从物理上讲，将PCB连接到机箱接地如何降低噪声？

我意识到这似乎是重复的，是否应将机箱接地连接到数字接地？但是，除了我所了解的明显安全问题外，该线程中的答案并不能解释为什么要将机箱连接至PCB接地。

我的逻辑是这样的：如果我的PCB具有敏感的模拟电路，则应将其放在金属机箱中，并使其与PCB绝缘。机箱充当法拉第笼，它使我的PCB免受外部EM噪声的干扰，也使噪声不从我的RF PCB发出。如果安全不是问题，我认为没有理由将两者连接。德拉斯在上述链接中的回答似乎与此一致。

但是，有很多知识渊博的人的传统观点认为，应建立通往金属机架的低阻抗路径，以减少噪声和EMI。

为什么要这样做？好像将我的地线连接到机箱上，会使他们的电路暴露于外界的噪音中。并且还要使外部暴露于噪音中！

这将是另一个有争议的问题，所以让我解释一下，偶尔引用我认为是可靠的来源（教科书），EMC和 Mark Montrose 的印刷电路板。首先，让我们介绍一下常用术语：

• 安全接地=通过低阻抗路径连接到地面的接地
• 信号电压（参考）接地，例如PCB上的接地层

现在，一个可能令人震惊的报价（第249页）：

两种接地方法的连接可能不适用于特定应用，并且可能加剧EMC问题。[...]关于接地存在常见的误解。大多数分析师认为，接地是电流的返回路径，良好的接地可降低电路噪声。这种信念使许多人假设我们通常可以通过建筑物的主要接地结构将有噪声的RF电流吸收到地面。如果我们在讨论安全接地，而不是信号电压参考，则此有效。尽管RF返回路径是强制性的，但不必处于接地电位。自由空间没有地电位。

（强调我的）。

因此，已经确定（如果需要说），将PCB（或在多板设备的情况下是多个PCB）接地连接到金属外壳/机箱，即使后者未接地也该怎么办？ /安全地带？（例如，您可以将法拉第笼放在塑料外壳中。）

首先，我们需要清除其他问题：如果您使用多板系统，则当信号/组件的速度为1 Mhz或更低时，单点接地（又称“圣地”，不开玩笑）是合适的。音频电路，电源系统等。对于较高的工作频率，例如计算机，使用多点接地。对于混合频率，将两者都通过混合接地技术进行组合，如下所示（来自Montrose的书）：

这就是为什么要为高频系统进行多点接地的原因，在Montrose的书（第274页）中，是在带有子板的系统（例如，典型的台式计算机）的背景下对此进行了解释：

印刷电路板产生的射频场将耦合到金属结构。结果，RF涡电流将在结构中发展并在单元内循环，从而产生场分布。此场分布可能耦合到其他电路。这些涡流通过分布传输阻抗耦合到卡笼，然后通过尝试通过耦合回到底板来闭合环路。如果底板和卡笼之间的共模参考阻抗不明显低于（涡流的）分布式“驱动源”，则将在底板和卡笼之间产生RF电压。简而言之，必须将底板和卡架之间的共模频谱电势短路。

如果您想知道为什么台式计算机主板通过所有将其固定到（金属）机壳的螺钉具有电气连接，这就是它们在那里的原因。

注意：Joffe和Lock的“接地理由”在其标题为“将PCB返回平面缝合到机箱上的目的”的部分中提供了几乎相同的解释，因此我认为专家对此表示同意。

更具体地说，常规的做法是将一个低阻抗连接精确地连接到机箱接地。通常它非常靠近稳压器。

只有一个连接很重要。如果外壳是金属且完全封闭，则噪声电流会流过外壳并在外壳周围流动，因此其作用类似于法拉第笼。但是，只要您仅在一个位置进行连接，机箱周围流过的任何电流都不会流过电路。他们不能，因为没有路。

但是，如果您有两个连接，则在这两个点之间有任何电压（考虑到所有噪声，很可能会出现这种情况），则噪声电流会流过电路。

那么，为什么不零连接呢？好吧，考虑一下。您将如何获得任何电线？我想如果它是由电池供电的，没有输入或输出，那么您可以将整个东西放在法拉第笼中，这样可以很好地工作。当然对于大多数电路来说这是不可行的，因为它们至少有一些外部连接，其中一些参考接地，因此您需要在某个地方连接它们。

为什么这些外部连接不通过隔离的连接器穿过壳体上的孔，从而不与壳体电气连接？那么，这些电缆上的任何共模噪声都将直接穿过孔并进入外壳内部。您可能根本没有理由。

理想情况下，任何进出电缆的屏蔽层都应连接到金属机箱。如果您从拓扑上考虑这一点，则该情况就像电缆屏蔽层的较粗部分，而您的电路位于电缆内部。

您应该问自己，pcb附带的盒子外面还有什么。如果将电缆连接到PCB板上，则通过将噪声通过电缆连接到PCB板上会严重破坏屏蔽。现在，这实际上取决于情况，是否有助于增加从信号接地到机箱的低阻抗路径，以消除您通过电缆线进入的混乱情况。如果您直接通过电容器和电缆屏蔽层的360度耦合消除了噪音进入机箱的那一刻，那么您还是对的。通常这不是很实用，建议您将信号接地作为通往机箱的噪声路径的一部分。