電路板為什么要接地

接地技術的引入最初是為了防止電力或電子等設備遭雷擊而采取的保護性措施，目的是把雷電產生的雷擊電流通過避雷針引入到大地，從而起到保護建筑物的作用。同時，接地也是保護人身安全的一種有效手段，當某種原因引起的相線（如電線絕緣不良，線路老化等）和設備外殼碰觸時，設備的外殼就會有危險電壓產生，由此生成的故障電流就會流經PE線到大地，從而起到保護作用。隨著電子通信和其它數字領域的發展，在接地系統中只考慮防雷和安全已遠遠不能滿足要求了。比如在通信系統中，大量設備之間信號的互連要求各設備都要有一個基準‘地’作為信號的參考地。而且隨著電子設備的復雜化，信號頻率越來越高，因此，在接地設計中，信號之間的互擾等電磁兼容問題必須給予特別關注，否則，接地不當就會嚴重影響系統運行的可靠性和穩定性。

1 電源、地線的處理 既使在整個PCB板中的布線完成得都很好，但由于電源、 地線的考慮不周到而引起的干擾，會使產品的性能下降，有時甚至影響到產品的成功率。所以對電、 地線的布線要認真對待，把電、地線所產生的噪音干擾降到最低限度，以保證

產品的質量。 對每個從事電子產品設計的工程人員來說都明白地線與電源線之間噪音所產生的原因， 現只對降低式抑制噪音作以表述： 眾所周知的是在電源、地線之間加上去耦電容。 盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬，它們的關系是：地線＞電源線＞信號線，通常信號線寬為：0.2～0.3mm，最經細寬度可達0.05～0.07mm，電源線為1.2～2.5 mm 對數字電路的PCB可用寬的地導線組成一個回路， 即構成一個地網來使用（模擬電路的地不能這樣使用） 用大面積銅層作地線用，在印制板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用。或是做成多層板，電源，地線各占用一層。

2、數字電路與模擬電路的共地處理 現在有許多PCB不再是單一功能電路（數字或模擬電路），而是由數字電路和模擬電路混合構成的。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對外界只有一個結點，所以必須在PCB內部進行處理數、模共地的問題，而在板內部數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，這由系統設計來決定。

3、信號線布在電（地）層上 在多層印制板布線時，由于在信號線層沒有布完的線剩下已經不多，再多加層數就會造成浪費也會給生產增加一定的工作量，成本也相應增加了，為解決這個矛盾，可以考慮在電（地）層上進行布線。首先應考慮用電源層，其次才是地層。因為最好是保留地層的完整性。

4、大面積導體中連接腿的處理 在大面積的接地（電）中，常用元器件的腿與其連接，對連接腿的處理需要進行綜合的考慮，就電氣性能而言，元件腿的焊盤與銅面滿接為好，但對元件的焊接裝配就存在一些不良隱患如：①焊接需要大功率加熱器。②容易造成虛焊點。所以兼顧電氣性能與工藝需要，做成十字花焊盤，稱之為熱隔離（heat shield）俗稱熱焊盤（Thermal），這樣，可使在焊接時因截面過分散熱而產生虛焊點的可能性大大減少。多層板的接電（地）層腿的處理相同。

5、布線中網絡系統的作用 在許多CAD系統中，布線是依據網絡系統決定的。網格過密，通路雖然有所增加，但步進太小，圖場的數據量過大，這必然對設備的存貯空間有更高的要求，同時也對象計算機類電子產品的運算速度有極大的影響。而有些通路是無效的，如被元件腿的焊盤占用的或被安裝孔、定們孔所占用的等。網格過疏，通路太少對布通率的影響極大。所以要有一個疏密合理的網格系統來支持布線的進行。 標準元器件兩腿之間的距離為0.1英寸（2.54mm），所以網格系統的基礎一般就定為0.1英寸（2.54 mm）或小于0.1英寸的整倍數，如：0.05英寸、0.025英寸、0.02英寸等。

6、設計規則檢查（DRC） 布線設計完成后，需認真檢查布線設計是否符合設計者所制定的規則，同時也需確認所制定的規則是否符合印制板生產工藝的需求，一般檢查有如下幾個方面： 線與線，線與元件焊盤，線與貫通孔，元件焊盤與貫通孔，貫通孔與貫通孔之間的距離是否合理，是否滿足生產要求。 電源線和地線的寬度是否合適，電源與地線之間是否緊耦合（低的波阻抗）？在PCB中是否還有能讓地線加寬的地方。 對于關鍵的信號線是否采取了最佳措施，如長度最短，加保護線，輸入線及輸出線被明顯地分開。 模擬電路和數字電路部分，是否有各自獨立的地線。 后加在PCB中的圖形（如圖標、注標）是否會造成信號短路。 對一些不理想的線形進行修改。 在PCB上是否加有工藝線？阻焊是否符合生產工藝的要求，阻焊尺寸是否合適，字符標志是否壓在器件焊盤上，以免影響電裝質量。 多層板中的電源地層的外框邊緣是否縮小，如電源地層的銅箔露出板外容易造成短路。概述 本文檔的目的在于說明使用PADS的印制板設計軟件PowerPCB進行印制板設計的流程和一些注意事項，為一個工作組的設計人員提供設計規范，方便設計人員之間進行交流和相互檢查。

地線的作用。

（1）供電地線，從變壓器中性點接地后引出主干線，根據標準，每間隔20-30米重復接地，在電路中起安全保護作用。當人體觸及到外殼已帶電的電氣設備時，由于接地體的接觸電阻遠小于人體電阻，絕大部分電流經接地體進入大地，只有很小部分流過人體，不致對人的生命造成危害。

（2）電路地線，在電路設計時，主要是防止干擾與提高無線電波的輻射效率。地線被廣泛作為電位的參考點，為整個電路提供一個基準電位。此時，地線未必與真正的大地相連，而往往與輸入電源線的一根相連，其電位也與大地電位無關。整個電路在設計時，以地線上電壓為0V，以統一整個電路電位。

（3）用戶地線，用來接單相220V的負載，傳載單相電流和三相不平衡電流。

（4）工作地線，保證電氣設備在正常和事故情況下可靠的工作，減小負載的中性點電位漂移。

（5）在TN-C TN-C-S中還有接地和接零保護的功能。

PCB板中模擬電路和數字電路共地和不共地的區別

為了大家看的明白 我就用ORCAD畫了兩個電路，一個是一個普通的三極管模擬放大電路，另一個是數字電路振蕩器 好了不廢話了 上圖

下面是一點接地時候兩個電路的電路圖

其實在原理圖中沒有必要把一點接地畫成這樣 ，只是為了大家看的更明白 。大家可以看的出來，左邊是普通的放大電路 右邊是一個振蕩器。。因為仿真時候數字電路部分的電流太小，所以后面接一級三極管

下面是兩個電路的波形圖

大家可以看的到 這兩個波形 都十分好 ，沒有失真 。

紅色的為三極管放大器放大時候的波形 綠色為振蕩器波形 有人可能要問紅色的為什么前一段波形不行 那是因為在ORCAD中模擬實際的電源 從沒電到有電 是有一段時間的 所以前面一段波形很小

大家可以看出一點接地，兩個電路都沒有影響 。互相工作的都很正常 。

下面發的不是一點接地時候的電路圖 。

我這里面用兩個電阻來代PCB上走線的電阻 我想有人肯定會說，這不是扯蛋嗎，PCB上的電阻哪有這么大.50歐 哈哈。在這里我為了大家看的更直觀一些，所以用這么大 實際上是不會有這么大的 但相對于頻率高的電路來說，有時候導線的阻抗遠小于感抗！！！那就可能會產生這么大的電阻了。這里是數字電路接在后面

下面發的是兩個電路的仿真波形 。會不會和剛才一樣沒有干擾呢 。

大家可以看到模擬電路的波形放大被干擾的不成樣子了

單獨發一張模擬的波形圖

這失真是慘不忍睹 。

下面發數字的 由于數字的布在離電源近 被干擾的不是很嚴重

大家可以看到數字電路還是被干擾了 。。

再發一個放大的圖來大家看看

大家可以看看 被模擬干擾了吧