1、地线是什么？
地线分安全地和信号地两种。前者是为了保证人身安全、设备安全而设置的地线，后者则是为了保证电路正确工作所设置的地线。造成电路干扰现象的主要是信号地，因此这里仅讨论信号地的问题。
信号地的一般定义是：电路的电位参考点。
更恰当地说，这个定义是我们设计电路时的一个假设。但从这个定义是无法分析和理解一些地线干扰问题的。我们在分析电磁兼容问题时，可以先使用下面的定义。
地线是信号电流流回信号源的地阻抗路径。从上面定义来看，既然地线是电流的一个路径，那么根据欧姆定律，地线上是有电压的；既然地线上有电压，说明地线不是一个等电位体。那么我们在设计电路时，关于地线电位一定的假设就不再成立，因此电路会出现各种错误。这就是地线干扰的实质。
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的相距较远的设备之间。其产生的内在原因是设备之间的地线电位差。地线电压导致了地环路电流，由于电路的非平衡性，地环路电流导致对电路造成影响的差模干扰电压。
由于地环路的干扰是由地环路中电流导致的，因此在实践中，有时会发现，当将一个设备的地线断开时，干扰现象消失，这是因为地线断开时，切断了地环路。这种现象往往发生在干扰频率较低的场合，当干扰频率高时，断开地线与否关系不大。
地环路干扰形成的原因1：两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。地线上的电压是由于其他功率较大的设备也用这段地线，在地线中引起较强电流，而地线又有较大阻抗产生的。
地环路干扰形成的原因2：由于互联设备处在较强的电磁场中，电磁场在“设备1-互联电缆-设备2-地”形成的环路中感应出环路电流，与原因1的过程一样导致干扰。
解决地环路干扰的基本思路有三个：
1、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没有效果。
2、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。例如将一端的设备浮地，或将线路板与机箱断开等是直接的方法。但出于静电防护或安全的考虑，这种直接的方法在实践中往往是不允许的。更实用的方法是使用隔离变压器、光耦合器件、共模扼流圈、平衡电路等方法。
3、改变接地结构，将一个机箱的接地线连接到另一个机箱上，通过另一个机箱接地，这就是单点接地概念。
两个电路的地电流流过一个公共阻抗时，就会发生公共阻抗耦合，如图a所示。
一个电路的地电位会受到另一个电路工作状态的影响，即一个电路的地电位受另一个电路的地电流的调制，另一个电路的信号就耦合进了前一个电路。
放大器级间公共地线耦合问题：图1 (c)中的放大器，由于前置放大电路与功率放大电路共用一段地线，功率放大电路的地线电流很大，因此在地线上产生了较大的地线电压V。这个电压正好在前置放大电路的输入回路中，如果满足一定的相位关系，就形成了正反馈，造成放大器自激。
解决办法：可以有两个解决办法，一个是将电源的位置改变一下，使它靠近功率放大电路，这样，就不会有较大的地线电压落在前置放大电路的输入回路中了，如图1 (b) 所示。另一个办法是功率放大电路单独通过一根地线连接到电源，这实际是改成了并联单点接地结构，如图1 (d)所示。
5、接地策略
信号地有上图所示的几种方式
（1）单点接地：所有电路的地线接到公共地线的同一点，进一步可分为串联单点接地和并联单点接地。最大的好处是没有地环路，相对简单。但地线往往过长而导致地线阻抗过大。
（2）多点接地：所有电路的地线就近接地，地线很短，适合高频接地。问题是存在地环路。
（3）混合接地：在地线系统内使用电感、电容连接，利用电感。电容器件在不同频率下有不同阻抗的特性，使地线系统不同的频率具有不同的接地结构，串联单点接地容易产生公共阻抗耦合的问题，解决的方法是采用并联单点接地。但是并联单点接地往往由于地线过多，而没有可实现性。因此，灵活的方案是将电路按照信号特性分组，相互不会产生干扰的电路放在一组，一组内的电路采用串联单点接地，不同组的电路采用并联单点接地。如图3所示。这样，既解决了公共阻抗耦合的问題，又避免了地线过多的问题。
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阿雯
2019年10月21日