Posta:info@anke-pcb.com
Whatapp/wechat: 008618589033832
Skype: Sannyduanbsp
Devrelerde GND'nin özü
SırasındaPCB DüzenlemeSüreç, mühendisler farklı GND tedavileriyle karşılaşacaklar.
Bu neden oluyor? Devre şeması tasarım aşamasında, devreler arasındaki karşılıklı paraziti azaltmak için mühendisler, farklı akım döngüleri oluşturarak farklı fonksiyonel devreler için 0V referans noktaları olarak farklı GND yer kablolarını getirirler.
GND zemin kablolarının sınıflandırılması:
1. Analog Toprak Teli Agnd
Analog topraklama kablosu AGND, analog sensörlerin ADC edinme devresi, operasyonel amplifikatör oranı devresi vb. Gibi analog devre bölümünde kullanılır.
Bu analog devrelerde, sinyal analog bir sinyal ve zayıf bir sinyal olduğundan, diğer devrelerin büyük akımlarından kolayca etkilenir. Ayırt edilmezse, büyük akımlar analog devrede büyük voltaj düşüşleri üreterek analog sinyalin çarpıtılmasına neden olur ve potansiyel olarak analog devre fonksiyonunun başarısız olmasına neden olur.
2. Dijital topraklama kablosu DGND
Analog topraklama kablosu Agnd'e göre dijital toprak teli DGND, esas olarak dijital devre bölümünde anahtar algılama devreleri, USB iletişim devreleri gibi kullanılır,Mikrodenetçi devreleri, vesaire.
Dijital topraklama kablosu DGND'nin kurulmasının nedeni, dijital devrelerin ortak bir özelliğe sahip olmasıdır, bu da aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi sadece "0" ve "1" arasında ayrım yapmış ayrı anahtar sinyalidir.
Voltaj işlemi "0" ila "1" veya "1" ila "0" ile değişme işlemi sırasında, voltaj bir değişiklik üretir. Maxwell elektromanyetik teorisine göre, değişen akım etrafında manyetik bir alan üretecek ve diğer devrelerde EMC radyasyonu oluşturacaktır.
EMC radyasyonunun devreler üzerindeki etkisini azaltmak için, diğer devreler için etkili bir izolasyon sağlamak için ayrı bir dijital toprak kablosu DGND kullanılmalıdır.
3. Elektrikli topraklama teli PGND
İster analog toprak teli ister dijital toprak kablosu DGND olsun, her ikisi de düşük güçlü devrelerdir. Motor tahrik devreleri, elektromanyetik valf tahrik devreleri gibi yüksek güçlü devrelerde, elektrikli toprak kablosu PGND adı verilen ayrı bir referans topraklama kablosu da vardır.
Yüksek güçlü devreleradından da anlaşılacağı gibi, nispeten büyük akımlara sahip devrelerdir. Açıkçası, büyük akımlar farklı fonksiyonel arasında kolayca öğütülmüş ofsete neden olabilirdevreler.
Devrede öğütülmüş ofset olduğunda, orijinal 5V voltajı artık 5V olmayabilir, ancak 4V olabilir. Çünkü 5V voltajı 0V referans GND topraklama kablosuna göre. Zemin ofseti GND'nin 0V'den 1V'ye yükselmesine neden olursa, önceki 5V voltajı (5V-0V = 5V) şimdi 4V (5V-1V = 4V) olur.
4. Güç kaynağı topraklama kablosu GND
Analog topraklama kablosu Agnd, dijital toprak kablosu DGND ve elektrikli topraklama kablosu PGND, DC topraklama kablosu GND olarak sınıflandırılır. Bu farklı öğütülmüş kabloların tümü, tüm devre için güç kaynağı topraklama kablosu GND olarak adlandırılan 0V referans toprak kablosu olarak toplanmalıdır.
Güç kaynağı, tüm devreler için enerji kaynağıdır. Devrenin çalışması için gereken tüm voltaj ve akım güç kaynağından alınmıştır. Bu nedenle, güç kaynağının topraklama kablosu GND, tüm devreler için 0V voltaj referans noktasıdır.
Bu nedenle, ister analog toprak kablosu, dijital topraklama kablosu DGND veya güç topraklama kablosu PGND olsun, diğer öğütülmüş kablo türleri, güç kaynağı topraklama kablosu GND ile birlikte toplanmalıdır.
5. AC toprak teli cgnd
AC topraklama kablosu CGND genellikle AC-DC güç kaynağı devreleri gibi AC güç kaynaklarına sahip devrelerde bulunur.
AC-DC güç kaynağı devreleri iki parçaya ayrılır. Devrenin ön aşaması AC devresidir ve arka aşama, biri AC toprak kablosu ve diğeri DC topraklama kablosudur.
AC topraklama kablosu, AC devre bölümü için 0V referans noktası olarak hizmet eder ve DC topraklama kablosu DC devre kısmı için 0V referans noktası görevi görür. Genellikle, devrede bir topraklama kablosu GND'yi birleştirmek için mühendis, AC topraklama kablosunu bir bağlantı kapasitörü veya indüktör aracılığıyla DC topraklama kablosuna bağlar.
6. Toprak Yer Teli Egnd
İnsan vücudu için güvenlik voltajı 36V'nin altındadır. Voltaj insan vücuduna uygulanan 36V'yi aşarsa, insan vücuduna zarar verecektir. Bu, devre proje tasarımları geliştirirken mühendisler için bir güvenlik sağduyudur.
Devrenin güvenlik faktörünü arttırmak için mühendisler genellikle elektrikli fanlar, buzdolapları ve televizyonlar gibi ev aletleri gibi yüksek voltajlı ve yüksek akım projelerinde toprak toprak kablosu EGND'yi kullanırlar. EGND koruma fonksiyonuna sahip soket aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.
Hanehalkı cihazı soketlerinin üç terminaline sahip olmasının nedeni, 220V AC gücünün sadece canlı bir tel ve nötr bir tel gerektirmesine rağmen, üçüncü terminal koruyucu toprak zemini (EGND) içindir.
İki terminal, 220V gücünün canlı ve nötr kabloları için kullanılırken, üçüncü terminal koruyucu toprak zemin (EGND) olarak hizmet eder.
Dünya zemininin (EGND) yalnızca Dünya'ya bağlı olduğunu ve yüksek voltaja karşı koruma sağladığını belirtmek önemlidir. Devre işlevselliğine katılmaz ve devrenin işleviyle ilgisi yoktur.
Bu nedenle, toprak toprak (EGND), diğer toprak türleri (GND) bağlantılarından farklı bir elektriksel öneme sahiptir.
GND prensibini keşfetmek:
Mühendisler neden zemin (GND) bağlantıları için bu kadar çok ayrım olduğunu ve neden GND için birden fazla işlev sunmaları gerektiğini merak edebilirler.
Genellikle, mühendisler GND bağlantılarının adlandırılmasını şematik tasarımlarda farklılaşmadan sadece "GND" olarak basitleştirerek PCB düzeni sırasında farklı devre fonksiyonel gerekçelerini tanımlamayı zorlaştırır. Sonuç olarak, tüm GND bağlantıları birbirine bağlıdır.
Bu basitleştirilmiş işlem uygun olsa da, bir dizi soruna yol açar:
1. Sinyal paraziti:
Farklı fonksiyonel zemin (GND) bağlantıları doğrudan birbirine bağlanmışsa, yerden seyahat eden yüksek güçlü devreler (GND) düşük güç devrelerinin 0V referans noktasına (GND) müdahale edebilir ve bu da farklı devreler arasında sinyal karışma ile sonuçlanabilir.
2. Sinyal doğruluğu:
Analog devreler için sinyal doğruluğu önemli bir değerlendirme metriğidir. Kaybedme doğruluğunu analog devrelerin orijinal fonksiyonel önemini tehlikeye atar.
Bir AC güç kaynağının zemini (CGND) periyodik sinüzoidal dalga formunda dalgalanır ve voltajının da dalgalanmasına neden olur. 0V'de sabit kalan DC zemininin (GND) aksine.
Farklı devre toprak (GND) bağlantıları birbirine bağlı olduğunda, AC toprakının (CGND) döngüsel dalgalanması analog zemin (AGND) değişikliklerini etkileyebilir, böylece analog sinyallerin voltaj doğruluğunu etkileyebilir.
3. EMCDeney:
Sinyal ne kadar zayıf olursa, dış elektromanyetik radyasyon (EMC) o kadar zayıf olur. Sinyal ne kadar güçlü olursa, dış emc o kadar güçlü olur.
Farklı devre toprak (GND) bağlantıları birbirine bağlanırsa, güçlü bir sinyal devresinin toprak (GND), zayıf bir sinyal devresinin zemine (GND) müdahale eder. Sonuç olarak, başlangıçta zayıf elektromanyetik radyasyon (EMC) sinyali, dışarıya güçlü bir elektromanyetik radyasyon kaynağı haline gelir, bu da EMC deneylerini ele almayı daha zor hale getirir.
4. Devre Güvenilirliği:
Devre sistemleri arasında ne kadar az bağlantı olursa, her devrenin bağımsız çalışma kabiliyeti o kadar büyük olur. Tersine, ne kadar çok bağlantı olursa, bağımsız çalışma yeteneği o kadar zayıf olur.
Herhangi bir kavşak olmadan A ve B olmak üzere iki devre sistemi düşünün. Devre sisteminin performansı, devre sistemi B'nin normal çalışmasını etkilememelidir ve bunun tersi de geçerlidir.
Bu, bir kişinin duygusal değişikliklerinin, bağlantıları olmadığı için diğerinin ruh halini etkilemeyeceği bir çift yabancıya benzer.
Bir devre sistemi içinde farklı devre topraklama (GND) bağlantıları birbirine bağlanırsa, devreler arasındaki paraziti artıran ve böylece devre çalışmasının güvenilirliğini azaltan bir bağlantı bağlantısı ekler.
Shenzhen Anke PCB Co., Ltd
Gönderme Zamanı: Aralık-05-2023
