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1. 地上線の定義PCB板の地上線は何ですか。教科書ですべての人が学ぶグラウンドワイヤーの定義は、グラウンドワイヤーは回路ポテンシャルの参照ポイントとして機能する同位電位体です。この定義は実際の状況とは一致しない。実際の接地線のポテンシャルは一定ではない。地上線の各点間のポテンシャルを測定するためにメーターを使用すると,地上線の各点のポテンシャルが大きく異なる可能性があることがわかります.これらの潜在的差は回路の異常な動作を引き起こすものです。回路が同位電位体であるという定義は、地面電位に対する期待だけです。ヘンリーは地上線のより現実的な定義を与え,彼は地上線を以下のように定義した:信号が源に戻るための低インピーダンスパス.地上線の流れは,この定義で強調されています.この定義によれば,地線のポテンシャル差の原因を理解することが容易です.接地線のインピーダンスは決してゼロではないので,電流が有限なインピーダンスを通じて流れると,電圧の下降が発生します.したがって、地上線のポテンシャルは、次々と海の波のようなものだと想像すべきです。
2. 地上ワイヤーのインピーダンス地上ワイヤーのインピーダンスによって引き起こされる地上ワイヤーのポイント間のポテンシャル差に関しては、多くの人々はそれを想像できないと見なします：私たちがオムメーターで地上ワイヤーの抵抗を測定すると、地上ワイヤーの抵抗はしばしばミリオームレベルにあります。この問題を理解するには、まずワイヤーの抵抗とインピデンスの2つの異なる概念を区別しなければなりません。抵抗はDC状態の電流に対するワイヤーの抵抗を指し,インピーダンスは主にワイヤーのインダクタンスによって引き起こされるAC状態の電流に対するワイヤーの抵抗を指します.任意のワイヤーにはインダクタンスがあり,周波数が高い場合,ワイヤーのインピーダンスはDC抵抗よりはるかに大きい.実用回路では,電磁干電電電を引き起こす信号はしばしばパルス信号であり,パルス信号には豊富な高周波数部品が含まれているため,地上線に大きな電圧が生成されます.デジタル回路の場合,回路の動作周波数は非常に高いので,デジタル回路に地線インピデンスの影響は非常に大きい.10HzのインピーダンスをDC抵抗としておよそ考えれば、周波数が10MHzに達すると、1メートルの長いワイヤーの場合、そのインピーダンスはDC抵抗の1,000〜100,000倍であることが分かります。したがって、RF電流では、電流が地上線を通じて流れるとき、電圧の下降は大きい。また、線の直径を増やすことは、DC抵抗を減らすのに非常に効果的であるが、ACインピデンスを減らすのに限られた効果を持つことも表から見ることができます。しかし、電磁互換性では、人々はACインピーダンスを懸念しています。ACインピデンスを減らすために,効果的な方法は,複数のワイヤーを並行に接続することです.2つのワイヤーが並行に接続された場合、合計インダクタンスLは：L = (L1 + M) / 2;L1は1つのワイヤーのインダクタンスであり、Mは2つのワイヤー間の相互インダクタンスである。2つのワイヤーが遠く離れているとき,それらの間の相互インダクタンスは非常に小さく,総インダクタンスは1つのワイヤーのインダクタンスの半分に相当するという公式から見ることができます.したがって、私たちは複数の地面線を通じて地面インピデンスを減らすことができます。しかし,複数のワイヤー間の距離は近すぎることはできません.地線干渉メカニズム3.1 地線ループ干地地線インピデンスにより,電流が地線を通じて流れると,地線に電圧が生成されます.この電圧は,電流が大きいときに大きくなることができます.例えば,近くに高電力電気機器が起動したとき,強い電流が地上線を通じて流れます.この電流は,2つのデバイス間の接続ケーブルで電流を作成します.回路の不均衡により,各ワイヤーの電流は異なり,差分モード電圧が生成され,回路に影響を与える.この干渉はケーブルと接地線によって形成されるループ電流によって生成されるので、それは接地ループ干渉になります。地面ループの電流は外部電磁場によっても誘導することができます.3.2 一般的なインピーダンス干地線を共有する2回路では,地面線のインピーダンスにより,1回路の地面電位は他の回路の動作電流によって調節されます.このような回路の信号は別の回路に結合され、この結合は共通インピデンス結合と呼ばれます。デジタル回路では,信号の高周波数により,地面線はしばしば大きなインピーダンスを呈します.この時点で,地上線のセクションを共有する異なる回路がある場合,共通のインピーダンスカップリングの問題が発生する可能性があります.ゲート1の出力レベルが高から低に変化すると,回路内の寄生電容 (ゲート2の入力にフィルターコンデンサーがある場合もあります) は,ゲート1を通じて地線に放電します.地上線のインピデンスにより,放電電流は地上線で発生するピーク電圧になります.ゲート3の出力がこの時点で低い場合,ピーク電圧はゲート3の出力端末とゲート4の入力端末に送信されます.このピーク電圧の振幅がゲート4ゲゲゲートのゲゲート4このゲゲート4.4のこのこのピーク電圧の振幅がゲート4.4このゲゲート4.4のこのこのゲート4.4のこのこのゲゲート4.4のこのこのこのピードア地上線干渉対策4.1 地上ループ対策 地上ループ干地地上ループの干渉のメカニズムから,地上ループの電流が減少する限り,地上ループの干地地ループの干渉が減少することができることが知られることができます.グラウンドループの電流を完全に排除することができれば,グラウンドループの干渉の問題を完全に解決できます.したがって,地面ループ干渉を解決するために以下のソリューションを提案します.1) 一端の装置を浮かぶ 一端の回路が浮かぶ場合,地面ループは切断され,地面ループの電流は排除できます.しかし、注意する必要がある2つの問題があります。1つは、安全理由から回路がしばしば浮かべないことです。この場合は,インダクタを通じてデバイスを接地することを検討します.このように,50Hz AC電流機器の接地インピーダンスは非常に小さく,より高い周波数の干渉信号の場合,機器の接地インピーダンスは比較的大きく,地面ループ電流を減らします.しかし,これを行うことは,高周波妨害の地面ループ妨害を減らすだけです.もう一つの問題は,装置が浮動しているが,装置と地面の間にはまだ寄生性容量があることです.この容量は,より高い周波数でより低いインピーダンスを提供し,したがって,高周波地面ループ電流を効果的に減らさない.2) 装置間の接続を実現するために変圧器を使用します.磁気回路を使用して2つのデバイスを接続し,地面ループ電流を切断できます.しかし,変圧器の一次と二次の間の寄生電容は,まだ高周波地面ループ電流のパスを提供することができ,変圧器の隔離方法は,高周波地面ループ電流に抑圧効果が悪いことを注意する必要があります.変圧器の高周波隔離効果を改善する方法の1つは,変圧器の一次段階と二次段階の間にシールド層を設定することです.しかしながら,隔離変圧器の屏蔽層の接地端は,回路の受信端にあなければなりません.そうでなければ,高周波隔離効果を改善するだけでなく,高周波カップリングをより深刻にするでしょう.したがって,変圧器は信号受信装置の側に設置する必要があります.よくシールドされた変圧器は,1MHz以下の周波数で効果的な隔離を提供することができます.3) 光学隔離器を使用してグラウンドループを切断する別の方法は,信号を送信するために光を使用することです.これは地面ループ干これこれが地面ループ干渉問題の理想的な解決策であると言える。光学接続には2つの方法があります,1つはオプトカップラーデバイスであり,もう1つは光ファイバー接続です.オプトカップラーの寄生電容は一般的に2pfであり、非常に高い周波数で良い隔離を提供することができます。光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光光しかし,共通モードチョークの寄生体容量を制御することに注意してください.それ以外の場合,高周波干高高への隔離効果は非常に悪いです.共通モードチョークの回転が増すほど,寄生体容量が大きく,高周波隔離が悪くなります.4.2 共通インピーダンスカップリングを排除共通インピーダンスカップリングを排除する方法は2つあります.一つは,共通の接地線のインピーダンスを減らすことで,共通の接地線の電圧も減少し,共通のインピーダンスカップリングを制御することです.別の方法は,適切な接地方法を通じて互いに干渉しやすい回路の共通の接地線を避けることです.一般的に,強い電流回路と弱い電流回路の共有の接地線,およびデジタル回路とアナログ回路の共有の接地線を避ける必要があります.前述したように,接地線のインピデンスを減らす問題は,接地線のインダクタンスを減らすことです.これには,接地のための平面導体の使用と,接地のための隔離された複数の平行導体の使用が含まれています.プリント回路板の場合,二層板に地線グリッドを置くことは,地線インピデンスを効果的に減らすことができます.一層は多層板で地線として使用されていますが、小さなインピーダンスを持っていますが、回路板のコストを増やします。 .適切な接地によって共通のインピーダンスを避けるための接地方法は、単一の点を平行に接地することです。平行接地の不利な点は、接地するワイヤーが多すぎることです。したがって、実際には、すべての回路が一つの点で平行に接地する必要はありません。相互干渉が少ない回路では,シングルポイント接地を連続して使用できます.例えば,回路は,強い信号,弱い信号,アナログ信号,デジタル信号などに従って分類され,同様の回路内でシリーズシングルポイント接地を使用し,異なるタイプの回路のために平行シングルポイント接地を使用することができます.概要 地上線によって引き起こされる電磁干渉の主な理由は,地上線のインピーダンスです.電流が地線を通じて流れると,地線に電圧が生成され,それは地線地線地線電電電圧です.この電圧によって,グラウンドループ電流が生成され,グラウンドループの干渉を引き起こします.一般的なインピーダンスカップリングは、2回路が地面のセグメントを共有するときに発生します。地面ループの干地を解決する方法は,地面ループを切断し,地面ループのインピデンスを増やし,バランスの取れた回路を使用することです.共通のインピーダンスカップリングの解決策は,共通の接地ワイヤーのインピーダンスを減らすか,PCBボード上の共通のインピーダンスを完全に排除するために平行にシングルポイント接地接続を使用することです.
