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？

シールドRJ45（イーサネット）、RS232、およびUSBコネクタを備え、12V AC / DCブリック電源アダプタ（ボード上で5Vおよび3.3Vの降圧を行う）で動作するPCBで作業しています。設計全体が金属製のシャーシに囲まれています。

I / Oコネクタのシールドは、PCBの周辺にあるCHASSIS_GNDプレーンに接続され、金属シャーシのフロントパネルとも接触します。CHASSIS_GNDは、堀（ボイド）によってデジタルGNDから分離されています。

ここに質問があります：CHASSIS_GNDをデジタルGNDプレーンに接続する必要がありますか？ 私は数え切れないほどのアプリノートとレイアウトガイドを読みましたが、これらの2つのプレーンをどのように結合すべきかについて、誰もが異なる（そして一見矛盾しているように見える）アドバイスを持っているようです。

これまで私は見てきました：

• 電源の近くに0オームの抵抗器を使用して、1点でそれらを接続します
• 電源の近くで単一の0.01uF / 2kVコンデンサでそれらを接続します
• 1Mの抵抗と0.1uFのコンデンサを並列に接続します
• 0Ω抵抗と0.1uFコンデンサを並列に接続してそれらを短絡させます
• I / Oの近くで複数の0.01uFコンデンサを並列に接続します
• PCBの取り付け穴を介してそれらを直接ショートさせます
• それらをデジタルGNDと取り付け穴の間にコンデンサで接続します
• I / Oコネクタの近くにある複数の低インダクタンス接続を介してそれらを結び付けます
• それらを完全に分離したままにします（どこにも接続されていません）

ヘンリーオット（http://www.hottconsultants.com/questions/chassis_to_circuit_ground_connection.html）によるこの記事を見つけました。

最初に、すべきではないこと、つまり、回路接地と電源のシャーシ接地との間に単一ポイント接続を行うことを説明します...回路接地は、Iの低インダクタンス接続でシャーシに接続する必要がありますボードの/ Oエリア

このようなボード上で「低インダクタンス接続」がどのように見えるかを実際に説明できる人はいますか？

これらのプレーンを相互にショートまたはデカップリングするEMIおよびESDの理由は多数あるように思われ、それらは互いに相反する場合があります。これらの飛行機を結び付ける方法を理解している人はいますか？

これは非常に複雑な問題です。EMI/ RFI、ESD、および安全性を扱うからです。お気づきのように、シャーシとデジタルグラウンドを処理する方法はたくさんあります。誰もが意見を持ち、誰もが他の人は間違っていると考えています。ちょうどあなたが知っているように、それらはすべて間違っており、私は正しい。正直！:)

私はそれをいくつかの方法で行いましたが、私にとって最もうまくいくと思われる方法は、PCマザーボードが行う方法と同じです。PCBのすべての取り付け穴は、ネジと金属製の支柱を介して、信号gnd（別名デジタルグランド）を金属製シャーシに直接接続します。

シールド付きコネクタの場合、そのシールドはできるだけ短い接続で金属シャーシに接続されます。理想的には、コネクタシールドがシャーシに接触するようにします。そうしないと、可能な限りコネクタに近いPCBに取り付けネジがあります。ここでの考え方は、ノイズまたは静電気放電がシールド/シャーシに留まり、ボックス内またはPCBに到達しないことです。それが不可能な場合があるため、PCBに到達した場合は、できるだけ早くPCBから取り出したいと考えています。

これを明確にしましょう：コネクタ付きのPCBの場合、信号GNDは取り付け穴を使用して金属ケースに接続されます。シャーシGNDは、取り付け穴を使用して金属ケースに接続されます。シャーシGNDとシグナルGNDはPCB上で一緒に接続されていませんが、代わりにその接続に金属ケースを使用します。

金属シャーシは、その後、最終的に3ピンAC電源コネクタ、上のGND端子に接続されないニュートラルピン。2極AC電源コネクタについて話しているときは、さらに安全性の問題があります。これらの規制/法律にあまり精通していないので、それらを調べる必要があります。

電源の近くに0オームの抵抗器を使用して、1点でそれらを接続します

それをしないでください。これを行うと、ケーブル上のノイズが回路を通過してGNDに到達する必要があります。これにより、回路が混乱する可能性があります。0Ω抵抗の理由は、これが常に機能するとは限らず、そこに抵抗があると、接続を削除したり、抵抗をキャップで置き換える簡単な方法が得られるためです。

電源の近くで単一の0.01uF / 2kVコンデンサでそれらを接続します

それをしないでください。これは、0Ω抵抗器のバリエーションです。同じ考えですが、考えられるのは、キャップによってAC信号は通過できますがDCは通過できないということです。DC（または少なくとも60 Hz）信号を通過させて、障害が発生した場合に回路ブレーカーがポップするようにしたいので、私には馬鹿げているようです。

1Mの抵抗と0.1uFのコンデンサを並列に接続します

しないでください。以前の「解決策」の問題は、シャーシがGNDに対してフローティングになり、軽微な問題を引き起こすのに十分な電荷を収集できることです。1Mオームの抵抗器がそれを防ぐはずです。それ以外の場合、これは前のソリューションと同じです。

0Ω抵抗と0.1uFコンデンサを並列に接続してそれらを短絡させます

しないでください。0オームの抵抗器がある場合、なぜキャップで悩むのですか？これは他のものの単なるバリエーションですが、PCBにはより多くのものがあり、動作するまで物事を変更することができます。

I / Oの近くで複数の0.01uFコンデンサを並列に接続します

クローザー。ノイズが回路を通過しないため、I / Oの近くは電源コネクタの近くよりも優れています。複数のキャップを使用して、インピーダンスを減らし、重要な場所に接続します。しかし、これは私がやっていることほど良くありません。

PCBの取り付け穴を介してそれらを直接ショートさせます

前述のように、私はこのアプローチが好きです。どこでも非常に低いインピーダンス。

それらをデジタルGNDと取り付け穴の間にコンデンサで接続します

インピーダンスが高く、DCをブロックしているため、それらを一緒に短絡するほど良くありません。

I / Oコネクタの近くにある複数の低インダクタンス接続を介してそれらを結び付けます

同じことのバリエーション。「グランドプレーン」や「取り付け穴」などの「複数の低インダクタンス接続」と呼ぶこともあります

それらを完全に分離したままにします（どこにも接続されていません）

これは、基本的に、金属製のシャーシ（すべてプラスチックのエンクロージャーなど）がない場合に行われます。これには注意が必要であり、正しく動作するために慎重な回路設計とPCBレイアウトが必要ですが、それでもすべてのEMI規制テストに合格しています。それはできますが、私が言ったように、それはトリッキーです。

0抵抗を使用する必要はありません。これは、1）2つ以上を1点で結びたい人からの一般的なCYAです。2）確信が持てず、それを可能にしたい、3）回路図で一緒にした場合、それらはマージされましたネットリストで単一のプレーンに、単一ポイントの目標を破って4）別のデバイス、例えばキャップに交換できるようにしたかった。$\Omega$

「EMI証明」設計に関するこの質問も参照してください。

デビッド・ケスナーの最後の提案に全面的に賛成です。私は主にマイクロボルトレベルでのアナログ設計を扱っており、異なるグラウンド信号を一緒に接続することで設計を破壊するのは非常に簡単です。単にそれらを絶縁したままにし、PCB設計とデカップリングに十分注意して寄生発振を回避してください。ロットは使用される周波数と信号レベルに依存します。ノイズの多い条件下での慎重な設計とプロトタイプのテストのみが、設計が正しいかどうかを証明します。通常、ESDおよびEMIテストの合格は無関係です。

シャーシアースは安全のためだけのものです。私が理解していることから、回路の実際のグランドプレーンを絶縁したままにしておくのが最善です。つまり、シャーシとデジタルグランドは電源の外でのみ接続します。これにはいくつかの理由がありますが、2つの大きなメリットがあります。

1. シャーシ（またはそのコンポーネント）の無線エネルギーがデジタル回路への漏れを拾う可能性がはるかに低い
2. シャーシが「意図しないラジエーター」として機能する度合いを大幅に低減します。たとえば、デジタル回路の振動や状態変化は、シャーシによって増幅/放射される可能性がはるかに低くなります。

私の意見では、この方法がPCでうまく機能する理由は、ボードが1つしかなく、電源にも近いという事実です。私自身のアプリケーションは1つのDC電源ですが、互いに離れた複数のPCBです。私のアプリケーションでは、EMIとRFIを考慮して、電源の単一のポイントの直後に、電源の負のDC出力を金属シャーシ/アースに接続するのが最善の方法だと思います。これは、すべてのPCBでシャーシへの接地接続がないことを意味します。電源からのワイヤペアは、ツイストする必要があります。PCB側で接続しなければならなかった場合、いくらかのDCリターン電流が金属シャーシを通って流れ、これはノイズピックアップの問題です。PCBが1つしかない場合でも、多くの電源ではDCグランドが電源自体の内部のアースに接続されているため、この単一ポイントを電源側に配置することをお勧めします。その単一ポイント接続は、アース/シャーシとの強い結びつきです。PCB側でDCグラウンドをシャーシにマルチポイント接続することが避けられないアプリケーションがいくつかあることに注意してください。その場合、DCロジックグラウンドとアースを意味するフロートDCロジックアースに行くことをお勧めします。地面は隔離されています。実際に単一の地上戦略を作成できることを確認できれば、ノイズピックアップの点ではるかに役立ちます。

シャーシアースのリターンインピーダンスはインピーダンスが低いため、PCB信号グランドを取り付け穴を通してシャーシアースに直接接続し、リターン電流が電源ケーブルを通過しない場合があります。その場合、ケーブルのEMIに影響しますか？たとえば、同じ大きさで逆方向の電流に基づくツイストペア放射キャンセルの一部。