3.7　地线公共阻抗干扰

3.7.1　公共阻抗干扰的成因

当多个电路共用一根地线时，地线的电压会受到每个电路工作状态的影响。在图3-20中，A、B、C各点的电压分别为：

VA=(I1+I2+I3)R1

VB=(I1+I2+I3)R1+(I2+I3)R2

VC=(I1+I2+I3)R1+(I2+I3)R2+I3R3

通过式子可以看出，各个电路工作电流I1、I2和I3影响着A、B、C各点的电压，随着各电路的地线电流变化而变化。尤其是C点的电压VC，很不稳定。

图3-21所示为一个常见的公共阻抗耦合干扰的实例，这是一个典型的音频放大器电路，由前置放大器和功率放大器组成。前置放大器和功率放大器共用一段地线，结果，功率放大器的地线电流在这段地线上产生了电压VG。由于功率放大器的工作电流很大，该电压也较大。从图3-21中可以看出，地线电压耦合进入了前级的输入端，这是由于VG与前置放大器的输入信号是串联的，如果满足一定的相位关系，就会形成正反馈，导致放大器产生自激。

3.7.2　公共阻抗干扰的解决方案

图3-21所示的公共阻抗耦合问题主要有两种解决方法：一是将公共地线上的噪声电压降低到不会形成干扰；二是避免相互产生影响的电路使用同一段地线。

（1）降低地线噪声电压　如图3-22所示，改变电源的位置，使其靠近功率放大器。这样，功率放大器的地线上较大的电流就不会经过前级的地线了，干扰自然就消除了。虽然这时两级之间还有共用的地线，但是由于前置放大器的工作电流很小，前置放大器的地线电流在这段地线上产生的地线电压VG也就很小；并且，这段地线上的电压是串联在功率放大器的输入端的，功率放大器的输入电压比较高，因此地线上的较小的噪声电压并不会产生严重的影响。

（2）避免公共地线　如图3-23所示，将功率放大器单独通过一根地线连接到电源地，这样就彻底避免了共用地线。

这里需要清楚一个概念，电源线和电源地线上的电流是随着电路的输出电流变化而变化的，因为任何电路的输出电流都来自电源。例如，上例中的功率放大器的输出功率是由电源提供的，放大器的实质是用小信号来对直流电源进行转换，以得到功率较大的信号。

因此，直流电源线和地线上的电流变化与功率放大器的输出同步。当另一个电路共用这根电源线时，可能也会受到干扰，解决的办法是加电源去耦电路或对每个电路分别供电。