Correo:info@anke-pcb.com
WhatApp/WeChat: 008618589033832
Skype: Sannyduanbsp
A esencia de GND en circuítos
Durante oDisposición do PCBO proceso, os enxeñeiros enfrontaranse a diferentes tratamentos con GND.
Por que sucede iso? Na fase de deseño esquemático do circuíto, co fin de reducir a interferencia mutua entre circuítos, os enxeñeiros xeralmente introducen diferentes fíos de terra GND como puntos de referencia 0V para diferentes circuítos funcionais, formando diferentes bucles de corrente.
Clasificación dos fíos de terra GND:
1. Camiño de chan analóxico Agnd
Analóxico Wire AGND úsase principalmente na parte do circuíto analóxico, como o circuíto de adquisición de ADC de sensores analóxicos, circuíto de relación de amplificador operativo, etc.
Nestes circuítos analóxicos, dado que o sinal é un sinal analóxico e un sinal débil, é facilmente afectado polas grandes correntes doutros circuítos. Se non se distinguen, as grandes correntes producirán caídas de gran tensión no circuíto analóxico, facendo que o sinal analóxico se distorsionase e faga que a función do circuíto analóxico falla.
2. Fío de terra dixital DGND
Fío de terra dixital DGND, obviamente relativo ao fío de terra analóxico, úsase principalmente na parte do circuíto dixital, como circuítos de detección de chaves, circuítos de comunicación USB,Circuítos de microcontroladores, etc.
A razón para configurar o fío dixital DGND é que os circuítos dixitais teñen unha característica común, que é un sinal de conmutador discreto só se distingue entre "0" e "1", como se mostra na figura seguinte.
Durante o proceso de tensión cambiando de "0" a "1" ou de "1" a "0", a tensión produce un cambio. Segundo a teoría electromagnética de Maxwell, a corrente cambiante producirá un campo magnético ao seu redor, formando radiación EMC noutros circuítos.
Para reducir o impacto da radiación EMC nos circuítos, debe usarse un fío dixital de terra dixital para proporcionar un illamento eficaz para outros circuítos.
3. Camiño de terra eléctrica PGND
Tanto se se trata de fíos de terra analóxica como de fío de terra dixital, son circuítos de baixa potencia. En circuítos de alta potencia, como circuítos de accionamento de motor, circuítos de accionamento de válvulas electromagnéticas, tamén hai un fío de terra de referencia chamado POWER WIRD.
Circuítos de alta potencia, como o nome indica, son circuítos con correntes relativamente grandes. Obviamente, as grandes correntes poden provocar facilmente o chan entre diferentes funcionaiscircuítos.
Unha vez que hai compensación do chan no circuíto, a tensión de 5V orixinal pode non ser máis de 5V, pero converterse en 4V. Porque a tensión de 5V é relativa ao fío de terra de referencia de 0V. Se a compensación do chan fai que o GND suba de 0V a 1V, a tensión de 5V anterior (5V-0V = 5V) convértese agora en 4V (5V-1V = 4V).
4.
Analo de terra analóxica Agnd, fío de terra dixital DGND e Wire POTRE POLLE PGND están clasificados como DC Ground Wire GND. Estes diferentes tipos de fíos de terra deben ser recollidos como un fío de terra de referencia de 0V para todo o circuíto, chamado GND de fío de alimentación.
A fonte de alimentación é a fonte de enerxía para todos os circuítos. Toda a tensión e a corrente necesarios para que o circuíto funcione son da fonte de alimentación. Polo tanto, o fío de terra GND da fonte de alimentación é o punto de referencia de tensión de 0V para todos os circuítos.
É por iso que outros tipos de fíos de terra, xa sexan fíos de terra analóxicos, fíos dixitais de terra DGND ou fío de terra PGND, deben ser recollidos xunto co fío de alimentación GND.
5.
O fío de terra CA CGND atópase xeralmente en circuítos con fontes de enerxía de CA, como circuítos de alimentación de AC-DC.
Os circuítos de alimentación de AC-DC divídense en dúas partes. O escenario frontal do circuíto é o circuíto de CA, e a etapa traseira é o circuíto de corrente continua, que se ve obrigado a formar dous fíos de terra, un é o fío de terra CA, e o outro é o fío de terra DC.
O fío de terra CA serve como punto de referencia de 0V para a porción de circuíto de CA, e o fío de terra CC serve como punto de referencia 0V para a porción de circuíto CC. Normalmente, para unificar un GND de fío de terra no circuíto, o enxeñeiro conectará o fío de terra CA ao fío de terra DC a través dun condensador de acoplamiento ou indutor.
6. Egnd fío terrestre
A tensión de seguridade para o corpo humano está por baixo de 36V. Se a tensión supera os 36V aplicada ao corpo humano, causará danos ao corpo humano. Este é un sentido común de seguridade para os enxeñeiros ao desenvolver deseños de proxectos de circuítos.
Para mellorar o factor de seguridade do circuíto, os enxeñeiros xeralmente usan o fío terrestre EGND en proxectos de alta tensión e de alta corrente, como electrodomésticos como ventiladores eléctricos, frigoríficos e televisores. A toma coa función de protección EGND móstrase na figura seguinte.
A razón pola que as tomas de electrodomésticos teñen tres terminais é porque, aínda que a potencia de CA de 220V só require un fío vivo e un fío neutro, o terceiro terminal é para o terreo de terra protector (EGND).
Os dous terminais úsanse para os fíos vivos e neutros da potencia de 220V, mentres que o terceiro terminal serve como terra de terra protectora (EGND).
É importante ter en conta que o chan terrestre (EGND) está conectado só á terra e proporciona protección contra alta tensión. Non participa na funcionalidade do circuíto e non ten relación coa función do circuíto.
Polo tanto, o terreo terrestre (EGND) ten unha significación eléctrica distinta de outros tipos de conexións terrestres (GND).
Explorando o principio de GND:
Os enxeñeiros poden preguntarse por que hai tantas distincións para as conexións Ground (GND) e por que necesitan introducir múltiples funcións para GND.
Normalmente, os enxeñeiros simplifican a denominación de conexións GND a só "GND" sen diferenciación en deseños esquemáticos, dificultando a identificación de diferentes motivos funcionais durante o esquema de PCB. Por conseguinte, todas as conexións GND están simplemente interconectadas.
Aínda que esta operación simplificada é conveniente, leva a unha serie de problemas:
1. Interferencia do sinal:
Se diferentes conexións de terra funcional (GND) están directamente interconectadas, os circuítos de alta potencia que viaxan polo chan (GND) poden interferir co punto de referencia 0V (GND) de circuítos de baixa potencia, obtendo un crostal de sinal entre diferentes circuítos.
2. Precisión do sinal:
Para circuítos analóxicos, a precisión do sinal é unha métrica de avaliación crucial. A perda de precisión compromete a significación funcional orixinal dos circuítos analóxicos.
O chan (CGND) dunha fonte de alimentación de CA flutúa nunha forma de onda sinusoidal periódica, facendo que a súa tensión fluctue tamén. A diferenza do chan DC (GND), que permanece constante a 0V.
Cando se interconectan as conexións diferentes de circuíto (GND), a flutuación cíclica do chan de CA (CGND) pode afectar os cambios no chan analóxico (AGND), afectando así a precisión da tensión dos sinais analóxicos.
3. EMCExperimento:
Canto máis débil é o sinal, máis débil é a radiación electromagnética externa (EMC). Canto máis forte sexa o sinal, máis forte é a EMC externa.
Se se interconectan as conexións diferentes de circuíto (GND), o chan (GND) dun forte circuíto de sinal interfire directamente co chan (GND) dun débil circuíto de sinal. Por conseguinte, o sinal orixinalmente débil de radiación electromagnética (EMC) convértese nunha forte fonte de radiación electromagnética cara ao exterior, facendo máis difícil xestionar experimentos EMC.
4. Fiabilidade do circuíto:
Canto menos conexións entre sistemas de circuítos, maior sexa a capacidade de funcionamento independente de cada circuíto. Pola contra, canto máis conexións, máis débiles sexa a capacidade de funcionamento independente.
Considere dous sistemas de circuítos, A e B, sen interseccións. O rendemento do sistema de circuíto A non debe afectar o funcionamento normal do sistema B de circuíto B e viceversa.
Isto é semellante a un par de descoñecidos, onde os cambios emocionais dunha persoa non afectarían o estado de ánimo da outra porque non teñen conexión.
Se as conexións diferentes de circuíto de circuíto (GND) están interconectadas dentro dun sistema de circuíto, engade unha ligazón de conexión que aumenta a interferencia entre circuítos, reducindo así a fiabilidade do funcionamento do circuíto.
Shenzhen Anke PCB Co., Ltd
Tempo de publicación: decembro do 05-2023
