平衡電路的定義是兩個(gè)導(dǎo)體及其所連接的電路相對(duì)于地線或其他參考物體具有相同的阻抗。
高頻時(shí)平衡是很困難的,實(shí)際的電路會(huì)有很多寄生因素,如寄生電容、功率電感等。這貼片電感器廠家些參數(shù)在頻率較高時(shí)對(duì)電路阻抗發(fā)揮著較大作用。由于這些寄生參數(shù)的不確定性,電路的阻抗也是不確定的,因此很難保證兩個(gè)導(dǎo)體的阻抗完全相同。因此,在高頻時(shí),電路平衡性往往較差,這意味著:平衡電路對(duì)頻率較高的地環(huán)路電流干擾抑制效果較差。
3.2 消除公共阻抗耦合
消除公共阻抗耦合的途徑有兩個(gè),一個(gè)是減小公共地線部分的阻抗,這樣公共地線上的電壓也隨之減小,從而控制公共阻抗耦合。另一個(gè)方法是通過(guò)適當(dāng)?shù)慕拥胤绞奖苊馊菀紫嗷ジ蓴_的電路共用地線,一般要避免強(qiáng)電電路與弱電電路共用地線,數(shù)字電路與模擬電路共用地線等。并聯(lián)接地的缺點(diǎn)是接地的導(dǎo)線過(guò)多。因此在實(shí)際中,沒有必要所有電路都并聯(lián)單點(diǎn)接地,對(duì)于相互干擾較少的電路,可以采用串聯(lián)單點(diǎn)接地。例如,可以將電路按照強(qiáng)信號(hào),弱信號(hào),模擬信號(hào),數(shù)字信號(hào)等分類,然后在同類電路內(nèi)部用串聯(lián)單點(diǎn)接地,一體電感企業(yè)如圖4所示,不同類型的電路貼片電感打樣采用并聯(lián)單點(diǎn)接地,如圖5所示。當(dāng)信號(hào)頻率低于1 MHz時(shí)可采用單點(diǎn)接地的方法,使其不形成回路。信號(hào)頻率高于10 MHz時(shí)最好采用多點(diǎn)接地,盡量降低地線阻抗。電源線與地線應(yīng)盡量靠近走線以減少所包圍的環(huán)路面積,從而減少外界磁場(chǎng)對(duì)環(huán)路切割產(chǎn)生的電場(chǎng)干擾,同時(shí)也減少環(huán)路對(duì)外電磁輻射。
如前所述,減小地線阻抗的核心問題是減小地線的電感。可以使用扁平導(dǎo)體做地線,或用多條相距較遠(yuǎn)的并聯(lián)導(dǎo)體作接地線。對(duì)于PCB,在雙層板上布地線網(wǎng)格能夠有效地減小地線阻抗,在多層板中可以專門用一層做地線來(lái)減小阻抗。
4 結(jié)論
抗干擾設(shè)計(jì)是單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié),其設(shè)計(jì)的好壞往往決定整個(gè)系統(tǒng)的成敗。關(guān)于接地,許多關(guān)于電磁兼容的專著中都有詳細(xì)的論述,但是,最好的接地方式應(yīng)該是通過(guò)試驗(yàn)來(lái)選定的,地線干擾也要通過(guò)試驗(yàn)來(lái)查找和排除。本文介紹了地線引起干擾的原因和解決方法,說(shuō)明了地線設(shè)計(jì)中的一般方法和原則,只有在理論的指導(dǎo)下,經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)過(guò)程和經(jīng)驗(yàn)積累才能更好地掌握接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和干擾排除手段,從而更好的提高電路工作的可靠性。