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印制电路板设计原则和抗干扰措施印制电路板（Printed Circuit Board，PCB）设计是电子产品设计中非常关键的一部分，其设计原则和抗干扰措施对于电路性能和可靠性有着重要的影响。
下面将详细介绍印制电路板设计的原则和抗干扰措施。
一、印制电路板设计原则1.合理布局电路元件：在布局电路元件时，要根据电路功能和信号传输的要求，合理放置各元器件，减少信号线的长度，尽量减少信号线之间的交叉和平行布线，以减小串扰和电磁辐射的影响。
2.最短路径布线：信号线的长度对于高频电路尤为重要，因为在较高的频率下，信号线会表现出电感和电容的性质，对信号引起较大的干扰。
因此，对于高频信号线，需要尽量缩短信号路径，减小电感和电容效应。
3.控制传输线宽度和间距：传输线的宽度和间距会影响阻抗和串扰。
准确计算和控制阻抗可以避免发生信号反射和衰减。
而间距的控制可以减小串扰影响。
因此，在设计中应考虑到实际信号需求，计算并确定传输线的宽度和间距。
4.分层布线：对于复杂的电路设计，分层布线可以将不同功能的信号线分隔开，减小相互之间的干扰。
较高频的信号线可能需要从内层电路板层穿过，这时就需要提前规划分层布线，以保证信号的完整性和正常传输。
5.地线设计：地线是电路中非常重要的参考线，用于提供参考电平和回路。
因此，在进行印制电路板设计时，要考虑地线的设计，确保地线的连续性、稳定性和低石英。
6.飞线布线：飞线布线常用于解决布线空间不足、信号线错位等问题。
在进行飞线布线时，要准确把握长度和位置，避免信号串扰和干扰，尽量使飞线短小精悍。
1.控制层间电容和层间电感：层间电容和层间电感会导致电磁干扰，因此，在进行PCB设计时，要注意层间电容和电感的控制，尽量减少干扰的发生。
可以通过减小板厚、增加层间绝缘材料的相对介电常数、增加层间电缝等手段来降低层间电容和层间电感。
2.象限规划：将信号线按照功能和高低频分布到各象限中，可以降低相互之间的干扰。
例如，可以将数字信号和模拟信号放置在不同的象限中，避免信号之间的相互干扰。
PCB电磁干扰1. 引言PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）是电子设备中一个重要的组成部分，它承载着各种电子元器件，起着连接和传导电子信号的作用。
然而，PCB在工作过程中可能会遇到电磁干扰的问题。
本文将介绍什么是PCB电磁干扰，以及如何识别和减少这种干扰。
2. PCB电磁干扰的定义PCB电磁干扰是指在PCB上发生的电磁辐射或电磁感应的现象，导致电子设备的正常运行受到影响。
这种干扰可能会导致信号失真、噪音增加或甚至设备故障。
3. PCB电磁干扰的来源PCB电磁干扰主要来自以下几个方面：3.1 电源线干扰电源线上的高频电流可能会产生较强的电磁辐射，进而影响PCB上其他电子元件的正常工作。
3.2 时钟信号干扰在PCB上，各个元件的时钟信号可能会相互干扰，导致信号的时序出现问题，从而影响整个设备的工作。
3.3 高速信号线干扰高速信号线上的信号传输速率较高，容易产生较强的电磁辐射，从而干扰周围的信号线或元件。
3.4 地线干扰地线不良连接或电流过大时，会产生较强的电磁辐射，对PCB上其他电子元件产生干扰。
4. 识别PCB电磁干扰的方法为了减少PCB电磁干扰，首先需要能够及时识别干扰存在的问题。
以下是几种常用的识别方法：4.1 电磁干扰测试仪器使用专业的电磁干扰测试仪器，可以测量PCB上的电磁辐射和敏感度，从而判断是否存在电磁干扰问题。
4.2 高频信号观测通过示波器等设备观察高频信号的波形和稳定性，可以发现可能存在的干扰问题。
4.3 故障分析对于出现异常的电子设备，可以通过故障分析的方法，判断是否是由于电磁干扰导致的问题。
5. PCB电磁干扰的减少方法一旦确定存在PCB电磁干扰问题，就需要采取一些措施来减少干扰。
以下是几种常见的减少方法：5.1 路线规划优化合理设计PCB布线，避免产生过长或过密的线路，减少干扰的可能性。
5.2 屏蔽设计对于特别敏感的电子元件，可以采用金属屏蔽罩或屏蔽板进行屏蔽，阻挡外界的干扰信号。
PCB及电路抗干扰措施PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）是电子产品中常见的一种基础组件，用于支撑和连接电子元器件。
在设计和制造PCB时，为了保证电路的稳定性和可靠性，需要采取一系列的抗干扰措施。
首先，对于信号线的定位和布线需要谨慎考虑。
对于高频信号线和低频信号线，应尽量避免在布线过程中产生交叉和平行，同时应尽量使信号线和地线、电源线保持一定的间距，减小相互之间的干扰。
其次，对于电源线的设计，应采取合适的滤波措施。
通过设置电源滤波器，可以有效地滤除电源线上的高频噪声，保证电路的稳定供电。
此外，应尽量避免共地和共电源现象的产生，即将高频和低频电源线分开布局，减少相互之间的相互干扰。
另外，在PCB的设计中，需要合理规划和设置地面层。
地面层在PCB上起到了很重要的作用，可以提供稳定的工作参考电平，同时还可以起到屏蔽和散热的作用。
在地面层设计中，可以采取大面积连接的方式，将地面层与信号层、电源层等连接起来，形成一个完整的电流环路，减少干扰的产生。
此外，在PCB的布局和连接中，还可以采取差分信号传输技术。
差分信号传输是一种通过两个相反但幅度相等的信号进行数据传输的方式，可以有效抵消传输过程中的共模干扰和噪声。
对于差分信号线，需要尽量保持两条信号线的长度、间距和走线方式一致，减小差分信号线之间的不平衡和失配。
此外，在PCB的设计过程中，还可以采用屏蔽罩和屏蔽设备来进行电磁屏蔽。
屏蔽罩通常由导电材料制成，可以用于保护敏感的设备和信号线不受来自外部的电磁干扰。
同时，在PCB上的敏感电路和元器件周围，可以设置合适的屏蔽罩或屏蔽设备，进一步提高电路的抗干扰性能。
最后，还可以通过设计适当的接地和继电器等控制装置来提高PCB的抗干扰能力。
良好的接地设计可以减少接地回路的阻抗，提供稳定的接地参考电平。
通过合理选择和设计继电器，可以实现对敏感电路的切断和隔离，避免干扰源对电路的影响。
综上所述，PCB及电路的抗干扰措施涉及信号线的布线定位、电源线的滤波设计、地面层的设置、差分信号传输、屏蔽设备的应用、接地设计和继电器等。
什么是地线？大家在教科书上学的地线定义是：地线是作为电路电位基准点的等电位体。
这个定义是不符合实际情况的。
实际地线上的电位并不是恒定的。
如果用仪表测量一下地线上各点之间的电位，会发现地线上各点的电位可能相差很大。
正是这些电位差才造成了电路工作的异常。
电路是一个等电位体的定义仅是人们对地线电位的期望。
HENRY 给地线了一个更加符合实际的定义，他将地线定义为：信号流回源的低阻抗路径。
这个定义中突出了地线中电流的流动。
按照这个定义，很容易理解地线中电位差的产生原因。
因为地线的阻抗总不会是零，当一个电流通过有限阻抗时，就会产生电压降。
因此，我们应该将地线上的电位想象成象大海中的波浪一样，此起彼伏。
2．地线的阻抗谈到地线的阻抗引起的地线上各点之间的电位差能够造成电路的误动作，许多人觉得不可思议：我们用欧姆表测量地线的电阻时，地线的电阻往往在毫欧姆级，电流流过这么小的电阻时怎么会产生这么大的电压降，导致电路工作的异常。
要搞清这个问题，首先要区分开导线的电阻与阻抗两个不同的概念。
电阻指的是在直流状态下导线对电流呈现的阻抗，而阻抗指的是交流状态下导线对电流的阻抗，这个阻抗主要是由导线的电感引起的。
任何导线都有电感，当频率较高时，导线的阻抗远大于直流电阻，表1 给出的数据说明了这个问题。
在实际电路中，造成电磁干扰的信号往往是脉冲信号，脉冲信号包含丰富的高频成分，因此会在地线上产生较大的电压。
对于数字电路而言，电路的工作频率是很高的，因此地线阻抗对数字电路的影响是十分可观的。
表1 导线的阻抗（Ω）：频率Hz D = 0.6510cm 1m D = 0.2710cm 1m D = 0.06510cm 1m D = 0.0410cm 1m 10 51.4m 517m 327m 3.28m 5.29m 52.9m 13.3m 133m 1k 429m 7.14m 632m 8.91m 5.34m 53.9m 14m 144m 100k 42.6m 712m 54m 828m 71.6m 1.0 90.3m 1.07 1M 426m 7.12 540m 8.28 714m 10 783m 10.6 5M 2.13 35.5 2.7 41.3 3.57 50 3.86 53 10M 4.26 71.2 5.4 82.8 7.14 100 7.7 106 50M 21.3 356 27 414 35.7 500 38.5 530 100M 42.6 54 71.4 77 150M 63.9 81 107 115如果将10Hz时的阻抗近似认为是直流电阻，可以看出当频率达到10MHz 时，对于1米长导线，它的阻抗是直流电阻的1000 倍至10万倍。
PCB设计中地线干扰与抑制设计中地线干扰与抑制1．地线的定义什么是地线？大家在教科书上学的地线定义是：地线是作为电位基准点的等电位体。
这个定义是不符合实际状况的。
实际地线上的电位并不是恒定的。
假如用仪表测量一下地线上各点之间的电位，会发觉地线上各点的电位可能相差很大。
正是这些电位差才造成了电路工作的异样。
电路是一个等电位体的定义仅是人们对地线电位的期望。
HENRY 给地线了一个越发符合实际的定义，他将地线定义为：信号流回源的低阻抗路径。
这个定义中突出了地线中的流淌。
根据这个定义，很简单理解地线中电位差的产生缘由。
由于地线的阻抗总不会是零，当一个电流通过有限阻抗时，就会产生降。
因此，我们应当将地线上的电位想象成象大海中的波浪一样，此起彼伏。
2.地线的阻抗谈到地线的阻抗引起的地线上各点之间的电位差能够造成电路的误动作，许多人觉得不行思议：我们用欧姆表测量地线的时，地线的电阻往往在毫欧姆级，电流流过这么小的电阻时怎么会产生这么大的电压降，导致电路工作的异样。
3．地线干扰机理3.1公共阻抗干扰当两个电路共用一段地线时，因为地线的阻抗，一个电路的地电位会受另一个电路工作电流的调制。
这样一个电路中的信号会耦合进另一个电路，这种耦合称为公共阻抗耦合。
在数字电路中，因为信号的频率较高，地线往往展现较大的阻抗。
这时，假如存在不同的电路共用一段地线，就可能浮现公共阻抗耦合的问题4．地线干扰对策 4.1地环路对策从地环路干扰的机理可知，只要减小地环路中的电流就能减小地环路干扰。
假如能彻底消退地环路中的电流，则可以彻底解决地环路干扰的问题。
因此我们提出以下几种解决地环路干扰的计划。
A. 将一端的设备浮地假如将一端电路浮地，就切断了地环路，因此可以消退地环路电流。
但有两个问题需要注重，第1页共3页。
PCB抗干扰设计原则抗干扰是PCB设计过程中的一个重要方面，它能够提高电路板的稳定性和可靠性。
下面是PCB抗干扰设计的原则：1.高频信号引脚的设计：高频信号的传输需要注意信号的完整性，因此，设计时应将高频信号引脚与其他引脚分开布局，减少干扰。
同时，应尽量使用短而粗的跨地引脚，以减少电磁干扰（EMI）。
2.地线的设计：地线在PCB设计中起到了较大的作用，对抗干扰设计来说尤为重要。
因此，在设计过程中要注意减少地线的回路面积，缩短地线的长度，以减小地线的电感。
此外，为了提高抗干扰能力，尽量将地线压印在整个PCB板的一端，以减小传导电磁干扰的机会。
3.电源的设计：电源是电路工作的基础，因此在设计中应尽量减小电源线的电感和电阻。
为了减少电源的电磁辐射，可以采用地线反向的方式，将地线与电源线相互交叉布局。
此外，在PCB板上使用陶瓷电容器来去除高频噪声，还可以使用电源滤波器减小电源中的干扰。
4.信号线的设计：在布线过程中，要注意避免信号线与电源线、高频线等产生相互干扰。
这可以通过增加信号层间引线的间隔、增加层间间距、并避免信号线垂直穿越分界线来实现。
另外，还可以通过正确的布线方法，如降噪和阻抗匹配，来提高信号线的抗干扰能力。
5.屏蔽的设计：在PCB设计中，可以使用屏蔽罩、屏蔽墙或金属壳等方法来有效地抑制电磁辐射和干扰。
屏蔽罩通常用于高频电路设计中，能够有效地隔离电磁波和电磁噪声。
屏蔽墙可以将电路分成几个部分，从而减小干扰的传播。
金属壳可以用于对敏感电路的保护，阻止外部电磁场的侵入。
6.地线平面的设计：地线平面的设计是PCB抗干扰设计中非常重要的一环。
通过在PCB的每一层上布置地线平面，可以形成一个良好的电磁屏蔽结构，减小信号线和地线之间的干扰。
此外，地线平面的设计还可以缩短地线的长度，减小地线电感，提高信号的完整性。
7.综合布线的设计：在整个布线过程中，还要考虑信号线和地线之间的距离、平行度和角度等因素，以减小互相干扰。
PCB布线中的抗干扰策略在PCB布线过程中，抗干扰策略是确保电子设备正常运行的关键。
干扰可以来自各种源，如电磁辐射、电源波动、信号串扰等，它们对电路的稳定性和性能产生严重影响。
为了减少干扰，以下是几种常见的抗干扰策略。
首先，正确的布线规划是实施抗干扰策略的基础。
布线规划需要充分考虑信号和电源线的分布，尽量减少信号线和电源线的交叉与平行。
此外，应将高频信号线与低频信号线相分离，并确保信号线与地线之间的间距合适。
第二，良好的地线设计非常重要。
地线是PCB布线中最重要的组成部分，它提供了一个良好的参考平面，减少了电磁干扰的影响。
地线需要足够宽，并保持连续性以减少阻抗。
此外，地线应尽可能靠近信号线，形成一对互补的传输线，以减小信号回路面积，降低串扰的可能性。
第三，适当的屏蔽技术也可以有效地抵御干扰。
屏蔽技术通常在高频信号线上使用，通过在信号线周围添加屏蔽层来阻挡外部干扰的进入。
屏蔽层可以是金属箔、银浆、导电性涂料等材料的一层或多层。
屏蔽层应与地线连接以形成一个闭合的回路，确保外界干扰信号被引导到地。
第四，电源管理是抗干扰策略的一个重要方面。
电源的稳定性对于整个电子系统的正常运行至关重要。
为了减少电源波动引起的干扰，可以采取以下措施：合理的电源布置、降低电源噪声的滤波和去耦电容、选择稳定性好的电源模块等。
此外，还有一些其他的抗干扰策略值得一提，如适当的阻抗匹配、减小回路面积、选择低噪声元件等。
在实际布线过程中，还需要充分利用仿真软件进行模拟验证，以确保布线方案的可行性和有效性。
总结来说，PCB布线中的抗干扰策略是确保电子设备正常运行的关键。
通过正确布线规划、良好的地线设计、屏蔽技术的使用、电源管理和其他一系列策略的综合应用，可以有效地减少电子设备受到的干扰，提高电路的稳定性和性能。
在实际应用中，还需要根据不同的应用场景和需求进行定制化的抗干扰策略设计。
PCB电磁干扰摘要：PCB电磁干扰是指在印刷电路板（PCB）设计和制造过程中，电子元器件之间的相互影响所产生的不良结果。
本文将深入探讨PCB电磁干扰的原因、影响及其解决方法，旨在提供有关PCB电磁干扰的详细信息。
第一部分：简介1.1 PCB电磁干扰的概念PCB电磁干扰是指在PCB设计、制造和使用过程中，由于电子元器件之间的相互作用而产生的电磁干扰。
这种干扰可能会导致电路的不正常运行、信号的失真以及系统性能的降低。
1.2 PCB电磁干扰的分类根据发生的位置，PCB电磁干扰可分为三种类型：传导干扰、辐射干扰和地线引起的干扰。
传导干扰是指通过导体和线缆相互作用而传递的干扰。
辐射干扰是指电磁波通过空气传播，干扰附近的电子设备。
地线引起的干扰是指由于接地不良而产生的干扰。
第二部分：PCB电磁干扰的原因2.1 PCB设计不合理在PCB设计过程中，存在一些设计不合理的因素会导致电磁干扰的发生。
例如，布线不合理、接地不良、信号线和电源线之间的交叉干扰等。
2.2 电子元器件选用不当电子元器件的选用也会导致PCB电磁干扰的发生。
比如选择工作频率相近的元器件、选择功率较大的元器件等，都可能会增加电磁干扰的风险。
2.3 PCB制造过程中的失误在PCB制造过程中，如果出现制造过程中的失误，例如不正确的焊接、不良的黏贴工艺等，都可能会导致电磁干扰的发生。
第三部分：PCB电磁干扰的影响3.1 电路的不正常运行电磁干扰可能会导致电路的不正常运行，例如信号失真、电路崩溃等。
3.2 系统性能的降低当电磁干扰发生时，系统的性能可能会受到影响。
例如，通信系统中的干扰可能会导致信号质量下降，电源供应系统中的干扰可能会导致电源波动。
3.3 对周围设备的影响PCB电磁干扰可能会对周围的其他电子设备造成影响，例如无线通信设备、医疗设备等。
第四部分：PCB电磁干扰的解决方法4.1 PCB设计上的解决方法在PCB设计过程中，可以采取一些解决方法来减少电磁干扰的发生。
电子设备地线干扰及其抑制为构成电信号的通路、防止设备外壳带电而造成人身不安全，一般电子设备的机架、外壳、插件、插箱、底板等都与地相连。
连接这些“地”的导体称为地线，地线设置的不好，会影响设备的电磁兼容性设计，造成地线干扰，主要表现为：地阻抗干扰和地环路的干扰。
5．4．1 地阻抗干扰和抑制由于地线自身有阻抗，电路工作时，各种频率的电流都可能流经地线某些段而产生电压降，这种电压降会使得电路中各部分对地电压变化而产生干扰。
如图所示，U1为干扰电路1中的干扰源电压，U2为受干扰电路2中的信号电压，Z g为两电路公共地阻抗。
根据电路1和电路2两个回路可写出下列方程：图 公共地阻抗引起的干扰g g gL i Z I I U Z I I R R I U )()()(21211111+=+++=由于仅讨论电路1对电路2的干扰，2I 在公共阻抗g Z 上的作用不予考虑，（5.11）可简化为gg g L i Z I U Z R R I U 11111)(=++= 得gL i gg Z R R U Z U ++=111一般 g L i Z R R >>+11，忽略g Z 则111L i g g R R U Z U +=g U 在电路2负载2L R 上所形成的噪声电压n U 为n U =g L i L U R R R 222+将式（5—13）代入式（5—14）可得n U =))((221112L i L i L g R R R R U R Z ++可见，电路2负载2L R 上的噪声电压n U 与干扰电压1U 、公共地线阻抗g Z 及负载2L R 成正比。
为减少地阻抗的干扰，可以通过增大地线的横截面积，减少阻抗而达到抑制地线干扰的目的；在高频时，由于集肤效应，地线中的高频电流是沿地线表面流过的，因此，不但要求地线的横截面积大，而且要求横截面的周边长；在相同横截面积时，矩形截面周长大于圆形截面周长，而且矩形的宽厚比越大，截面周长越长。
PCB布线的地线干扰与抑制处理方法PCB（Printed Circuit Board）布线中的地线干扰是一种常见的问题，它可能会干扰电路的正常运行。
为了解决这个问题，我们可以采取一些抑制处理方法来减少或消除地线干扰。
下面是一些常见的地线干扰与抑制处理方法：1.地线布线技巧：a.分离数字和模拟地：尽量将数字与模拟电路的地线分开，减少相互干扰的可能性。
b.接地电流的路径短而宽：将接地电流通过干燥的宽地线传输，减少接地电阻和导线电感，提高地线的抑制能力。
c.使用星形接地：d.使用平面接地：e.使用分区接地：f.使用地钉：在关键区域使用地钉来提供额外的地线连接。
2.组件布局：a.尽量将高频和低频组件分开：将高频组件和低频组件分开布局，减少相互之间的干扰。
b.避免地线回流干扰：确保地线回流干扰不通过敏感组件周围的区域，可以通过调整组件布局来实现。
3.组件选择和降噪处理：a.选择低噪声组件：选择具有低输入输出噪声特性的组件，减少地线干扰。
b.使用滤波器：在地线上添加合适的滤波器，可以有效地抑制地线上的噪声干扰。
c.使用抑制电阻：通过在地线上添加适当的抑制电阻来减少地线干扰。
d.使用绕组电感：在地线上添加绕组电感，可以有效地抑制高频地线干扰。
4.地线连接：a.使用铺铜：通过在布线过程中使用铺铜技术，可以增加地线的面积，减少地线干扰。
b.使用分布式接地：将地线接地点分布在整个电路板上，减少地线干扰。
5.PCB设计原则：a.适当阻抗匹配：确保地线干扰越小越好，可以采用适当的阻抗匹配。
b.保证良好的地线连续性：地线应该连续，并与地端连接紧密。
c.减小地线面积：地线可以不要太大，以减小地线干扰。
除了上述方法，我们还可以通过仿真、实测和调试等方法进行地线干扰与抑制处理。
通过使用静电式电位差分析仪等测量设备，可以检测地线上的干扰情况，并找出抑制干扰的有效方法。
综上所述，地线干扰的抑制处理是一个综合性的问题，需要结合布线技巧、组件布局、组件选择和降噪处理、地线连接、PCB设计原则等多方面的因素来进行综合考虑和处理。
电子设计工程Electronic Design Engineering第19卷Vol.19第7期No.72011年4月Apr.2011收稿日期：2010-12-23稿件编号：201012076作者简介：段向东（1980—），男，河南郑州人，硕士研究生，助教。
研究方向：嵌入式技术与应用。
PCB 地线的干扰与抑制段向东，李敏（郑州旅游职业学院机电系，河南郑州450000）摘要：在PCB 设计中，尤其是在高频电路中，经常会遇到由于地线干扰而引起的一些不规律、不正常的现象。
本文对地线产生干扰的原因进行分析，详细介绍了地线产生干扰的三种类型，并根据实际应用中的经验提出了解决措施。
这些抗干扰方法在实际应用中取得了良好的效果，使一些系统在现场成功运行。
关键词：PCB ；干扰；地线；阻抗；抗干扰中图分类号：TN41文献标识码：A文章编号：1674－6236（2011）07-0174-03Grounding wire interference and reducing in PCBDUAN Xiang -dong ，LI Min（Electromechanics Department,Zhengzhou Tourism College,Zhengzhou 450000,China ）Abstract ：In PCB design ，especially in the high frequency circuit ，often encountered a number of irregular ，abnormal phenomenon.due to interference caused by the grounding.This article has analysised the reason of the grounding wire interference ，describes three types of the grounding wire interferences ，and proposed the solution measure according to the experience of the practical application.These technologies have practically brought about good effect ，making some systems run successfully in the working places.Key words ：PCB ；interference ；grounding line ；resistance ；anti -disturbance在单片机系统中，PCB （印制电路板）是用来支撑电路元件，并提供电路元件和器件之间电气连接的重要组件，PCB 导线多为铜线，铜自身的物理特性也导致其在导电过程中必然存在一定的阻抗，导线中的电感成分会影响电压信号的传输，电阻成分则会影响电流信号的传输，在高频线路中电感的影响尤为严重，因此，在PCB 设计中必须注意和消除地线阻抗所带来的影响。
1产生干扰的原因电阻与阻抗两个不同的概念。
电阻指的是在直流状态下导线对电流呈现的阻抗，而阻抗指的是交流状态下导线对电流的阻抗，这个阻抗主要是由导线的电感引起的。
由于地线总是存在阻抗，因此用万用表测量地线时，地线的电阻一般是mm Ω级。
以PCB 上一段长10cm 、宽1.5mm ，厚度为50μm 的导线为例，通过计算可得到其阻抗的大小。
R=ρL/s （Ω），式中L 为导线长度（m ），s 为导线截面积（mm 2），ρ为电阻率ρ=0.02，因此该导线电阻值约为0.026Ω。
当一段导线与其他导线远离并且其长度远大于宽度时，导线的自感量为0.8μH/m ，那么10cm 长的导线的电感量是0.08μH 。
再由下面的公式求出导线感抗：X L =2πfL ，下式中，f 为导线通过信号的频率（Hz ），L 为单位长度导线的自感量（H ）。
所以分别计算出该导线在低频和高频下的感抗值：f =10kHz ：X L =6.28×10×103×0.08×10-6≈0.005Ω；f =30MHz ：X L =6.28×30×106×0.08×10-6≈16Ω在实际电路中，造成电磁干扰的信号往往是脉冲信号，脉冲信号包含丰富的高频成分，因此会在地线上产生较大的电压。
通过以上的公式计算可以看出，在低频信号传输中导线电阻大于导线感抗，对于数字电路，电路的工作频率很高，在高频信号中导线感抗要远大于导线电阻[1]。
因此，地线阻抗对数字电路的影响是十分可观的。
这就是电流流过小电阻时产生大压降，导致电路工作异常的原因。
2地线干扰机理2.1地环路干扰地环路干扰是一种较常见的干扰现象，常常发生在通过较长电缆连接并且相距较远的设备之间。
地线造成电磁干扰的主要原因是地线存在阻抗，当电流流过地线时，会在地线上产生电压，这就是地线噪声[2]。
在这个电压的驱动下，会产生地线环路电流，形成地环路干扰[3]。
如图1所示是两个接地的电路。
图1地环路干扰Fig.1Loop grounding wire interference由于两个设备的地电位不同，形成地电压，在这个电压的驱动下，“设备1—互联电缆—设备2—地”形成的环路之间有电流流动。
由于电路的不平衡性，每根导线上的电流不同，因此会产生差模电压，对电路造成干扰。
由于地环路干扰是因地环路电流而导致的，因此有时会发现，当把一个设备的地线断开后，干扰现象消失，这是因为地线断开时切断了地环路。
这种现象经常发生在低频干扰的场合，当干扰频率较高时，断开地线与否关系不大。
2.2公共阻抗干扰在数字电路中，由于信号的频率较高，地线往往呈现较大的阻抗。
这时，当几个电路共用一段地线时，由于地线的阻抗，一个电路的地电位会受另一个电路工作电流的调制，这样一个电路中的信号会耦合进另一个电路，这种耦合称为公共阻抗耦合[3]。
解决公共阻抗耦合的方法是减小公共地线部分的阻抗，或采用单点接地，彻底消除公共阻抗图2的例子说明了一种干扰现象。
图2是一个有四个门电路组成的简单电路。
假设门1的输出电平由高变为低，这时电路中的寄生电容（有时门2的输入端有滤波电容）会通过门1向地线放电，由于地线的阻抗，放电电流会在地线上产生尖峰电压，如果这时门3的输出是低电平，则这个尖峰电压就会传到门3的输出端，门4的输入端，如果这个尖峰电压的幅度超过门4的噪声门限，就会造成门4的误动作[4]。
2.3地环路电磁耦合干扰图1所示的“地线环路”将包围一定的面积，根据电磁感应定律，如果这个环路所包围的面积中有变化的磁场存在，就会在环路中产生感生电流，形成干扰。
空间磁场的变化无处不在，于是包围的面积越大干扰就越严重。
3解决地线干扰的方法3.1解决地环路干扰解决地环路干扰的基本思路有3个：一个是减小地线的阻抗，从而减小干扰电压，但是这对第二种原因导致的地环路干扰没有效果。
第二个方法是改变接地结构，将一个机箱的地线连接到另一个机箱上，通过另一个机箱接地，这就是单点接地的概念。
第三个是增加地环路的阻抗，从而减小地环路电流。
当阻抗无限大时，实际是将地环路切断，即消除了地环路。
因此提出以下几种解决地环路干扰的方案。
1）将一侧的设备浮地如果将一侧电路浮地，就切断了地环路，因此可以消除地环路电流。
但有两个问题需要注意，一个是出于安全的考虑，不允许电路浮地。
这时可以考虑将设备通过一个电感接地。
这样对于50Hz 的交流电流设备接地阻抗很小，而对于频率较高的干扰信号，设备接地阻抗较大，减小了地环路电流。
但这样做只能减小高频干扰的地环路干扰。
另一个问题是，尽管设备浮地，但设备与地之间还是有寄生电容，这个电容在频率较高时会提供较低的阻抗，因此并不能有效地减小高频地环路电流。
2）使用变压器解决地环路干扰的最基本方法是切断地环路。
用隔离变压器就起到这个作用，两个设备之间的信号传输通过磁场耦合进行，而避免了电气直接连接。
这时地线上的干扰电压出现在变压器的初次级之间，而不是在电路的输入端。
提高变压器高频隔离效果的一个办法是在变压器的初次级之间设置屏蔽层。
但一定要注意隔离变压器屏蔽层的接地端必须在接受电路一端。
否则，不仅不能改善高频隔离效果，还可能使高频耦合更加严重。
因此，变压器要安装在信号接收设备的一侧。
变压器隔离的方法有一些缺点，不能传输直流，体积大，成本高。
由于变压器的初次级之间有寄生电容，因此高频时的隔离效果不是很好。
3）使用光隔离元件用光传输信号是解决地环路问题的理想方法。
如图3所示，光耦器件的寄生电容为2pF 左右，因此能够在很高的频率起到隔离作用。
如果使用光纤，则没有寄生电容的问题，能够获得十分完善的隔离效果。
但是，用光纤会带来其它问题，如：需要更大的功率、需要更多的外围器件，光连接的线形和动态范围都达不到模拟信号的要求、光缆的安装和维护比较复杂等，使用时应注意。
4）使用共模扼流圈地线电压实际是一种共模电压，在这个电压的驱动下，电缆中流过的电流是共模电流。
在连接电缆上使用共模扼流圈相当于增加了地环路的阻抗，这样在一定的地线电压作用下，地环路电流会减小。
但要注意控制共模扼流圈的寄生电容，否则对高频干扰的隔离效果很差。
共模扼流圈的匝数越多，则寄生电容越大，高频隔离的效果越差。
5）平衡电路对地环路干扰的抑制平衡电路的定义是两个导体及其所连接的电路相对于地线或其他参考物体具有相同的阻抗。
图2地线阻抗造成的电路误动作Fig.2Error of the grounding impedance《电子设计工程》2011年第7期!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!高频时平衡是很困难的，实际的电路会有很多寄生因素，如寄生电容、电感等。
这些参数在频率较高时对电路阻抗发挥着较大作用。
由于这些寄生参数的不确定性，电路的阻抗也是不确定的，因此很难保证两个导体的阻抗完全相同。
因此，在高频时，电路平衡性往往较差，这意味着：平衡电路对频率较高的地环路电流干扰抑制效果较差。
3.2消除公共阻抗耦合消除公共阻抗耦合的途径有两个，一个是减小公共地线部分的阻抗，这样公共地线上的电压也随之减小，从而控制公共阻抗耦合[5]。
另一个方法是通过适当的接地方式避免容易相互干扰的电路共用地线，一般要避免强电电路与弱电电路共用地线，数字电路与模拟电路共用地线等[6]。
并联接地的缺点是接地的导线过多。
因此在实际中，没有必要所有电路都并联单点接地，对于相互干扰较少的电路，可以采用串联单点接地。
例如，可以将电路按照强信号，弱信号，模拟信号，数字信号等分类，然后在同类电路内部用串联单点接地，如图4所示，不同类型的电路采用并联单点接地，如图5所示。
