數(shù)字電路地線環(huán)路問題
對于數(shù)字電路來說,地線環(huán)路造成的地線環(huán)流也就是幾十毫伏級別的,而TTL的抗干擾門限是1.2V,CMOS電路更可以達(dá)到1/2電源電壓,也就是說地線環(huán)流根本就不會對電路的工作造成不良影響。相反,如果地線不閉合,問題會更大,因?yàn)閿?shù)字電路在工作的時候產(chǎn)生的脈沖電源電流會造成各點(diǎn)的地電位不平衡,比如本人實(shí)測74LS161在反轉(zhuǎn)時地線電流1.2A(用2Gsps示波器測出,地電流脈沖寬度7ns)。在大脈沖電流的沖擊下,如果采用枝狀地線(線寬25mil)分布,地線間各個點(diǎn)的電位差將會達(dá)到百毫伏級別。而采用地線環(huán)路之后,脈沖電流會散布到地線的各個點(diǎn)去,大大降低了干擾電路的可能。采用閉合地線,實(shí)測出各器件的地線最大瞬時電位差是不閉合地線的二分之一到五分之一。當(dāng)然不同密度不同速度的電路板實(shí)測數(shù)據(jù)差異很大,我上面所說,指的是大約相當(dāng)于Protel 99SE所附帶的Z80 Demo板的水平。
對于低頻模擬電路,我認(rèn)為地線閉合后的工頻干擾是從空間感應(yīng)到的,這是無論如何也仿真和計(jì)算不出來的。如果地線不閉合,不會產(chǎn)生地線渦流,beckhamtao所謂“但地線開環(huán)這個工頻感應(yīng)電壓會更大。”的理論依據(jù)和在?舉兩個實(shí)例,7年前我接手別人的一個項(xiàng)目,精密壓力計(jì),用的是14位A/D轉(zhuǎn)換器,但實(shí)測只有11位有效精度,經(jīng)查,地線上有15mVp-p的工頻干擾,解決方法就是把的模擬地環(huán)路劃開,前端傳感器到A/D的地線用飛線作枝狀分布,后來量產(chǎn)的型號重新按照飛線的走線生產(chǎn),至今未出現(xiàn)問題。第二個例子,一個朋友熱愛發(fā)燒,自己DIY了一臺功放,但輸出始終有交流聲,我建議其將地線環(huán)路切開,問題解決。事后此位老兄查閱數(shù)十種“Hi-Fi名機(jī)”圖,證實(shí)無一種機(jī)器在模擬部分采用地線環(huán)路。





