電子電路設計中接地技術的分析

杭州UT斯達康通訊有限公司 范文奇 趙安英

電子電路設計中接地技術的分析

杭州UT斯達康通訊有限公司 范文奇 趙安英

電子電路中的接地技術是電子電路設計中的關鍵的技術之一，已經成為電子線路設計中一個很重要的衡量指標，所以在電子電路設計中必須要考慮到接地技術的問題。文章結合實際的工作經驗，分析了在電子設備中常用的幾種接地技術，包括安全接地、防雷接地以及工作接地。然后以屏蔽電路的應用為例，在實際的過程案例中，分析該接地的具體應用。

電子電路；接地技術；接地方法

一、前言

隨著我國經濟的快速發(fā)展，我國的接地技術日漸成熟。針對電子設備本身的性能、特性而言，科學先進的接地技術才能確保電子設備的性能。結合自身的工作經驗我們發(fā)現良好的接地設計不僅可以提高產品的可靠性與兼容性，還確保了施工人員的安全，同時還提高了電子系統(tǒng)工作的效率。在電子的設備設計中具體有哪些接地技術？下面結合常用的接地技術做詳細的闡述。

二、接地技術的重要性

隨著各種電子設備的智能化、集成化的發(fā)展，在電磁干擾的重要部分就是接地技術。電子設備的設計人員在設計過程中應該處理好接地技術，確保電子產品的可靠安全運行。在電子產品設計初期為了防止電子設備遭受雷擊的侵擾應采取一定的保護措施，通過使用避雷設備可以將電流引入大地從而保護建筑物和人身安全。隨著通信領域電子產品設備的發(fā)展，傳統(tǒng)的防雷與設備的安全已經不能滿足數字領域的發(fā)展。在電子設備的通信系統(tǒng)中大量的設備之間的信號互相聯(lián)系，電子設備信號之間的互相干擾等電磁兼容問題也日趨嚴重，電子設計師在設計電子線路時要考慮如何規(guī)范、科學的接地可以確保電子設備的安全可靠的運行，因此更加科學的接地技術已經成為電子線路設計中必須考慮的重要一環(huán)。

三、電子線路設計中接地技術分析

在電子設備設計中常見的接地方式主要有以下幾種方式：

（1）防雷保護地

防雷保護地即過壓保護地，過壓保護接地最常用的就是避雷針、避雷器，這種防護方式就是為防雷電而設置的接地保護裝置。在雷雨的天氣下通過避雷針或避雷器的方法對電子設備做好安全措施，以免電子設備受到損壞。避雷針的具體使用方法是通過鐵塔或者建筑物入地，避雷器的使用方法是通過專用的地線，為了避免雷電通過引入線致使其他設備損壞，所以在防雷引入線上不能連接其他設備的地線。針對通信系統(tǒng)中電纜施工或電纜中需要防雷保護地，

通過正確使用防雷保護接地，一是可以避免施工人員受到傷害，二是可以避免設備遭受雷擊導致報廢情況的出現。

（2） 安全接地技術

安全接地主要是將高壓設備與大地設備連接在一起，這種接地方式主要有兩個方面的好處：一方面在設備使用的過程中，避免因為硬件的摩擦導致機殼帶電；另一方面確保設備及用戶的使用安全，避免高壓設備在運行過程中釋放靜電。

（3）電源地

電源地是基于電源零電位使用的公共基準線。技術人員要考慮到各個電源的可靠性、穩(wěn)定性并確保電源的正常工作，因此必須結合單元設備本身參數具有的差異性。電源可以在一定時間段之內實現對不同單元設備的供電。通過負載電路、功率驅動，采用功率地公共基準地線，采用功率地時需要與其他弱點分開并單獨設置，這樣做就可以避免系統(tǒng)受到干擾。

（4）信號接地

信號地即電子電路有一個統(tǒng)一的基準電位確保電路都有一個基準的電位點，信號地優(yōu)點就是可以避免因為電位的浮動出現信號的誤差。信號地連接的規(guī)則是同一設備信號輸入端地域信號輸出端地分開。信號地分為：數字地、模擬地、工作地。如果前級（設備）的輸出地只能與后級（設備）的輸入地相聯(lián)系，這樣可以避免引起信號的浮動。

數字地即零電位的公共基準線。數字電路在工作過程中一般會處于脈沖狀態(tài)，在脈沖前后頻率會較高此時電磁波就會受到強烈的干擾，如果此時設計人員在設計線路時出現問題就會加劇電路互相干擾的程度。這種情況下，應該認真選擇數字地的接地場所，降低干擾提高工作效率。

模擬地即對電路的零電位進行模擬相關單位及相關技術人員必須考慮到模擬電路在整個電路中的重要作用，因為模擬電路中的電路復雜多樣，因此模擬電路通過對電路的零電位進行模擬，如果在電力線路的接地設計中不合理就會阻礙電子電路的正常運行。

工作接地主要是保證電路的正常工作，基準電位可以是點、段、塊等。零點位性能不穩(wěn)定很容易受到外界磁場的干擾，技術人員要考慮到這個問題。當基準電位與大地連接在一起時基準電位就是大地的零電位，此時外界電磁出現變化時不會對電位造成一定的干擾。

（5）屏蔽接地方法

屏蔽接地要考慮到電磁兼容的因素并且將接地與屏蔽有效結合。平時所說的屏蔽接地主要有兩種方式：分別是靜電屏蔽與交變電場屏蔽。屏蔽接地要將接地與屏蔽相結合并考慮到電磁兼容的因素。屏蔽接地主要有兩種方式：交變電場屏蔽與靜電屏蔽。其中交變電場屏蔽是指交變電場容易受到多級放大電路、RAM電路，此時技術人員可以將金屬屏蔽體安裝在敏感電路與干擾電路中間，這樣可以大大降低對交變電場對敏感電路的耦合干擾。靜電屏蔽是指電導體外面，安裝完整的金屬屏蔽體。

設備地包括小信號模擬電路、供電電路、數字電路等多種電路，設備地較為負責，因此在實施的過程中應該遵循原則，技術人員可以采用機械性能好、強度高的外殼可以減少電路對原件的干擾。

系統(tǒng)地電路復雜、密集在系統(tǒng)中存在多個設備、機柜，因此要考慮到系統(tǒng)接地的問題。在系統(tǒng)接地在設備啟動、關閉的過程中會受到嚴重的電磁干擾，在線路導線之間也會產生一系列的耦合性干擾。結合上述的問題可以采用系統(tǒng)地的接地方式。在系統(tǒng)接地方式中實現了系統(tǒng)之間與大地之間的有效連接，從而可以提高電力設備的正常運行效率，降低電力設備所受干擾。

在系統(tǒng)接地的具體施工過程中還需考慮到以下情況，在接地極打入地下表層之后，技術人員可以通過添加適量的鹽水增加地級的強導電性。在選擇工作接地線時不能選擇金屬導管，但可以選擇絕緣性能好的電纜。

四、結語

隨著我國科學技術的大力發(fā)展，我國的電子設備得到了迅速的發(fā)展，為了確保電子產品電路運行的安全可靠性，在電子設備的接地技術中必須不斷的提高技術，通過電子電路可行性方案的制定避免接地設計中出現的問題從而提高整個方案的可行性。在電子產品設計中，設計人員需要通過多種接地方法與技術降低設備的噪聲，通過全方位提高電路的接地問題降低電磁的干擾，提高設備運行的穩(wěn)定安全性。

[1]侯鶴翔.電子產品設計中的接地技術[J].應用天地,2007,7(27).

[2]盧麗敏.電子通信設備中的接地技術分析研究[J].無線互聯(lián)科技,2015(1):6.

[3]饒義瓊,羅明陽車載電子系統(tǒng)的接地設計研究[J].微處理機,2015(8):12.

范文奇（1980—），男，大學本科，工程師，現供職于杭州UT斯達康通訊有限公司。