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浅谈电子技术中的“地”

“地”是电子技术中一个很重要的概念。由于“地”的分类与作用有多种,容易混淆,故总结一下“地”的概念。“接地”有设备内部的信号接地和设备接大地,两者概念不同,目的也不同。“地”的经典定义是“作为

  “地”是电子技能中一个很重要的概念。因为“地”的分类与效果有多种, 简单混杂,故总结一下“地”的概念。

  “接地”有设备内部的信号接地和设备接大地,两者概念不同,意图也不同。“地”的经典界说是“作为电路或体系基准的等电位点或平面”。

 

  一、信号“地”又称参阅“地”,便是零电位的参阅点,也是构成电路信号回路的公共端 。

  (1) 直流地:直流电路“地”,零电位参阅点。

  (2) 沟通地:沟通电的零线。应与地线区别开。

  (3) 功率地:大电流网络器材、功放器材的零电位参阅点。

  (4) 模仿地:放大器、采样坚持器、A/D转换器和比较器的零电位参阅点。

  (5) 数字地:也叫逻辑地,是数字电路的零电位参阅点。

  (6) “热地”:开关电源无需运用工频变压器,其开关电路的“地”和市电电网有关,即所谓的“热地”,它是带电的。

  (7) “冷地”:因为开关电源的高频变压器将输入、输出端阻隔;又因为其反应电路常用光电耦合器,既能传送反应信号,又将两边的“地”阻隔;所以输出端的地称之为“冷地”,它不带电。

  信号接地

  设备的信号接地,或许是以设备中的一点或一块金属来作为信号的接地参阅点,它为设备中的一切信号供给了一个公共参阅电位。

  有单点接地,多点接地,浮地和混合接地。(这儿首要介绍浮地)

  单点接地是指整个电路体系中只要一个物理点被界说为接地参阅点,其他各个需求接地的点都直接接到这一点上。在低频电路中,布线和元件之间不会发生太大影响。一般频率小于1MHz的电路,选用一点接地。

  多点接地是指电子设备中各个接地址都直接接到距它最近的接地平面上(即设备的金属底板)。在高频电路中,寄生电容和电感的影响较大。一般频率大于10MHz的电路,常选用多点接地。

  浮地,即该电路的地与大地无导体衔接。『 虚地:没有接地,却和地等电位的点。』

  其长处是该电路不受大地电功能的影响。浮地可使功率地(强电地)和信号地(弱电地)之间的阻隔电阻很大,所以能阻挠共地阻抗电路性耦合发生的电磁搅扰。

  其缺陷是该电路易受寄生电容的影响,而使该电路的地电位变化和增加了对模仿电路的感应搅扰。一个折衷方案是在浮地与公共地之间跨接一个阻值很大的泄放电阻,用以开释所堆集的电荷。留意操控开释电阻的阻抗,太低的电阻会影响设备走漏电流的合格性。

  1.浮地技能的使用

  a) 沟通电源地与直流电源地分隔

  一般沟通电源的零线是接地的。但因为存在接地电阻和其上流过的电流,导致电源的零线电位并非为大地的零电位。别的,沟通电源的零线上往往存在许多搅扰,假如沟通电源地与直流电源地不分隔,将对直流电源和后续的直流电路正常作业发生影响。因而,选用把沟通电源地与直流电源地分隔的浮地技能,可以阻隔来自沟通电源地线的搅扰。

  b) 放大器的浮地技能

  关于放大器而言,特别是细小输入信号和高增益的放大器,在输入端的任何细小的搅扰信号都或许导致作业反常。因而,选用放大器的浮地技能,可以阻断搅扰信号的进入,进步放大器的电磁兼容才干。

  c) 浮地技能的留意事项

  1)尽量进步浮地体系的对地绝缘电阻,然后有利于下降进入浮地体系之中的共模搅扰电流。

  2)留意浮地体系对地存在的寄生电容,高频搅扰信号经过寄生电容依然或许耦合到浮地体系之中。

  3)浮地技能有必要与屏蔽、阻隔等电磁兼容性技能彼此结合使用,才干收到更好的预期效果。

  4)选用浮地技能时,应当留意静电和电压反击对设备和人身的损害。

  2.混合接地

  混合接地使接地体系在低频和高频时出现不同的特性,这在宽带灵敏电路中是必要的。电容对低频和直流有较高的阻抗,因而可以防止两模块之间的地环路构成。当将直流地和射频地分隔时,将每个子体系的直流地经过10~100nF的%&&&&&%器接到射频地上,这两种地应在一点有低阻抗衔接起来,衔接点应选在最高翻转速度(di/dt)信号存在的点。

  二、 设备接大地

  在工程实践中,除仔细考虑设备内部的信号接地外,一般还将设备的信号地,机壳与大地连在一起,以大地作为设备的接地参阅点。设备接大地的意图是:

  1)维护地,维护接地便是将设备正常运行时不带电的金属外壳(或构架)和接地装置之间作杰出的电气衔接。 为了维护人员安全而设置的一种接线方法。维护“地”线一端接用电器外壳,另一端与大地作牢靠衔接。

  2)防静电接地,泄放机箱上所堆集的电荷,防止电荷堆集使机箱电位升高,形成电路作业的不稳定。

  3)屏蔽地,防止设备在外界电磁环境的效果下使设备对大地的电位发生变化,形成设备作业的不稳定。

  此外还有防雷接地和音响中的音频专用地等等。

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