信号地和电源地

• 信号接地：为确保信号具有稳定的基准电位而设置的接地。

• 信号电路接地的目的：为了使电子设备在工作具有统一的参考电位，避免有害电磁场的干扰，使电子设备工作稳定可靠，电子设备中的信号电路应接地，称为信号电路。这里的土地可以是地面、电子设备地板、金属外壳或等电位表面。

• 电源接地：系统电源零电位的公共基准接地线。由于电源通常同时供电到系统中的每个单元，每个单元所需的电源性质和参数可能非常不同，因此不仅要确保电源稳定可靠，而且要确保其他单元稳定可靠。

• 电源（电气设备）接地的主要目的：1。确保人身和设备的安全，防止外壳绝缘损坏，触摸电击危险；2。系统运行需要，如交流电力系统的中性点接地、直流系统中的极或中点接地。

• 信号接地与电源接地的区别：1。信号接地确保设备稳定可靠；2。电源接地不仅保护安全，而且保护人身安全。

地线一般可以理解为三种地线。这包括数字地线、模拟地线和地线。 数字地线就是你所谓的信号线。这种地线通常是数字信号芯片接地点的组合。 模拟地线一般是指模拟芯片，如运输等设备的接地点。注意前两种地线和地线不能混为一谈。 一般来说，地线是直接连接到地面的，通常这种地线是接收仪器外壳的电磁屏保等功能。 数字地线和模拟地线通常连接在一起。

数字地和模拟地

假设一家公司的商业建筑，二楼是模拟的，三楼是数字的，整个建筑只有一部电梯。通常人少的时候很容易做到，上二楼，上三楼不相互影响。但每天上下班，很多人，数字到三楼，总是受到二楼模拟的影响；二楼模拟下楼，总是等电梯到三楼，相互影响很麻烦。

为了解决这个问题，商业楼的物业提出了两个方案:

第一个(笑死人)电梯扩大，可以安装更多的人；电梯大了就好，但是公司会招人，人多了再招人。...永远死循环。有一个办法倒挺好，大家索性不要电梯，直接往下跳，不管2楼的3楼的，肯定解决问题，但肯定会出问题（第1个被枪毙掉了）。

第二种方法是安装两部电梯，一部在二楼，另一部在三楼。Wonderful！太机智了，两层楼的工作人员互不影响。你明白吗？

数字地面和模拟地面相互影响，不是因为一个叫数字，一个叫模拟，而是因为他们用了同一部电梯:地面，这部电梯用的井道就是我们在PCB上布地线。

模拟回路的电流走这条线，数字电路的电流也走这条线，这是可以理解的，线是用来引导电流的，但问题是这条线有电阻。而且最根本的问题是，走这条线的电流需要两个不同的电路。

假设有两个电流，数字和模流同时从地面开始；有两个设备，数字部件和模拟部件。如果两个电路不分开，数流模流到数字部件的接地端，损失的电压为

V=(数流 模流)×走线电阻

与地端相比，数字器件的接地端升高了V。我对数字设备不满意。我承认它会增加一点电压。我承认数流部分，但为什么要把模流添加到我头上？同样，模拟设备也会抱怨。

两个解决方案：

第一：你布的PCB线没有阻抗，自然不会造成干扰，就像直接跳下2、3楼一样；这是井道最宽的时候，也就是说，你可以安装一个无限的电梯，自然没有人影响任何人；但每个人都知道，This ismission impossible。

第二：二条电路分开，数流和模流分开，数地和模地分开。

同样，虽然有时在模拟电路中，但也分为大、小电流电路，以避免相互干扰。所谓的干扰是：两个不同电路中的电流PCB走线由这两部分电压相互叠加而产生的电压。

简单来说，数字地是数字电路部分公共基准端，即数字电压信号的基准端；模拟是模拟电路部分的公共基准端，模拟电压基准端（零电位点）。

原因分为数字地和模拟地

由于数字信号一般为矩形波，带有大量的谐波。如果电路板中的数字地与模拟地没有从接入点分开，数字信号中的谐波很容易会干扰到模拟信号的波形。当模拟信号为高频或强电信号时，也会影响到数字电路的正常工作。

模拟电路涉及弱信号，但数字电路的门限电平较高，对电源的要求低于模拟电路。在既有数字电路又有模拟电路的系统中，数字电路产生的噪声会影响模拟电路，使模拟电路的小信号指标变差。克服的方法是分开模拟和数字。

问题的根本原因是电路板上铜箔的电阻不能保证为零；在接入点将数字地与模拟地分开，以尽量减少数字地与模拟地的共地电阻。

数字地和模拟地的基本处理原则

如果模拟地面与数字地面直接连接，则会导致相互干扰。不短也不合适。对于低频模拟电路，除了粗化和缩短接地线外，接地是抑制接地线干扰的最佳选择，主要可以防止接地线公共阻抗引起的部件之间的相互干扰。

对于高频电路和数字电路，由于此时地线电感影响会更大，一点接地会导致实际地线延长，带来不利影响。此时，应将单独接地与一点接地相结合。

此外，对于高频电路，还应考虑如何抑制高频辐射噪声。方法是尽可能粗化地线，以减少噪声对地的阻抗；全接地，即除传输信号的印刷线外，所有其他部用作地线。没有无用的大面积铜箔。

地线应形成环路，防止高频辐射噪声，但环路周围面积不宜过大，以免仪器处于强磁场时产生感应电流。但如果只是低频电路，则应避免地线环路。数字电源最好与模拟电源隔离，地线分开布置。如果有，A/D，这里只有单点共地。低频影响不大，但建议模拟和数字一点接地。高频时，可以通过磁珠一点一点地共享模拟和数字。

数字地与模拟地的串联方式

模拟地与数字地之间的串联可采用四种方式：

用磁珠连接。

用电容连接，采用电容隔直交通的原理。

用电感连接，一般用几uH到数十uH。

连接0欧姆电阻。

磁珠和零欧姆电阻

一般来说，零欧洲电阻是最佳选择；确保直流电位相等；单点接地，限制噪声；衰减所有频率噪声，零欧洲阻抗，电流路径狭窄，可限制噪声电流通过。

磁珠由具有良好阻抗性能的铁氧体材料制成，专门用于抑制信号线和电源线上的高频噪声和尖峰干扰，并具有吸收静电脉冲的能力。磁珠具有较高的电阻率和磁导率，等同于电阻和电感串联，但电阻值和电感值随频率而变化。它比普通电感具有更好的高频滤波特性，在高频时具有阻力，因此可以在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗，从而提高调频滤波效果。磁珠对高频信号有很大的阻碍作用，一般规格为100欧/100mMHZ，它的电阻比电感低得多。铁氧体磁珠（FerriteBead）是目前应用发展迅速的抗干扰组件，价格低廉，易用，具有显著的高频噪声过滤效果。

铁氧体磁珠不仅可以用来过滤电源电路中的高频噪声（直流和交流输出），还可以用于其他电路，其体积可以很小。特别是在数字电路中，由于脉冲信号含有高频高次谐波，也是电路高频辐射的主要根源，因此可以在这种情况下发挥磁珠的作用。只要导线穿过电路。当导线中的电流通过时，铁氧体对低频电流几乎没有阻抗，对高频电流的衰减会更大。

电感与磁珠

一圈以上的线圈习惯称为电感线圈，一圈以下的线圈习惯称为磁珠。电感是储能元件，磁珠是能量转换(消耗)装置。电感主要用于电源滤波电路，磁珠主要用于信号电路和信号电路EMC对策；磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰，而电感主要用于抑制传导干扰。两者都可以用来处理EMC、EMI问题；电感通常用于电路匹配和信号质量控制，磁珠用于模拟和数字组合。

电感可用作电源滤波器。磁珠的电路符号是电感，但在型号上可以看出，磁珠在电路功能上使用。磁珠的原理与电感相同，但频率特性不同；磁珠由氧磁体组成，电感由磁心和线圈组成。磁珠将交流信号转换为热能，电感存储交流并缓慢释放。

电感是储能元件，磁珠是能量转换(消耗)装置；电感主要用于电源滤波电路，磁珠主要用于信号电路，EMC对策；磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰，而电感主要用于抑制传导干扰。两者都可以用来处理EMC、EMI问题。像某些一样，磁珠被用来吸收超高频信号RF电路，PLL，振荡电路包括超高频存储电路（DDR SDRAM，RAMBUS等)所有这些都需要在电源输入部分添加磁珠，而电感是一种用于电源输入的蓄能元件LC振荡电路、中低频滤波电路等，其应用频率很少超过50MHZ。

总结几种方法

电容器直接直接交叉，导致浮地。电容器不通过直流，会导致压差和静电积累，触摸外壳会麻木。如果电容器和磁珠并联，就是画蛇添足，因为磁珠是直的，电容器就会失效。串联是不连贯的。

电感体积大，杂散参数多，特性不稳定，离散分布参数不易控制，体积大。LC谐振(电容分布)对噪声有特效。

磁珠的等效电路相当于带有阻塞波器，只抑制某个频点的噪声。如果不能预测噪声，如何选择型号，噪声频率不一定固定，所以磁珠不是一个好的选择。

0欧电阻相当于很窄的电流通路，能够有效地限制环路电流，使噪声得到抑制。电阻在所有频带上都有衰减作用(0欧电阻也有阻抗)，这点比磁珠强。

简而言之，关键是模拟和数字接地。建议用0欧洲电阻连接不同类型的土地；磁珠用于电源引入高频设备；高频信号线耦合小电容器；电感器用于大功率低频。

。。。

。