导言
在电子产品开发的实践过程中,往往会碰到许多搅扰方面的问题,这些问题对产品的牢靠性和性能指标都会发生严峻影响,一同需求很多时刻和资源去进行排查批改,成为产品量产的瓶颈。在测验丈量产品规划中,便是较为常见的一类搅扰。
共地搅扰来历
共地搅扰,又称公共地阻抗耦合搅扰,是因为电路中的各类信号共用地线或许地平面引起的。地线作为公共的信号回流途径或许参阅平面,理论上是应该是没有阻抗的,可是实践情况并非如此,不同信号的回流在地线上发生的压降就会成为互相的搅扰,假如信号的采样,调度电路,或许PCB规划不合理,关于灵敏弱小的小信号,就会发生显着影响。如图1所示,其它电路的回流电流i在信号回路上发生了一个差错电压。
图1、实在的接地系统
关于而言,共地搅扰不只影响丈量的精度,乃至因为无法安稳读数而形成丈量失利。下面是一个产品开发中的实践事例。
用RMS芯片进行沟通电压的真有用值丈量
在一个经过RMS专用芯片AD636丈量沟通电压输入信号时,发生一个毛病现象:从电路一上电开端,芯片输出的有用值读数就在缓慢地发生漂移,且改动速度时快时慢,没有规则。因为这是一个精细丈量电路,对丈量精度要求较高,这样的丈量读值无法到产品的标准和精度要求。因而有必要加以改进。
剖析该电路的规划,图2为该芯片的接线示意图。标记为Iout,RL,COM的分别是管脚10,1,2.其间Iout是RMS输出电流管脚,RL为负载电阻管脚,COM管脚为公共管脚。该芯片的作业原理是将一个正比于输入有用值的信号以电流源的方式输出,经过内接的一个RL负载电阻,将电流转换为电压。参照芯片的框图阐明,Iout引脚正是这个输出电压,该信号接到后级电路进一步处理。归纳来说,Vac in与COM构成输入丈量信号,COM为输入参阅地,Iout与RL构成输出信号,RL为输出参阅地。依照芯片的引荐使用办法,将RL和COM管脚接在一同,并就近接入电路的参阅地GND,如图中实线所示。
这种接线办法,从理论剖析看不出有什么不当之处。可是,在实践使用中,却发生严峻的问题。原因安在?细心查检其PCB规划,发现因为板上器材物理布局的约束,其输入信号Vac in是经过一条很长的走线衔接到AD636芯片的,而其参阅地则就近接入地平面GND上,离取样信号的参阅地间隔适当远。也便是说,输入信号的回流途径是与板上其他电路共用的,共地搅扰就会叠加到输入信号上,然后呈现毛病。
处理该毛病的办法是断开COM与RL的就近衔接,单独走一条地线到该引脚。如图中虚线所示。尽管该走线终究也是连到GND地平面,但此刻输入信号的回流途径现已改动,不再与其他电路共用地平面回流,因而也就不存在共地搅扰的影响。实践标明,经过这样简略整改,毛病彻底消失,读数十分精确和安稳。
图2
定论
在精细丈量电路中,将被测信号回路与其他功用回路分隔,防止其他电路的搅扰,可以更精确地对信号进行丈量。表现在PCB规划上,便是不只信号线要远离搅扰源,并且还要防止其回流途径,便是信号的地线,遭到共地搅扰的影响。跟着电子技术的开展,测验丈量设备越来越趋向杂乱和精细,搅扰问题也日益突出只要全面剖析各种搅扰的来历,采纳有用的防范办法,才干开宣布安稳牢靠的高质量产品。
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