做电路设计一定要搞懂PCB接地是怎么一回事，2000字用最通俗的语言讲透它

Part 01、前言

作为一个干了多年硬件设计的工程师，我太清楚接地在PCB设计里的分量了。接地这东西，说白了就是电路的“地基”，没它，信号会乱飘，电源会不稳，甚至整个系统都可能崩。干这行久了，我见过不少因为接地没搞好导致的翻车案例，所以今天我想好好聊聊这个话题。从接地的基本原理讲起，再到具体的设计方法和实战技巧，我尽量写得接地气点，少点官话，多点人话，希望能帮到大家。

Part 02、接地到底是个啥？有哪些类型？

接地，说简单点，就是给电路找个“零点”，啥叫“零点”？就是让电流有个地方回流，同时还能稳住电压、压住噪声。从技术上讲，它其实就是个低阻抗的参考电位，我们一般把它连到系统的公共节点或者直接接地棒。但别以为接地就一个样，它其实分好几种，每种都有自己的活儿干：

1.信号接地（Signal Ground）

信号接地就是给模拟或者数字信号当个稳定的“基准线”，避免信号飘来飘去。一般跟电源接地是一回事，但在精密电路里可能会单独拉出来。一般会用在比如音频放大器这种对信号敏感的电路里。

2.电源接地（Power Ground）

电源接地就是扛住电源回路的大电流，保证供电不掉链子。所以得用粗实的路径，不然大电流一过，电压就蹭蹭往下掉。它一般出现在电源模块、电机驱动这些重活儿里。

3.保护接地（Safety Ground）

保护接地是连到设备外壳，把故障电流导走，保护人别被电到。通常直接接地，符合安全规范。所以一般的家电、工业设备可少不了它。

4.屏蔽接地（Shield Ground）

屏蔽接地就是接屏蔽层，把外面的电磁干扰挡住。所以它的特点是一般单点接地，避免搞出环路。所以射频电路、屏蔽电缆都靠它。

5.虚地（Virtual Ground）

虚地是干啥用的？比如运算放大器里常见的“假零点”，不真接地面，但电位跟零点一样。靠反馈控制，电流不走它。所以在模拟电路设计，分析放大器的时候常用。、

6.交流接地（AC Ground）

交流接地就是给电源输入端提供稳定的参考，还能扛高频干扰。直流阻抗低，高频下也能稳住。所以在开关电源、变压器电路常见。

这一看接地还真不简单，一共以上六大类，这些接地类型在PCB里不是各干各的，经常得混着用，怎么搭配全看你的设计需求。

Part 03、接地设计里容易踩的坑

说完了接地的类型，接下来说说虽然接地这事儿看着简单，真干起来问题不少。我总结了几个常见坑，大家听听有没有中招的：

1.地环路（Ground Loop）

就是把好几个接地路径连成圈，外面的磁场一干扰，圈里就蹦出电流。后果就是低频噪声变大，信号没法看。搞过音响的都知道，那“嗡嗡”声八成是地环路惹的祸。

2.高频下的麻烦

也就是接地线有寄生电感，在高频时接地线的阻抗蹭蹭涨。这就导致信号歪了，电磁干扰（EMI）也跑出来捣乱。比如你要是弄个GHz的射频板，接地稍微长点，信号就废了。

3.接地偏移

所谓接地偏移就是不同接地点电位不一致，可能是长线或者大电流搞的。这会导致信号测量不准，信号乱套。比如两台设备用长电缆连着，地线电位差能有好几伏。

4.接地平面瞎振

接地平面在某些频率下跟天线似的，振起来放大噪声，整个系统不稳，调试电路的时候绝对抓狂。比如多层板没弄好过孔，MHz范围里就可能会出怪声。

Part 04、PCB接地的几种玩法

接地设计不是一招鲜，得看电路啥需求。我干了这么多年，总结了几种常用招数，每种都有自己的套路：

1.单点接地

啥叫单点接地啊？其实就是把所有接地线拽到一个点，像“星星”一样连起来。好处是不怕环路，低频电路爱用。坏处也很明显，就是高频时寄生电感大了，阻抗顶不住。咋弄呢？PCB上找个粗铜块当接地点，短线连过去。

2.多点接地

多点接地就是用一堆过孔直接把器件的GND脚接到接地层。所以它返回路径短，高频稳。当然了如果你电位差没控制好也会成环路。所以可以在信号GND脚旁边多打过孔，接地层保持均匀。

3.公共接地平面

在PCB上没用的地方铺上铜箔，弄个大平面。这样散热好，EMI也少。坏处是不小心画个环就麻烦了。所以多层板就专门搞个地层铺满铜皮，顶面过孔接下去。

4.专用接地层

多层板里一般拿一层专门接地。这样阻抗低到飞起，复杂设计扛得住。坏处是成本高了点。比如四层板里第二层接地，信号电源分两边。

5.混合信号接地

也就是把模拟和数字地分开。好处是数字噪声不去烦模拟信号。坏处是设计起来比较费脑子，布局得准。比如ADC下面接个点，走线别跨界，模拟地和数字地各走各的，ADC下面用0Ω电阻接一块儿，走线别乱窜。

Part 05、接地设计的实战经验

光说原理没用，我再分享点干活儿时攒下的经验，细节拉满：

首先是去耦电容别偷懒，IC电源脚旁边放个0.1μF电容，离得越近越好，过孔直连接地层，电源会稳得一批。其次是高速连接器接地得舍得，30%-40%的引脚给接地，千万别小气，不然信号绝对原地跳舞。比如USB板子9个引脚，3个接地，高速信号没毛病。还有就是环路别瞎搞，接地层别画圈，用过孔直连，比如射频板上屏蔽罩多点接地，噪声没了。电流路径得算清楚，信号出去和回来的路得匹配，别让接地路径绕远。叠层别乱排：四层板一般是顶层信号、第2层接地、第3层电源、底层信号。

接地这活儿看着不起眼，但干好了能救命，干砸了能要命。单点、多点、接地层这些招数得活学活用，布局、过孔、电容这些细节也得抠到位。希望我这篇啰嗦的经验总结，能给你们点启发，下次设计板子少踩坑，多出好活儿！有什么接地问题，随时找我聊。

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