单片机抗干扰技术(3)接地PPT教学课件

2020/12/09
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（2） 数字地 又叫逻辑地。 数字电路的零电位，它是逻辑电平的基准电位。
数字地噪音太大，可能造成逻辑错误。
数字逻辑门电路会在地线上产生比较大的噪音。
数字地应该与模拟地分开。
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（3） 交流地 交流电网的电源地线。 它是有较大噪音的，是噪音地。
（4）直流地 直流电源的地。 一般来说 用于模拟电路的直流电源的地——模拟地 用于数字逻辑电路的直流电源——逻辑地（数字地） 还有用于功率驱动电路的直流电源的地——这里主要是指该直 流电源的地。
GND
GND
磁珠
总电源进线
AGND
AGND
还可以不进行地线分割，整个地线层是一个整体。 这时注意模拟元件与数字元件的排列，数字地与模拟地接不同 的区域。
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10.5 电源
前面已经讨论过电源。 各种电源抗干扰方法。 1. 电网干扰的滤除 （1）瞬态抑制二极管——TVS 与稳压二极管符号，在电路中的连接方法相同。 平时处于高祖状态； 在承受反向电压高于额定值——在10-12SEC内变为低阻，吸收 干扰能量，使电压维持在特定值。 （2）回避法——专线供电，避免供电网络的强干扰
AGND GND
GND
D/A芯片
GND AGND
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但许多情况，数字地与模拟地又必须连接，这时应该如何处理？
仅在一点处将他们连接——在各自的电源的地线。
A/D芯片
单片机
～
+
-
+V
AGND
～
在AD或DA芯片的下方 或电源的总进线处一点连接
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AGND GND
GND
D/A芯片
GND AGND
电路1
电路2
电路1
R1
I1
I2
I3
R1
R2
R3
特点：所有电路将接地信号直接接待公共地线上。 优点：接地简单 缺点：接地线有接地电阻，电路间会产生相互干扰。
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（2） 并联一点接地
特点：每个电路用一根专用接地导线，将地线引到一个总的接 地点——系统地。
电路1
电路2
电路1
R1 I1 R2
电路1 I1
电路2 I2
电路1 I3
在一点接地的基础上，每个电路再通过一个电感、或电容进行 单点接地
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4 数字地与模拟地的连接技术
数字地、模拟地必须分别接地。
即使是同一个芯片——例如AD、DA芯片上的数字地、模拟地
也应该分别接地。
A/D芯片
单片机
～
+
-
+V
AGND
～
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I2 R3
I3
优点：电路互不影响 缺点：接地复杂。
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2. 多点接地
系统内各部分电路就近接地。 例如： 一个设备内的电路以机壳为参考点 不同设备有以地为参考点。 多层PCB设计时，每个IC的地通过过孔与PCB的地线层连接， 就属于多点接地。
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3. 混合接地 单点接地与多点接地的混合。
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2. 直流稳压电源 使用隔离变压器，削弱电网干扰引起直流电源的干扰 使用低通滤波器 使用交流稳压电源
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10.4 接地技术
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10.4.1 计算机控制系统中的地线
一般会有如下几种 （1）模拟地。
模拟信号的零电位（基准）。
放大器、采样保持器、AD变换器的模拟输入信号端、DA转换 器的模拟输出信号端。
对于信号检测，信号小，模拟地线上的噪音直接影响测量精度， 甚至可能造成测量数据不可靠。
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（5）安全地 目的是使设备机壳与大地等电位，以避免设备机壳带电影响人 体安全和设备安全。 安全地又叫做保护地或机壳地、屏蔽地。 这里的机壳包括 设备外壳、机架、 屏蔽壳（罩）等。
（6）系统地 以上几种地的最终回流点，直接与大地相连。
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10.4.2 常用的接地方法 1. 一点接地 2. 特点：所有电路的地线接到公共地线的同一点。 3. （1）串联一点接地
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在电源的 该位置连 接
IC1
V1
7 80 5
1
V in
C1
1 00 U F
C2
GND 2
+V
+5V
3
C3
C4
10U/16V 0. 1
IC2
V2
7 80 5
1
V in
C5
1 00 U F
C6
GND 2
V CC
+5V
3
C7
C8
10U/16V 0. 1
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增加磁珠，可防止两边的噪声相互干扰。
AGND
GND
磁珠相当于一个带阻滤波器，对某个频带的噪音具有很强的抑 制作用，对直流几乎没有阻碍作用，相当于直流是连接在一起 的——电位基准在一起，但可以隔离两边的噪音。
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在PCB设计中，有时在PCB的地线层分割出模拟地和数字地两 部分，这是设计PCB板时，要注意信号线不要跨过分割电源或 分割地线之间的间隙。