如何降低测试系统开关噪声(04-100)

　　最佳化接地

　　应同样重视系统其余部分的设计，接地和屏蔽可解决大部分的噪声问题。不合理的接地可能是主要的噪声源。一个有效的接地系统必须使从两个或多个电路流经公共地阻抗的电流所产生的噪声电压最小，并避免生成对磁场和地电位差敏感的地环路。

　　尽管接地有很多可能的原因，但两个最普通的原因是提供安全和为信号电压提供一个等电位基准。提供安全地，使得仪器机箱之间的阻抗破坏和电源线的高压线经低阻抗通路到地。这样的地总是在零电压电位。信号地可以或不是在零电压而可以认为是电路或系统的等电位电路基准点，或电流返回到源的低阻抗通路。

　　首先，确定是理想地的标准说明。第二强调IR压降的事实，这可发生在地平板内并耦合噪声进入信号导线。

　　设计合理的系统将具有信号通路和确定的返回通路，因为这两个通路对于工作系统是基本的。但是，往往忽略了返回通路。

　　设计不好的返回通路可改变依赖关系。改变返回通路可出现间断问题，并产生不希望噪声。
　　
　　在大多数系统中，对于系统的不同元件需要分离地返回通路。低电平信号地应该与硬件地和有噪声的地(如继电器和马达地)分离。在敏感系统中，分离信号地为低电平和数字地，避免较高电平，较多噪声的数字信号耦合到低电平信号线。

　　若AC电源分布在整个系统，则电源地应该连接到扣壳或硬件地。单地基准点应该用于低电平工作。另外，地电平的任何差别将在信号通路中呈现出噪声。

　　如图4所示，若仪器的低端接地(Z2=0)，则ECM直接跨接在Rb，它是与输入信号串联，然而，浮置的仪器低端(见图4)使Z2增加到较大的值，并构成电压分压器，这可降低测量通路噪声大约Rb/Z2倍。

　　单点地系统

　　单地不是单点就是多点。单点地可以并联或串联。为了避免噪声耦合，最合乎需求的接地方法是串联地。这也是最便宜和最容易连线的，所以最广泛采用。

　　对于非关键性应用，串联地工作令人满意。最关键性电路应放置在最靠近主地点。

　　在高频，限制并联单点连接地采用。地导线电感增加地阻抗，而几个并联地导线会引起它们之间的电容耦合。随着频率的增高，情况会更加严重，在足够高的高频，接地线将如同天线并幅射噪声。通常，接地线的长度应小于波长的1/20，以避免幅射和保持低阻抗。

　　多点地系统

　　多点地系统用在高频，在多点地系统中，来自所有电路的所有地电流流经公共地阻抗。通常，连接电路到最近的可用的低阻抗地平板，这往往是系统机壳。

　　地平板的低阻抗是由于它的较低的电感所致。到地平板的连接必须尽可能短以使电路和地之间的阻抗最小。

　　频率低于1MHz，通常单点地系统是较好的；10MHz以上，多点地系统是最好的。对于1~10MHz，若最长的地返回长度小于波长的1/20，则可采用单点地系统。假若这是不可能的，则应该采用多点地系统。