EMC接地

EMI（电磁干扰）
指任何可能引起电子设备、系统性能下降或功能异常的电磁现象，即 “电磁信号对设备的干扰作用”。
本质：电磁能量的 “有害传播”，表现为设备受到外界电磁信号干扰，或自身产生的电磁信号干扰其他设备。
EMC（电磁兼容性）
指设备或系统在其电磁环境中能正常工作，且不对该环境中其他设备或系统产生不可接受的电磁干扰的能力。
本质：“共存能力”—— 设备自身抗干扰（不受其他设备干扰）且不干扰他人（不产生过量电磁辐射）。

一、地线定义

地线是电路安全保护、工作稳定的基础，也是EMC的基础。
传统定义：地线是电路中的等电位参考点，它为系统中的所有电路提供一个电位基准。
实际上的地线因为有阻抗的存在，各点的电位是不相同的。
新定义：将地线定义为信号回流的低阻抗路径，电流流过有限阻抗时，会产生电压降。该定义突出了电流的流动环路。

二、3种接地方法

PCB的接地方法可以分为三种，分别是单点接地、多点接地和混合接地。
单点接地可以分为：串联单点接地和并联单点接地。

串联单点接地

连线简单、但存在公共的地线，当任何一个模块电路地线上有干扰时，这个干扰会传导到其他模块电路上，形成串扰。

并联单点接地

存在公共的接地点，各个模块电路的地线相互独立，减少了各个模块电路间的串扰。
优点：
无公共阻抗：各支路电流独立，避免串联接地的 “级联干扰”。
低频抗干扰能力强：适合小信号、高精度模拟电路（如传感器、音频放大器）。
缺点：
接地线可能较长：当设备距离公共接地点远时，接地线电感增大，高频信号（>10MHz）会因电感产生阻抗，导致信号衰减或辐射干扰。
需单独布线：接地线数量多，布线复杂度高于串联接地。
**适用场景：**低频系统（1kHz~10MHz）、多电路且干扰敏感的设备（如医疗仪器、测量仪表的模拟部分）。
多点接地：各个模块电路的接地端通过各自独立的接地线，分别连接到接地网的不同接地点（这些接地点在电气上是连通的，如大面积接地平面）。
优点：
高频抗干扰强：短接地线大幅降低电感（高频下电感是主要阻抗），减少信号反射和辐射。
接地阻抗低：通过大面积接地平面（如金属外壳、PCB 接地层）提供低阻抗路径，抑制电磁干扰（EMI）。
缺点：
低频干扰风险：接地平面的分布电容可能导致低频信号（如 50Hz 工频）耦合（不同接地点间的电位差通过电容形成干扰）。
设计复杂：需铺设大面积接地平面，成本较高。
**适用场景：**高频系统（>10MHz）、高速数字电路（如 CPU、FPGA）、射频设备（如雷达、通信基站）。
混合接地

混合接地

结合上述两种或多种接地方式，针对系统中不同频率、不同类型的电路（如低频模拟电路与高频数字电路）分别设计接地方案，并通过滤波元件（如电感、电容）隔离不同接地域。
优点：
灵活性高：针对系统中 “低频 + 高频” 混合电路，分别优化接地（低频用单点，高频用多点）。
抗干扰全面：通过滤波元件（如穿心电容、电感）隔离不同频率域，避免低频与高频干扰交叉耦合。
缺点：
设计复杂：需精准划分电路类型，匹配滤波元件参数（如电感值、电容值）。
**适用场景：**混合频率系统（如同时含模拟电路和数字电路的设备：示波器、工业控制器）、复杂电子系统（如航天器电子舱、基站主控单元）。

如何选择接地方式？

**看频率：**低频（<10MHz）优先选并联单点接地；高频（>10MHz）必选多点接地；混合频率选混合接地。
**看干扰敏感度：**敏感小信号电路（如传感器）禁用串联接地，优先并联单点；功率电路与高频电路可耐受多点接地的低频耦合。
**看系统复杂度：**简单系统（单电路）可简化用串联接地；复杂系统（多电路、多频率）必须用并联单点、多点或混合接地。

数字电路和模拟电路并存时如何选择接地方式。
1.模拟电路由于信号波动很小，同时为了减小布线难度可以选择串联单点接地。但对于高精度应用场合，或者回流信号有较动的模拟电路，:也可以考虑采用并联单点接地。

2.数字电路虽然信号波动幅度较大，但数字电路本身对干扰有定的容忍度，所以各个数字电路之间也可以采用串联单点接地但要注意各个数字电路本身要采用多点接地，也就是就近接地，这样可以减小信号环路面积，从而减小电磁干扰。

3.数字电路与模拟电路之间采用并联单点接地，以减小数字电路对模拟电路的干扰。