賈彥榮 侯瑋 喬兵克 耿靜芬

石家莊海山實業(yè)發(fā)展總公司，中國·河北 石家莊 050208

1 引言

在電路圖中或者電路板上經(jīng)?？吹紾ND（Ground）這個縮寫，GND就是電路中的公共端也就是我們通常所說的“地”，這個“地”一般是指具有地意義的等電位工作面。它可以和電源地相連，也可以和設備的殼體相連，也可以是等電位端的連接，具體需要根據(jù)電路來確定。

2 地的接地形式

在現(xiàn)實生活中電路的接地形式相對來說比較豐富，包括單點接地、多點接地、浮地和混合接地等幾種。一般情況下，單點接地的方式與地面只有一個連接點，所有的“地”都跟這個接地點直接連接。這種接地形式一般用于工作頻率低于1MHz 的低頻電路中，這種電路的布線以及元器件之間相互影響比較小。在多點接地的設置過程中，通常是將電子設備的接地點直接連接到與他距離最近的地面上，或者直接連接到跟殼體相連的敷銅上，采取這種接地方式的主要原因是在10MHz 的高頻電路中，寄生電容和電感對于電路具體性能的影響相對來說比較大，而通過該方式可以有效降低這種影響，保證接地的有效性。浮地一般情況下，是指電路的地與殼地不直接產(chǎn)生連接關系，這種方式可以讓功率地和信號地之間的隔離電阻變得特別大，可以有效地阻止共地阻抗電路性耦合所產(chǎn)生的電磁干擾，這種方式的應用范圍相對來說比較特定，主要用在交流地與直流地進行分離或者是放大器電路中。它的優(yōu)點是該電路不受地線回路對電路性能的影響。其缺點是該電路易受到電路中布線及元器件寄生電容的影響，從而使該電路的地電位產(chǎn)生波動，影響模擬電路的性能[1]。

3 地的種類

“地”是電子電路設計中一個非常重要的概念?！暗亍钡姆N類與作用有多種，易于混淆，“地”的使用不當會對電路性能產(chǎn)生較大影響。由于設備在設計過程中的不同，所以接地類型也分為信號接地和設備接地兩種方式。

3.1 信號接地

信號“地”又稱作參考“地”，就是零電位的參考點，主要有以下幾種：

①直流地：直流電路“地”，部分電路中叫做直流回線，零電位參考點。

②交流地：交流電的零線，有部分電路也叫做中抽，應與地線區(qū)別開。

③功率地：主要用于功率放大和推動電路等大電流器件、大功率器件的零電位參考點。

④模擬地：顧名思義就是模擬電路中的“地”，常見于放大器、采樣保持電路、A/D 轉換器和比較器等的零電位參考點。

⑤數(shù)字地：即數(shù)字電路中的“地”，也稱作邏輯地，是數(shù)字電路的零電位參考點。

⑥“熱地”：開關電源中在未使用變壓器的情況下，它的開關電路的“地”和輸入電源的地是強相關的關系，這里稱作 “熱地”。

⑦“冷地”：開關電源的在使用高頻變壓器的情況下，將輸入、輸出端進行了有效隔離；同時在其反饋電路中采用光電耦合器進行信號的反饋和電路控制，也將輸入輸出的“地”進行了隔離，這時輸出端的地稱為“冷地”。

3.2 設備接地

設備接地是將設備與大地建立等電位進行的連接，主要起到安全保護的作用，設備接地主要有以下幾種：

①保護地，通過電氣連接方式可以將設備外殼與接地裝置進行連接，可以有效保護人員安全。

②防靜電地，用于泄放電子設備積累的電荷，避免積累電荷瞬間放電對設備電路造成損傷。

③屏蔽地，避免外部電磁環(huán)境對電子設備內(nèi)部電路造成干擾，影響設備工作穩(wěn)定性。

④防雷接地，是為了防止雷電對電子設備造成災難性影響而設置的“地”。

以上是對電子設備中各類地的簡單匯總，不妥之處敬請諒解[2]。

4 就接地問題提出的一些看法

4.1 控制系統(tǒng)宜采用一點接地的方式

在實際的接地過程中，不同頻率的電路在接地方面也存在很大的差異，一般情況下，高頻電路應當采取就近多點接地的方式，而低頻電路通常都會采取一點接地的方式。在對低頻電路進行控制的過程中，布線和原件的電感之間并不會因為出現(xiàn)摩擦而產(chǎn)生比較大的問題，但是由于在接地過程中形成了相應的環(huán)路，采用其他方式對這種環(huán)路所造成的影響是非常大的，而采取一點接地的方式，可以有效地避免這些問題。如此一來，可以很好地保證低頻電路運行的安全性和穩(wěn)定性，另外還可以保證人員的人身安全。但是在高頻電路的接地過程中并不適合采取一點接地的方式，主要是由于高頻電路的電流量比較高，這時候地線上就會由于電感的增加導致抗阻也增加，而這時各個地線之間又由于摩擦產(chǎn)生了電感耦合，如果采取一點接地的方式，那么就很容易發(fā)生短路等安全事故。在實際的應用過程中，如果頻率小于1MHz，就采取一點接地的方式，但是如果頻率大于10MHz，就要采取多點接地的方式。如果頻率位于1～10MHz，那么具體的接地方式要視當?shù)氐沫h(huán)境而定。

4.2 交流地與信號地不能共用

在一段比較完整的電源地線的，兩點之間會存在很大的電壓，而這個電壓有時候甚至會達到幾千瓦的，這對于某些低電平的信號電路來說造成了很大的信號干擾。因此，必須要針對這些問題進行有效的防范，但是如果所采取的方法不對，那么對于該電路信號來說仍然會產(chǎn)生很大的干擾，會嚴重影響運用該電路的居民正常生活，還很容易發(fā)生一些安全事故。

4.3 浮地與接地的比較

通常情況下，在接地過程中會采用全機浮空的方式，具體來說，這種方式就是在操作過程中要求各個系統(tǒng)的各個部分與大地浮置起來，雖然這種方式的操作相對來說比較簡單，在該方法的運用過程中，一定要保證整個系統(tǒng)與大地絕緣的電阻不得小于50Ω，否則該方法在運用過程中就發(fā)揮不了很好的效能，那么就有可能會帶來相應的干擾，因此又產(chǎn)生了一些負面的效應。在具體的應用過程中，還有一種比較特殊的方法，就是將其可接地，而其余的部分是懸浮在空中的，這種方法的抗干擾能力比前一種方法更強，而且更加安全可靠，并且不會產(chǎn)生其他的干擾，但是在具體的操作過程中，難度相對來說就比較大，因此在采取具體方法時，要根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況以及具體需求來選擇。

4.4 模擬地

在模擬地中所采取的接地方法是非常重要的，在模擬過程中為了提高抗共模干擾能力，對于模擬信號通常都會采取屏蔽地技術。但是在該技術的實施過程中是具備一定難度的，而且實施流程相對來說也比較復雜，所以對于具體的模擬量信號的接地處理要嚴格按照操作手冊上的相應要求進行操作，并且成立專門的模擬地小組，對該模擬地的接地方法進行嚴格的監(jiān)督，以防出現(xiàn)差池。

4.5 屏蔽地

在控制系統(tǒng)中，為了減少信號中電容耦合噪聲，并且進行準確的檢測和有效的控制，通常情況下都會對信號采取相應的屏蔽措施，根據(jù)屏蔽目的的不同，屏蔽地的具體接線方法也有很大的不同。通常情況下，電場屏蔽一般會連接大地，主要解決分布電容等方面的一些問題。之所以采取該接地的方式，是為了避免一些雷達和電臺等在運行過程中所出現(xiàn)的輻射干擾，而為了保證輻射阻隔的效果，通常情況下都會采取一些低阻的金屬材料，這些材料也要連接大地。在實際的應用過程中磁場屏蔽主要用以防磁鐵、電機、變壓器、線圈等磁感應，所采取的屏蔽方式，就是通過高導材料讓整個電路形成有效的閉合，而在這個過程中也要確保接地。如果是在低頻電纜的保護層設置過程中，通常都會采取一點接地的方式，但是如果電纜的頻率比較高那么就要采取多點接地的方式，這與其他線路在接地過程中的原理是一致的。如果在一些高頻電纜中仍然采取一點接地的方式，那么就容易導致噪聲電流比較大，產(chǎn)生嚴重的噪聲污染，對當?shù)鼐用竦娜粘Ｉ顏碚f是非常不利的。

此外，一定要搞清楚相連接的放大器是否接地，然后再采取相應的連接方式，避免出現(xiàn)錯誤而影響整個電路正常運行[3]。

5 結語

綜上所述，作者在論文中對其進行了全面的剖析，希望能夠給予大家一些啟發(fā)，希望大家在閱讀論文之后能夠?qū)⒆约旱乃妓脒M行全面的反饋，從而全面推進其發(fā)展。