| 圖1各種接地方式分類 ◆ 單點(diǎn)接地 單點(diǎn)接地就是所有電路的地線接到公共地線的同一點(diǎn)，進(jìn)一步可分為串聯(lián)單點(diǎn)接地和并聯(lián)單點(diǎn)接地。 ◆ 多點(diǎn)接地 多點(diǎn)接地就是所有電路的地線接到公共地線的不同點(diǎn)，通常讓電路就近接地。 ◆ 混合接地 混合接地就是在地線系統(tǒng)內(nèi)使用電感與電容連接，利用電感與電容器件在各種頻率下呈現(xiàn)不同阻抗的特性，使地線系統(tǒng)在不同工作頻率狀態(tài)下具有不同的接地結(jié)構(gòu)。 單點(diǎn)接地有兩種類型： · 串聯(lián)單點(diǎn)接地； · 并聯(lián)單點(diǎn)接地。 如圖2所示，在串聯(lián)單點(diǎn)接地中，許多電路之間有公共阻抗，如圖2－11中所示的R1，它們相互之間由公共阻抗耦合產(chǎn)生的干擾十分嚴(yán)重。
圖2 單點(diǎn)接地 例：以圖2（a）所示的電路進(jìn)行串聯(lián)單點(diǎn)接地的干擾分析。 A點(diǎn)的電位是：VA＝（I1＋I(xiàn)2＋I(xiàn)3）R1； B點(diǎn)的電位是：VB＝（I1＋I(xiàn)2＋I(xiàn)3）R1＋（I2＋I(xiàn)3）R2； C點(diǎn)的電位是：VC＝（（I1＋I(xiàn)2＋I(xiàn)3）R1＋（I2＋I(xiàn)3）R2＋I(xiàn)3R3。 從以上的公式中可以看出：A、B、C各點(diǎn)的電位是受電路工作電流影響的，它們隨各電路的地線電流而變化。尤其是C點(diǎn)的電位，十分不穩(wěn)定。 雖然這種接地方式存在很大的問題，但在實(shí)際中是最簡單、最常用的方式。因此，切忌在大功率和小功率電路混合的系統(tǒng)中使用，這是因?yàn)榇蠊β孰娐分械牡鼐€電流會干擾小功率電路。而最敏感的電路要放在A點(diǎn)，A點(diǎn)電位是最穩(wěn)定的。其次，結(jié)合放大器的實(shí)際情況，一般把功率輸出級放在A點(diǎn)，前置放大器放在B點(diǎn)和C點(diǎn)。 如表所示歸納了串聯(lián)單點(diǎn)接地和并聯(lián)單點(diǎn)接地各自的優(yōu)缺點(diǎn)。
表 串聯(lián)單點(diǎn)接地和并聯(lián)單點(diǎn)接地的比較 解決上述問題的一個(gè)簡單方法是采用并聯(lián)單點(diǎn)接地。但并聯(lián)單點(diǎn)接地需要較多的導(dǎo)線，因此，可以采用串聯(lián)與并聯(lián)混合接地的綜合方法。 在實(shí)際工程中，將電路按照干擾特性分組，相互之間容易發(fā)生干擾的電路放在不同的組，相互之間不易發(fā)生干擾的電路放在同一組。 如圖3所示，每個(gè)組內(nèi)采用串聯(lián)單點(diǎn)接地，獲得最簡單的地線結(jié)構(gòu)，不同組的接地采用并聯(lián)單點(diǎn)接地，避免相互之間干擾。這個(gè)方法的關(guān)鍵是：避免使功率相差很大的電路或噪 聲電平相差很大的電路共用一段地線。 圖3 串聯(lián)單點(diǎn)和并聯(lián)單點(diǎn)混合接地 為了減小地線電感，在高速電路中經(jīng)常使用多點(diǎn)接地。在多點(diǎn)接地系統(tǒng)中，每個(gè)電路就近與低阻抗的接地線相連，如機(jī)箱。電路的接地線要盡量短，以減小電感。在頻率很高的系統(tǒng)中，通常接地線要控制在幾亳米長的范圍內(nèi)。 另外，交流電源電纜中的地線—般僅可用做安全地，不能用做信號地，兩個(gè)電源接地點(diǎn)之問的電壓通常有數(shù)百毫伏，小信號電路在這種條件下根本無法工作。 如前所述，多點(diǎn)接地時(shí)容易產(chǎn)生公共阻抗耦合問題。在低頻場合，通過單點(diǎn)接地可以解決這個(gè)問題。但在高頻時(shí)，只能通過減小地線阻抗（減小公共阻抗）來解決。由于趨膚效應(yīng)使電流僅在導(dǎo)體表面流動，因此增加導(dǎo)體的厚度并不能減小導(dǎo)體的電阻。在導(dǎo)體表面鍍銀能夠降低導(dǎo)體的電阻。 經(jīng)過工程師們無數(shù)次的工程試驗(yàn)總結(jié)出，通常1 MHz頻率以下時(shí)，可以用單點(diǎn)接地；10 MHz頻率以上時(shí)，可以用多點(diǎn)接地，在1～10 MHz之間時(shí)，如果最長的接地線不超過波長的1／20，可以用單點(diǎn)接地，否則用多點(diǎn)接地，如圖4所示。
圖4 多點(diǎn)接地示意圖 用光傳輸信號是解決前面所提到的地環(huán)路問題的理想方法。 如圖5所示，光耦器件的寄生電容為2 pF左右，因此能夠在很高的頻率時(shí)起到隔離作用。如果使用光纖，則沒有寄生電容的問題，能夠獲得十分完善的隔離效果。但是，用光纖會帶來其他問題，其問題如下： · 光纖連接需要更大的功率； · 光纖連接的線性和動態(tài)范圍都達(dá)不到模擬信號的要求； · 需要更多的器件； · 光纜的安裝和維護(hù)比較復(fù)雜。 光纜連接技術(shù)一般用在數(shù)字電路中，由于其帶寬較寬，因此可以用在高速電路之中。
圖5 光電耦合示意圖
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