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電源返回路徑與I/O信號接地

发布时间:2020-05-26 11:15人氣:
電源返回路徑與I/O信號接地
一、板間接口信號
 
有一類信號凯时登录网站KB88還沒有討論到,那就是在某個裝置中從一塊電路板傳送到另一塊電路板的那些信號。一般這些信號是已經處理過的數字控制信號或模擬信號,因此電平不會很低,不容易受地噪聲的影響,電流也不會太高而産生顯著的噪聲。爲了全面地考察地回路,這些信號不應該被遺漏:問題是,對它們要做些什麽?
答案通常是什么也不做。如果板间信号明确不包含地回路,那么信号返回电流必须沿凯时登录网站KB88连线流动,因此接口将承受这些线上存在的所有地注入噪声Vn 。
 
不過如果你的接地方案是經過深思熟慮的,那麽這些噪聲可能還不足以影響接口的工作。例如,100mV的噪聲串行注入到噪聲余量爲1V的CMOS邏輯接口是沒有直接影響的。或者,交流噪聲注入到接口輸入端采用了很好濾波的直流模擬信號也是可以忍受的。
 
二、分割信號回路
 
偶然會有長距離地回路的情況,這對接口是不太好的。典型情況有:
· 当传送的是高速数字信号,而地回路又具有太大电感时,将导致信号过渡处发生振铃;
· 当连接的是不能忍受注入噪声的精密模拟信号或低电压直流差分信号时。
如果你试图为感兴趣的信号提供局部板间地线来解决这些问题的话,你可以需要冒为凯时登录网站KB88返回电流提供另一条路径的风险,从而达不到局部地线的目的。只有一部分凯时登录网站KB88返回电流将在本地链路中流动 ,具体比例取决于相关阻抗,你可能会退回到起点。
 
如果你真的需要局部信號回路,但地返回電流用起來又有麻煩,那麽你可以采用下面兩種方法:
· 将接口输入侧的地回路 和PCB上的其它地分割开来。这样做可以具有将板内的地噪声注入点移到输入缓冲器之后的效果,从而达到你的目的。这种方案在实施时需要在空隙X-X中放置一个几欧姆的“阻塞”电阻。这样可以阻止直流地的电流流动,因为它的阻抗相对高于正确地路径的阻抗,但它在高频时能有效地将输入缓冲器连接到其父地,如果板间链路断开时能够防止它悬浮。
· 在接口处使用差分连接。这时的信号电流是平衡的,不需要地回路。任何地噪声都以共模方式注入,并被输入缓冲器所抵消。当高速或低电平信号必须相隔一定距离通信时,这种技术很常见,对于板间电平信号来说这种技术也是适用的。当然,这种技术比典型的单端接口要昂贵,因为它需要专门的缓冲驱动器和接收器。       
 
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