Post:info@anke-pcb.com
WhatApp/Wechat: 008618589033832
Skype: Sannyduanbsp
Die Essenz von GND in Schaltungen
Während desPCB -LayoutingProzess, Ingenieure werden unterschiedliche GND -Behandlungen ausgesetzt sein.
Warum passiert das? In der Schema -Designphase, um die gegenseitige Interferenz zwischen Schaltungen zu verringern, führen die Ingenieure im Allgemeinen verschiedene GND -Bodendrähte als 0V -Referenzpunkte für verschiedene funktionelle Schaltkreise ein und bilden unterschiedliche Stromschleifen.
Klassifizierung von GND -Bodendrähten:
1. Analog Erdungsdraht Agnd
Analoge Erdungsdraht -Agnd wird hauptsächlich im analogen Schaltungsteil verwendet, wie z.
In diesen analogen Schaltungen, da das Signal ein analoges Signal und ein schwaches Signal ist, kann es leicht durch die großen Ströme anderer Schaltungen beeinflusst werden. Wenn nicht unterschieden, erzeugen große Ströme große Spannungsabfälle im analogen Schaltkreis, wodurch das analoge Signal verzerrt wird und möglicherweise die analoge Schaltungsfunktion fehlschlägt.
2. Digital Erdungsdraht DGND
Digital Bodendraht DGND, offensichtlich relativ zu analogen Erdungsdraht -Agnd, wird hauptsächlich im digitalen Schaltungsteil verwendet, wie z. B. wichtige Erkennungsschaltungen, USB -Kommunikationsschaltungen,Mikrocontroller -Schaltungen, usw.
Der Grund für die Einrichtung des digitalen Bodendraht -DGND ist, dass digitale Schaltkreise ein gemeinsames Merkmal aufweisen, das diskrete Schaltersignal ist, das nur zwischen "0" und "1" unterscheidet, wie in der folgenden Abbildung gezeigt.
Während des Spannungsprozesses von "0" zu "1" oder von "1" zu "0" führt die Spannung zu einer Änderung. Nach der elektromagnetischen Theorie von Maxwell erzeugt der sich ändernde Strom ein Magnetfeld um ihn herum und bildet EMC -Strahlung auf anderen Schaltungen.
Um die Auswirkungen der EMC -Strahlung auf Schaltkreise zu verringern, muss ein separates digitales Erdungsdraht -DGND verwendet werden, um eine wirksame Isolierung für andere Schaltungen bereitzustellen.
3. Power Bodendraht PGND
Egal, ob es sich um ein analoge Erdungsdraht-AGND oder digitale Erdungsdraht-DGND handelt, sie sind beide Schaltkreise mit geringer Leistung. In Hochleistungsschaltungen wie Motorantriebsschaltungen und elektromagnetischen Ventilantriebsschaltungen gibt es auch einen separaten Referenzmodelldraht, der als Power-Bodendraht PGND bezeichnet wird.
HochleistungsschaltungenWie der Name schon sagt, sind Schaltungen mit relativ großen Strömungen. Offensichtlich können große Strömungen leicht einen Bodenversatz zwischen verschiedenen Funktionen verursachenSchaltungen.
Sobald in der Schaltung Bodenversatz vorhanden ist, ist die ursprüngliche 5 -V -Spannung möglicherweise nicht mehr 5 V, sondern 4 V. Weil die 5 -V -Spannung relativ zum 0V -Referenz -GND -Erdungsdraht ist. Wenn der Bodenversatz dazu führt, dass der GND von 0V auf 1 V steigt, wird die vorherige 5-V-Spannung (5V-0V = 5 V) jetzt 4 V (5V-1V = 4 V).
4. Stromversorgungs Erdungsdraht GND
Analoge Erdungsdraht -Agnd, Digital Bodendraht DGND und Leistungsmodelldraht PGND werden alle als Gleichstrom -Erdungsdraht GND klassifiziert. Diese verschiedenen Arten von Erdungsdrähten müssen alle als 0V -Referenzmodelldraht für den gesamten Stromkreis gesammelt werden, der als Netzteilsmodelldraht GND bezeichnet wird.
Die Stromversorgung ist die Energiequelle für alle Schaltungen. Die gesamte Spannung und der Strom, der für die Arbeit erforderlich ist, stammt aus der Stromversorgung. Daher ist der Erdungsdraht -GND der Stromversorgung der 0V -Spannungsreferenzpunkt für alle Schaltungen.
Aus diesem Grund müssen andere Arten von Erdungskabeln, unabhängig davon, ob es sich um ein analoge Erdungsdraht handelt, digitaler Erdungsdraht -DGND- oder Kraftmodelldraht -PGND zusammen mit dem Netzteil der Stromversorgungsdraht GND.
5. AC -Erdungsdraht CGND
Der Wechselstrom-Erdungsdraht-CGND ist im Allgemeinen in Schaltkreisen mit Wechselstromquellen wie AC-DC-Stromversorgungsschaltungen zu finden.
AC-DC-Stromversorgungsschaltungen sind in zwei Teile unterteilt. Die Frontstufe der Schaltung ist der Wechselstromkreis, und die Rückstufe ist der DC -Schaltkreis, der gezwungen ist, zwei gemahlene Drähte zu bilden, einer der Wechselstrom -Erdungsdraht und der andere ist der DC -Erdungsdraht.
Der Wechselstrom -Erdungsdraht dient als 0V -Referenzpunkt für den Wechselstromkreisabschnitt, und der DC -Erdungsdraht dient als 0V -Referenzpunkt für den Gleichstromkreis. Um einen Erdungsdraht -GND in der Schaltung zu vereinen, verbindet der Ingenieur den Wechselstrom -Erdungsdraht mit dem DC -Erdungsdraht über einen Kopplungskondensator oder -induktor.
6. Erd Erdungsdraht egnd
Die Sicherheitsspannung für den menschlichen Körper liegt unter 36 V. Wenn die Spannung 36 V, die auf den menschlichen Körper angewendet wird, überschreitet, schadet sie dem menschlichen Körper. Dies ist ein gesunder Menschenverstand für Ingenieure bei der Entwicklung von Schaltungsprojektkonstruktionen.
Um den Sicherheitsfaktor der Schaltung zu verbessern, verwenden die Ingenieure im Allgemeinen die EGND ENDE ENDE-EGND in Hochspannungs- und Hochstromprojekten wie Haushaltsgeräten wie elektrische Ventilatoren, Kühlschränke und Fernseher. Die Sockel mit der EGND -Schutzfunktion ist in der folgenden Abbildung dargestellt.
Der Grund, warum Haushaltsgeräte -Sockets drei Klemmen haben, ist, dass, obwohl 220 V Wechselstromleistung nur einen lebenden Draht und einen neutralen Draht erfordert, das dritte Anschluss für den Schutz der Schutzdelde (EGND) ist.
Die beiden Terminals werden für die lebenden und neutralen Drähte der 220 -V -Kraft verwendet, während das dritte Terminal als schützende Erdboden (EGND) dient.
Es ist wichtig zu beachten, dass der Erdboden (EGND) ausschließlich mit der Erde verbunden ist und Schutz gegen Hochspannung bietet. Es beteiligt sich nicht an der Schaltungsfunktionalität und ist nicht mit der Funktion des Schaltungskreises zu tun.
Daher hat der Erdboden (EGND) eine deutliche elektrische Bedeutung von anderen Arten von Bodentypen (GND).
Erforschung des Prinzips von GND:
Die Ingenieure fragen sich vielleicht, warum es so viele Unterschiede für Bodenverbindungen (GND) gibt und warum sie mehrere Funktionen für GND einführen müssen.
Normalerweise vereinfachen die Ingenieure die Benennung von GND -Verbindungen zu nur "GND" ohne Differenzierung in schematischen Konstruktionen, sodass es schwierig ist, während des Layouts von PCB unterschiedliche Schaltungsfunktionen zu identifizieren. Folglich sind alle GND -Verbindungen einfach miteinander verbunden.
Obwohl dieser vereinfachte Betrieb bequem ist, führt sie zu einer Reihe von Problemen:
1. Signalstörung:
Wenn unterschiedliche Verbindungen für funktionale Masse (GND) direkt miteinander verbunden sind, können Hochleistungsschaltungen, die durch den Boden (GND) fahren, den 0V-Referenzpunkt (GND) von Schaltkreisen mit geringer Leistung beeinträchtigen, was zu einem Signal-Übersprechen zwischen verschiedenen Schaltkreisen führt.
2. Signalgenauigkeit:
Für analoge Schaltungen ist die Signalgenauigkeit eine entscheidende Bewertungsmetrik. Der Verlust der Genauigkeit beeinträchtigt die ursprüngliche funktionelle Bedeutung von analogen Schaltungen.
Der Boden (CGND) einer Wechselstromversorgung schwankt in einer periodischen sinusförmigen Wellenform, wodurch seine Spannung ebenfalls schwankt. Im Gegensatz zum DC -Boden (GND), der bei 0V konstant bleibt.
Wenn verschiedene Schaltungs gemahlen (GND) miteinander verbunden sind, kann die zyklische Schwankung des Wechselstroms (CGND) die Änderungen im analogen Boden (AgND) beeinflussen und so die Spannungsgenauigkeit analogen Signale beeinflussen.
3. EMCExperiment:
Je schwächer das Signal ist, desto schwächer die externe elektromagnetische Strahlung (EMC). Je stärker das Signal ist, desto stärker ist der externe EMC.
Wenn unterschiedliche Anschlüsse (GND) miteinander verbunden sind, stört der Boden (GND) eines starken Signalkreises direkt den Boden (GND) eines schwachen Signalkreises. Folglich wird das ursprünglich schwache elektromagnetische Strahlungssignal (EMC) zu einer starken Quelle für elektromagnetische Strahlung nach außen, was es schwieriger macht, EMC -Experimente zu bewältigen.
4.. Schaltungszuverlässigkeit:
Je weniger Verbindungen zwischen Schaltungssystemen, desto größer die unabhängige Betriebsfähigkeit jeder Schaltung. Umgekehrt sind die unabhängigen Betriebsfähigkeit umso schwächer.
Betrachten Sie zwei Schaltungssysteme A und B ohne Kreuzungen. Die Leistung des Schaltungssystems A sollte den normalen Betrieb des Schaltungssystems B nicht beeinflussen und umgekehrt.
Dies ähnelt einem Paar Fremden, bei denen die emotionalen Veränderungen einer Person die Stimmung der anderen nicht beeinflussen würden, da sie keine Verbindung haben.
Wenn verschiedene Schaltungsmahlen (GND) in einem Schaltungssystem miteinander verbunden sind, wird eine Verbindungsverbindung hinzugefügt, die die Interferenz zwischen Schaltungen erhöht und so die Zuverlässigkeit des Schaltungsbetriebs verringert.
Shenzhen Anke PCB Co., Ltd.
Postzeit: Dezember 05-2023
