Pasts:info@anke-pcb.com
WhatApp/wechat: 008618589033832
Skype: Sannyduanbsp
GND būtība ķēdēs
LaikāPCB izkārtojumsProcess inženieriem saskarsies ar dažādām GND procedūrām.
Kāpēc tas notiek? Ķēdes shēmas projektēšanas fāzē, lai samazinātu savstarpēju traucējumus starp ķēdēm, inženieri parasti ievieš dažādus GND zemes vadus kā 0 V atskaites punktus dažādām funkcionālām shēmām, veidojot dažādas strāvas cilpas.
GND zemes vadu klasifikācija:
1. Analogam zemes vads Agnd
Analogā zemes stieples Agnd galvenokārt izmanto analogās shēmas daļā, piemēram, analogo sensoru ADC iegūšanas ķēdē, operatīvā pastiprinātāja attiecība utt.
Šajās analogās shēmās, tā kā signāls ir analogais signāls un vājš signāls, to viegli ietekmē citu ķēžu lielās straumes. Ja tas netiks atšķirts, lielas strāvas radīs lielus sprieguma pilienus analogā ķēdē, izraisot analogā signāla izkropļošanu un potenciāli izraisot analogās ķēdes funkcijas neizdošanos.
2. digitālais zemes vads DGND
Digitālā zemes vada DGND, kas acīmredzami attiecībā pret analogo zemes vadu Agnd, galvenokārt tiek izmantots digitālās shēmas daļā, piemēram, galveno noteikšanas shēmas, USB sakaru shēmas,mikrokontrollera shēmas, utt.
Iemesls digitālā zemes vada DGND iestatīšanai ir tas, ka digitālajām shēmām ir kopīga īpašība, kas ir diskrēta slēdža signāls, kas atšķiras tikai starp "0" un "1", kā parādīts zemāk redzamajā attēlā.
Sprieguma procesa laikā no "0" uz "1" vai no "1" uz "0", spriegums rada izmaiņas. Saskaņā ar Maksvela elektromagnētisko teoriju mainīgā strāva radīs ap to magnētisko lauku, veidojot EMC starojumu citās shēmās.
Lai samazinātu EMC starojuma ietekmi uz ķēdēm, ir jāizmanto atsevišķs digitālais zemes vads DGND, lai nodrošinātu efektīvu izolāciju citām shēmām.
3. STARPTAMA STREADS PGND
Neatkarīgi no tā, vai tas ir analogais zemes stieples Agnd vai digitālais zemes vads DGND, tie abi ir mazjaudas shēmas. Lieljaudas ķēdēs, piemēram, motora piedziņas shēmās, elektromagnētiskā vārsta piedziņas shēmās, ir arī atsevišķa atsauces zemes vads, ko sauc par zemes vadu PGND.
Lieljaudas shēmas, Kā norāda nosaukums, ir shēmas ar salīdzinoši lielām straumēm. Acīmredzot lielas strāvas var viegli izraisīt zemes nobīdi starp dažādiem funkcionāliemķēdes.
Kad ķēdē ir zemes nobīde, sākotnējais 5V spriegums vairs nav 5V, bet kļūst par 4V. Tā kā 5V spriegums ir attiecībā pret 0 V atsauces GND zemes vadu. Ja zemes nobīde izraisa GND pieaugumu no 0 V līdz 1 V, tad iepriekšējais 5 V spriegums (5V-0V = 5 V) tagad kļūst par 4V (5V-1V = 4V).
4. barošanas avota zemes vads GND
Analogā zemes stieples Agnd, digitālā zemes stieple DGND un PLAINE zemes stieples PGND tiek klasificēti kā līdzstrāvas stieples GND. Šie dažādi zemes vadu veidi ir jāsavāc kopā kā 0 V atsauces zemes vads visai ķēdei, ko sauc par barošanas avota zemes vadu GND.
Strāvas padeve ir visu ķēžu enerģijas avots. Viss spriegums un strāva, kas nepieciešama ķēdei darbam, ir no barošanas avota. Tāpēc barošanas avota zemes stieples GND ir visu ķēžu 0 V sprieguma atskaites punkts.
Tas ir iemesls, kāpēc cita veida zemes vadi, neatkarīgi no tā, vai tie ir analogā zemes vadu Agnd, digitālā zemes stieple DGND vai PLAINE zemes stieples PGND, visi ir jāsavāc kopā ar barošanas avota zemes stieples GND.
5. Ac zemes stieple CGND
AC zemes stieples CGND parasti atrodams ķēdēs ar maiņstrāvas avotiem, piemēram, AC-DC barošanas avota ķēdēm.
AC-DC barošanas avota shēmas ir sadalītas divās daļās. Ķēdes priekšējā stadija ir maiņstrāvas ķēde, un aizmugurējā stadija ir līdzstrāvas ķēde, kas ir spiesta veidot divus zemes vadus, viens ir maiņstrāvas pamatne, bet otrs ir līdzstrāvas zemes vads.
AC zemes vads kalpo kā 0 V atskaites punkts maiņstrāvas ķēdes daļai, un līdzstrāvas zemes vads kalpo kā 0 V atskaites punkts līdzstrāvas ķēdes daļai. Parasti, lai apvienotu zemes stieples GND ķēdē, inženieris savienos maiņstrāvas zemes vadu ar līdzstrāvas zemes vadu caur savienojuma kondensatoru vai induktoru.
6. Zemes zemes vads EGND
Cilvēka ķermeņa drošības spriegums ir zem 36 V. Ja spriegums pārsniedz 36 V, kas tiek piemērots cilvēka ķermenim, tas nodarīs kaitējumu cilvēka ķermenim. Tas ir drošības veselais saprāts inženieriem, izstrādājot shēmas projekta projektus.
Lai uzlabotu ķēdes drošības koeficientu, inženieri parasti izmanto zemes stiepli EGND augstsprieguma un augstas strāvas projektos, piemēram, mājsaimniecības ierīcēs, piemēram, elektriskajos ventilatoros, ledusskapjos un televizoros. Kontaktligzda ar EGND aizsardzības funkciju ir parādīta zemāk redzamajā attēlā.
Iemesls, kāpēc mājsaimniecības ierīču kontaktligzdām ir trīs termināļi, ir tāpēc, ka, lai arī 220 V maiņstrāvas jaudai ir nepieciešams tikai dzīvs vads un neitrāls vads, trešais terminālis ir paredzēts aizsargājošajai zemes zemei (EGND).
Abas spailes tiek izmantotas 220 V jaudas dzīvajiem un neitrālajiem vadiem, bet trešais terminālis kalpo kā aizsargājoša zemes zeme (EGND).
Ir svarīgi atzīmēt, ka Zemes zeme (EGND) ir saistīta tikai ar zemi un nodrošina aizsardzību pret augstspriegumu. Tas nepiedalās ķēdes funkcionalitātē un nav saistīts ar ķēdes funkciju.
Tāpēc Zemes zemei (EGND) ir atšķirīga elektriskā nozīme no cita veida zemes (GND) savienojumiem.
Izpētīt GND principu:
Inženieriem var rasties jautājums, kāpēc zemes (GND) savienojumiem ir tik daudz atšķirību un kāpēc viņiem jāievieš vairākas GND funkcijas.
Parasti inženieri vienkāršo GND savienojumu nosaukšanu tikai ar "GND" bez diferenciācijas shematiskos dizainos, padarot grūti identificēt dažādu ķēdes funkcionālos laukumus PCB izkārtojuma laikā. Līdz ar to visi GND savienojumi ir vienkārši savstarpēji savienoti.
Lai arī šī vienkāršotā darbība ir ērta, tā rada virkni problēmu:
1. Signāla traucējumi:
Ja dažādi funkcionālās zemes (GND) savienojumi ir tieši savstarpēji savienoti, lieljaudas shēmas, kas pārvietojas pa zemi (GND), var traucēt mazjaudas ķēžu 0 V atskaites punktu (GND), kā rezultātā starp dažādām shēmām tiek izveidots signāls.
2. signāla precizitāte:
Analogās shēmās signāla precizitāte ir būtiska novērtēšanas metrika. Pazaudēšanas precizitāte apdraud analogo ķēžu sākotnējo funkcionālo nozīmi.
Maiņstrāvas barošanas avota zeme (CGND) svārstās periodiskā sinusoidālā viļņu formā, izraisot arī tā sprieguma svārstības. Atšķirībā no līdzstrāvas zemes (GND), kas paliek nemainīgs pie 0V.
Ja ir savstarpēji savienoti dažādi ķēdes zemes (GND) savienojumi, maiņstrāvas zemes cikliskā svārstība (CGND) var ietekmēt analogās zemes (AGND) izmaiņas, tādējādi ietekmējot analogo signālu sprieguma precizitāti.
3. EMCEksperiments:
Jo vājāks signāls, jo vājāks ārējais elektromagnētiskais starojums (EMC). Jo stiprāks signāls, jo stiprāks ir ārējais EMC.
Ja ir savstarpēji savienoti dažādi ķēdes zemes (GND) savienojumi, spēcīgas signāla ķēdes zeme (GND) tieši traucē vāja signāla ķēdes zemei (GND). Līdz ar to sākotnēji vājais elektromagnētiskā starojuma (EMC) signāls kļūst par spēcīgu elektromagnētiskā starojuma avotu ārpusei, padarot EMC eksperimentu apstrādi grūtāk.
4. Ķēdes uzticamība:
Jo mazāk savienojumu starp shēmas sistēmām, jo lielāka ir katras ķēdes neatkarīgā darbības spēja. Un otrādi, jo vairāk savienojumu, jo vājākas ir neatkarīgās darbības spējas.
Apsveriet divas shēmas sistēmas, A un B, bez jebkādiem krustojumiem. Ķēdes sistēmas A veiktspējai nevajadzētu ietekmēt ķēdes sistēmas B darbību, un otrādi.
Tas ir līdzīgs svešinieku pārim, kur vienas personas emocionālās izmaiņas neietekmētu otra noskaņu, jo viņiem nav sakara.
Ja dažādu ķēdes zemes (GND) savienojumi ir savstarpēji savienoti ķēdes sistēmā, tas pievieno savienojošo saiti, kas palielina traucējumus starp ķēdēm, tādējādi samazinot ķēdes darbības ticamību.
Shenzhen Anke PCB Co., Ltd
Pasta laiks: Dec-05-2023
