一,、前言

接地?zé)o疑是系統(tǒng)設(shè)計中最為棘手的問題之一,。盡管它的概念相對比較簡單，實施起來卻很復(fù)雜,，遺憾的是,，它沒有一個簡明扼要可以用詳細(xì)步驟描述的方法來保證取得良好效果，但如果在某些細(xì)節(jié)上處理不當(dāng),，可能會導(dǎo)致令人頭痛的問題,，特別是隨著電子產(chǎn)品的傳輸速度越來越大，接地問題也是日益突出,。

二,、高頻工作的接地

圖1所示的簡單電路采用兩層印刷電路板制造,，頂層上有一個交直流電流源,，其一端連到過孔1，另一端通過一條U形銅走線連到過孔2,。兩個過孔均穿過電路板并連到接地層,。理想情況下,，頂端連接器以及過孔1和過孔2之間的接地回路中的阻抗為零，電流源上的電壓為零,。

圖1.電流源的原理圖和布局,，PCB上布設(shè)U形走線，通過接地層返回

這個簡單原理圖很難顯示出內(nèi)在的微妙之處,，但了解電流如何在接地層中從過孔1流到過孔2,，將有助于我們看清實際問題所在，并找到消除高頻布局接地噪聲的方法,。

圖2.圖1所示PCB的直流電流的流動

圖2所示的直流電流的流動方式,，選取了接地層中從過孔1至過孔2的電阻最小的路徑。雖然會發(fā)生一些電流擴散,，但基本上不會有電流實質(zhì)性偏離這條路徑,。相反，交流電流則選取阻抗最小的路徑,，而這要取決于電感,。

圖3.磁力線和感性環(huán)路（右手法則）

電感與電流環(huán)路的面積成比例，二者之間的關(guān)系可以用圖3所示的右手法則和磁場來說明,。環(huán)路之內(nèi),，沿著環(huán)路所有部分流動的電流所產(chǎn)生的磁場相互增強。環(huán)路之外,，不同部分所產(chǎn)生的磁場相互削弱,。因此，磁場原則上被限制在環(huán)路以內(nèi),。環(huán)路越大則電感越大,，這意味著：對于給定的電流水平，它儲存的磁能(Li2)更多,，阻抗更高(XL = jωL),，因而將在給定頻率產(chǎn)生更大電壓。

圖4.接地層中不含電阻（左圖）和含電阻（右圖）的交流電流路徑

電流將在接地層中選取哪一條路徑呢,？自然是阻抗最.低的路徑,。考慮U形表面引線和接地層所形成的環(huán)路,，并忽略電阻,，則高頻交流電流將沿著阻抗最.低，即所圍面積最小的路徑流動,。

在圖中所示的例子中,，面積最小的環(huán)路顯然是由U形頂部走線與其正下方的接地層部分所形成的環(huán)路。圖2顯示了直流電流路徑,，圖4則顯示了大多數(shù)交流電流在接地層中選取的路徑,，它所圍成的面積最小,，位于U形頂部走線正下方。實際應(yīng)用中,，接地層電阻會導(dǎo)致低中頻電流流向直接返回路徑與頂部導(dǎo)線正下方之間的某處,。不過，即使頻率低至1 MHz或2 MHz,，返回路徑也是接近頂部走線的下方,。