PCBニュース - 電子設計のための接地技術

PCB設計の接地技術

に PCBレイアウト設計, 最も頻繁に遭遇する技術は回路基板の接地である, 最も一般的な単一のアナログ回路ループ接地から, アナログ回路とディジタル回路の混合接地への純粋ディジタル回路ループ接地, これらの接地方法の全てを示す. 電子設計の発展. あなたがデザインする製品が他の要件を持っているならば, 例えば, EMC試験後, の信号周波数 PCBボード is relatively high (the signal rise time is 10ns or even lower), 次に、考慮する必要がある接地技術は、この時点で. So, 今日, これらの要因における接地技術の解析と説明を行う.

回路基板の接地技術を解析する前に、まず理由を理解しなければならない。接地技術は，回路の安定性を向上させる要因の一つである。回路設計において，種々の接地技術によるループの低減はこの方法の一つである。接地ループの影響を低減するために採用された技術について簡単に述べた。

回路を接続するための使用オプトカプラ技術

回路の設計では、前の回路の影響から次の回路を完全に保護するために、光カプラ分離技術は一般的に使用される方法の一つである。

この設計では、送信回路の受信回路への影響を低減することができる。光カプラの導入により，回路上の接地ループの影響が大幅に減少する。

回路を接続する絶縁変圧器技術

この方法では、送信回路と受信回路を分離するために1：1のトランスを使用する。受信回路のグランドループは大幅に低減される。

コモンモードチョークコイル

回路設計において、受信回路はコモンモードチョークコイルを介して送信回路に接続されているので、受信回路のループを大幅に削減することができ、同時に受信回路のEMC検出に対して良好な技術的サポートを提供することができる。

バランス回路技術

この方法では、送信回路は、通常、並列に相当する各モジュール回路を介して多点並列電源であり、最終的に、各並列モジュールは、単一のポイント接地に並列に接続される。平衡回路では、各モジュールの電流は互いに影響を与えず、システムの安定性を向上させる。

接地ループを低減する方法を導入した後、接地方法を導入して様々な敷地を削減します。

浮動技術

電子設計においては，一般的に用いられる方法は浮き接地技術である。この方法では、回路基板の信号グランドと外部の公衆グランドとが接続されていないので、回路の良好な分離を確実にすることができる。この回路は外部接地系から良く分離されており，外部接地系の干渉によって容易に影響されない。しかし、静電気は回路上に蓄積しやすく、静電的な干渉を起こしやすく、危険な電圧を発生させることがある。

小さい低速（＜1 MHz）の装置は、浮いている地面（または、作動している地面の金属シェルへの一点接続）と地面に金属シェルの一点接続を使用することができます。

二つの直列単点接地

この種の接地方法は、会社のダニエルによって推薦される接地方法です。そのシンプルさのために、回路基板設計にそれほど注意を払う必要はありません。しかしながら、この種の回路は、共通のインピーダンス結合が起こりやすいので、各回路モジュールは互いに影響を及ぼす。

平行1点接地

この接地方法は，直列単点接地の共通インピーダンス結合問題を解消するが，実際の使用では接地線の煩わしさを導入し，実際のプロセスではどのように評価する必要がある。回路基板領域が許容できる場合、並列モードを使用し、様々な回路モジュール間の接続が単純に保たれている場合、シリーズモードを使用する。一般に、ダウンロードされた基板にはパワーモジュール、アナログ回路モジュール、デジタル回路モジュール及び保護回路モジュールがある。この場合、パラレルシングルポイント接地方式を使用する。

四つの多点接地

多点ベース技術は、日常のデザインでより多く使われます, とより多くのモジュールで使用される PCB設計. この接地方法は、高周波干渉問題を効果的に低減することができる, しかし、それはまた、グラウンドループで問題を設計する傾向があります., システム設計の安定性を改善するためには、この点を完全に考慮する必要がある. The working ground of small high-speed (>10MHz) equipment should be grounded at multiple points with its metal casing, 接地点間の距離は1未満でなければならない/最高動作周波数の波長の20, そして、金属ケーシングは、1ポイントでグラウンドに接続されるべきです.

要するに、電子回路の設計では、回路のループ面積を小さくすることが最も重要であり、電子設計の安定性を向上させ、電子システムのEMC設計を改善する上で重要な役割を果たす。実際の設計では，システムの安定性向上の目的を達成するため，柔軟な使用を通じて上記の様々な技術を総合的に評価する。