應該起的是濾波的作用

這是一個集電工學+電磁相容性+PCB設計的綜合性課題。在每一個設計工程中都會考慮到這個必不可少問題。

控制系統中，大致有以下幾種地線：

（1）數字地：也叫邏輯地，是各種開關量（數字量）訊號的零電位。

（2）模擬地：是各種模擬量訊號的零電位。

（3）訊號地：通常為感測器的地。

（4）交流地：交流供電電源的地線，這種地通常是產生噪聲的地。

（5）直流地：直流供電電源的地。

（6）遮蔽地：也叫機殼地，為防止靜電感應和磁場感應而設。

電源地主要是針對電源迴路電流所走的路徑而言的，一般來說電源地流過的電流較大，而訊號地主要是針對兩塊晶片或者模組之間的通訊訊號的迴流所流過的路徑，一般來說訊號地流過的電流很小，其實兩者都是GND，之所以分開來說，是想讓大家明白在布PCB板時要清楚地瞭解電源及訊號迴流各自所流過的路徑，然後在布板時考慮如何避免電源及訊號共用迴流路徑，如果共用的話，有可能會導致電源地上大的電流會在訊號地上產生一個電壓差（可以解釋為：導線是有阻抗的，只是很小的阻值，但如果所流過的電流較大時，也會在此導線上產生電位差，這也叫共阻抗干擾），使訊號地的真實電位高於0V，如果訊號地的電位較大時，有可能會使訊號本來是高電平的，但卻誤判為低電平。

當然電源地本來就很不乾淨，這樣做也避免由於干擾使訊號誤判。所以將兩者地在佈線時稍微注意一下，就可以。一般來說即使在一起也不會產生大的問題，因為數位電路的門限較高。除了正確進行接地設計、安裝,還要正確進行各種不同訊號的接地處理。

以上這些地線處理是系統設計、安裝、除錯中的一個重要問題。下面就接地問題提出一些看法：

（1）控制系統宜採用一點接地。一般情況下,高頻電路應就近多點接地，低頻電路應一點接地。在低頻電路中，佈線和元件間的電感並不是什麼大問題，然而接地形成的環路的干擾影響很大，因此，常以一點作為接地點；但一點接地不適用於高頻，因為高頻時，地線上具有電感因而增加了地線阻抗，同時各地線之間又產生電感耦合。一般來說，頻率在1MHz以下,可用一點接地；高於10MHz時，採用多點接地；在1～10MHz之間可用一點接地，也可用多點接地。

（2）交流地與訊號地不能共用。由於在一段電源地線的兩點間會有數mV甚至幾V電壓，對低電平訊號電路來說，這是一個非常重要的干擾，因此必須加以隔離和防止。

（3）浮地與接地的比較。全機浮空即系統各個部分與大地浮置起來，這種方法簡單，但整個系統與大地絕緣電阻不能小於50MΩ。這種方法具有一定的抗干擾能力，但一旦絕緣下降就會帶來干擾。還有一種方法，就是將機殼接地，其餘部分浮空。這種方法抗干擾能力強，安全可靠，但實現起來比較複雜。

（4）模擬地。模擬地的接法十分重要。為了提高抗共模干擾能力，對於模擬訊號可採用遮蔽浮技術。對於具體模擬量訊號的接地處理要嚴格按照操作手冊上的要求設計。

（5）遮蔽地。在控制系統中為了減少訊號中電容耦合噪聲、準確檢測和控制，對訊號採用遮蔽措施是十分必要的。根據遮蔽目的不同，遮蔽地的接法也不一樣。電場遮蔽解決分佈電容問題，一般接大地；電磁場遮蔽主要避免雷達、電臺等高頻電磁場輻射干擾。利用低阻金屬材料高導流而製成，可接大地。磁場遮蔽用以防磁鐵、電機、變壓器、線圈等磁感應，其遮蔽方法是用高導磁材料使磁路閉合，一般接大地為好。當訊號電路是一點接地時，低頻電纜的遮蔽層也應一點接地。如果電纜的遮蔽層地點有一個以上時，將產生噪聲電流，形成噪聲干擾源。當一個電路有一個不接地的訊號源與系統中接地的放大器相連時，輸入端的遮蔽應接至放大器的公共端；相反，當接地的訊號源與系統中不接地的放大器相連時，放大器的輸入端也應接到訊號源的公共端。       對於電氣系統的接地，要按接地的要求和目的分類，不能將不同類接地簡單地、任意地連線在一起，而是要分成若干獨立的接地子系統，每個子系統都有其共同的接地點或接地幹線，最後才連線在一起，實行總接地。(http://www.mcumaster.com/viewthread.php?tid=833&extra=page=1)

關於電路中的地，以我們最常用的MSP430系統作為例子吧。電路中地是一個電路中公共電平參考點，不管是電路還是電源都以這地作為基準。而這次我們要討論的是“數字地和模擬地之間的連線與關係”，我想就以這個作為重點向大家解釋一下。以下是個人的主觀意見，如有不正確之處請讀者能給予指正。

所謂數字地一般來說是指數位電路型別集合的公共參考地，而模擬地也是類同之意。在一個複雜的電路系統中，往往會出現很不同型別的電路。通常我們在以電路的工作型別或工作頻率將其劃分。如數字、模擬之類劃分或以速度或頻率頻段劃分等。在數位電路中，數字訊號變化很快,那麼在數字迴路中引起的噪聲可能很大，電路通常是處於開關狀態，因此，是離散的，而在所有數字晶片接地端彙集在一起。而這個彙集地因電路不停地開關，這樣在迴流地端上也會因而產生一些開關高頻噪聲。但是模擬訊號一般都是連續變化的,這就需要一個穩定的參考點,如果把模擬地和數字地直接連線在一起，數字迴路的變化會引起模擬迴路的變化，這樣就模擬訊號就不是很準確了。在設計PCB中若然這些電路處理不當的話，例如，將數字系統的地迴流走線與類比電路的地連線在一起。這樣很有可能將地噪聲訊號引入類比電路中，若果引入的地方是類比電路是放大部分。那麼很可能會將這些噪聲進放大或干擾到類比電路的正常工作或產生識動作等情況。為了處理好這個可能性的發生，一個複雜的混合訊號電路中我們在設計PCB時往往會將其電路型別進分開佈局處理。這樣有利於減少數位電路對類比電路的干擾。通常在PCB中會採用一點匯流接地的方式來解決這種問題，如數位電路設計PCB時先採用公共地接點，而模擬同樣處理。在最後將數字地與模擬地同樣匯接到電源的地端上進行一個電流回路。

另外，在數位電路中，同樣要加增對電源的高頻退耦處理，如最常用的有在電路供電端增加0.1uf的退耦電容。這個電容通常用兩個作用，其一是減少高頻訊號迴路的高頻電阻。因為在高速開關中電路處於高速開關狀態，電流需要快速流動。然而，由於電源大電解有存在，同樣由於大解電容本身結構的原因當高速電流回流時大電解電感效應會對高速電流產生感抗。這樣從而增大了高速或高頻訊號迴流的阻抗，這個對於類比電路來說是很不利的。此時增加了高頻特性的退耦電容可以助於減少高頻阻抗的產生。其二，在數位電路中，由於電路常處理開關狀態。在電源供電端也會因而產生一些高頻帶噪聲，在多數位電路並聯中，這些噪聲容易影響到其他電路中。那麼此時在增加退耦電容就可以有效過濾掉這些高頻噪聲，讓其直接對地迴流。

關於各種地通過什麼連線，有人說通過0歐電阻連線有的說通過磁珠連線，也有說通過電容連線。下面探討一下通過什麼連線。

對於0歐電阻，我認為0歐電阻在電路上來說只是一個短路點。而他真正起作用只是方便在PCB設計上的鋪銅操作連通“地”集合。

為什麼這樣說呢，下面我為大家介紹一下為什麼在PCB設計上常用到這個0歐電阻。

在一些複雜的數模混合電路中，時常為了減低數位電路與類比電路之間的影響。往往在PCB設計上鋪地處理時做一個地與地區之間起一個連線的作用。就是那麼簡單！我就打個簡單的單電源系列為例，電路中以地作為參考，在這個系統中。所有電流回路都需由正端流向負端(相對此例單電源電路中而言)，所以在不同工作型別的電路中，其電路迴路最終電流回流端都是入地的。那麼在不同電路中，為了減少互相之間的噪聲影響。所以在電路PCB的佈局上和鋪銅處理方面都需做相應的區分處理(電源供電和佈線上也應如此，在此暫不提太多關於PCB設計上的電性規則問題)。就是為這樣的區分鋪銅，那麼最終都需要匯流到公共地端上。本來如果是採用純屬的同一網路鋪銅處理這從PCB軟體佈線上是沒有問題的。但在我們日常實際設計電路圖時為了更好的讀圖及專業表達為由，往往在設計電路圖時已將不同的電路型別也已劃分好了。同時，也將不同的型別電路的地網路歸類併為其命類同的地名。如“PGND GND DGND AGND....”等這些都是用來表達不同的型別電路地端。而這地端在電性上又最終連線在一起的，但是由於PCB設計軟體上電路的同一網路端中只允許一個網路名的原因。同時，由於電路地的歸類與彙集連結的必要。所以，這時就需要一個跨地之間連線的導線了。這個連線的導線正是解決了多地網路和地集合的作用。或者說，你也可以用一個焊點或跳線來代替0歐電阻。用0歐電阻只是一個方便而已。所以，從電性上說這0歐電阻是多餘的。

第二個問題，關於為什麼不能用磁珠。這個也是一個電磁問題。

首先，磁珠是一個具有高頻特性的器件，而一般常用用法是用於子電源供電與主電源供電之間。由於其本身器件的特性原因--等效為一個低通濾波器。所以其主要作用是起濾波作用，目的也是為了減少來自主電源或其他並聯電路所產生的噪聲串擾。這就是磁珠大概的用處。

那麼為什麼區地之間不能使用磁珠呢，從直流靜態的角度上看，一般磁珠都有一定的直流電阻值。如果將這個電阻值串聯在兩個地之間(型別地與電源地)，很顯示是破壞了“地”參考點的電位和產生電位差。所以這也是為什麼不建議用磁珠來代替導線或0歐電阻的原因了。

上述的只是基於複雜一點的數模混合電路來討論。若製作一些簡單的實驗板時則無需區分得如此細分。在簡單的電路中一般分為數字地，模擬地(訊號地或者電源地)和保護地(電氣地)。數字地一般用bar屬性標示，模擬地一般用single屬性標示，電氣地一般用Power ground屬性標示。