揭秘EMC地与地之间的隐秘关系

一地概述

“地”在电子领域之中，想必大家都是耳熟能详，但是细分之下可分为泄放电荷保护人的安全地，以及给信号电流提供回流的信号地。此外，在信号地又可以区分为给数字信号提供回流的数字地，以及为模拟信号提供回流的模拟地。

简单来说，数字地是数字电路部分的公共基准端，即数字电压信号的基准端；模拟地是模拟电路部分的公共基准端，模拟信号的电压基准端（零电位点）。

二分为数字地和模拟地的原因

由于数字信号一般为矩形波，带有大量的谐波。如果电路板中的数字地与模拟地没有从接入点分开，数字信号中的谐波很容易会干扰到模拟信号的波形当模拟信号为高频或强电信号时，也会影响到数字电路的正常工作。模拟电路涉及弱小信号，但是数字电路门限电平较高，对电源的要求就比模拟电路低些。

既有数字电路又有模拟电路的系统中，数字电路产生的噪声会影响模拟电路，使模拟电路的小信号指标变差，克服的办法是分开模拟地和数字地。存在问题的根本原因是，无法保证电路板上铜箔的电阻为零，在接入点将数字地和模拟地分开，就是为了将数字地和模拟地的共地电阻降到最小。

三接地的方式

单点接地有两种类型，一种是串联单点接地，另一种是并联单点接地。

串联单点接地中，许多电路之间有公共阻抗，因此相互之间由公共阻抗耦合产生的干扰十分严重。

如果把模拟地和数字地大面积直接相连，会导致互相干扰，不短接又不妥，对于低频模拟电路，除了加粗和缩短地线之外，电路各部分采用单点接地是抑制地线干扰的最佳选择，主要可以防止由于地线公共阻抗而导致的部件之间的互相干扰。而对于高频电路和数字电路，由于这时地线的电感效应影响会更大，单点接地会导致实际地线加长而带来不利影响，这时应采取多点接地和单点接地相结合的方式。

四实际案例

如下图所示，是我整改某个含有数字地和模拟地分隔的一个案例的简图。

我所整改的机器是车载上的一款语音娱乐的机器，机器含有反激电路且含有数字与模拟地，所以机器在反激电路的变压器下方开始分地，分地情况如下图蓝色线条所示。

一开始，对机器的数字地以及模拟地之间串了0Ω电阻，在CE测试中的电流法是可以降低辐射超标频点，但是组装到汽车上的话，机器的功能出现了问题，容易受到其他模块来的杂音串扰，所以否决了该方案。

对此就想到，电容的隔直通交的性能，来试一下能否在降低相应的频段CE超标，但又保障不受其他的功能影响。

如上图措施，在不同地方进行电容接地，分别是在板子正面的反激电路的电源地和数字地之间加了100nF电容，板子正面的模拟地和数字地之间加100nF电容，在板子背面的模拟地和电源地之间加10nF电容。

依据以上的整改措施，得出的测试结果是比较好的，也将之前的超标频点整体改下去了。下图是测试前后的对比图：

五结束语

其实，在许多的电子设备上涉及到了反激电路、数字电路和模拟电路的时候，都会进行分地的操作，但是为了对机器的EMC问题进行整改的话，则需要对不同类型的“地”通过电阻或者电容进行多点接地。不管是电容连接还是通过电阻或者电感什么之类的电子器件，我们都要在不影响机器的正常功能之下再进行对应的整改。