PCB接地设计

在电子产品设计中，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。
电子产品中地线结构大致有数字地（逻辑地）、模拟地、信号地、交流地、直流地、屏蔽地等。

（1）数字地：也叫逻辑地，是各种开关量（数字信号量）信号的零电位。可以理解为数字信号的地。（数字信号：是一种离散信号，在时间上不连续在幅值上离散，具体表现为0和1跳变的信号）
（2）模拟地：是各种模拟量信号的零电位。（模拟信号：在时间和幅值上都是连续的信号）
（3）信号地：通常为传感器的地。信号地一般根据传感器在其电路中的作用连接到相应的模拟地或数字地。
（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。有些干扰大的芯片有时会加一个金属屏蔽罩，这个屏蔽罩就会连接到屏蔽地。

在地线设计中应注意以下几点：

（1）正确选择单点接地与多点接地

• 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，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，常以一点作为接地点。采用单点接地时，一般采取并联单点接地，但是实际布线有困难时可部分串联后再并联接地。
  串联单点接地的缺点：后级电流流过时会对前级电路造成干扰，比如电路4的电流会对前级电路1、2、3造成影响。

• 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。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。

（2）数字地与模拟地分开

电路板上既有高速逻辑电路，又有线性模拟电路，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。
低频电路的地应尽量采用单点接地，实际布线有困难时可部分串联后再并联接地。
高频电路宜采用多点接地，地线应短而粗，高频元件周围尽量用栅格状大面积地箔。要尽量加大线性电路的接地面积。
一般来说模拟地和数字地要分开处理，然后通过细的走线连在一起，或者单点接在一起。
但是电源或地平面分割会造成干扰，比如通过两个平面的信号会突变、两个平面之间形成电位差；所以如果模拟部分附近的数字地还是很干净的话一般可以合在一起。现在对于干扰较小的电路一般是采用分区不分割的办法，即模数电路分区布局，地平面不分割。
如果模数干扰过大实在需要地平面分割时，要注意的是布线的时候尽量不要跨电源分割的地方，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。
建议采用桥接法地平面分割布线：

（3）接地线应尽量加粗。

若接地线用很细的线条，则接地电位则随电流的变化而变化，致使电子产品的定时信号电平不稳，抗噪声性能降低。因此应将接地线尽量加粗，使它能通过三倍于印制电路板的允许电流。在接地线时，尽量加大地线宽度，如有可能（几乎不可能，因为要考虑成本），接地线的宽度应大于 3mm。

（4）接地线构成闭环路。

设计只由数字电路组成的印制电路板的地线系统时，将接地线做成闭路可以明显地提高抗噪声能力。其原因在于：印制电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，会在地线上产生较大的电位差，引起抗噪能力下降，若将接地线构成环路，则会缩小电位差值，提高电子设备的抗噪声能力。
对于双面板，地线布置特别讲究，通过采用单点接地法，电源和地是从电源的两端接到印刷线路板上来的，电源一个接点，地一个接点。印刷线路板上，要有多个返回地线，这些都会聚到回电源的那个接点上，就是所谓单点接地。所谓模拟地、数字地、大功率器件地开分，是指布局布线分开，而最后所有的地都汇集到这个接地点上来。
单面板和双面板用单点接电源和单点接地、电源线、地线尽量粗，经济是能承受的话用多层板，通过多个电源或地层以减小电源，地的容生电感。