Post:info@anke-pcb.com
WhatApp/WeChat: 008618589033832
Skype: Sannyduanbsp
Essensen av GND i kretsløp
UnderPCB -layoutingProsess, ingeniører vil møte forskjellige GND -behandlinger.
Hvorfor skjer det? I kretsskjematisk designfase, for å redusere gjensidig interferens mellom kretsløp, introduserer ingeniører generelt forskjellige GND -bakkeledninger som 0V referansepunkter for forskjellige funksjonelle kretsløp, og danner forskjellige strømløkker.
Klassifisering av GND -bakkeledninger:
1. Analog jordtråd agnd
Analog jordtråd Agnd brukes hovedsakelig i den analoge kretsdelen, for eksempel ADC -anskaffelseskretsen til analoge sensorer, operasjonsforsterkerforholdskrets, etc.
I disse analoge kretsløpene, siden signalet er et analogt signal og et svakt signal, påvirkes det lett av de store strømningene i andre kretsløp. Hvis ikke utmerket, vil store strømmer produsere store spenningsdråper i den analoge kretsen, noe som får det analoge signalet til å bli forvrengt og potensielt føre til at den analoge kretsfunksjonen mislykkes.
2. digital bakketråd DGND
Digital bakketråd DgND, åpenbart i forhold til analog jordtråd Agnd, brukes hovedsakelig i den digitale kretsdelen, for eksempel nøkkeldeteksjonskretser, USB -kommunikasjonskretser,Mikrokontrollerkretser, etc.
Årsaken til å sette opp den digitale bakketråden DGND er at digitale kretser har en vanlig funksjon, som bare er diskret brytersignal som bare skilles mellom "0" og "1", som vist på figuren nedenfor.
Under prosessen med spenning som endrer seg fra "0" til "1" eller fra "1" til "0", gir spenningen en endring. I henhold til Maxwell elektromagnetisk teori, vil den skiftende strømmen produsere et magnetfelt rundt den, og danne EMC -stråling på andre kretsløp.
For å redusere effekten av EMC -stråling på kretsløp, må en egen DGND digital bakketråd brukes til å gi effektiv isolasjon for andre kretsløp.
3. Strømtråd PGND
Enten det er analog bakketråd AGND eller Digital Ground Wire DGND, de er begge lav effektkretser. I høyeffektkretser, for eksempel motoriske drivkretser, elektromagnetiske ventilstasjonskretser, er det også en egen referansebunntråd som heter Power Ground Wire PGND.
Høytmaktkretser, som navnet antyder, er kretsløp med relativt store strømmer. Det er klart at store strømmer lett kan forårsake bakkeforskyvning mellom forskjellige funksjonellekretsløp.
Når det er bakkeforskyvning i kretsen, kan det hende at den opprinnelige 5V -spenningen ikke er 5V lenger, men bli 4V. Fordi 5V -spenningen er relativt til 0V -referansen GND Ground Wire. Hvis bakkeforskyvningen får GND til å stige fra 0V til 1V, blir den forrige 5V-spenningen (5V-0V = 5V) 4V (5V-1V = 4V) nå.
4. Strømforsyning Ground Wire GND
Analog jordtråd Agnd, digital bakketråd Dgnd og Power Ground Wire PGND er alle klassifisert som DC Ground Wire GND. Disse forskjellige typene jordledninger må alle samles sammen som 0V referansegropptråd for hele kretsen, kalt strømforsyningsgrunntråd GND.
Strømforsyningen er energikilden for alle kretsløp. All spenning og strøm som kreves for at kretsen skal fungere, er fra strømforsyningen. Derfor er den bakketråden GND på strømforsyningen 0V -spenningsreferansepunktet for alle kretsløp.
Dette er grunnen til at andre typer jordledninger, enten de er analog bakketråd, digital bakketråd DgND eller strømmarkedråd PGND, må alle samles sammen med strømforsyningens bakken Wire GND.
5. AC Ground Wire CGND
AC Ground Wire CGND finnes vanligvis i kretsløp med AC-strømkilder, for eksempel AC-DC strømforsyningskretser.
AC-DC strømforsyningskretser er delt inn i to deler. Fronttrinnet av kretsen er vekselstrømskretsen, og baktrinnet er DC -kretsen, som er tvunget til å danne to jordledninger, den ene er AC Ground Wire, og den andre er DC Ground Wire.
AC -jordledningen fungerer som 0V referansepunkt for AC -kretsen, og DC -bakketråden fungerer som 0V referansepunkt for DC -kretsen. Vanligvis, for å forene en jordtråd GND i kretsen, vil ingeniøren koble AC Ground Wire til DC jordtråd gjennom en koblingskondensator eller induktor.
6. Earth Ground Wire Egnd
Sikkerhetsspenningen for menneskekroppen er under 36V. Hvis spenningen overstiger 36V påført menneskekroppen, vil det forårsake skade på menneskekroppen. Dette er en sikkerhetsansvarlig for ingeniører når du utvikler design av kretsprosjekter.
For å forbedre sikkerhetsfaktoren til kretsen bruker ingeniører generelt jordens bakketråd i høyspenning og høystrømsprosjekter, for eksempel husholdningsapparater som elektriske vifter, kjøleskap og TV-apparater. Kontakten med EGND -beskyttelsesfunksjonen er vist på figuren nedenfor.
Årsaken til at stikkontakter for husholdningsapparat har tre terminaler er fordi, selv om 220V vekselstrømskraft bare krever en levende ledning og en nøytral ledning, er den tredje terminalen for den beskyttende jordgrunnen (EGND).
De to terminalene brukes til levende og nøytrale ledninger på 220V -kraften, mens den tredje terminalen fungerer som den beskyttende jordgrunnen (EGND).
Det er viktig å merke seg at jordgrunnen (EGND) utelukkende er koblet til jorden og gir beskyttelse mot høyspenning. Den deltar ikke i kretsfunksjonaliteten og er ikke relatert til kretsens funksjon.
Derfor har Earth Ground (EGND) en tydelig elektrisk betydning fra andre typer bakken (GND) -forbindelser.
Utforske prinsippet om GND:
Ingeniører lurer kanskje på hvorfor det er så mange distinksjoner for bakkeforbindelser (GND) og hvorfor de trenger å introdusere flere funksjoner for GND.
Vanligvis forenkler ingeniører navngivningen av GND -tilkoblinger til bare "GND" uten differensiering i skjematiske design, noe som gjør det vanskelig å identifisere forskjellige kretsfunksjonelle grunner under PCB -layout. Følgelig er alle GND -tilkoblinger ganske enkelt sammenkoblet.
Selv om denne forenklede operasjonen er praktisk, fører den til en rekke problemer:
1. Signalinterferens:
Hvis forskjellige funksjonelle bakken (GND) -forbindelser er direkte sammenkoblede, kan høyeffektkretser som reiser gjennom bakken (GND) forstyrre 0V-referansepunktet (GND) for lav effektkretser, noe som resulterer i signal-krysstale mellom forskjellige kretsløp.
2. Signalnøyaktighet:
For analoge kretsløp er signalnøyaktighet en avgjørende evalueringsmetrikk. Å miste nøyaktigheten kompromitterer den opprinnelige funksjonelle betydningen av analoge kretsløp.
Bakken (CGND) til en vekselstrømforsyning svinger i en periodisk sinusformet bølgeform, noe som fører til at spenningen også svinger. I motsetning til DC -bakken (GND), som forblir konstant ved 0V.
Når forskjellige kretsløp (GND) -forbindelser er sammenkoblet, kan den sykliske svingningen av AC -bakken (CGND) påvirke endringene i den analoge bakken (AGND), og derved påvirke spenningsnøyaktigheten til analoge signaler.
3. EmcEksperiment:
Jo svakere signal, jo svakere den ytre elektromagnetiske strålingen (EMC). Jo sterkere signalet, jo sterkere den eksterne EMC.
Hvis forskjellige kretsløp (GND) tilkoblinger er sammenkoblet, forstyrrer bakken (GND) til en sterk signalkrets direkte med bakken (GND) til en svak signalkrets. Følgelig blir det opprinnelig svake elektromagnetiske strålingssignalet (EMC) en sterk kilde til elektromagnetisk stråling på utsiden, noe som gjør det mer utfordrende å håndtere EMC -eksperimenter.
4. Kretspålitelighet:
Jo færre tilkoblinger mellom kretssystemer, jo større er den uavhengige driftsevnen til hver krets. Motsatt, jo flere forbindelser, jo svakere er den uavhengige driftsevnen.
Tenk på to kretssystemer, A og B, uten kryss. Ytelsen til kretssystem A skal ikke påvirke den normale driften av kretssystem B, og omvendt.
Dette ligner på et par fremmede, der de emosjonelle endringene til en person ikke ville påvirke stemningen til den andre fordi de ikke har noen forbindelse.
Hvis forskjellige kretsløp (GND) tilkoblinger er koblet sammen i et kretssystem, legger det til en tilkoblingslenke som øker interferensen mellom kretsløp, og dermed reduserer påliteligheten til kretsdrift.
Shenzhen Anke PCB Co., Ltd
Post Time: DEC-05-2023
