Очень распространенными и в то же время требующими чрезвычайно много хлопот являются заземления в виде гирлянды (рис. 10.7). При использовании такой схемы заземления проблемы помех можно ослабить, если цепи с высоким уровнем помех расположить в одной гирлянде, а чувствительные цепи - в другой. В той гирлянде, где находятся цепи с высоким уровнем помех, последовательность расположения такова: цепи с незначительным уровнем помех.

I Схема I Аа помех

Сосе/па с потехами

Источник namcuntfi

пая схема

иая схема

Рис. 10.7. Система заземления в виде гирлянды.

цепи С более высоким уровнем помех, цепи с максимальным уровнем помех, корпус. Порядок расположения цепей в той гирлянде, где помехи отсутствуют, следующий: чувствительные схемы, более чувствительные схемы, самые чувствительные схемы, корпус.

При заземлении чувствительных аналоговых схем необходимо тщательно контролировать токи по цепям заземления. На рис. 10.8, а показана схема ОУ, в которой в качестве цепи возврата сигнала используется заземление источника питания постоянного тока. В такой схеме помехи могут возникать вследствие паразитной индуктивной связи и связи через общий импеданс. Добавив линию возврата тока сигнала и два шунтирующих конденсатора (рис. 10.8,6), можно уменьшить площадь контура, охватываемого сигналом, и тем самым ослабить индуктивную паразитную связь, кроме того, при этом ослабляется и связь через общий импеданс, поскольку цепи возврата сигнала и источника питания разделяются. • Цифровые схемы нечувствительны к низкочастотным помехам, однако на высоких частотах их заземляющие цепи должны обладать низким импедансом. Этому условию вполне отвечают передающие линии с распределенными параметрами (см. приложение Д). Скрученные пары проводов и коаксиальные кабели

обеспечивают каждому сигналу одну линию возврата, тогда как в плоских кабелях по крайней мере каждый 5-й или 10-й проводник должен использоваться

Рис. 10.8. Использование шунтирующих конденсаторов и специальных линий возврата тока сигнала для уменьшения площади токовых контуров.

для возврата сигнала.Эти линии возврата следует заземлять вблизи передающих устройств и приемников.

На рис. 10.9 показана цифровая схема со скрученной парой на высоте 25 мм. расположенной над заземляющей плоскостью. Эта скрученная пара образует передающую линию с импедансом 105 Ом, тогда как сигнальный проводник и плоскость заземления образуют передающую линию с импедансом 468 Ом. В результате (рис. 10.9,6) 82% тока сигнала возвращается через скрученную пару. Эффективная развязка между обратным током сигнала и обратным током, текущим по заземляющей плоскости, резко уменьшает уровень помех из-за индуктивной связи и связи через общий импеданс. ,

Печатные платы с цифровыми ИС должны иметь заземляющие плоскости или специальную заземляющую сетку (рис. 10.10), чтобы обеспечить низкий импеданс сигнальной (схемной) земли на высоких частотах. Почти 40 % площади заземляющей плоскости

- 12

7/1/

/2-0,18/

-WV-k

.ллЛ-1

рис. 10.9. Использование специальных линий возврата тока для уменьшения площади токовых контуров.

МОЖНО отвести на разводку сигнальных цепей и цепей питания; прн этом импеданс сигнальной земли возрастает очень незначительно. Контактные площадки заземляющих и силовых схем желательно делать как можно более широкими, однако даже узкие контактные площадки заземления будут способствовать уменьшению импеданса заземления.

Если два проводника с индуктивностями L1 и l2 и взаимной индуктивностью м соединить параллельно, общая индуктивность будет равна

L = (L1 . L2 - Ж2)/(11 +l2- 2м) [Гн].

В том случае, когда расстояние между проводниками по крайней мере втрое превышает их диаметр.