物理的に、PCBをシャーシアースに接続するとノイズはどのように減少しますか？

シャーシアースをデジタルアースに接続する必要がありますか？しかし、そのスレッドの答えは、私が理解している明らかな安全性の問題は別として、シャーシをPCBグランドに接続する理由を説明していません。

私のロジックは次のとおりです。敏感なアナログ回路を備えたPCBがある場合、それを金属製のシャーシに入れて、PCBから絶縁しておく必要があります。シャーシはファラデーケージとして機能し、PCBを外部のEMノイズから保護し、（たとえば）RF PCBからノイズが発生するのを防ぎます。安全性が問題にならなければ、この2つを接続する理由はありません。前述のリンクのdraethの答えはこれに同意するようです。

ただし、非常に知識のある人々からの従来の知恵では、ノイズとEMIを低減するために、金属シャーシへの低インピーダンスパスを確立する必要があります。

なぜこれを行う必要がありますか？私のグランドをシャーシに接続すると、外部からのノイズに回路がさらされるようです。また、外部をノイズにさらします！

これは別の論争の的になる質問になるので、言い換えると、信頼できると思う情報源（教科書）、EMC、およびマークモントローズのプリント基板から引用することがあります。まず、通常の用語を紹介しましょう。

• 安全接地=低インピーダンスの経路でアースに接続されている接地
• 信号電圧（基準）グランド、例えばPCB上のグランドプレーン

潜在的に衝撃的な引用（p。249）：

2つの接地方法の接続は、特定のアプリケーションに適さない場合があり、EMCの問題を悪化させる場合があります。[...]接地に関してよくある誤解があります。ほとんどのアナリストは、グラウンドは電流リターンパスであり、良好なグラウンドは回路ノイズを低減すると考えています。この信念により、多くの人は、ノイズの多いRF電流を、一般的に建物の主な接地構造を通して地球にシンクできると仮定します。これは、信号電圧リファレンスではなく、安全接地について議論している場合に有効です。RFリターンパスは必須ですが、接地電位である必要はありません。自由空間は接地電位ではありません。

（エンファシス鉱山）。

（言う必要がある場合）、PCB（またはマルチボードデバイスの場合は複数のPCB）のアースを金属ケース/シャーシに接続し、後者がアースに接続されていなくても/安全基盤？（たとえば、プラスチック製の筐体にファラデーケージを収容することができます。）

最初に何か他のものをクリアする必要があります：マルチボードシステムを使用している場合、信号/コンポーネントの速度が通常1 Mhz以下の場合、シングルポイントグラウンディング（「聖」グラウンド、冗談なし）が適切です。オーディオ回路、主電源システムなど。より高い動作周波数、たとえばコンピューターでは、多点接地が使用されます。混合周波数の場合、以下に示すように、両方がハイブリッド接地技術で組み合わされます（モントローズの本からの図）：

そして、基本的に、高周波システムに多点接地が必要な理由は次のとおりです。モントローズの本（p。274）では、ドーターボードを備えたシステム（典型的なデスクトップコンピューターなど）のコンテキストで説明されています。

PCBから生成されたRF場[...]は、金属構造に結合します。その結果、構造内でRF渦電流が発生し、ユニット内を循環してフィールド分布を作成します。この電界分布は他の回路に結合する可能性があります[...]これらの[渦]電流は、分配伝達インピーダンスを介してカードケージに結合され、バックプレーンに結合してループを閉じようとします。バックプレーンとカードケージの間のコモンモードリファレンスインピーダンスが（渦電流の）分布「駆動源」より大幅に低くない場合、バックプレーンとカードケージの間にRF電圧が発生します。[...]簡単に言えば、バックプレーンとカードケージ間のコモンモードスペクトルポテンシャルを短絡する必要があります。

デスクトップコンピュータのマザーボードが（メタリック）ケースに固定されているすべてのネジを介して電気接続されている理由がわからない場合は、そこにあります。

NB：Joffe and LockのGroundingのGroundsは、「PCBリターンプレーンをシャーシにステッチする目的」というセクションでほぼ同じ説明を行っているため、専門家はこれに同意すると思います。

より具体的には、従来の知識では、シャーシアースへの低インピーダンス接続は1つだけです。多くの場合、電圧レギュレータに非常に近いです。

接続が1つしかないことが重要です。ケースが金属製で完全に密閉されているため、ファラデーケージのように機能している場合、ノイズ電流がケースの上および周囲に流れます。ただし、接続する場所が1か所である限り、シャーシの周囲を流れる電流は回路を流れることができません。道がないので、彼らはできません。

ただし、2つの接続がある場合、それらの2点間に電圧があると（すべてのノイズが与えられる可能性が高い）、ノイズ電流が回路を流れる可能性があります。

それでは、なぜ接続をゼロにしないのでしょうか？まあ、それについて考えてください。どのようにワイヤーを入れますか？バッテリーで駆動され、入力も出力もない場合、ファラデーケージにすべてを入れることができ、うまく機能するでしょう。確かに、これはほとんどの回路では実行不可能です。少なくともいくつかの外部接続があり、その一部はグランドを基準にしているので、どこかに接続する必要があります。

それらの外部接続が絶縁コネクタを介してケースの穴を通って、ケースに電気的に接続されないようにしないのはなぜですか？それでは、これらのケーブルのコモンモードノイズは、穴からケース内に直接入り込みます。まったくケースがないかもしれません。

理想的には、入出力ケーブルのシールドは金属シャーシに接続されています。これを位相的に考えると、ケースはケーブルシールドの太い部分に似ており、回路はケーブル内にあります。

あなたは、箱の外側に他に何がPCBに取り付けられているかを自問するべきです。ケーブルがPCBに接続されている場合、PCBにケーブルを介してノイズを入れることにより、シールドをひどく破壊します。信号グランドからシャーシへの低インピーダンスパスを追加して、ケーブルワイヤを介して取り込んだ混乱を取り除くのに役立つかどうかは、状況次第です。ノイズがシャーシに入り、コンデンサとケーブルシールドの360度のカップリングによってノイズがシャーシ内に直接入る場合は、正しいです。ほとんどの場合、これはあまり実用的ではなく、信号グランドをシャーシへのノイズパスの一部にすることをお勧めします。