电路接地知识总结

本文总结于B站视频郭天祥老师之姜军老师的接地知识总结记录。大家有兴趣的可以去B站观看视频，有误之处还请大家指正！

常见的地集合：GND(电源地)、AGND(模拟地)、DGND(数字地)、SGND(信号地)、PGND(功率地，流大电流)、PE(保护地)、LGND(防雷接地)、FGND(浮地，相对于大地是浮起来的)。
功率地：作为负载电路或者驱动电路的回路，具有电流较强、电压较高的特性。

热地和冷地的区别：
热地：无法直接触摸，会导致触电危险。
冷地：可以直接触摸，虽然可能会被电到，但不至于出现生命危险。
在开关电源中的隔离电源就会有热地冷地之分，隔离之前的地为热地，隔离之后的地为冷地。

多种地的原因：
①安全角度分：热地和冷地。
②抗干扰角度：如数字地与模拟地如果接在一起，数字地相对于模拟地来说信号强度大，产生的波动干扰会明显影响在模拟信号上产生较大误差；功率地也如此，功率地会流经大电流，大电流就会容易产生干扰如在大阻抗和小阻抗的路径产生的波动是不一样的，大阻抗的回路流经大电流对于其他信号来说则是会产生巨大的干扰。

数字信号：输出高低电平信号，噪声容限大（如TTL电平，0-0.5V为低电平，高于3V都会被认为高电平，具体可看芯片手册VIH/VIL），抗干扰能力较强。同时由于电平变化较快，在电平翻转的过程中会短暂（瞬时）的从电源吸入大电流造成公共路径产生压降突变（存在寄生电感/电容），容易产生噪声。
模拟信号：输出连续的信号，动态范围较宽，抗干扰能力弱。

常用的三种接地：
1.浮地：使电路或设备与公共地线可能引起环流的公共导线隔离起来，浮地还使不同电位的电路之间配合变得容易。即将某一块地圈起来单独划分一个地平面。
缺点：容易堆积电荷造成电势升高，解决办法是增加泄放路径。
2.单点接地：每个回路都有自己单独的回路，最后回路的终点连接在一个点即地。

所有电路的地线接到公共地线的同一点，进一步可分为串联单点接地和并联单点接地。在大功率和小功率电路混合的系统中，切忌使用，因为大功率电路中的地线电流会影响小功率电路的正常工作。另外，最敏感的电路要放在A点，这点电位是最稳定的。最大的好处就是没有地环路，相对简单，但是地线往往过长，导致地线阻抗过大。
工作频率低（<1MHz）的采用单点接地式

根据使用情况还可以用串联单点、并联单点混合接地。在这种接地方式中，将电路按照特性分组，相互之间不易发生干扰的电路放在同一组，相互之间容易发生干扰的电路放在不同的组。每个组内采用串联单点接地，获得最简单的地线结构，不同组的接地采用并联单点接地，避免相互之间干扰。
3.多点接地：凡需要接地的点都直接连到距它最近的接地平面上，以便使接地线长度为最短。
因为接地引线的感抗与频率和长度成正比，工作频率高时将增加共地阻抗，从而将增大共地阻抗产生的电磁干扰，所以要求地线的长度尽量短。采用多点接地时，尽量找最接近的低阻值接地面接地。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。
PCB中的大面积敷铜接地,其实就是多点接地,所以单面PCB也可以实现多点接地 ，多层PCB大多为高速电路,地层的增加可以有效提高PCB的电磁兼容性,是提高信号抗干扰的基本手段，同样由于电源层和底层和不同信号层的相互隔离,减轻了PCB的布通率也增加了信号间的干扰。