积最小化进而降低回路阻抗□ND flL——VC=CVES小信号线路走线应该不许接近数字电路或噪音信号,可加屏蔽在PCB板相邻层上的信号线应相互垂直（成90°）,这样能使串音最小化。
3.噪声考虑电源在PCB的入口点应被去耦。
电源应位于PCB的电源入口点，并尽快靠近大电流电路（功放IC）。
使导线间面积最小化进而使电感最小化）。
当将排线附于PCB 上时，可能的话要提供多路接地回路以使回路面积最小化。
•oeooeoe•00□roundS-ig tfioJSigiLal分散地线的运用VCC（干净电源）线路和信号线绝不能与未过滤的（不干净的）传送电池、点火、高电流或快速转换信号的线路平行。
通常将信号线和相关的接地回路放得越近越好以使电流回路面积最小化（见图）。
小信号或外围电路应离I/O 连接器越近越好，并远离高速数字电路、高电流电路或未过滤的电源电路。
PCB设计电路中各种地的接地处理.doc
PCB 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(数字量)信号的零电位。
(2) 摹拟地：是各种摹拟量信号的零电位。
(3) 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。
(5) 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。
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：(1) 控制系统宜采用一点接地。
普通情况下，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非什么大问题，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；但一点接地不合用于高频，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。
普通来说，频率在1MHz 以下,可用一点接地；高于10MHz 时，采用多点接地；在1〜10MHz 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mV 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份与大地浮置起来，这种方法简单，但整个系统与大地绝缘电阻不能小于50M Q 。
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。
还有一种方法，就是将机壳接地，其余部份浮空。
这种方法抗干扰能力强，安全可靠，但实现起来比较复杂。
(4) 摹拟地。
摹拟地的接法十分重要。
为了提高抗共模干扰能力，对于摹拟信号可采用屏蔽浮技术。
对于具体摹拟量信号的接地处理要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。
PCB设计中关于接地方面的经典处理方法！
PCB设计中关于接地方面的经典处理方法！模拟地/数字地以及模拟电源/数字电源只不过是相对的概念。
提出这些概念的主要原因是数字电路对模拟电路的干扰已经到了不能容忍的地步。
目前的标准处理办法如下：1. 地线从整流滤波后就分为2根，其中一根作为模拟地，所有模拟部分的电路地全部接到这个模拟地上面;另一根为数字地，所有数字部分的电路地全部接到这个数字地上面。
2. 直流电源稳压芯片出来，经过滤波后同样分为2根，其中一根经过LC/RC滤波后作为模拟电源，所有模拟部分的电路电源全部接到这个模拟电源上面;另一根为数字电源，所有数字部分的电路电源全部接到这个数字电源上面。
注意：模拟地/数字地以及模拟电源/数字电源除了在电源的开始部分有一点连接外，不能再有任何连接。
AVCC：模拟部分电源供电;AGND：模拟地DVCC：数字部分电源供电;DGND：数字地这样区分是为了将数字部分和模拟部分隔离开，减小数字部分带给模拟电路部分的干扰。
但这两部分不可能完全隔离开，数字部分和模拟部分之间是有连接的所以，在供电时至少地应该是在一起的，所以AGND和DGND之间要用0欧姆的电阻或磁珠或电感连接起来，这样的一点连接就能够减小干扰。
同样，如果两部分的供电电源相同也应该采用这样的接法。
在电子系统设计中，为了少走弯路和节省时间，应充分考虑并满足抗干扰性的要求，避免在设计完成后再去进行抗干扰的补救措施。
形成干扰的基本要素有三个：(1)干扰源，指产生干扰的元件、设备或信号，用数学语言描述如下：du/dt，di/dt大的地方就是干扰源。
如：雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可能成为干扰源。
(2)传播路径，指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。
典型的干扰传播路径是通过导线的传导和空间的辐射。
(3)敏感器件，指容易被干扰的对象。
如：A/D、D/A变换器，单片机，数字IC，弱信号放大器等。
抗干扰设计的基本原则是：抑制干扰源，切断干扰传播路径，提高敏感器件的抗干扰性能。
中兴设计规范与指南pcb接地设计
接地类型与选择
接地类型
根据不同的应用需求，常见的接地类型包括单点接地、多点 接地和混合接地。单点接地适用于低频电路，多点接地适用 于高频电路，混合接地则适用于复杂电路系统。
选择原则
在选择接地类型时，需要考虑电路的工作频率、信号特征、 设备尺寸和布局等因素，以选择最适合的接地方式。
接地设计的基本原则
04
PCB接地设计实践
实际案例分析
案例一
某通信设备PCB接地设计，通过合理 的接地布局和布线，有效降低了电磁 干扰和信号失真，提高了设备性能。
案例二
某医疗设备PCB接地设计，采用单点 接地和多点接地相结合的方式，满足 了设备对低噪声和高可靠性的要求。
常见问题与解决方案
问题一
地线阻抗过高导致信号传输质量下降。
加强接地点的连接和加固，确保良好的接地效果。
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接地布局规范
接地布局应遵循简洁、 清晰的原则，避免不 必要的连线交叉和重 叠。
合理规划接地点的位 置，以便于连接地线， 降低接地阻抗。
确保接地平面完整， 避免出现断裂或缺口， 以保证良好的接地效 果。
接地线宽与间距规范
01
根据电流大小和布线密度，选择 合适的接地线宽，以满足电气性 能和机械强度的要求。
电源和信号的回路设计应遵循一定的 规则，如尽量减小回路的面积、避免 形成封闭的环路等，以减少电磁干扰 和信号失真。
减小地线阻抗
地线阻抗是影响PCB性能的重要因素之一。在接地设计中， 应采取措施减小地线阻抗，以提高电路的性能和稳定性。
减小地线阻抗的方法包括增加地线的宽度、使用多层PCB等 。此外，合理规划地线的布局和走向，避免形成不必要的直 角和锐角，也有助于减小地线阻抗。
中兴设计规范与指南-pcb接地设计
02
PCB接地设计规范
接地线宽与间距
接地线宽
根据电流大小和PCB板的厚度，选择合适的接地线宽。一般来说，接地线宽应不小 于2mm，以减小电阻和电感。
间距
接地线间距应保持均匀，避免过密或过疏，以确保良好的电流流动和散热效果。
接地层与过孔设计
接地层
多层PCB应至少有一层专门用作接地层，以便为电子元件提 供稳定的参考电平。接地层应覆盖整个PCB板面积，并尽量 减少分割。
中兴设计规范与指南pcb接地设计
• PCB接地设计概述 • PCB接地设计规范 • PCB接地设计指南 • PCB接地设计实践
目录
01
PCB接地设计概述
定义与重要性
定义
PCB接地设计是指为电路板提供 一个公共的参考电位，确保电路 正常、稳定地工作。
重要性
接地是电路中不可或缺的一部分 ，良好的接地设计可以有效地抑 制电磁干扰、提高电路性能和稳 定性。
对于高速信号，应特别注意信号地的 连续性和稳定性，可以采用特殊的地 平面处理技术，如大面积接地、地平 面填充等。
信号地应尽量保持连续，避免出现断 点和突变，以减小信号间的电位差和 噪声。
混合地设计
01
在一些复杂的PCB设计中，可能同时存在电源地和信号地，需要进行混合地设 计。
02
混合地设计应充分考虑电源和信号的特点和需求，合理规划地线的布局和连接 方式，以减小干扰和噪声，提高PCB的性能。
接地布局与布线规则
接地布局
在布局阶段，应优先考虑将电子元件的地线连接到最近的接地层上，以减小地线长度和电阻。同时， 应避免形成地环路，以减小电磁干扰。
布线规则
在布线阶段，应遵循一定的规则，如避免直角布线、保持线宽一致、避免形成天线效应等，以提高 PCB的可靠性和稳定性。
PCB版接地设计经典
2019/11/15
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多层板的接地设计
（续）
参考平面被分割的影响
等效
2019/11/15
设计人员常犯的错误是，认为时钟信号很重要，所 以要把它走在地网络平面上，如左图。如此会带来 以下问题：
（1）若该地网络平面相邻的不是另一地平面，时钟 信号线离地平面较远，中间还有信号层，造成时钟 信号线本身的阻抗难以控制，造成信号完整性问题；
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双面板接地设计
（续）
栅格形地结构
* 栅格形地结构，电源和地分别从PCB的顶层和底层，以正交方式引出，在电源和地交叉 处放置去耦电容，电容的两端分别接电源和地。
* 与梳形比较，栅格形地结构信号回路较小。栅格形地结构适用于低速的CMOS和普通的 TTL电路，但应该注意对较高速的信号加足够的地保护，使回路面积和回流路径的电感 达到最小。
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PCB接地设计原 则
共模干扰、串扰和幅射干扰都与PCB的接地设计有密切的关系。 一个好的设计可以有效控制信号回路的阻抗和回路面积，以及干 扰电流的幅度。
确定高di/dt 、高dv/dt电路（产生辐射） PCB设计开始时，首先要确定电路中可能的干扰源。一般是高di/dt 、高 dv/dt电路，如：时钟、总线缓冲器/驱动器、高功率振荡器。在PCB布 局、布线和检查时对它们给予特别关注。
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PCB接地设计原则
（续）
接口地保持“干净”， 使噪声无法通过耦合出入系统
出入PCB板信号，特别是通过电缆连接的信号易将噪声耦合出入 系统，注意保持I/O地不受到共模干扰。接口部分的电源地尽量采 用平面。
PCB单点接地
PCB单点接地
一点接地，什么是一点接地
一点接地的形式如下图所示，图中将各级内部的接地元件，即本级电路的发射极，基极和集电极的所有接地元件，均安排在一个接地点上与地线相接。
如此，就能有效地防止交流信号通过接地元件的发散与捡拾，
使地线纯洁。
在实际电路布局时，各级的接地元件较多，因此不可能将这些元件同时穿入一个穿线孔内，而是将本级接地元件尽可能就近安排在公共线的一段或一个区域内，如图所示，有时遇到元件体积限制或排列上的缘故，就近安排有困难时，也可采取图2那样，从地线上引出接地分支或接地岛，同样可达到一点接地的成效。
一点接地应注意的问题
行输出级的一点接地元件区分。
PCB单点接地
给个详细点的。
接地是电路系统设计中的一个很重要问题。
目前，大多数数字电路都是以地为参考电压（ECL电路以电源为参考电压），只有所有的地都保持相同的电位，数字信号才能被正确的传送和接收；此外，良好的接地对电磁场有很好的屏蔽作用，能释放设备机壳上积累的大量的电荷，从而避免产生静电放电效应。
电子设备中地线结构大致有系统地、机壳地（屏蔽地）、数字地（逻辑地）和模拟地等，合理的应用接地技术，就能大大提高系统的抗干扰能力，减少EMI。
接地的方式可以分为三种：单点接地，多点接地和混合接地。
其中单点接地该可以分为串联单点接地和并联单点接地两种（见图1-8-7）：图1-8-7单点接地指所有电路的地线接到公共地线的同一点，以减少地回路之间的相互干扰。
其中，串联单点接地指所有的器件的地都连接到地总线上，然后通过总线连接到地汇接点（如图1-8-8中a图）。
由于大家共用一根总线，会出现较严重的共模耦合噪声，同时由于对地分布电容的影响，会产生并联谐振现象，大大增加地线的阻抗，这种接法一般只用于低于1M的电路系统里。
并联单点接地指所有的器件的地直接接到地汇接点，不共用地总线（如图1-8-8中b图）。
可以减少耦合噪声，但是由于各自的地线较长，地回路阻抗不同，会加剧地噪声的影响，同样也会受到并联谐振的影响，一般使用的频率范围是1M到10MHZ之间。
实际的情况中可以灵活采用这两种单点接地方式，比如，可以将电路按照信号特性分组，相互不会产生干扰的电路放在一组，一组内的电路采用串联单点接地，不同组的电路采用并联单点接地。
这样，既解决了公共阻抗耦合的问题，又避免了地线过多的问题。
总的来说，单点接地适用于较低的频率范围内，或者线长小于1/20波长的情况。
多点接地指系统内各部分电路就近接地，比如，设备内电路都以机壳为参考点，而各个设备的机壳又都以地为参考点。
这种接地结构能够提供较低的接地阻抗，这是因为多点接地时，每条地线可以很短；而且多根导线并联能够降低接地导体的总电感。
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于数模混合电路，根据单板电路的具体情况，可采用以下三种方式： 分割； 分割 + 桥接； 分 但不分割。
分割 -- 适用于数字电路与模拟电路之间没有信号联系
•布局时将数字电路和模拟电路分开，器件 排列尽量紧凑，布线时避免数字电路的信 号跨越模拟电路区域，避免模拟电路的信 号跨越数字电路区域。两个区域隔离足够 的距离。数字地与模拟地分割，然后在插 座处单点连接，见左图。这样能最大限度 地抑制数字电路对模拟电路的干扰。
•（2）由于时钟信号线走在地网络平面上会造成平 面被分割，使分割带之上的信号回路必须绕分割带 ，回路面积增大。当分割带之上的信号线较多时， 累积的大信号回路产生的EMI将不可忽视。
PCB版接地设计经典
多层板的接地设计（
续）
ß 参考平面上隔离盘尺寸过大的影响
走线时，将信号过孔密集地整齐排列会在参考平面上产生开槽的效果
PCB版接地设计经典
多层板的接地设计（
续）
ß 参考平面的处理
（1） 电源平面紧靠地平面 （仅限于高频电路） 当电路的工作频率很高（如：大于100MHz）时，电源平面应该紧靠地平面，这样可以最大化电 平面与地平面的电容耦合，降低电源的噪声。
（2）多个地平面用过孔相连 当PCB中有多个地平面层时，应该在板上用较多分散的过孔将地平面连接在一起，特别在信号集 换层的地方，以便为换层的信号提供较短回路和降低辐射。如图在平面的周用过孔将地平面连接 在一起，可以有效的降低PCB对外的辐射。
2021/2/23
PCB版接地设计经典
多层板的接地设计（
续）
ß 信号回流
•当信号的频率较低时, 信号的回流主要沿最低 电阻路径，即几何最短 路径,如图（a）。
•当信号达到一定频率 （F>1KHz）时,信号的 回流集中沿最低电感路 径，如图（b），返回 电流主要沿印制线的下 方回流。图中的虚线表 示信号的回流。
多层板的接地设计（
续）
•VCC
•无损耗传输线等效电路
•GND
ß 由回路的构成可以得出：
1）回路的构成上，电源平面与地网络平面同样重要； 2）滤波电容不仅起平滑电源、为电源去耦的作用。它还在信号回路中起桥梁作用 3）应该纠正所有信号只能从地回流、电源平面不重要的片面观点。
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ß 梳形电源、地结构
• * 任何电路都不宜直接采用梳形的地结构，由图可以看出信号的回流都必须折回根 ，回路面积大。但只要对较重要的信号加以地保护，布线完成之后将空的地方都敷上 铜皮，并用多个过孔将两层的地连接在一起，这个缺陷可以得到弥补。这种结构只适 于低速电路，PCB上信号的走向较单一，而且走线密度较低的情况。
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2021/2/23
PCB版接地设计经典
多层板的接地设计（
续）
ß 分割 + 桥接 -- 适用于数字电路与模拟电路之间联系的信号线较少且集中
分区但不分割 -- 适用于数字电路与模拟电路之间联系的信号线较多且难以集中在一块
•
将数字电路和模拟电路分区布局，布线时避免数字电路内部的信号跨越模拟电路区
（4） 满足对称原则
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2021/2/23
PCB版接地设计经典
PCB接地设计原则（
续）
接口地保持“干净”， 使噪声无法通过耦合出入系统
出入PCB板信号，特别是通过电缆连接的信号易将噪声耦合出入 系统，注意保持I/O地不受到共模干扰。接口部分的电源地尽量采 用平面。
电路合理分区，控制不同模块之间的共模电流
•
对于纯数字电路，应该注意按电路工作速率高、中、低以及I/O
•
进行分区。以减少电路模块之间的共模电流。
贯彻系统的接地方案
•
PCB上的接地设计，应该符合设备系统的总接地方案。
•
特别是单板、背板，以及与机框机架需要搭接的地方，PCB上应
•
该 备有系统要求的安装孔、喷锡或采用其它镀层的导电接触面。
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2021/2/23
PCB版接地设计经典
双面板接地设 计
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2021/2/23
PCB版接地设计经典
双面板接地设计（
续）
ß 栅格形地结构
• * 栅格形地结构，电源和地分别从PCB的顶层和底层，以正交方式引出，在电源和地 交叉处放置去耦电容，电容的两端分别接电源和地。
• * 与梳形比较，栅格形地结构信号回路较小。栅格形地结构适用于低速的CMOS和 通的TTL电路，但应该注意对较高速的信号加足够的地保护，使回路面积和回流路径 电感达到最小。
域，避免模拟电路内部的信号跨越数字电路区域。地层并不分割，是一完整的层面，
证两个电路之间联系的信号有最小的信号回路。
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2021/2/23
PCB版接地设计经典
多层板的接地设计（
续）
ß 信号回路的桥接 当较重要的信号不得不跨越参考平面时，可以采用以下的桥接方法：
（1） 跨线桥接
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2021/2/23
PCB版接地设计经典
串
扰
ß PCB上相邻的印制线之间存在互感和耦合电容，当 信号电压或电流随时间快速变化时,会对周围的信号 产生不可忽视的串扰。图（a）是串扰的等效电路。 图（b）是集总参数下串扰（Crosstalk）与线间距 和印制线离地平面（参考平面）高度H之间的关系。
当信号层数多需要加隔离层时，宜加地平面作为隔离层，不要加电源层作为隔离层。
（5）控制好平面的延伸区域
在进行电源地平面设计时，应该控制好平面的延伸区域。避免不同类型电路的参考平面交叠，平行的带电平面之间存在电容耦合 见图，模拟电源平面Analog P和数字地平面 Digital G之间会相互耦合。见等效电路。
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2021/2/23
PCB版接地设计经典
多层板的接地设计（
续）
ß PCB的叠层设计
PCB的叠层设计不是层的简单堆叠，地层的安排是关键，它与信号的安排 和走向有密切的关系。一般应按以下原则进行叠层设计：
（1） 满足信号的特征阻抗要求
（2） 满足信号回路最小化原则
（3） 满足最小化PCB内的信号干扰要求
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2021/2/23
PCB版接地设计经典
工作 地
ß 工作地——信号回路的电位基准点（直流电源的负 极或零伏点），在单板上可分为数字地GNDD与模拟 地GNDA。数字地连接数字元器件接地端，模拟地连 接模拟元器件接地端。
理想的工作地是电路参考点的等电位平面。但在实际的 设计中，工作地被作为信号电流的低阻抗回路和电源的 供电回路。这样就会产生常遇到的三个问题：共模干扰 、信号串扰和幅射。
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2021/2/23
•信号层 •电源地平面
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多层板的接地设计（
续）
ß 参考平面的设计
在实际的设计Байду номын сангаас，完全禁止平面分割是不现实和不经济的。例如：
⑴ 芯片的低功耗化和单板功能的复杂化，有时一个PCB板上会有三种以上的工作电源，安排每种电源一层是不合 的，可把几种不同的电源安排在同一层面上，这样，一个层面就被不同的电源网络所分割。
•
对于混合电路，若数字地与模拟地分割，不会出现或能够很好解
•
决信号跨越和信号回路的问题，可以采用分割。 否则，建议采用
•
“分区但不分割”的方法。即：局部和布线时严格区分数字与模拟
•
区域，避免数字信号与模拟信号出现公共回流路径。但地层并不
•
分割开。避免信号跨越而形成大的信号回路。
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确定高di/dt 、高dv/dt电路（产生辐射） • PCB设计开始时，首先要确定电路中可能的干扰源。一般是高di/dt
高dv/dt电路，如：时钟、总线缓冲器/驱动器、高功率振荡器。在PC 布局、布线和检查时对它们给予特别关注。
确定敏感电路（易受干扰） • 确定电路中易受干扰的敏感电路，如：低电平模拟电路，高速数据和
ß 如图（b），当出入PCB的电缆上存在共模电流时，会产生共模幅射。幅射的 场强度与共模电流的大小、共模电流的频率、线的长度成正比。同时，它也 对PCB上的电路产生共模干扰。
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2021/2/23
PCB版接地设计经典
PCB接地设计原 则
ß 共模干扰、串扰和幅射干扰都与PCB的接地设计有密切的关系。 个好的设计可以有效控制信号回路的阻抗和回路面积，以及干扰 电流的幅度。
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2021/2/23
PCB版接地设计经典
多层板的接地设 计
ß 有完整地平面的多层板之优点
• (1) 信号提供较稳定的参考电平和低电感的信号回路，使所有 • 信号线具有确定的阻抗值； • (2) 为电路提供低电感的工作电源供电； • (3) 可以控制信号间的串扰。
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钟。在设计时注意隔离和保护。
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2021/2/23
PCB版接地设计经典
PCB接地设计原则（
续）
最小化地电感和信号回路 信号线应该尽量短，信号回路面积尽量小。对速度较高的电路应 用有地平面的多层板。 关键电路包括器件和走线，应尽量远离板的边缘。板的边缘存在 较强的干扰场。
地平面分割与不分割的合理应用
•信号频率较高时 •的回流分布
学习改变命运,知 识创造未来
2021/2/23
PCB版接地设计经典