第4章 接地和搭接技术(李峥).ppt

第四章接地与搭接技术
学院:信息工程学院
专业:仪器仪表工程
姓名:李峥
学号:2111203068
本章主要内容
地回路干扰
抑制地回路干扰的技术措施
接地及其分类
安全接地
信号接地
搭接技术
地回路干扰
接地公共阻抗产生的干扰
两个不同的接地点之间有一定的电位差,称为地电压,这是由于两接地点间总有一定的阻抗,地电流在该公共阻抗上产生了地电压,该电压直接加到电路上为共模干扰电压。
接地电流和电压的形成
(1)由导电耦合而引起的接地电流
设备中的各级电路不可能总采用一点接地, 在许多情况下需采用两点或多点接地, 即通过两点或多点实现与接地面连接, 因此形成接地回路, 通过接地回路将流过接地电流。
导电祸合电流回路
(2)由电容耦合形成的感应接地电流
由于回路元件与接地面之间存在分布电容, 通过分布电容形成接地回路, 电路中的电流总会有部分电流泄漏到接地回路中。
图a表示导电耦合和电容耦合而形成的接地回路, 并通过接地回路流过接地电流。
图b表示在阻抗元件的高电位和低电位两点上的分布电容所形成的接地回路, 当该回路处于谐振状态时, 接地电流将很大。
(3)由电磁耦合形成的感应地电流
当电路中的线圈靠近设备壳体时,壳体相当于只有一匝的二次线圈, 它和一次线圈形成变压器祸合, 机壳内因电磁感应将产生接地电流, 而且不管线圈的位置如何, 只要有变化磁通通过壳体, 就会产生感应地电流。
(4)由金属导体的天线效应形成地电流
当有辐射电磁场照射到金属导体时, 由于接收天线效应使导体产生感应电动势, 如果金属体是箱体结构,那么由于电场作用, 在平行的两个平面上将产生电位差, 使箱体的接地电流流过, 该金属箱体同回路相连时, 就会形成有接地电流通过的电流回路。
地回路干扰
由接地公共阻抗以及传输导线或金属机壳的天线效应等因素在地回路中形成共模干扰电压,该电压通过各种地回路感应到受害电路的输入端,而形成地回路干扰。
抑制地回路干扰的技术措施
为了抑制地回路干扰,在设计中应尽量减小公共接地阻抗,恰当的选择接地点的位置,尽量减少地回路。此外还可采用专门技术措施,以进一步抑制地回路干扰。
1. 地回路差模干扰的抑制方法
电子设备中的地线分布到设备内部的各级电路单元, 它难免会与其他线路构成回路, 如在不对称信号传输电路中, 地线与信号线可构成回路, 地线本身也可构成地回路。磁场与这些环路交链时的感应电动势就是差模干扰。
为减小地回路的差模干扰面积, 最好在线路布局时避免构成地回路。切断地回路的最有效的方法是采用浮地、单点接地、采用差分平衡电路以及光电藕合器等。
2 地回路共模干扰的抑制方法
当感应的电磁干扰在回路上传输时,如果回路的阻抗完全对称时,则共模干扰就不会对电路引起干扰。但是,实际的回路真正达到完全对称是不可能的。由于阻抗的不平衡,在传输中共模干扰就会对电路造成干扰。
减小地线共模干扰的主要措施有: a) 减小接地电阻; b) 减小地线分布电感; c) 使用共模电感。