低频与高频电路接地策略：降低内部噪声的关键

"这篇应用笔记主要讨论了低频和高频电路中的接地问题，强调了接地在减少内部噪声耦合中的关键作用。文章由Paul Brokaw和Jeff Barrow撰写，指出在电子系统设计中，降噪是至关重要的，尤其是内部噪声的管理。作者区分了外部噪声和内部噪声，前者通常通过滤波等手段处理，后者则需要在设计阶段就充分考虑。文中涵盖了实际器件的引脚连接、接地参考信号的原理图设计以及布局对噪声的影响。低频和高频下的接地问题虽有差异，但良好的接地实践可以跨频带适用。文章以基本运算放大器的互连为例，解释了为什么需要一个参考点（通常称为‘地’），并说明了实际IC中的‘地’实际上是电源公共连接，不仅在低频时起作用，也在高频时提供低阻抗路径。" 在电子设计中，接地是一个核心概念，尤其是在低频和高频电路中。低频电路的接地主要关注电流路径的阻抗，确保电流沿阻力最小的路径流动，减少噪声引入。高频电路中，由于电磁干扰和寄生效应，接地设计更加复杂，需要考虑信号的传播速度和返回路径。接地不仅仅是简单的连接到电路的零电压点，它还涉及到信号完整性和系统稳定性。 运算放大器作为电路中的常见组件，通常被视为三端设备，但实际上需要一个第四端作为参考点，即“地”。这个“地”并不总是真正的地球接地，而是电源的公共连接点，为电流提供返回路径。在双电源系统中，这个公共连接点为整个电路提供了基准电位。在高频操作中，电源连接的阻抗必须尽可能低，以防止噪声的产生和传播。 接地设计的基本原则包括保持接地路径尽可能短和直，减少环路面积以减小电磁感应，以及使用多点接地或单点接地策略，具体取决于频率范围和电路类型。对于低频电路，可能更侧重于物理上的短接，而在高频电路中，可能需要采用平面接地或分割平面技术来控制电磁场。 此外，设计者还需要考虑器件的内部引脚连接和概念连接之间的差异，以及如何在原理图上表示对地参考信号。布局对噪声的敏感性也是关键，正确地布置元器件和走线可以减少噪声的耦合和传播。 最后，文章提到，虽然低频和高频接地有其独特性，但优秀的接地实践往往能适应广泛的频率范围。因此，设计师在早期阶段就应该充分理解并实施适当的接地策略，以确保系统的性能和可靠性，避免因噪声问题导致的返工和成本增加。