如圖1所示，在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代到來(lái)之前，1990年1月18日的EDN美國(guó)版雜志就曾討論過(guò)這個(gè)問(wèn)題，但在34年后的今天，我們有必要進(jìn)一步詳細(xì)研究一下這個(gè)概念。

圖1：1990年的“用電阻隔離地”設(shè)計(jì)理念檔案

圖片內(nèi)容：

設(shè)計(jì)理念：用電阻器隔離地

系統(tǒng)設(shè)計(jì)專家堅(jiān)持認(rèn)為，除了一個(gè)公共點(diǎn)之外，您應(yīng)該將模擬地和數(shù)字地完全分開。但是，如果您嘗試布置IEEE-488設(shè)備，標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備互連電纜的金屬外殼會(huì)將數(shù)字地連接到設(shè)備機(jī)箱，從而使您的最佳意圖落空。實(shí)際上，只要將電纜插入設(shè)備，就會(huì)形成地回路。

在這種情況下，最好的辦法是使用電阻器連接設(shè)備的兩個(gè)地。這樣，所有明顯的數(shù)字地電流都將流過(guò)電纜外殼的外部通路。取消1Ω電阻而使用電纜外殼作為唯一的地通路并不是一個(gè)好主意。如果需要在不插入電纜的情況下操作設(shè)備，這種配置會(huì)造成問(wèn)題。

右圖：用一個(gè)1Ω電阻連接模擬地和數(shù)字地，可以消除IEEE-488系統(tǒng)中可能存在的地回路——該系統(tǒng)電纜的金屬連接器外殼會(huì)將數(shù)字地連接到機(jī)箱。

當(dāng)時(shí)，GPIB（通用接口總線）控制器是Bertan 200-C488。被控制的模擬產(chǎn)品通常是Bertan 205A/210高壓電源之一。210系列高壓電源的輸出功率約為200W，雖然不是可能遇到的最大功率水平，但仍然足以產(chǎn)生一些熱量。

控制器和被控對(duì)象單獨(dú)分開放置時(shí)的樣子，如圖2所示。

圖2：Bertan 200-C488 GPIB控制器和被控Bertan 205A/210高壓電源的方框圖

被控對(duì)象有一個(gè)模擬地，通過(guò)它可以施加控制模擬電壓，并獲得電壓和電流監(jiān)控信號(hào)。被控對(duì)象還有一些基本的開/關(guān)信號(hào)?？刂破饔信c之匹配的輸入和輸出。

在產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程中，首次嘗試對(duì)兩者進(jìn)行接口，效果并不理想（見(jiàn)圖3）。

圖3：控制器和被控對(duì)象之間有地回路電流，其電流大小會(huì)干擾控制和監(jiān)測(cè)

控制器和被控對(duì)象之間的電纜中發(fā)現(xiàn)有一個(gè)電流回路，其電流大小確實(shí)干擾了控制和監(jiān)測(cè)。只有天知道是什么產(chǎn)生了僅僅幾毫伏電壓，就能通過(guò)僅僅幾毫歐電阻的回路產(chǎn)生很大的電流。

這是在設(shè)計(jì)過(guò)程中不經(jīng)意掉入的陷阱（都是我的錯(cuò)）。通過(guò)精心設(shè)計(jì)的隔離規(guī)定進(jìn)行重大的重新設(shè)計(jì)，想想都覺(jué)得可怕，因此我們稍稍后退了一步，仔細(xì)研究并找到一個(gè)更簡(jiǎn)單的補(bǔ)救措施。

由于控制器仍處于開發(fā)階段，我們意識(shí)到需要將其數(shù)字地和模擬地連接在一起，而在兩者之間添加一個(gè)1Ω電阻（如圖4所示）不會(huì)產(chǎn)生破壞性影響。

圖4：對(duì)控制器和被控對(duì)象進(jìn)行修改，用一個(gè)1Ω的電阻將控制器的數(shù)字地和模擬地連接在一起

有了這個(gè)電阻后，地回路的情況大為改觀（圖5），這意味著地回路中的電流大大減少，不會(huì)產(chǎn)生任何破壞性影響。電流本身并沒(méi)有變?yōu)榱?，但卻降低到了一個(gè)低得多的非破壞性水平。

圖5：地回路電流減小后的控制器和被控對(duì)象

位于被控對(duì)象處的數(shù)字地和模擬地之間的硬連線連接與控制器無(wú)關(guān)，但隨著地回路電流的幅度大大降低，該電流已不再對(duì)任何設(shè)備產(chǎn)生明顯影響。

此外，如果控制器被斷開連接，通過(guò)修改后的接地布置，控制器仍能保持穩(wěn)定。無(wú)論是否與其他設(shè)備連接，工作穩(wěn)定性都不會(huì)下降。