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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,0.37I,I,趋肤效应,杨继深 20
2、00,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,VG,IN1,IN2,IS,VS+V
3、N,=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 2000,单点接地,1,2,3,1,2,3,串联单点接
4、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,并联谐振,杨继深 2000,多点接地,R1,R2,R3,L1,L2,L3,电路
5、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
6、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,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,
