Surat:info@anke-pcb.com
WhatApp/WeChat: 008618589033832
Skype: Sannyduanbsp
Inti dari GND di sirkuit
SelamaTata letak PCBProses, insinyur akan menghadapi perawatan GND yang berbeda.
Mengapa itu terjadi? Dalam fase desain skematik sirkuit, untuk mengurangi gangguan timbal balik antara sirkuit, insinyur umumnya memperkenalkan kabel ground GND yang berbeda sebagai titik referensi 0V untuk sirkuit fungsional yang berbeda, membentuk loop arus yang berbeda.
Klasifikasi kabel ground GND:
1. Kawat ground analog AGND
AGND kawat ground analog terutama digunakan dalam bagian sirkuit analog, seperti sirkuit akuisisi ADC dari sensor analog, sirkuit rasio penguat operasional, dll.
Dalam sirkuit analog ini, karena sinyal adalah sinyal analog dan sinyal lemah, mudah dipengaruhi oleh arus besar sirkuit lain. Jika tidak dibedakan, arus besar akan menghasilkan penurunan tegangan besar dalam sirkuit analog, menyebabkan sinyal analog terdistorsi dan berpotensi menyebabkan fungsi sirkuit analog gagal.
2. DGND Kawat Ground Digital
DGND kawat ground digital, jelas relatif terhadap kawat ground analog AGND, terutama digunakan dalam bagian sirkuit digital, seperti sirkuit deteksi kunci, sirkuit komunikasi USB,Sirkuit Mikrokontroler, dll.
Alasan untuk menyiapkan DGND kawat ground digital adalah bahwa sirkuit digital memiliki fitur umum, yang merupakan sinyal sakelar diskrit hanya dibedakan antara "0" dan "1", seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Selama proses perubahan tegangan dari "0" menjadi "1" atau dari "1" menjadi "0", tegangan menghasilkan perubahan. Menurut teori elektromagnetik Maxwell, arus yang berubah akan menghasilkan medan magnet di sekitarnya, membentuk radiasi EMC pada sirkuit lain.
Untuk mengurangi dampak radiasi EMC pada sirkuit, DGND kawat ground digital yang terpisah harus digunakan untuk memberikan isolasi yang efektif untuk sirkuit lain.
3. Power Ground Wire PGND
Apakah itu AGND kawat ground analog atau DGND kawat ground digital, keduanya sirkuit berdaya rendah. Di sirkuit daya tinggi, seperti sirkuit penggerak motor, sirkuit penggerak katup elektromagnetik, ada juga kawat ground referensi terpisah yang disebut Power Ground Wire PGND.
Sirkuit daya tinggi, seperti namanya, adalah sirkuit dengan arus yang relatif besar. Jelas, arus besar dapat dengan mudah menyebabkan ground offset antara fungsional yang berbedaSirkuit.
Setelah ada ground offset di sirkuit, tegangan 5V asli mungkin tidak 5V lagi, tetapi menjadi 4V. Karena tegangan 5V relatif terhadap kawat ground Referensi 0V GND. Jika ground offset menyebabkan GND naik dari 0V ke 1V, maka tegangan 5V sebelumnya (5V-0V = 5V) menjadi 4V (5V-1V = 4V) sekarang.
4. Kawat ground catu daya gnd
AGND Kawat Ground Analog, DGND Kawat Ground Digital, dan Kawat Power Ground PGND semuanya diklasifikasikan sebagai DC Ground Wire GND. Berbagai jenis kabel tanah ini semua harus dikumpulkan bersama sebagai kawat ground referensi 0V untuk seluruh sirkuit, yang disebut catu daya kawat ground gnd.
Catu daya adalah sumber energi untuk semua sirkuit. Semua tegangan dan arus yang diperlukan agar sirkuit berfungsi berasal dari catu daya. Oleh karena itu, kawat ground dari catu daya adalah titik referensi tegangan 0V untuk semua sirkuit.
Inilah sebabnya mengapa jenis kabel ground lainnya, apakah mereka AGND kawat ground analog, DGND kawat ground digital atau Power Ground Wire PGND, semuanya harus dikumpulkan bersama dengan catu daya kawat ground gnd.
5. AC Ground Wire Cgnd
CGND kawat ground AC umumnya ditemukan dalam sirkuit dengan sumber daya AC, seperti sirkuit catu daya AC-DC.
Sirkuit catu daya AC-DC dibagi menjadi dua bagian. Tahap depan sirkuit adalah sirkuit AC, dan tahap belakang adalah sirkuit DC, yang dipaksa untuk membentuk dua kabel ground, satu adalah kawat ground AC, dan yang lainnya adalah kabel ground DC.
Kawat ground AC berfungsi sebagai titik referensi 0V untuk bagian sirkuit AC, dan kawat ground DC berfungsi sebagai titik referensi 0V untuk bagian sirkuit DC. Biasanya, untuk menyatukan kawat ground gnd di sirkuit, insinyur akan menghubungkan kawat ground AC ke kawat ground DC melalui kapasitor kopling atau induktor.
6. Kawat tanah bumi misalnya
Tegangan keamanan untuk tubuh manusia di bawah 36V. Jika tegangan melebihi 36V diterapkan pada tubuh manusia, itu akan menyebabkan kerusakan pada tubuh manusia. Ini adalah akal sehat yang aman bagi para insinyur saat mengembangkan desain proyek sirkuit.
Untuk meningkatkan faktor keamanan sirkuit, para insinyur umumnya menggunakan kawat tanah bumi misalnya dalam proyek tegangan tinggi dan arus tinggi, seperti peralatan rumah tangga seperti kipas listrik, lemari es, dan televisi. Soket dengan fungsi perlindungan EGND ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Alasan mengapa soket alat rumah tangga memiliki tiga terminal adalah karena, meskipun kekuatan AC 220V hanya membutuhkan kawat hidup dan kawat netral, terminal ketiga adalah untuk tanah pelindung tanah (misalnya).
Kedua terminal digunakan untuk kabel hidup dan netral dari daya 220V, sedangkan terminal ketiga berfungsi sebagai tanah pelindung tanah (misalnya).
Penting untuk dicatat bahwa tanah bumi (misalnya) semata -mata terhubung ke bumi dan memberikan perlindungan terhadap tegangan tinggi. Itu tidak berpartisipasi dalam fungsi sirkuit dan tidak terkait dengan fungsi sirkuit.
Oleh karena itu, tanah bumi (misalnya) memiliki signifikansi listrik yang berbeda dari koneksi jenis tanah (GND) lainnya.
Menjelajahi Prinsip GND:
Insinyur mungkin bertanya -tanya mengapa ada begitu banyak perbedaan untuk koneksi Ground (GND) dan mengapa mereka perlu memperkenalkan banyak fungsi untuk GND.
Biasanya, insinyur menyederhanakan penamaan koneksi GND menjadi "GND" tanpa diferensiasi dalam desain skematik, sehingga sulit untuk mengidentifikasi alasan fungsional sirkuit yang berbeda selama tata letak PCB. Akibatnya, semua koneksi GND hanya saling berhubungan.
Meskipun operasi yang disederhanakan ini nyaman, ini mengarah pada serangkaian masalah:
1. Gangguan Sinyal:
Jika koneksi fungsional ground (GND) yang berbeda saling berhubungan langsung, sirkuit daya tinggi yang bepergian melalui tanah (GND) dapat mengganggu titik referensi 0V (GND) dari sirkuit daya rendah, menghasilkan crosstalk sinyal antara sirkuit yang berbeda.
2. Akurasi Sinyal:
Untuk sirkuit analog, akurasi sinyal adalah metrik evaluasi penting. Kehilangan akurasi membahayakan signifikansi fungsional asli dari sirkuit analog.
Tanah (CGND) dari catu daya AC berfluktuasi dalam bentuk gelombang sinusoidal periodik, menyebabkan tegangannya juga berfluktuasi. Berbeda dengan DC Ground (GND), yang tetap konstan pada 0V.
Ketika koneksi sirkuit sirkuit (GND) yang berbeda saling berhubungan, fluktuasi siklis dari tanah AC (CGND) dapat mempengaruhi perubahan ground analog (AGND), sehingga mempengaruhi akurasi tegangan sinyal analog.
3. EMCPercobaan:
Semakin lemah sinyal, semakin lemah radiasi elektromagnetik eksternal (EMC). Semakin kuat sinyal, semakin kuat EMC eksternal.
Jika koneksi sirkuit sirkuit (GND) yang berbeda saling berhubungan, tanah (GND) dari sirkuit sinyal yang kuat secara langsung mengganggu tanah (GND) dari sirkuit sinyal yang lemah. Akibatnya, sinyal radiasi elektromagnetik (EMC) yang awalnya lemah menjadi sumber radiasi elektromagnetik yang kuat ke luar, membuatnya lebih menantang untuk menangani eksperimen EMC.
4. Keandalan Sirkuit:
Semakin sedikit koneksi antara sistem sirkuit, semakin besar kemampuan operasi independen dari setiap sirkuit. Sebaliknya, semakin banyak koneksi, semakin lemah kemampuan operasi independen.
Pertimbangkan dua sistem sirkuit, A dan B, tanpa persimpangan. Kinerja sistem sirkuit A seharusnya tidak mempengaruhi operasi normal sistem sirkuit B, dan sebaliknya.
Ini mirip dengan sepasang orang asing, di mana perubahan emosional satu orang tidak akan mempengaruhi suasana hati yang lain karena mereka tidak memiliki hubungan.
Jika koneksi sirkuit ground (GND) yang berbeda saling berhubungan dalam sistem sirkuit, itu menambahkan tautan penghubung yang meningkatkan gangguan antar sirkuit, sehingga mengurangi keandalan operasi sirkuit.
Shenzhen Anke PCB Co., Ltd
Waktu posting: Des-05-2023
