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1、杨继深 2000,第二章 地线干扰与接地技术,为什么要地线 地环路问题与解决方法 公共阻抗耦合问题与解决方法 各种接地方法 电缆屏蔽层的接地,杨继深 2000,安全地,220V,0V,+,+,+,+,+,杨继深 2000,信号地,定义：信号电流流回信号源的低阻抗路径,杨继深 2000,地线引发干扰问题的原因,V = I R,地线电压,地线是等电位的假设不成立,电流走最小阻抗路径,我们并不知道地电流的确切路径,地电流失去控制,杨继深 2000,导线的阻抗,Z = RAC + jL,L 1H/m, = 1 / ( f r r)1/2,RAC= 0.076r f1/2 RDC,r,电流,深度,0.3
2、7I,I,趋肤效应,杨继深 2000,导线的阻抗,高频时，导线的直径作用减小,杨继深 2000,金属条与导线的阻抗比较,0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10,S / W,金属条阻抗/导线阻抗,杨继深 2000,地线问题地环路,IG,VG,VN,地环路,I1,I2,杨继深 2000,隔离变压器,屏蔽层只能接2点！,C2,VG,1,2,C1,屏蔽,CP,VG,VS,VN,RL,杨继深 2000,光隔离器,发送,发送,接收,接收,RL,RL,VG,VS,VS,VG,光耦器件,Cp,杨继深 2000,共模扼流圈的作用,Vs,R1,R1,RL,L,
3、VG,IN1,IN2,IS,VS + VN, = R1 / L,VN / VG,RL/（RS + RL）,M,f,杨继深 2000,平衡电路对地环路干扰的抑制,VG,RS1,VS1,RS2,RL2,RL1,VS2,IN1,IN2,IS,VL,杨继深 2000,地线问题公共阻抗耦合,电路1,电路2,地电流1,地电流2,公共地阻抗,V,改进1,改进2,杨继深 2000,单点接地对噪声的抑制,RC1,RC1,RC2,RC2,RS,RS,RG,RG,RL,RL,ZSG,VG,VS,VS,VG,杨继深 2000,接地方式种类,信号接地方式,并联单点接地,串联单点接地,混合接地,多点接地,单点接地,杨继深
4、 2000,单点接地,1,2,3,1,2,3,串联单点接地 优点：简单 缺点：公共阻抗耦合,并联单点接地 优点：无公共阻抗耦合 缺点：接地线过多,I1,I2,I3,I1,I2,I3,A,B,C,A,B,C,R1,R2,R3,杨继深 2000,串联单点、并联单点混合接地,模拟电路1,模拟电路2,模拟电路3,数字逻辑控制电路,数字信息处理电路,继电器驱动电路,马达驱动电路,杨继深 2000,线路板上的地线,噪声,模拟,数字,杨继深 2000,长地线的阻抗,设备,Z0 = (L/C)1/2,R,R,L,L,C,C,FP1 = 1/2(LC)1/2,ZP = (L)2/R,RAC,RDC,串联谐振,并
5、联谐振,杨继深 2000,多点接地,R1,R2,R3,L1,L2,L3,电路1,电路2,电路3,地线阻抗一定保持很小， 避免公共阻抗耦合,镀银（减小表面电阻） 良好搭接（减小地线阻抗） 宽金属板（减小电感）,杨继深 2000,混合接地,Vs,地电流,Rs,Vs,安全接地,Rs,安全接地,地环路电流,杨继深 2000,放大器屏蔽壳的接地,C1S,C3S,C2S,C1S,C3S,C2S,等效电路,杨继深 2000,屏蔽电缆的接地,V,0v,H,E,磁场屏蔽,电场屏蔽,高频低磁波屏蔽,杨继深 2000,电场屏蔽的电缆接地,电缆接敏感电路的信号地，目的是 将屏蔽层的电位保持在地电位。,干扰频率较低,干
6、扰频率较高,单点接地（否则出问题） （在哪里接地？）,多点接地 （间隔/20接地）,杨继深 2000,电缆多点接地带来的问题,IS,IS,LS,RS,VOUT,M,VIN,VIN,VOUT,= VOUT+ ISRS,噪声,杨继深 2000,电缆屏蔽层接地位置,屏蔽双绞线,屏蔽双绞线,屏蔽双绞线,屏蔽同轴线,屏蔽同轴线,屏蔽同轴线,杨继深 2000,低频磁场对电缆的干扰,VN,VN ( d / dt ) = A ( dB / dt ),磁通,回路面积A,感应电压,当面积一定时,减小面积可以减小噪声,杨继深 2000,抗磁场干扰的电缆接地方式,VS,VS,VS,只有两端接地的屏蔽层才能 屏蔽磁场,
7、杨继深 2000,双绞线对磁场干扰的抑制,理想同轴线的信号电流与回流等效为在几何上重合，因 此电缆上的回路面积为0，整个回路面积仅有两端的部分,杨继深 2000,抑制磁场干扰的试验数据,100,1M,1M,1M,100,100,每米18节,(A),(B),(D),(E),(C),0,27,13,13,28,1M,1M,100,100,杨继深 2000,抑制磁场干扰的实验数据,100,1M,1M,1M,100,100,每米18节,(F),(G),(I),(J),(H),80,55,70,63,77,1M,1M,100,100,杨继深 2000,接地位置不当造成的干扰,稳压电源,稳压电源,火灾 报警器,火灾 报警器,
