實踐中數字接地和模擬接地的應用與抗干擾

摘 要：現在廣播電視事業迅猛發展，中波廣播播出設備也日新月異，全固態PDM發射機和全固態DAM發射機已非常普及，其中大規模集成電路的集中應用就產生了數字地和模擬地，如果不區分電路性質，一個小小的誤操作就會使信源干擾加大。本文介紹了電路干擾的產生機理，以及數字地和模擬地的區別，并介紹了數字地和模擬地的在實踐中的具體接法。

關鍵詞：數字地；模擬地；屏蔽；抗干擾

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.115

1 干擾產生原因

干擾是各種電子設備在運行過程中涌現出的突出問題。干擾信號來源不外乎兩種，一種是其他設備耦合，另一種就是自身電路產生震蕩。因此，怎么抑制這些干擾就成為廣大發射臺技術工作者面臨的主要問題。良好接地，就近接地是解決所有電子設備抗干擾及防止電子設備振蕩的主要辦法。現在，基本上數字電路都是用大地為電壓參考點（發射極耦合邏輯電路除外），只有所有的地都保持一致的電位，電路中的數字信號才能夠準確的接收與發送。此外，很好的接地也可以屏蔽掉噪聲電磁波，同時可以釋放完電子設備機殼上積累的大量電荷，從而防止積存靜電電荷放電現象的發生。電子電路中接地設置有數字地（邏輯地）和模擬地、機殼接地、系統安保接地等，優化使用接地技術，就能大大提高全部系統的抗干擾能力，削減電磁噪聲。作為發射臺站一定要有一個接地電阻很低的高頻接地點，接地點銅帶連接也一定要使用銅焊焊接，從而減小接觸電阻。信源連線盡量要短，防止虛焊假焊，并且使用多點接地連接，以減少回流噪聲的干擾。

在廣播發射系統中，大量設備之間信號的連接要求各設備都要有一個基準‘地作為信號的參考地。并且隨著電子設備使用頻率越來越高，設備愈來愈龐大，因此，在接地設計規劃中，一定要小心信號之間的相互干擾等電磁兼容問題。錯誤的使用接地形式，會使電路工作極不穩定，容易引發故障。在這里說的這個“地”其實就是：參考電壓的測試點；機柜或機架接地點；系統安保接地以及大地參考點。其實通俗講就是：“接地是電流流經負載后返回電源和大地的低阻通道”。

2 接地分類

電子電路只要工作就會受到電源電磁輻射，線路耦合，接地電流等噪聲的干擾。給電路安裝濾波器、焊接屏蔽接地等方式都是可以減小電磁干擾問題的。這其中接地電阻只要足夠小，設備之間的電勢差就相當小，干擾對信號的影響也就非常小。電路中任何信號最后必須都要回流到“地”。由于數字信號是高頻信號，在數字地上產生的噪聲就非常大，而模擬信號屬于低頻信號，就需要一個干凈純靜的“地”作為電壓參考點。當收音機收聽時收聽到有高頻噪聲時，說明模擬地和數字地沒有阻隔混接在了一起，噪聲影響到了模擬信號。一般情況來說，模擬地和數字地要單獨處理，然后通過相對較粗的導線連接在一起，或者單點接在一起。無論如何不能讓數字地干擾模擬地，一定要將數字地擋在模擬地外面。

信號接地的方式分為：單點接地、多點接地。

2.1 單點接地該可以分為串聯單點接地和并聯單點接地兩種

單點接地：信號電路的所有地統統連結在一起，只通過一個接地點進入接地系統，并且與電子設備機殼相阻隔。過去傳統模擬電路多會用這種接線方式。由于許多分布電容存在于各接線之間，頻率越高阻抗也越大。在這里，串聯單點接地是把全部需要連接的“地”都接到總接地線上，然后經由總地線短接到大地交匯點。通過這些可以削弱耦合噪聲干擾，可是由于各電路的地線相對比較長，接地回路阻抗各異，這樣勢必就會加重接地噪聲的影響，并聯諧振同樣也會干擾電路工作。在實際使用當中，可以將電路中彼此不會產生干擾的電路放在一起串聯接地，幾部分電路再采用并聯單點接地連接。這樣可以減少接地阻抗噪聲干擾的同時節省接地導線使用數量。總而言之，頻率較低的電路就可以利用單點接地的方法連接。

2.2 多點接地指系統內各電路就近接地

多點接地的特點就是：接地線短，接地點多，接地電阻小。并且多根導線并聯可以相對增加導線總體截面積降從而低接地導體的接地電阻的同時減小接地線電感總量。在高頻電路中，開關時瞬態的沖擊電流很大，這樣勢必要求電路中電感總量要很小，就可以應用多點接地的方式。

3 總結

現在的電子設備普遍采用了綜合應用電路，這里面包含了數字電路和模擬電路。在接入數字電路電源時，應距離供電電源最近的地方，要加去耦和以及濾波電容后再接入數字電路的電源輸入端。在廣播發射機使用A/D轉換和D/A轉換集成電路時，一般芯片會同時存在模擬地和數字地，兩個地要分別接在一起，然后在一點處把兩個地共同接起來，即數字地都接在一起，再加上一個0.1?F的電容或0歐姆電阻，濾掉數字電路的高頻干擾，模擬地也都接在一起，然后通過一個接地點再接起來。因為數字信號變化速度快，引起的噪聲也就很大，數字地和模擬地連接時，數字地接地線一定要繞一些電感。而模擬地盡量要做到干凈，盡可能削減噪聲對模擬信號的干擾。

我們了解了接地的方式后，遇到問題也就好判斷了。當廣播發射機測試指標正常，而且經常燒功放（調制度高時），或者有時在收音機里聽到固定頻率的低頻噪聲時，那一定是接地出了問題，一定要測量接地電阻，減少接地系數，加固焊接高頻接地銅帶。如果控制部分維修后產生控制混亂，一般要將數字地切斷，加帶電感導線后再接地。一般故障都能排除。

參考文獻：

[1]（美）莫里森著，李獻，王艷玲譯.接地與屏蔽技術[M].清華大學出版社，2016（03）.

作者簡介：李霞（1975-），女，甘肅山丹人，大專，助理工程師，研究方向：廣播發送設備。