实践中数字接地和模拟接地的应用与抗干扰

摘 要：现在广播电视事业迅猛发展，中波广播播出设备也日新月异，全固态PDM发射机和全固态DAM发射机已非常普及，其中大规模集成电路的集中应用就产生了数字地和模拟地，如果不区分电路性质，一个小小的误操作就会使信源干扰加大。本文介绍了电路干扰的产生机理，以及数字地和模拟地的区别，并介绍了数字地和模拟地的在实践中的具体接法。

关键词：数字地；模拟地；屏蔽；抗干扰

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

1 干扰产生原因

干扰是各种电子设备在运行过程中涌现出的突出问题。干扰信号来源不外乎两种，一种是其他设备耦合，另一种就是自身电路产生震荡。因此，怎么抑制这些干扰就成为广大发射台技术工作者面临的主要问题。良好接地，就近接地是解决所有电子设备抗干扰及防止电子设备振荡的主要办法。现在，基本上数字电路都是用大地为电压参考点（发射极耦合逻辑电路除外），只有所有的地都保持一致的电位，电路中的数字信号才能够准确的接收与发送。此外，很好的接地也可以屏蔽掉噪声电磁波，同时可以释放完电子设备机壳上积累的大量电荷，从而防止积存静电电荷放电现象的发生。电子电路中接地设置有数字地（逻辑地）和模拟地、机壳接地、系统安保接地等，优化使用接地技术，就能大大提高全部系统的抗干扰能力，削减电磁噪声。作为发射台站一定要有一个接地电阻很低的高频接地点，接地点铜带连接也一定要使用铜焊焊接，从而减小接触电阻。信源连线尽量要短，防止虚焊假焊，并且使用多点接地连接，以减少回流噪声的干扰。

在广播发射系统中，大量设备之间信号的连接要求各设备都要有一个基准‘地作为信号的参考地。并且随着电子设备使用频率越来越高，设备愈来愈庞大，因此，在接地设计规划中，一定要小心信号之间的相互干扰等电磁兼容问题。错误的使用接地形式，会使电路工作极不稳定，容易引发故障。在这里说的这个“地”其实就是：参考电压的测试点；机柜或机架接地点；系统安保接地以及大地参考点。其实通俗讲就是：“接地是电流流经负载后返回电源和大地的低阻通道”。

2 接地分类

电子电路只要工作就会受到电源电磁辐射，线路耦合，接地电流等噪声的干扰。给电路安装滤波器、焊接屏蔽接地等方式都是可以减小电磁干扰问题的。这其中接地电阻只要足够小，设备之间的电势差就相当小，干扰对信号的影响也就非常小。电路中任何信号最后必须都要回流到“地”。由于数字信号是高频信号，在数字地上产生的噪声就非常大，而模拟信号属于低频信号，就需要一个干净纯静的“地”作为电压参考点。当收音机收听时收听到有高频噪声时，说明模拟地和数字地没有阻隔混接在了一起，噪声影响到了模拟信号。一般情况来说，模拟地和数字地要单独处理，然后通过相对较粗的导线连接在一起，或者单点接在一起。无论如何不能让数字地干扰模拟地，一定要将数字地挡在模拟地外面。

信号接地的方式分为：单点接地、多点接地。

2.1 单点接地该可以分为串联单点接地和并联单点接地两种

单点接地：信号电路的所有地统统连结在一起，只通过一个接地点进入接地系统，并且与电子设备机壳相阻隔。过去传统模拟电路多会用这种接线方式。由于许多分布电容存在于各接线之间，频率越高阻抗也越大。在这里，串联单点接地是把全部需要连接的“地”都接到总接地线上，然后经由总地线短接到大地交汇点。通过这些可以削弱耦合噪声干扰，可是由于各电路的地线相对比较长，接地回路阻抗各异，这样势必就会加重接地噪声的影响，并联谐振同样也会干扰电路工作。在实际使用当中，可以將电路中彼此不会产生干扰的电路放在一起串联接地，几部分电路再采用并联单点接地连接。这样可以减少接地阻抗噪声干扰的同时节省接地导线使用数量。总而言之，频率较低的电路就可以利用单点接地的方法连接。

2.2 多点接地指系统内各电路就近接地

多点接地的特点就是：接地线短，接地点多，接地电阻小。并且多根导线并联可以相对增加导线总体截面积降从而低接地导体的接地电阻的同时减小接地线电感总量。在高频电路中，开关时瞬态的冲击电流很大，这样势必要求电路中电感总量要很小，就可以应用多点接地的方式。

3 总结

现在的电子设备普遍采用了综合应用电路，这里面包含了数字电路和模拟电路。在接入数字电路电源时，应距离供电电源最近的地方，要加去耦和以及滤波电容后再接入数字电路的电源输入端。在广播发射机使用A/D转换和D/A转换集成电路时，一般芯片会同时存在模拟地和数字地，两个地要分别接在一起，然后在一点处把两个地共同接起来，即数字地都接在一起，再加上一个0.1?F的电容或0欧姆电阻，滤掉数字电路的高频干扰，模拟地也都接在一起，然后通过一个接地点再接起来。因为数字信号变化速度快，引起的噪声也就很大，数字地和模拟地连接时，数字地接地线一定要绕一些电感。而模拟地尽量要做到干净，尽可能削减噪声对模拟信号的干扰。

我们了解了接地的方式后，遇到问题也就好判断了。当广播发射机测试指标正常，而且经常烧功放（调制度高时），或者有时在收音机里听到固定频率的低频噪声时，那一定是接地出了问题，一定要测量接地电阻，减少接地系数，加固焊接高频接地铜带。如果控制部分维修后产生控制混乱，一般要将数字地切断，加带电感导线后再接地。一般故障都能排除。

参考文献：

[1]（美）莫里森著，李献，王艳玲译.接地与屏蔽技术[M].清华大学出版社，2016（03）.

作者简介：李霞（1975-），女，甘肃山丹人，大专，助理工程师，研究方向：广播发送设备。