电子设备接地的主要类别有：
安全接地（交流和直流电源接地）可防止组件或接线故障造成的电击和火灾危险。
信号接地可减少电磁场、公共阻抗或其他干扰耦合形式产生的噪声。
本文重点介绍信号接地所采用的典型方法。
一般来说，电子类型的设备具有不同的电路和系统，每个电路和系统都有其接地端子。将这些接地点互连的方法是消除电磁干扰的基础。充分考虑接地导体引入的阻抗至关重要。
电气通信和噪声
通信是两个设备之间信息传输的过程。电气通信系统主要通过使用电气设备和现象来实现此功能。
在传输电信号时，会发生特定的意外和不良影响。从广义上讲，“噪声”是信号形状的任何无意改变。然而，可以区分三种主要污染物：失真、干扰和噪声。
由于系统对所需信号的非线性响应，失真会改变信号。关闭信号就会消除失真。
由于外部信号（通常是人为的）在电路或系统中产生不良响应，干扰会污染所需信号。当不需要的信号的频率在电路的工作频率范围内时，电路可以响应不需要的信号。
噪声是一种随机且不可预测的电信号，来自系统外部和内部的自然原因。向信号添加噪声可能会部分掩盖或破坏信号。虽然失真和干扰也会污染信号，但噪声的独特之处在于，从理论上讲，它无法被根除——这构成了电气通信中的一个基本问题。
共模噪声
许多接地系统问题都源于公共阻抗耦合。当两个或多个电子电路共享相同的接地路径时，它们也共享接地的阻抗，从而形成噪声耦合机制——共模噪声。
图 1 显示了使用两条信号线和公共返回电流路径的典型电路。连接到负载 1 的源阻抗和负载阻抗为 Z1S 和 Z1L。与负载2相关的是Z2S和Z2L。
流过共地阻抗Z的电流I=I1+I2产生电压Vc，该电压Vc不期望地影响ZL1和ZL2两端的电压。请注意，流经一个负载的电流会影响另一负载的电压。
图 1. 具有公共返回电流路径的两条信号线。
地平面
通常认为信号接地是提供一个等电位点或平面，用作电路或系统的参考电位。接地层是连接到地面的金属片。理想情况下，接地平面上的每个点都应处于接地电位。
在电气技术中，平面是指每个点都具有相同电压的表面。平面可以是一片金属，如图 2 所示。
图 2. 理想情况下，接地平面上的每两点应具有相同的电位。
图 3. 接地层。
但实际情况并非等势。当电流寻找低阻抗路径返回源时，它会沿着其流经的路径产生电压差。这样，即使在很小的平面上也会出现微小的电压变化。等位面是一个理想的目标。
如图 4 所示，我们有时使用一圈导体作为接地层。
图 4.用作接地层的导体环。
典型信号接地配置
当目的是降低噪声时，可以采用多种方法将同一设备或位于同一区域的某些设备中的各个电路的接地点互连。必须权衡信号接地配置的尺寸和频率。典型的信号接地配置有：
单点
一个。串联（共地或菊花链）
并联
多点
杂交种
单点接地配置
图 5 显示了公共接地或菊花链配置。
图 5. 公共接地系统。
这种配置是各个电路接地的串联。 a、b、c 点的电压是累加的，其中 c 为和。
·Z1+(I2+I3)·
·Z1+(I2+I3)·Z2+I3·
上面的方程清楚地显示了电路之间的相互作用。当公共路径中流动的接地电流较低或不存在时，所有子系统或设备中的参考电位基本上相同。将关键的阶段放置在靠近地面点的位置。
避免串联，尤其是在高频下工作时，因为快速开关会产生相对较高的电流脉冲。此外，电路以非常不同的能量水平（功率和控制）运行，因为电力设备的高能量脉冲可能会耦合到控制信号。
尽管该技术容易受到共模噪声的影响并且是效率的噪声抑制方法，但由于经济且简单，该技术仍得到广泛应用。
并联连接通过将接地电路连接到同一点来消除接地电路中的公共阻抗，如图 6 所示。
图 6. 并联连接。
并联连接在低频时合适，因为来自不同电路的地电流之间不存在交叉耦合，并且a、b、c点的电压取决于每个电路的电流和阻抗。
这种配置可减轻共模噪声，但机械体积大且成本高，需要在大型系统中使用大量电线。
导线电感会增加高频下的接地阻抗，当导线长度与四分之一波长 (λ) 的奇数倍一致时，在谐振条件下会达到非常高的值。接地路径应短于频率波长的 1/20，以防止谐振效应。
多点接地配置
多点接地配置将多个电路连接到接地层。与先前的接地连接位于单个点的布置不同，这里的接地连接位于分布在接地平面上的多个点。
图 7 显示了连接到近的接地层（通常是机箱）的电路。底盘接地连接到电气或电子系统的金属框架 - 包含适当组件的外壳。
图 7. 多点配置。
每个电路到接地平面的接地路径应较短，以减少阻抗并避免谐振。
该方法通过使用短导体和低阻抗接地层来降低各个电路的阻抗 - 由于其电感较低。接地层的低阻抗减少了共模效应。
频率低于 1 MHz 时采用单点接地。 10MHz以上，采用多点接地。在 1 MHz 至 10 MHz 之间使用单点接地，使接地路径短于 1/20λ。
标准建议单点接地和后续多点接地的频率为 300 kHz。
混合接地配置
出于成本原因并寻求合理的行为来处理噪声，实践中需要结合单点和多点方法。
不同的频率在混合接地中看到不同的配置。图 8 是典型的混合接地配置。容抗（Xc=1/wC）随着频率的增加而减小，低频时为串联，高频时为多点接地。
图 8. 混合配置（带电容器）。
用电感器代替电容器会产生相反的效果。由于 X l= ωL ，较低频率会出现低电抗（多点），而较高频率会出现高电抗（串联）。这种布置对于保持单点配置非常实用，同时连接国家电气规范要求的安全接地。电感器为工频提供低电抗，而信号则提供高电抗。图 9 显示了这样的连接。
图 9. 混合配置（带电感器）。
信号接地概述
噪声是一种不需要的电信号，它会污染原始的所需信号。噪声可能来自电子设备的外部或内部。
适当设计的接地装置可以减少噪音。
接地平面是连接到地面的导电表面。理论上，接地平面上的每个点都应具有相同的电位。接地平面可以是实心金属片或形成环或网格的一组导体。
典型的信号接地布置有单点（串联和并联）、多点和混合式。
串联配置采用各个电路接地以菊花链方式串联连接。
所有接地端子连接到并联连接中的同一点，消除了公共阻抗。
多点系统使用电路单独连接的接地层。
混合系统在低频和高频下的表现不同。根据频率和电容器或电感器的使用，它们可以充当单点或多点。
