【电源专题】不合理接地引发的典型问题及地环路隔离的方法

在文章:【电源专题】接地的类型 中我们讲到因为历史的原因接地在不同时期的概念是不同的。到了如今大规模的集成电路时代,在单板中接地其实是想要一个参考电位,一个等势点。

但是理想终究是理想,在现实接地中,往往因为接地平面的阻抗不是0,而电源电流过大、信号频率过高、参考平面不完整等,导致接地平面是不等电位的。所以地噪声很容易导致EMI问题,有可能传导到下一级电路中。如下所示为一个GND平面电位图,其中有部分区域存在电位差。

【电源专题】不合理接地引发的典型问题及地环路隔离的方法_第1张图片

案例1 

如下所示,前级输出信号与后级输入信号相连接。并且因为信号要比较,所以需要把两级都接到同一个等电位参考点上。两个设备之间的地就形成的地回路(Ground loop)。但因为地不理想,如果两级之间的地存在电势差,那么这个地噪声就会传导到下一极,后级检测的电压为前级信号与地噪声的叠加。要是地噪声不稳定,那么后级测试到的波形也将不稳定。

【电源专题】不合理接地引发的典型问题及地环路隔离的方法_第2张图片

如果地噪声过高,有可能会掩盖前级输入信号,甚至让后级检测电压过高,有可能导致设备损坏。这也是为什么雷击容易使产品损坏的原因。

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