Poștă:info@anke-pcb.com
WhatApp/WeChat: 008618589033832
Skype: Sannyduanbsp
Esența GND în circuite
În timpulDispunerea PCBProces, inginerii se vor confrunta cu diferite tratamente GND.
De ce se întâmplă asta? În faza de proiectare schematică a circuitului, pentru a reduce interferența reciprocă între circuite, inginerii introduc, în general, diferite fire de sol GND ca puncte de referință 0V pentru diferite circuite funcționale, formând diferite bucle de curent.
Clasificarea firelor de sol GND:
1.. Sârmă de sol analogică Agnd
Sârmă de sol analogică AgND este utilizată în principal în partea circuitului analogic, cum ar fi circuitul de achiziție ADC al senzorilor analogici, circuitul raportului de amplificator operațional, etc.
În aceste circuite analogice, deoarece semnalul este un semnal analogic și un semnal slab, acesta este ușor afectat de curenții mari ai altor circuite. Dacă nu se disting, curenții mari vor produce picături mari de tensiune în circuitul analogic, determinând distorsionarea semnalului analogic și poate determina funcția circuitului analogic să eșueze.
2..
Sârmă de sol digitală DGND, în mod evident în raport cu firul de sol analogic Agnd, este utilizat în principal în partea circuitului digital, cum ar fi circuitele de detectare a cheilor, circuitele de comunicare USB,Circuite de microcontroller, etc.
Motivul pentru configurarea DGND a firului de sol digital este că circuitele digitale au o caracteristică comună, care este semnalul de comutator discret se distinge doar între „0” și „1”, așa cum se arată în figura de mai jos.
În timpul procesului de schimbare a tensiunii de la „0” la „1” sau de la „1” la „0”, tensiunea produce o schimbare. Conform teoriei electromagnetice Maxwell, curentul care se schimbă va produce un câmp magnetic în jurul său, formând radiații EMC pe alte circuite.
Pentru a reduce impactul radiațiilor EMC asupra circuitelor, un DGND de la solul digital separat trebuie utilizat pentru a oferi o izolare eficientă pentru alte circuite.
3..
Indiferent dacă este vorba de sârmă de sol analogică Agnd sau digital la sol DGND, ambele sunt circuite cu putere mică. În circuitele de mare putere, cum ar fi circuitele de acționare a motorului, circuitele de antrenare a supapelor electromagnetice, există, de asemenea, un fir de referință separat, numit sârmă de pământ PGND.
Circuite de mare putere, după cum sugerează și numele, sunt circuite cu curenți relativ mari. Evident, curenții mari pot provoca cu ușurință compensarea solului între diferite funcționaleCircuite.
Odată ce există compensare la sol în circuit, tensiunea originală de 5V poate să nu mai fie 5V, ci să devină 4V. Deoarece tensiunea de 5V este în raport cu firul de sol GND de referință 0V. Dacă compensarea la sol face ca GND să crească de la 0V la 1V, atunci tensiunea anterioară 5V (5V-0V = 5V) devine 4V (5V-1V = 4V) acum.
4. Sârmă de alimentare cu alimentare GND
Sârmă de sol analogică Agnd, sârmă digitală DGND și sârmă de pământ de alimentare PGND sunt toate clasificate ca DC Fund GND. Aceste tipuri diferite de fire la sol trebuie să fie colectate împreună ca sârmă de masă de referință 0V pentru întregul circuit, numit sârmă de masă de alimentare GND.
Sursa de alimentare este sursa de energie pentru toate circuitele. Toată tensiunea și curentul necesar pentru ca circuitul să funcționeze sunt din sursa de alimentare. Prin urmare, GND de sârmă de masă a sursei de alimentare este punctul de referință de tensiune 0V pentru toate circuitele.
Acesta este motivul pentru care alte tipuri de fire la sol, indiferent dacă sunt sârmă analogică Agnd, sârmă digitală DGND sau sârmă de pământ PGND, toate trebuie să fie colectate împreună cu sârmă de masă de alimentare GND.
5. AC CGND CGND
CGND de fir de la curent alternativ se găsește în general în circuitele cu surse de alimentare cu curent alternativ, cum ar fi circuitele de alimentare cu curent alternativ.
Circuitele de alimentare cu curent AC-DC sunt împărțite în două părți. Etapa frontală a circuitului este circuitul AC, iar etapa din spate este circuitul DC, care este obligat să formeze două fire de sol, unul este firul de pământ AC, iar celălalt este firul de sol DC.
Firul de pământ alternativ servește ca punct de referință 0V pentru porțiunea circuitului AC, iar firul de sol DC servește ca punct de referință 0V pentru porțiunea de circuit DC. De obicei, pentru a uni o sârmă de masă GND în circuit, inginerul va conecta firul de masă alternativ la firul de sol DC printr -un condensator de cuplare sau inductor.
6. Sârmă de pământ Pământ, de exemplu,
Tensiunea de siguranță pentru corpul uman este sub 36V. Dacă tensiunea depășește 36V aplicată corpului uman, aceasta va provoca daune corpului uman. Acesta este un bun simț al siguranței pentru ingineri atunci când dezvoltă proiecte de proiecte de circuit.
Pentru a spori factorul de siguranță al circuitului, inginerii folosesc, în general, firul de pământ al pământului, în proiecte de înaltă tensiune și de înaltă curent, cum ar fi aparatele de uz casnic, cum ar fi ventilatoare electrice, frigidere și televizoare. Priza cu funcția de protecție EGND este prezentată în figura de mai jos.
Motivul pentru care prizele aparatului casnic au trei terminale este pentru că, deși puterea de 220V AC necesită doar un fir viu și un fir neutru, al treilea terminal este pentru pământul de protecție al pământului (de exemplu).
Cele două terminale sunt utilizate pentru firele vii și neutre ale puterii de 220V, în timp ce al treilea terminal servește ca pământ de protecție al pământului (de exemplu).
Este important de menționat că pământul de pământ (de exemplu) este conectat exclusiv la pământ și oferă protecție împotriva tensiunii înalte. Nu participă la funcționalitatea circuitului și nu are legătură cu funcția circuitului.
Prin urmare, pământul Pământului (EGND) are o semnificație electrică distinctă de alte tipuri de conexiuni la sol (GND).
Explorarea principiului GND:
Inginerii se pot întreba de ce există atât de multe distincții pentru conexiunile la sol (GND) și de ce trebuie să introducă mai multe funcții pentru GND.
De obicei, inginerii simplifică denumirea conexiunilor GND la doar „GND” fără diferențierea în proiectele schematice, ceea ce face dificilă identificarea diferitelor terenuri funcționale ale circuitului în timpul aspectului PCB. În consecință, toate conexiunile GND sunt pur și simplu interconectate.
Deși această operație simplificată este convenabilă, ea duce la o serie de probleme:
1. Interferența semnalului:
Dacă diferite conexiuni funcționale la sol (GND) sunt direct interconectate, circuitele de mare putere care se deplasează prin sol (GND) pot interfera cu punctul de referință 0V (GND) al circuitelor cu putere mică, rezultând o crosstalk de semnal între diferite circuite.
2. Precizia semnalului:
Pentru circuitele analogice, precizia semnalului este o metrică de evaluare crucială. Pierderea preciziei compromite semnificația funcțională inițială a circuitelor analogice.
Pământul (CGND) al unei surse de alimentare cu curent alternativ fluctuează într -o formă de undă sinusoidală periodică, determinând să fluctueze și tensiunea acesteia. Spre deosebire de DC Ground (GND), care rămâne constant la 0V.
Atunci când sunt interconectate conexiuni diferite la sol (GND), fluctuația ciclică a solului AC (CGND) poate afecta modificările din solul analogic (AGND), afectând astfel precizia tensiunii semnalelor analogice.
3. EMCExperiment:
Cu cât este mai slab semnalul, cu atât radiația electromagnetică externă (EMC) este mai slabă. Cu cât semnalul este mai puternic, cu atât EMC extern este mai puternic.
Dacă sunt interconectate diferite conexiuni la solul circuitului (GND), pământul (GND) al unui circuit de semnal puternic interferează direct cu pământul (GND) al unui circuit de semnal slab. În consecință, semnalul de radiații electromagnetice inițial slabe (EMC) devine o sursă puternică de radiații electromagnetice la exterior, ceea ce face mai dificilă gestionarea experimentelor EMC.
4. Fiabilitatea circuitului:
Cu cât mai puține conexiuni între sistemele de circuit, cu atât este mai mare capacitatea de operare independentă a fiecărui circuit. În schimb, cu cât sunt mai multe conexiuni, cu atât este mai slabă capacitatea de operare independentă.
Luați în considerare două sisteme de circuit, A și B, fără nicio intersecții. Performanța sistemului de circuit A nu ar trebui să afecteze funcționarea normală a sistemului de circuit B și invers.
Acest lucru este similar cu o pereche de străini, unde schimbările emoționale ale unei persoane nu ar afecta starea de spirit a celuilalt, deoarece nu au nicio legătură.
Dacă diferite conexiuni la solul circuitului (GND) sunt interconectate într -un sistem de circuit, adaugă o legătură de conectare care crește interferența între circuite, reducând astfel fiabilitatea funcționării circuitului.
Shenzhen Anke PCB Co., Ltd
Timpul post: 05-2023 DEC
