原创 接地不良导致的故障分析

这个电路的控制板需要连接显示板和识别板。5V 供电和串行控制连到显示板，显示板再连接到识别板。识别板上电位器使用一个LDO供电，将输入的5V转成3.3V。当电位器滑动时，输出电压在0~3.3V之间。为方便连线，识别板上的供电和信号输出通过显示板转接。输出信号通过转接单独连到主板，地的连接则是共用FPC线中的两根电源地。

实际使用时发现电位器输出波动大。AD采集后数值不稳定，12位AD，变化量甚至能达到100。怀疑是LDO不稳定引起。但实测发现，尽管5V供电上有较大波动，3.3V输出仍然是稳定的。也就是说LDO的电源抑制性能没有问题。

显示板和识别板共用5V供电，供电电压波动是因为显示板上有一个5位的七段数码管，在使用过程中电流消耗较大导致。

电路板制作时，一般不考虑地线返回电流。这里使用FPC线连接的电路，如果消耗的电流较大，地线上会有电流，地线上有电压降。导致电位器输出的参考地与单片机AD的参考地不一致。

解决办法是从电位器到单片机单独连1根接地线。连接完成后，AD采样值稳定多了。AD基本能达到10位半。稳定时变化2~3。实际上，如果将电位器的地通过FPC中导线单独辗转连接到控制板，认为同样有效。

在设计时，遇到这种长连接线时，需要考虑返回地的问题。返回地上如果有大的或脉冲电流通过时，会劣化地参考引起数字电平翻转，模拟电压偏移等问题。常规的地线设计的规则，如电路板上模拟信号之间，强信号不要跟弱信号共地。强信号的返回地一定要够粗。基本上都可以考虑返回地的电流来解释。