接地是電路或系統正常工作的基本技術要求之一，也是emc效能高低之關鍵因素。在電子裝置中，合理地應用接地技術，能抑制電磁雜訊，大大提高系統的抗干擾能力，減少emi。並且良好的接地對電磁場有很好的遮蔽作用，能釋放裝置機殼上積累的大量的電荷，從而避免產生靜電放電效應。
在設計乙個產品時，在設計期間就考慮到接地是最經濟的方法。乙個設計良好的接地系統，不僅從pcb，而且能從系統的角度防止輻射和進行系敏感度的防護。
有關接地系統所關心的重要領域包括：
①通過對高頻元件的仔細布局，減小電流環路的面積或使其極小化。
②對pcb或系統分割槽時，使高頻寬的高頻電路與低頻電路分開。
③設計pcb或系統時，使干擾電流不通過公共的接地迴路影響其他電路。
④仔細選擇接地點以使環路電流，接地阻抗及電路的轉移阻抗最小。
⑤把通過接地系統的電流考慮為注入或從電路中流出的雜訊。
⑥把非常敏感的（低雜訊容限）的電路連線到一穩定的接地參考源上。
首先了解一下接地的分類及相關定義，根據接地的作用不同，將裝置的「地」分成以下3大類：
工作地工作接地是為電路正常工作而提供的乙個基準電位。該基準電位可以設為電路系統中的某一點、某一段或某一塊等。當該基準電位不與大地連線時,視為相對的零電位。
這種相對的零電位會隨著外界電磁場的變化而變化,從而導致電路系統工作的不穩定。當該基準電位與大地連線時,基準電位視為大地的零電位而不會隨著外界電磁場的變化而變化。
根據電路的性質，將工作接地分為不同的種類，比如直流地、交流地、數字地、模擬地、訊號地、功率地、電源地等。上述不同的接地應當分別設定。
這裡重點介紹訊號地和功率地：
訊號地是各種物理量的感測器和訊號源零電位的公共基準地線。訊號地的較好定義是訊號流回源的乙個低阻抗路徑。這個定義突出了電流的流動。
當電流流過有限阻抗時，必然會導致電壓降，因此這個定義反映了實際地線上的電位情況。
功率地是負載電路或功率驅動電路的零電位的公共基準地線。由於負載電路或功率驅動電路的電流較強、電壓較高，所以功率地線上的干擾較大。因此功率地必須與其它弱電地分別設定。
安全地安全接地即將機殼接大地。一是防止機殼上積累電荷，產生靜電放電而危及裝置和人身安全；二是當裝置的絕緣損壞而使機殼帶電時，促使電源的保護動作而切斷電源，以便保護工作人員的安全。
有時，為防止雷擊而設定避雷針,以防止雷擊時危及裝置和人身安全。為安全考慮,要直接接在大地上。
出於電磁相容需要接地
除了裝置工作和安全保護之外，有時設計人員對裝置還需要採取一些措施，比如遮蔽、濾波等，這些也是需要接地的，因此有時還用到下面的地。
（1）遮蔽接地：電路之間由於寄生電容必須進行必要的隔離和遮蔽，提供給這些隔離和遮蔽的金屬的地線。遮蔽與接地應當配合使用，才能起到遮蔽的效果。
遮蔽接地主要包括電路的遮蔽罩接地、電纜的遮蔽層接地和系統的遮蔽體接地。
（2）濾波接地：濾波器中一般都包含訊號線和電源線到地的旁路電容，提供給這些旁路電容的接地，如果不接地，這些旁路電容就出於懸浮狀態，起不到旁路的作用。
（3）雜訊和干擾抑制：對內部雜訊和外部干擾的控制需要裝置和系統上的許多點與地相連，從而為干擾訊號提供最低阻抗的通道。
（4）靜電接地：非導電用的導體器件接地，洩放靜電和防止接受無線電波再發射。
根據上述的接地分類情況，我們發現其實接地的真正功能主要有兩個，那就是提供安全和訊號「零電位」兩種作用，因此可以更通俗易懂的將接地分為「安全地」和「訊號地」兩種。安全地是為了裝置電氣安全，一般與大地相連，保證接地的裝置與大地處於同乙個電位；訊號地是為了電路能夠正常工作，不一定與大地相連線，可以是任何定義為電位參考點的位置。
接地沒有乙個很系統的理論或模型，人們在考慮接地時只能依靠他過去的經驗或從書上看到的經驗。接地的方法很多，具體使用那一種方法取決於系統的結構和功能。接地的方式可以分為三種：
單點接地，多點接地和混合接地。其中單點接地可以分為串聯單點接地和併聯單點接地兩種，如圖所示。
訊號接地方式
單點接地
單點接地連線是指在產品的設計中，接地線路與單獨乙個參考點相連，該點常常以地球為參考，如圖所示。
單點接地要求每個電路只接地一次，並且接在同一點，並設定乙個安全接地螺栓，防止來自兩個不同子系統( 有不同的參考電平) 中的電流與射頻電流經過同樣的返回路徑，從而導致共阻抗耦合。
為防止工頻和其它雜散電流在訊號地線上產生干擾，訊號地線應與功率地線和機殼地線相絕緣。且只在功率地、機殼地和接往大地的接地線的安全接地螺栓上相連（浮地式除外）。
單點接地
工作頻率低（<1mhz）的採用單點接地式，這意味著分布傳輸阻抗的影響是極小的。
單點接地有兩種型別，一種是串聯單點接地，另一種是併聯單點接地。如圖8-3所示。
單點接地的分類
串聯單點接地的干擾：
a點的電位是：
b點的電位是：
c點的電位是：
從公式中可以看出，a、b、c各點的電位是受電路工作電流影響的，隨各電路的地線電流而變化。尤其是c點的電位，十分不穩定。
串聯接地是乙個串級鏈結構，這種結構允許各個子系統的接地參考之間公共阻抗耦合，會出現較嚴重的共模耦合雜訊，同時由於對地分布電容的影響，會產生併聯諧振現象，大大增加地線的阻抗。
這種接地方式雖然有很大的問題，卻是實際中最常見的，因為它十分簡單。如果存在多種不同功率等級的電路，那麼就不能採用這種接地技術，因為大功率電路產生大的回地電流，將影響低功率器件和電路。如果說一定要採取這種接地方法，那麼最敏感的電路必須直接設定在電源輸入位置處（a點），這點電位是最穩定的，並且盡量遠離低功率器件和電路。
另外，從前面討論的放大器情況知道，功率輸出級要放在a點，前置放大器放在b、c點。
解決這個問題的方法是併聯單點接地。併聯單點接地即所有的器件的地直接接到地匯接點，然而併聯單點接地需要較多的導線，而且因為每個電流返回路徑可能有不同的阻抗而導致接地雜訊電壓的加劇。當多個印刷電路板採用這種並行方式連線到一起時，產品不能通過輻射檢驗。
設計者在使用這種布局時，應使每條回地路徑上的電感值大致相同（實際很難做到），從而對電路執行的影響不會出現多諧振。
實際的情況中可以靈活採用這兩種單點接地方式，比如如圖8-4所示，可以將電路按照特性分組，相互之間不易發生干擾的電路放在同一組，相互之間容易發生干擾的電路放在不同的組。組內採用串聯單點接地，不同組的接地採用併聯單點接地。這樣，既解決了公共阻抗耦合的問題，又避免了地線過多的問題。
但是絕不要使功率相差很大的電路或雜訊電平相差很大的電路共用一段地線。
併聯串聯單點接地的混合方案
使用單點接地技術，除了射頻輻射耦合外，也可能發生串擾，這取決於電流返回路徑之間物理間距的大小。串擾存在的程度取決於返回訊號的頻率範圍，高頻元件比低頻元件的輻射更嚴重。
單點接地技術常見於音訊電路、模擬裝置、工頻及直流電源系統，還有塑料封裝的產品。雖然單點接地技術通常在低頻採用，但有時它也應用於高頻電路或系統中，當設計者們清楚不同的接地結構中存在的所有有關電感的問題時，這種應用是可行的。
多點接地
多點接地就是所有電路的地線接到公共地線的不同點，一般電路就近接地
如圖所示，裝置內電路都以機殼為參考點，而各個裝置的機殼又都以地為參考點。這種接地結構能夠提供較低的接地阻抗。在這種接地的方式的缺點是形成各種地線迴路，造成地環路干擾，這對裝置內同時使用的具有較低頻率的電路會產生不良影響。
多點接地
工作頻率高（>30mhz）的採用多點接地式（即在該電路系統中，用一塊接地平板代替電路中每部分各自的地迴路），為了減小電感，要求地線的長度盡量短，在頻率很高的系統中，通常接地線要控制在幾公釐的範圍內。每根接地線的長度小於訊號波長的1/20。
多點接地的公共阻抗耦合問題
多點接地時容易產生公共阻抗耦合問題。在低頻的場合，通過單點接地可以解決這個問題。但在高頻時，只能通過減小地線阻抗（減小公共阻抗）來解決。
在導體表面鍍銀能夠降低導體的電阻，如圖所示。
通用的經驗法則是，對於低於1mhz 的頻率來說，優選單點接地。假設訊號是上公升沿長、頻率低的訊號，頻率介於1mhz 到10mhz 之間，這時也只有當最長的走線或接地引線長小於波長的1/20 時，才可用單點接地，而且每條走線的線長都應考慮在內。多點接地可以減少噪音產生電路與0v 參考點之間的電感，原因是存在許多並行rf 電流迴路，即使在0 v 參考點上有許多併聯接地線，仍舊可能會在兩個接地引線之間產生接地環路。
這些接地環路容易感應esd磁場能量或者容易產生emi 輻射。
混合接地
混合接地則是結合了單點接地和多點接地的綜合應用，既包含了單點接地的特性，又包含了多點接地的特性。一般是在單點接地的基礎上再通過一些電感或電容多點接地（如圖8－7所示），它是利用電感、電容器件在不同頻率下有不同阻抗的特性，使地線系統在不同的頻率下具有不同的接地結構，主要適用於工作在混合頻率下的電路系統。比如對於電容耦合的混合接地策略中，在低頻情況時，對於直流，電容是開路的，等效為單點接地，而在高頻下則利用電容對交流訊號的低阻抗特性，電容是導通的，整個電路表現為多點接地。
混合接地
頻率在1mhz～10mhz之間，採用混合接地。
當許多相互連線的裝置體積很大（裝置的物理尺寸和連線電纜與任何存在的干擾訊號的波長相比很大）時，就存在通過機殼和電纜的作用產生干擾的可能性。當發生這種情況時，干擾電流的路徑通常存在於系統的地迴路中。
混合接地系統在不同的頻率呈現不同的接地結構。
（a）（b）
混合接地舉例
圖a是乙個系統工作在低頻狀態，系統串聯單點接地。但這個系統暴露在高頻強電場中，因此遮蔽電纜需要雙端接地。所以，對於電纜中傳輸的低頻訊號，系統是單點接地的，而對於電纜遮蔽層中感應的高頻干擾訊號，系統是多點接地的。
接地電容的容量一般在10nf以下，取決於需要接地的頻率。要注意電容的諧振問題，在諧振點電容的容抗最小。
圖b所示的是乙個系統受到地環路電流的干擾。如果將裝置的安全地斷開，地環路就被切斷，可以解決地環路電流干擾。但是出於安全的考慮，機箱必須接到安全地上。
所以，對於頻率較高的地環路電流，地線是斷開的，而對於50hz的交流電，機箱都是可靠接地的。
浮地浮地就是不接大地，裝置地線系統在電氣上與殼體構件的接大地系統相互絕緣，如圖8－9所示，是一種懸浮的方式。其目的是將電路或裝置與公共地或可能引起環流的公共導線隔離開來，從而抑制來自接地線的干擾。其優點是該電路不受大地電效能的影響；其缺點是該電路易受寄生電容的影響，而使該電路的地電位變動和增加了對模擬電路的感應干擾，因此浮地的效果不僅取決於浮地的絕緣電阻的大小，而且取決於浮地的寄生電容的大小和訊號的頻率；由於裝置不與大地直接相連，容易出現靜電積累現象，這樣積累起來的電荷達到一定程度後，在裝置和大地之間會產生具有強大放電電流的靜電擊穿現象，這是一種破壞性很強的干擾源。
為此，在採用浮地方式時，應在裝置與大地之間接乙個電阻值很大的洩放電阻，以消除靜電積累的影響。
電磁相容設計中電磁干擾的抑制方法
1 電場遮蔽 用導體將雜訊源 或被遮蔽物體 包圍起來，然後接地，以達到遮蔽的目的。由於導體表面的反射損耗很大，很薄的材料 鋁箔 銅箔 也有很好的遮蔽效果。另外，機箱上即使有縫隙，也不會產生太大的影響。2 磁場遮蔽 通常是指對直流或低頻磁場的遮蔽，其遮蔽效果比電場的遮蔽要困難得多。磁場遮蔽的主要原理是...
電工技術的發展與電磁相容性
21世紀的電工技術與其他科技領域一樣，將獲得飛速的發展。伴隨著這些發展，一方面會使得周圍的電磁環境變得惡劣 另一方面，為適應這些發展，電工技術領域也需要 乾淨 的電磁環境，因此，要求妥善地解決電磁相容問題。在電工技術領域，有些系統雖然也會產生電磁騷擾，但或布點分散，或因數量不多，其影響範圍較小 例如...
抗干擾技術設計PLC應用系統的電磁相容性分析
2.溫室控制系統簡介及遇到的emc問題 2.1 系統的結構 智慧型化溫室控制系統主要由上位機 溫濕度感測器 傳輸光纜 plc 變頻器 風機 攝像頭等組成。上位機是一台帶觸控螢幕的pc機，可用來設定系統引數 顯示實時感測器資料和溫室內的實時影象 plc主要是對採集的資料進行儲存 分析和控制變頻器動作 ...