Post:info@anke-pcb.com
Whatapp/WeChat: 008618589033832
Skype: Sannyduanbsp
Essensen af GND i kredsløb
UnderPCB -layoutingProces, ingeniører står over for forskellige GND -behandlinger.
Hvorfor sker det? I kredsløbsskematisk designfase introducerer ingeniører for at reducere gensidig interferens mellem kredsløb generelt forskellige GND -jordledninger som 0V -referencepunkter for forskellige funktionelle kredsløb, hvilket danner forskellige strømsløjfer.
Klassificering af GND -jordledninger:
1. Analog jordtråd agnd
Analog jordtråd AGND bruges hovedsageligt i den analoge kredsløbsdel, såsom ADC -erhvervelseskredsløb for analoge sensorer, operationelle forstærkerforholdskredsløb osv.
I disse analoge kredsløb, da signalet er et analogt signal og et svagt signal, påvirkes det let af de store strømme i andre kredsløb. Hvis de ikke kan skelnes, vil store strømme producere store spændingsfald i det analoge kredsløb, hvilket får det analoge signal til at blive forvrænget og potentielt få den analoge kredsløbsfunktion til at mislykkes.
2. digital jordtråd DGND
Digital jordtråd DGND, åbenlyst i forhold til analog jordtråd AGND, bruges hovedsageligt i den digitale kredsløbsdel, såsom nøgledetektionskredsløb, USB -kommunikationskredsløb,Mikrokontrollerkredsløbosv.
Årsagen til opsætning af den digitale jordtråd DGND er, at digitale kredsløb har en fælles funktion, som er diskret switch -signal, der kun skelnes mellem "0" og "1", som vist på figuren herunder.
Under processen med spænding, der skifter fra "0" til "1" eller fra "1" til "0", producerer spændingen en ændring. I henhold til Maxwell -elektromagnetisk teori vil den skiftende strøm producere et magnetfelt omkring det og danne EMC -stråling på andre kredsløb.
For at reducere virkningen af EMC -stråling på kredsløb skal en separat digital jordtråd DGND bruges til at tilvejebringe effektiv isolering til andre kredsløb.
3. Power Ground Wire PGND
Uanset om det er analog jordtråd AGND eller digital jordtråd DGND, er de begge lav effekt kredsløb. I højeffektkredsløb, såsom motordrevkredsløb, elektromagnetiske ventildrevskredsløb, er der også en separat referencestråd kaldet Power Ground Wire PGND.
Højeffektkredsløb, som navnet antyder, er kredsløb med relativt store strømme. Det er klart, at store strømme let kan forårsage jordforskydning mellem forskellige funktionellekredsløb.
Når der er malet forskydning i kredsløbet, er den originale 5V -spænding muligvis ikke 5V længere, men bliver 4V. Fordi 5V -spændingen er i forhold til 0V -referencen GND -jordledningen. Hvis den jordforskydning får GND til at stige fra 0V til 1V, bliver den foregående 5V-spænding (5V-0V = 5V) nu 4V (5V-1V = 4V).
4. strømforsyning jordtråd GND
Analog jordtråd AGND, digital jordtråd DGND og Power Ground Wire PGND er alle klassificeret som DC jordtråd GND. Disse forskellige typer jordledninger skal alle opsamles sammen som 0V -referencestråd for hele kredsløbet, kaldet strømforsyning jordtråd GND.
Strømforsyningen er energikilden til alle kredsløb. Al den spænding og strøm, der kræves for, at kredsløbet fungerer, er fra strømforsyningen. Derfor er strømforsyningens gæld af strømforsyningen 0V -spændingsreferencepunktet for alle kredsløb.
Dette er grunden til, at andre typer jordledninger, uanset om de er analoge jordtråd AGND, digital jordtråd DGND eller Power Ground Wire PGND, skal alle indsamles sammen med strømforsyningens jordtråd GND.
5. AC Ground Wire CGND
AC-jordtråden CGND findes generelt i kredsløb med AC-strømkilder, såsom AC-DC strømforsyningskredsløb.
AC-DC strømforsyningskredsløb er opdelt i to dele. Den forreste fase af kredsløbet er vekselstrømskredsløbet, og bagstadiet er DC -kredsløbet, der er tvunget til at danne to jordledninger, den ene er vekselstrømslaget, og den anden er DC -jordledningen.
AC -jordledningen fungerer som 0V -referencepunktet for AC -kredsløbsdelen, og DC -jordledningen fungerer som 0V -referencepunktet for DC -kredsløbsdelen. For at forene en jordtråd GND i kredsløbet vil ingeniøren forbinde AC -jordledningen til DC -jordledningen gennem en koblingskondensator eller induktor.
6. Jorden jordtråd EGND
Sikkerhedsspændingen for menneskelig krop er under 36V. Hvis spændingen overstiger 36V, der påføres den menneskelige krop, vil den forårsage skade på den menneskelige krop. Dette er en sund sund fornuft for ingeniører, når man udvikler kredsløbsprojektdesign.
For at forbedre kredsløbets sikkerhedsfaktor bruger ingeniører generelt jordtråden EGND i højspændings- og højstrømsprojekter, såsom husholdningsapparater som elektriske fans, køleskabe og fjernsyn. Socket med EGND -beskyttelsesfunktionen er vist på figuren herunder.
Årsagen til, at husholdningsapparatets stikkontakter har tre terminaler, er fordi, selvom 220V AC -strøm kun kræver en levende ledning og en neutral ledning, er den tredje terminal til den beskyttende jordgrund (EGND).
De to terminaler bruges til levende og neutrale ledninger af 220V -effekten, mens den tredje terminal fungerer som den beskyttende jordgrund (EGND).
Det er vigtigt at bemærke, at Earth Ground (EGND) udelukkende er forbundet med Jorden og giver beskyttelse mod højspænding. Det deltager ikke i kredsløbsfunktionaliteten og er ikke relateret til kredsløbets funktion.
Derfor har Earth Ground (EGND) en tydelig elektrisk betydning fra andre typer jordforbindelser (GND).
Undersøgelse af princippet om GND:
Ingeniører kan undre sig over, hvorfor der er så mange sondringer for Jord (GND) -forbindelser, og hvorfor de har brug for at introducere flere funktioner til GND.
Normalt forenkler ingeniører navngivningen af GND -forbindelser til bare "GND" uden differentiering i skematisk design, hvilket gør det vanskeligt at identificere forskellige kredsløbsfunktionelle grunde under PCB -layout. Derfor er alle GND -forbindelser simpelthen forbundet.
Selvom denne forenklede operation er praktisk, fører det til en række problemer:
1. Signalinterferens:
Hvis forskellige funktionelle jordforbindelser (GND) er direkte forbundet med højeffektkredsløb, der kører gennem jorden (GND), kan forstyrre 0V-referencepunktet (GND) af lav effekt kredsløb, hvilket resulterer i signalkrydsningsstale mellem forskellige kredsløb.
2. Signalnøjagtighed:
For analoge kredsløb er signalnøjagtighed en afgørende evalueringsmetrik. At miste nøjagtighed kompromitterer den oprindelige funktionelle betydning af analoge kredsløb.
Jorden (CGND) af en AC -strømforsyning svinger i en periodisk sinusformet bølgeform, hvilket får dens spænding til at svinge også. I modsætning til DC -jorden (GND), som forbliver konstant ved 0V.
Når forskellige kredsløbsgrund (GND) -forbindelser er forbundet med det cykliske udsving i AC -jord (CGND) kan påvirke ændringerne i den analoge jord (AGND), hvilket påvirker spændingsnøjagtigheden af analoge signaler.
3. EMCEksperiment:
Jo svagere signalet, jo svagere den eksterne elektromagnetiske stråling (EMC). Jo stærkere signalet er, jo stærkere er den ydre EMC.
Hvis forskellige kredsløbsgrund (GND) -forbindelser er forbundet, griber jorden (GND) af et stærkt signalkredsløb direkte med jorden (GND) af et svagt signalkredsløb. Følgelig bliver det oprindeligt svage elektromagnetiske stråling (EMC) signal en stærk kilde til elektromagnetisk stråling udefra, hvilket gør det mere udfordrende at håndtere EMC -eksperimenter.
4. kredsløb pålidelighed:
Jo færre forbindelser mellem kredsløbssystemer er, jo større er den uafhængige driftsevne for hvert kredsløb. Omvendt, jo flere forbindelser, jo svagere den uafhængige driftsevne.
Overvej to kredsløbssystemer, A og B, uden kryds. Udførelsen af kredsløbssystem A bør ikke påvirke den normale drift af kredsløbssystem B, og vice versa.
Dette ligner et par fremmede, hvor de følelsesmæssige ændringer af den ene person ikke ville påvirke stemningen for den anden, fordi de ikke har nogen forbindelse.
Hvis forskellige kredsløbsgrund (GND) -forbindelser er forbundet med et kredsløbssystem, tilføjer det et forbindelseslink, der øger interferensen mellem kredsløb, hvilket reducerer pålideligheden af kredsløbsdrift.
Shenzhen Anke PCB Co., Ltd
Posttid: DEC-05-2023
