在電子系統(tǒng)中，地線干擾常常是電子工程師們面臨的一大難題。這種干擾主要源自低緩魯中的電流，這些電流可能是由外部電磁場感應(yīng)產(chǎn)生，或是由于內(nèi)部電路的不平衡所致。它們對系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性構(gòu)成了嚴重威脅，因此，必須采取有效措施來消除或減小這種地線干擾?，F(xiàn)在有許多PCB不再是單一功能電路(數(shù)字或模擬電路)，而是由數(shù)字電路和模擬電路混合構(gòu)成的。因此在布線時就需要考慮它們之間互相干擾問題，特別是地線上的噪音干擾。

數(shù)字電路的頻率高，模擬電路的敏感度強，對信號線來說，高頻的信號線盡可能遠離敏感的模擬電路器件，對地線來說，整人PCB 對外界只有一個結(jié)點，所以必須在PCB內(nèi)部進行處理數(shù)、模共地的問題，而在板內(nèi)部數(shù)字地和模擬地實際上是分開的它們之間互不相連，只是在PCB與外界連接的接口處(如插頭等)。數(shù)字地與模擬地有一點短接，請注意，只有一個連接點。也有在PCB上不共地的，這由系統(tǒng)設(shè)計來決定。

在PCB設(shè)計中，布線是完成產(chǎn)品設(shè)計的重要布置，可以說前面的準備工作都是為了保證布線而做的，而且在整個PCB中，以布線的設(shè)計過程限定最高、技巧最細、工作量最大，非?？简灩こ處煹墓αΓ匀绻こ處熡龅綌?shù)字電路和模擬電路的共地處理，該如何做好布線?

一般來說，PCB布線可分為單面布線、雙面布線及多層布線，而布線的方式也分為自動布線及交互式布線，要想提高布線成功概率，工程師可在自動布線前，可用交互式預(yù)先對要求比較嚴格的線進行布線，輸入端與輸出端的邊線應(yīng)避免相鄰平行，以免產(chǎn)生反射干擾，必要時應(yīng)加地線隔離，兩相鄰層的布線要互相垂直，否則很容易產(chǎn)生寄生耦合。自動布線的布通率依賴于良好的布局，布線規(guī)則可預(yù)先設(shè)定，包括走線的彎曲次數(shù)、導(dǎo)通孔的數(shù)目、步進的數(shù)目等。

現(xiàn)在PCB基本上不再是單一功能電路(數(shù)字或模擬電路)，而是由數(shù)字和模擬電路混合構(gòu)成的，因此在布線時要充分考慮它們之間互相干擾的問題，特別是地線的噪音干擾。

在測量控制領(lǐng)域，我們面臨著供電地系統(tǒng)、模擬信號地系統(tǒng)和數(shù)字信號地系統(tǒng)等多重地系統(tǒng)的挑戰(zhàn)。為了確保這些系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行，避免彼此間的干擾，我們必須對它們的地進行隔離。值得注意的是，這里的**“地”與通常所說的“接地”并不等同**。

在電路中，“地”通常指的是系統(tǒng)的公共參考點，而“接地”則意味著將這個公共點與大地相連，以確?！傲汶娢弧钡姆€(wěn)定性。然而，在實際的生產(chǎn)環(huán)境中，為了安全起見，往往需要將接地系統(tǒng)就近接地。當存在多個接地點時，就可能形成地回路，進而導(dǎo)致流過地回路的電流產(chǎn)生，最終引發(fā)耦合干擾問題。

屏蔽線兩端接地時的情況，其中接地點A和接地點B之間會產(chǎn)生電位差，從而形成電流。這種干擾信號會與期望的有用信號混合在一起，構(gòu)成第一種干擾類型。另外，如果信號線的屏蔽層在信號源和二次儀表兩端都接地，那么屏蔽層的感應(yīng)電流會通過屏蔽層與信號線的分布電容，進而耦合到信號線中，這也是一種干擾信號，它與有用信號混合在一起，構(gòu)成了第二種干擾類型。

數(shù)字地是數(shù)字電路的公共基準端，即數(shù)字電壓信號的參考點;而模擬地則是模擬電路的公共基準端，為模擬信號提供電壓參考。

將數(shù)字地與模擬地分開的必要性在于：數(shù)字信號，通常為矩形波，攜帶大量諧波。若電路板上的數(shù)字地與模擬地未在接入點處分離，這些諧波可能會干擾模擬信號的波形。同時，當模擬信號為高頻或大功率時，也可能對數(shù)字電路造成影響。由于模擬電路處理微弱信號，而數(shù)字電路的門限電平較高，對電源的要求相對較低，因此在混合系統(tǒng)中，數(shù)字電路產(chǎn)生的噪聲會損害模擬電路的性能。為解決這一問題，通常的做法是將模擬地與數(shù)字地分開。

未能將數(shù)字地與模擬地完全分開的根本原因是電路板上銅箔的電阻不可能為零。通過在接入點處將兩者分離，可以最小化共地電阻，從而減少相互干擾。

在處理數(shù)字地與模擬地時，需遵循以下基本原則：

避免大面積直接相連：這將導(dǎo)致兩種地線之間的相互干擾。

對于低頻模擬電路，采用一點接地是抑制地線干擾的有效方法，它可以防止因公共阻抗而引起的部件間干擾。

在高頻電路和數(shù)字電路中，由于地線電感的影響更為顯著，單純的一點接地可能導(dǎo)致實際地線過長，不利于信號完整性。因此，應(yīng)結(jié)合使用分開接地和一點接地的方法。

抑制高頻輻射噪聲的措施包括加粗地線以降低噪聲阻抗，以及滿接地策略，即盡可能多地使用地線，避免無用的大面積銅箔。

地線應(yīng)構(gòu)成環(huán)路以防止高頻輻射噪聲的產(chǎn)生，但需注意環(huán)路面積不宜過大，以避免在強磁場中產(chǎn)生感應(yīng)電流。對于低頻電路而言，則應(yīng)避免形成地線環(huán)路。

數(shù)字電源與模擬電源最好隔離布置，地線也應(yīng)分開。若系統(tǒng)中存在A/D轉(zhuǎn)換器，則僅在此處實現(xiàn)單點共地。

在低頻段，模擬和數(shù)字地線的影響并不顯著，因此建議采用一點接地的方式。然而，在高頻段，這種接地方式可能導(dǎo)致問題，因為數(shù)字信號的矩形波攜帶大量諧波，可能干擾模擬信號。為了解決這一問題，可以通過在模擬和數(shù)字地線之間串接磁珠來實現(xiàn)一點共地。磁珠采用鐵氧體材料，具有優(yōu)良的高頻阻抗特性，能有效抑制信號線和電源線上的高頻噪聲。

此外，還有四種常見的模擬地和數(shù)字地間的連接方法：使用磁珠、電容、電感或0歐姆電阻進行連接。其中，0歐姆電阻是最佳選擇，因為它能保證直流電位相等，實現(xiàn)單點接地，并有效衰減所有頻率的噪聲。電感連接則適用于特定的頻率范圍，而電容連接則主要用于電源濾波。

此外，電容也常用于電路中，利用其隔直通交的原理來處理信號。而電感與磁珠則各有其特點和應(yīng)用場合。電感是儲能元件，常用于電源濾波回路;而磁珠則多用于信號回路，用于抑制電磁輻射干擾。兩者雖原理相似，但在頻率特性和應(yīng)用上有所不同。

電路板地線之間的干擾問題可以通過以下方法來解決：

1. 確保信號線長度相等

通過調(diào)整信號線長度，使其相等，可以避免信號在傳輸過程中發(fā)生相位差，從而達到抑制干擾的目的。

2. 確保線路走向相同

可以通過將線路走向相同，消除信號在傳輸過程中發(fā)生相位差，從而達到抑制干擾的目的。

3. 確保地線回路相同

通過將地線回路相同，可以消除因地線回路不同而導(dǎo)致的干擾問題。

4. 使用屏蔽技術(shù)

在設(shè)計電路時，可以使用屏蔽技術(shù)來減少干擾。屏蔽技術(shù)可以將信號線包裹在金屬屏蔽層中，從而避免干擾的產(chǎn)生。

5. 使用濾波器

在設(shè)計電路時，可以使用濾波器來減少干擾。濾波器可以將特定頻率的信號濾除，從而達到抑制干擾的目的。