在PCB的设计过程中,地(Ground)的设计和连接是非常重要的。当然,工程师们十分清楚,将地线连接好是非常重要的,特别是在处理与信号干扰、电源供应以及电磁兼容等方面的问题时。除非你是在处理具体的组件,否则基本上是很难将各个序列完全分开的。不过,有趣的是,在PCB的设计中经常会遇到这样的问题:我们在设计PCB之前应该将地线连接在一起吗?或者我们是否需要设计一个单独的地面线并将其连接到板子上?简而言之,在PCB设计中,为什么地线不用连接?
在PCB设计中,有些电工需要在不同的区域使用不同的电源电压,而这些区域之间通常采用相反的供电系统。因此,为了防止干扰并在没有降低信号到噪声比的情况下保持灵敏度,PCB设计师将会独立地涉及到热释电、磁场和静电方面的设计。对于这种情况,道路和线路通常会被隔离开来,保证它们在电气上是完全隔离的。在此,地质点是区域内的概念,因此每个设计区域都需要拥有自己的地质点,这些点不应该与其他地区的点相连。
在PCB上存在回归路径的情况是会导致许多问题的,其中包括干扰、电源脉冲以及其他一些电气问题。当在PCB上绘制地线时,我们的目标是让地线返回到电源或源引脚,这样就可以有效地避免回归路径。通常,在PCB上绘制单独的“地线”路径很容易恰好留出一个回归路径,因此,为了保持正确的电气代理,需要提供足够的地面层,以确保电气代理的正确性。
最后,在PCB设计过程中,地线常被用作中立区域,将区域分离以确保信号的正确接收和发送。地线实际上更像是一条常青藤,沿着线路穿过每个连接的序列或元件,以扮演中立的作用。在保持电气特性方面,这个“地线环”是非常重要的。如果建立一个中立地线,并将其连接到地面,这将会迫使设计师在并行地绘制不同的地面对地面绘制。在这种情况下,只要保持足够的地面区域,就可以满足平面清晰的要求。
如今,越来越多的PCB设计中选择使用绕在信号线、电源线和组件周围的地面层,而不是单独绘制地线。这样做的目的是在电气特性方面更好的保证。事实上,在PCB设计中地概念其实更像是一块中立区域,PCB上的信号线是消极线,存储器和CPU电源供应内侧是地线。在PCB设计中,地不需要连接的原因是为了确保电气代理的准确性,避免回归路径的问题,同时提供可靠的中立地区。