接地到底是什麼、有哪些？沒有人給出標準答案。但是對於做產品的工程師而言


，接地是實實在在擺在眼前的問題
，是不可回避的技術。

 

 

“PCB+接口+處理平台+結構”這是最基本的硬件係統，而硬件係統是產品的根本。接地在每個環節中都至關重要。如果你的接地觀僅限於PCB板級接地

，那麼你就OUT了。除非你的PCB板不與其他模塊連接

，你的產品不是用來使用的
，而是放到陳列室的！

 

 

接地從大的方麵主要是分為保護接地和工作接地兩種。

 

保護接地主要是保護設備和人身安全而設置的

，比如防雷地和設備外殼的保護地；

 

工作地是針對設備正常工作或者進一步的上升為良好工作所設置的接地，主要包括模擬地、數字地、功率地、屏蔽接地、防靜電接地等。這種分類也是從目的出發：保護和電磁兼容。

防雷接地

進一步的分為直擊雷接地（俗話就是避雷針，專業叫引雷器）和感應雷（專業叫雷擊電磁脈衝）接(jie)地(di)。烏(wu)雲(yun)密(mi)布(bu)的(de)天(tian)

，風(feng)湧(yong)雲(yun)動(dong)的(de)
，總(zong)有(you)摩(mo)擦(ca)生(sheng)電(dian)，然(ran)後(hou)合(he)久(jiu)必(bi)分(fen)的(de)雲(yun)塊(kuai)們(men)帶(dai)著(zhe)電(dian)荷(he)再(zai)弱(ruo)弱(ruo)聯(lian)合(he)，形(xing)成(cheng)大(da)的(de)帶(dai)電(dian)體(ti)
，而(er)大(da)地(di)則(ze)是(shi)具(ju)有(you)無(wu)限(xian)容(rong)量(liang)負(fu)電(dian)荷(he)的(de)海(hai)洋(yang)（用即成現象地球自轉+地磁南北極就判斷了），在靜電引力的作用下，大的帶電雲塊，會使對應地表感應出大量電荷，而大地上的電荷分布存在尖端效應，（即良導體表麵曲率相關的電荷分布）。在避雷針的針尖部分電場強度就會很大
，而陰雨天氣的空氣擊穿場強是比較低的
，隨著電荷的不斷累積-感應-針尖場強進一步增強-dadaokongqijichuanchangqiang
，zheshizhenjiandaoyunkuaizhijiandekongqiqidaojiuhuibeidianlijichuanxingchengtongdao
，jinerxiefangdianhedaodadihuozhedaoyunkuai，dianhezhonghehou，huifupingjing。xiefangdianhedetongshibansuishengguangrexianxiang，womenjiukandaoshandiantingdaodaleishengle，zaizhezhonggaopinleidianliuxiefangdetongshi
，zaidianshengcidecishengdiandejilixia
，jiutongshibansuigezhongleijidiancimaichongdefasheng。zheyangjiedifanghujiubixuyaojiayijiganyingleijiedile，zhezhongjiedizaixingshishangjiushiduankougezhongqianweibaohuqijiandaodiyijijikejiedidedengdianweilianjie。

設備外殼的保護接地：目的就是防止內部帶電線路絕緣破損，造成的“搭殼”而誤傷到人。形式就是在常規市電供電製式下，把所有金屬外殼設備的外殼接地，以分流絕大部分故障電流
，進而保護人身安全。

 

這裏強調一下

，從接地目的可以知道以上兩種接地，都是指接地球。

 

下xia麵mian要yao講jiang的de工gong作zuo接jie地di就jiu明ming顯xian與yu上shang文wen不bu同tong
，都dou是shi針zhen對dui信xin號hao或huo者zhe噪zao聲sheng的de
，往wang往wang都dou是shi低di幅fu值zhi的de
，一yi般ban不bu涉she及ji人ren身shen和he設she備bei安an全quan。而er更geng多duo關guan注zhu電dian磁ci兼jian容rong方fang麵mian的de設she計ji需xu求qiu。

 

所以關於工作接地的定義，就要改寫成：工作電流的返回路徑。信號分為DC和AC
，返回路徑是信號在現有物理條件下，按照信號“自身特征參數”自主選擇出來的。既然這樣，我們能做的就是在一定程度上去預期設計物理條件。有一點需要強調的是：狗急了會跳牆，兔子急了會咬人，千萬千萬要給信號回流留出通路，不然你會發現你的產品無論EMS還是EMI都(dou)是(shi)嚴(yan)重(zhong)超(chao)標(biao)的(de)。設(she)備(bei)能(neng)不(bu)能(neng)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)，就(jiu)隻(zhi)能(neng)看(kan)自(zi)己(ji)的(de)造(zao)化(hua)了(le)。這(zhe)樣(yang)就(jiu)要(yao)求(qiu)我(wo)們(men)在(zai)想(xiang)要(yao)割(ge)地(di)的(de)時(shi)候(hou)
，一(yi)定(ding)想(xiang)好(hao)有(you)沒(mei)有(you)給(gei)信(xin)號(hao)返(fan)回(hui)留(liu)出(chu)哪(na)怕(pa)一(yi)丁(ding)點(dian)兒(er)的(de)路(lu)徑(jing)。

 

以下行文將以4個案例的接地分析為主，包括ADC器件的接地、台式電腦機箱會電人、隔離型開關電源接地+金屬外殼與板級工作地的連接方式。

 

工作地中的模擬地、數字地、功率地都可以歸為板級接地，這裏主要提到PCB布局。

 

我崇尚的設計理念是能清楚預測和控製路徑的就人為分區加分割

，不能清楚預測的就全部完整地平麵，隻分區不分割；當然實際工作中，產品是多個模塊的，所以二者結合居多。

 

附件文中提到的直流返回路徑和交流返回路徑，二者都是走符合自身要求的最低阻抗路徑返回：即(ji)直(zhi)流(liu)走(zou)最(zui)短(duan)到(dao)達(da)路(lu)線(xian)，交(jiao)流(liu)走(zou)最(zui)小(xiao)麵(mian)積(ji)路(lu)徑(jing)，需(xu)要(yao)強(qiang)調(tiao)的(de)是(shi)

，這(zhe)裏(li)麵(mian)積(ji)是(shi)指(zhi)去(qu)向(xiang)和(he)回(hui)向(xiang)所(suo)形(xing)成(cheng)的(de)麵(mian)積(ji)
，往(wang)往(wang)是(shi)指(zhi)電(dian)路(lu)板(ban)截(jie)麵(mian)相(xiang)關(guan)的(de)麵(mian)積(ji)。

 

首先還是以模數混合設計舉例
，最典型的就是ADC的接地方式了。附件講的很全麵了，這裏主要重複說明一些內容。

如上圖所示，良好接地指導原則中很明確地指出“AGND和DGND需在外部短接連接至低阻抗地”。

 

“將芯片焊盤連接到封裝引腳難免產生線焊電感和電阻”，這裏指A、B兩點焊盤到外圍引腳的阻抗，這是IC設計人員想方設法要做到最低的，但工藝隻能這個樣子。

 

“有人問為什麼不在內部做好短接工作呢？”文中大概提到是為了為了防止進一步耦合；怎zen麼me理li解jie這zhe一yi句ju？大da概gai是shi說shuo為wei了le降jiang低di公gong共gong阻zu抗kang部bu分fen的de耦ou合he，進jin而er減jian少shao模mo擬ni部bu分fen因yin公gong共gong阻zu抗kang耦ou合he到dao的de數shu字zi噪zao聲sheng的de意yi思si
，所suo以yi一yi般ban廠chang家jia都dou不bu會hui在zai內nei部bu短duan接jieAGND和DGND

，而是留到外部盡量構成星型接地。

 

“快速變化的數字電流在B點產生電壓

，且必然會通過雜散電容CSTRAY耦合至模擬電路的A點”:針對低負載（BUFFER負載）的數字部分
，ID由後級回路阻抗決定，VB由ID和ZP（由RP、LP構成）決定，數字耦合到模擬的噪聲電壓VNA=ZP/ZP+ZC。

 

“將DGND連接到數字接地層會在AGND和DGND引腳兩端施加VNOISE，帶來嚴重問題！”這裏的VNOISE是指整個AGND平麵與整個DGND平麵之間的噪聲。這裏想表達的是如果同一個芯片的2個接地引腳跨接在兩個接地平麵上會引發的問題。當然這裏隻是針對這種小數字電流的ADC。

 

像這種ADC接地布局一般在模擬和數字電源端相互隔離去耦
，在接地端保證低阻連接並接模擬地。