資深工程師分享：接地方法

接地是電路設計中最基礎的內(nèi)容，但又是幾乎沒人說得清的，幾乎每次的培訓和交流都會有人問到“老師，有沒有一種通用的接地方法可以參考??？”如果想知道這個問題的答案，請繼續(xù)耐著性子讀下去。

我先給出一個斬釘截鐵的答案：“沒有”。那咋辦呢，我們總不能像中國的廚師一樣，教徒弟炒菜時，用到的配料都是“少許”“顏色微黃”“微焦”等感覺性詞語吧，當然不是。為了更好的明了接地的技巧方法，下文中將不再講究任何的文字技巧，而是一針見血的道出接地問題的本質(zhì)來。

接地方式←接地目的←接地的功能，所以采取哪種接地方式，要看地是哪類地，這類地的作用目的是什么，這兩個問題解決了，接地方式則可水到渠成。

接地的目的決定了接地方式。同樣的電路，不同的目的，可能都要采取不同的接地方式。這個觀點一定記住。比如同樣的電路，用在便攜設備上，靜電累積泄放不掉，接地的目的是地電位均衡；用在不可移動的設備上，一般會有安全接地措施，對靜電泄放的接地目的是導通阻抗足夠低，尤其是對于尖峰脈沖的高頻導通阻抗。

一下講解地的注意事項分成幾個獨立的觀點分別介紹，每一條的內(nèi)容雖然簡單，建議一定反復讀上N遍，象面對一杯好茶，讓心跳在60bpm以下的狀態(tài)，細細的品，感覺其中的美感和內(nèi)涵。然后才可能從簡單的詞語中悟出深刻的道理來。

從性能分，接地分成四類：

安全接地、工作接地(數(shù)字地、模擬地、功率器件地)、防浪涌接地(雷擊浪涌、上電浪涌)、防靜電接地。

前文書中講過，“接地的目的決定了接地方式”，目的即指其實現(xiàn)的功能?；旧纤械慕拥囟伎梢詺w結(jié)到這四類里面來。每個接地前都要先明確該接地屬于哪一種。

接地追求的目標是地阻抗低、地穩(wěn)定、地均衡

地阻抗低很好理解，用粗的線纜即可，但有一個問題一定不能忽視，比如我通過一個大電感接地了，如果地線上跑的地電流的波動頻率是 0.00000001Hz，這個大電感的感性效應表現(xiàn)得就很不明顯，等同于直接接地了，但如果波動電流是1,000,000Hz的話，感抗=j ω L=j 2 π f L，就顯得很大了，這種情況下，相當于高頻接地很差。各位看官可能會說了，你胡來吧你，誰會用個大電感接地呢，第一是在某種狀態(tài)下會有這種方式的，第二是即使不這樣接個電感，普通電纜的走線電感在高頻下也是不容忽視的?？偨Y(jié)為一句話，低頻接地 ≠ 高頻接地。即低阻抗的接地要分析是屬于高頻還是低頻的接地。

地穩(wěn)定是比較好理解的，一般來說，接地阻抗足夠低的話，地電流瀉放容易，且不會在底線上產(chǎn)生啥子壓降，就如一個超大的電容，電荷的海洋，具有無限寬廣的胸懷，多少進來都波瀾不驚。

地均衡比較容易被忽視，對于一個信號來說，有用部分是兩條線上的壓差，如果地線漂移了，兩條線上對地線的壓差同等的上升或下降，即差模電壓值維持不變，共模電壓發(fā)生變化，其實電路功能是照常實現(xiàn)的。就像水漲船高，您比我高3cm，站在船上，船上浮了，您依然還是高我3cm。這種情況在靜電防護的時候常用到，一個靜電脈沖通過空氣打到電路板上，針對局部的電路，距離遠近的不同，肯定會導致產(chǎn)生靜電感應的壓差。這時候用一塊金屬板隔一下的話，即使該金屬板浮空，對金屬板后面的電路板來說，感應的將是均勻的電場，雖然感應干擾仍然存在，但起碼電路上是基本均衡的。當然如果此金屬板接地更好啦。當然共模電壓一般不會維持住，因為傳輸線的阻抗不均勻，往往會轉(zhuǎn)成差模電壓干擾，地均衡的問題最好不要讓我們面對，但沒辦法的時候，如浮地設備，不得不受到靜電沖擊的電路板，防護時候要考慮地均衡問題。

共地阻抗耦合干擾

共地阻抗耦合干擾是接地里面每天都要面對的核心問題，并且?guī)缀跆颖懿婚_。就像電影院里散場的時候，你從最里頭的一號廳出來，沒幾個人，走來很通暢，突然二號廳也散場了，一下子通道就擁擠了，再繼續(xù)前行，壞了，三號廳正在放觀眾入場，一下子，人流就波動起來了。這和共地阻抗是一個原理，信道相當于地線，人相當于電流。如果一、二、三號廳流動的人差不多，相互之間影響不太大，但如果3號廳是大廳，人員是一、二號廳的好多倍，那進出三號廳的人員將會對一、二號廳人員流動速度的影響很大。一、二、三號艇的客人都要走過的這段路就成了共地阻抗。

以下圖為例，圖1中，RAB段的電阻就是共地阻抗部分，流過這段的地電流Io、Ia、Id三部分在這段會相互影響；如果這三個電流差別較大，差出了1-2 個數(shù)量級的話，相互之間的影響就不可以忽視了，尤其是某個弱地電流支路是用于定量測量、放大或AD轉(zhuǎn)換電路的時候；圖2則把Id對另外兩個之路的影響隔離掉了；圖3則是三個地電流全部分別隔離了。