电子电路设计中接地技术的分析

杭州UT斯达康通讯有限公司 范文奇 赵安英

电子电路设计中接地技术的分析

杭州UT斯达康通讯有限公司 范文奇 赵安英

电子电路中的接地技术是电子电路设计中的关键的技术之一，已经成为电子线路设计中一个很重要的衡量指标，所以在电子电路设计中必须要考虑到接地技术的问题。文章结合实际的工作经验，分析了在电子设备中常用的几种接地技术，包括安全接地、防雷接地以及工作接地。然后以屏蔽电路的应用为例，在实际的过程案例中，分析该接地的具体应用。

电子电路；接地技术；接地方法

一、前言

随着我国经济的快速发展，我国的接地技术日渐成熟。针对电子设备本身的性能、特性而言，科学先进的接地技术才能确保电子设备的性能。结合自身的工作经验我们发现良好的接地设计不仅可以提高产品的可靠性与兼容性，还确保了施工人员的安全，同时还提高了电子系统工作的效率。在电子的设备设计中具体有哪些接地技术？下面结合常用的接地技术做详细的阐述。

二、接地技术的重要性

随着各种电子设备的智能化、集成化的发展，在电磁干扰的重要部分就是接地技术。电子设备的设计人员在设计过程中应该处理好接地技术，确保电子产品的可靠安全运行。在电子产品设计初期为了防止电子设备遭受雷击的侵扰应采取一定的保护措施，通过使用避雷设备可以将电流引入大地从而保护建筑物和人身安全。随着通信领域电子产品设备的发展，传统的防雷与设备的安全已经不能满足数字领域的发展。在电子设备的通信系统中大量的设备之间的信号互相联系，电子设备信号之间的互相干扰等电磁兼容问题也日趋严重，电子设计师在设计电子线路时要考虑如何规范、科学的接地可以确保电子设备的安全可靠的运行，因此更加科学的接地技术已经成为电子线路设计中必须考虑的重要一环。

三、电子线路设计中接地技术分析

在电子设备设计中常见的接地方式主要有以下几种方式：

（1）防雷保护地

防雷保护地即过压保护地，过压保护接地最常用的就是避雷针、避雷器，这种防护方式就是为防雷电而设置的接地保护装置。在雷雨的天气下通过避雷针或避雷器的方法对电子设备做好安全措施，以免电子设备受到损坏。避雷针的具体使用方法是通过铁塔或者建筑物入地，避雷器的使用方法是通过专用的地线，为了避免雷电通过引入线致使其他设备损坏，所以在防雷引入线上不能连接其他设备的地线。针对通信系统中电缆施工或电缆中需要防雷保护地，

通过正确使用防雷保护接地，一是可以避免施工人员受到伤害，二是可以避免设备遭受雷击导致报废情况的出现。

（2） 安全接地技术

安全接地主要是将高压设备与大地设备连接在一起，这种接地方式主要有两个方面的好处：一方面在设备使用的过程中，避免因为硬件的摩擦导致机壳带电；另一方面确保设备及用户的使用安全，避免高压设备在运行过程中释放静电。

（3）电源地

电源地是基于电源零电位使用的公共基准线。技术人员要考虑到各个电源的可靠性、稳定性并确保电源的正常工作，因此必须结合单元设备本身参数具有的差异性。电源可以在一定时间段之内实现对不同单元设备的供电。通过负载电路、功率驱动，采用功率地公共基准地线，采用功率地时需要与其他弱点分开并单独设置，这样做就可以避免系统受到干扰。

（4）信号接地

信号地即电子电路有一个统一的基准电位确保电路都有一个基准的电位点，信号地优点就是可以避免因为电位的浮动出现信号的误差。信号地连接的规则是同一设备信号输入端地域信号输出端地分开。信号地分为：数字地、模拟地、工作地。如果前级（设备）的输出地只能与后级（设备）的输入地相联系，这样可以避免引起信号的浮动。

数字地即零电位的公共基准线。数字电路在工作过程中一般会处于脉冲状态，在脉冲前后频率会较高此时电磁波就会受到强烈的干扰，如果此时设计人员在设计线路时出现问题就会加剧电路互相干扰的程度。这种情况下，应该认真选择数字地的接地场所，降低干扰提高工作效率。

模拟地即对电路的零电位进行模拟相关单位及相关技术人员必须考虑到模拟电路在整个电路中的重要作用，因为模拟电路中的电路复杂多样，因此模拟电路通过对电路的零电位进行模拟，如果在电力线路的接地设计中不合理就会阻碍电子电路的正常运行。

工作接地主要是保证电路的正常工作，基准电位可以是点、段、块等。零点位性能不稳定很容易受到外界磁场的干扰，技术人员要考虑到这个问题。当基准电位与大地连接在一起时基准电位就是大地的零电位，此时外界电磁出现变化时不会对电位造成一定的干扰。

（5）屏蔽接地方法

屏蔽接地要考虑到电磁兼容的因素并且将接地与屏蔽有效结合。平时所说的屏蔽接地主要有两种方式：分别是静电屏蔽与交变电场屏蔽。屏蔽接地要将接地与屏蔽相结合并考虑到电磁兼容的因素。屏蔽接地主要有两种方式：交变电场屏蔽与静电屏蔽。其中交变电场屏蔽是指交变电场容易受到多级放大电路、RAM电路，此时技术人员可以将金属屏蔽体安装在敏感电路与干扰电路中间，这样可以大大降低对交变电场对敏感电路的耦合干扰。静电屏蔽是指电导体外面，安装完整的金属屏蔽体。

设备地包括小信号模拟电路、供电电路、数字电路等多种电路，设备地较为负责，因此在实施的过程中应该遵循原则，技术人员可以采用机械性能好、强度高的外壳可以减少电路对原件的干扰。

系统地电路复杂、密集在系统中存在多个设备、机柜，因此要考虑到系统接地的问题。在系统接地在设备启动、关闭的过程中会受到严重的电磁干扰，在线路导线之间也会产生一系列的耦合性干扰。结合上述的问题可以采用系统地的接地方式。在系统接地方式中实现了系统之间与大地之间的有效连接，从而可以提高电力设备的正常运行效率，降低电力设备所受干扰。

在系统接地的具体施工过程中还需考虑到以下情况，在接地极打入地下表层之后，技术人员可以通过添加适量的盐水增加地级的强导电性。在选择工作接地线时不能选择金属导管，但可以选择绝缘性能好的电缆。

四、结语

随着我国科学技术的大力发展，我国的电子设备得到了迅速的发展，为了确保电子产品电路运行的安全可靠性，在电子设备的接地技术中必须不断的提高技术，通过电子电路可行性方案的制定避免接地设计中出现的问题从而提高整个方案的可行性。在电子产品设计中，设计人员需要通过多种接地方法与技术降低设备的噪声，通过全方位提高电路的接地问题降低电磁的干扰，提高设备运行的稳定安全性。

[1]侯鹤翔.电子产品设计中的接地技术[J].应用天地,2007,7(27).

[2]卢丽敏.电子通信设备中的接地技术分析研究[J].无线互联科技,2015(1):6.

[3]饶义琼,罗明阳车载电子系统的接地设计研究[J].微处理机,2015(8):12.

范文奇（1980—），男，大学本科，工程师，现供职于杭州UT斯达康通讯有限公司。