Post:info@anke-pcb.com
Whatapp/wechat: 008618589033832
Skype: Sannyduanbsp
Kärnan i GND i kretsar
UnderPCB -layoutingProcess, ingenjörer kommer att möta olika GND -behandlingar.
Varför händer det? I den schematiska konstruktionsfasen, för att minska ömsesidig störning mellan kretsar, introducerar ingenjörer i allmänhet olika GND -marktrådar som 0V -referenspunkter för olika funktionella kretsar och bildar olika strömslingor.
Klassificering av GND -markledningar:
1. Analog jordtråd AGND
Analog jordtråd AGND används huvudsakligen i den analoga kretsdelen, såsom ADC -förvärvskretsen för analoga sensorer, operationell förstärkningsförhållanden krets, etc.
I dessa analoga kretsar, eftersom signalen är en analog signal och en svag signal, påverkas den lätt av de stora strömmarna i andra kretsar. Om de inte skiljer, kommer stora strömmar att producera stora spänningsdroppar i den analoga kretsen, vilket gör att den analoga signalen förvrängs och potentiellt gör att den analoga kretsfunktionen misslyckas.
2. Digital jordtråd DGND
Digital jordtråd DGND, uppenbarligen i förhållande till analog jordtråd AGND, används främst i den digitala kretsdelen, såsom nyckeldetekteringskretsar, USB -kommunikationskretsar,mikrokontrollretsarosv.
Anledningen till att ställa in den digitala jordtråden DGND är att digitala kretsar har en gemensam funktion, som är diskret switch -signal endast skiljer mellan "0" och "1", som visas i figuren nedan.
Under spänningsprocessen som ändras från "0" till "1" eller från "1" till "0" ger spänningen en förändring. Enligt den elektromagnetiska teorin Maxwell kommer den förändrade strömmen att producera ett magnetfält runt den och bilda EMC -strålning på andra kretsar.
För att minska påverkan av EMC -strålning på kretsar måste en separat digital jordtråd DGND användas för att ge effektiv isolering för andra kretsar.
3. Power Ground Wire PGND
Oavsett om det är analog jordtråd AGND eller digital jordtråd DGND, är de båda lågeffektkretsar. I högeffektkretsar, såsom motordrivningskretsar, elektromagnetiska ventildrivkretsar, finns det också en separat referensjordtråd som kallas Power-jordtråd PGND.
HögeffektkretsarSom namnet antyder är kretsar med relativt stora strömmar. Uppenbarligen kan stora strömmar enkelt orsaka markförskjutning mellan olika funktionellakrets.
När det är markförskjutning i kretsen kanske den ursprungliga 5V -spänningen inte är 5V längre, men blir 4V. Eftersom 5V -spänningen är relativt 0V -referens GND -jordtråden. Om markförskjutningen får GND att stiga från 0V till 1V, blir den föregående 5V-spänningen (5V-0V = 5V) 4V (5V-1V = 4V) nu.
4. Strömförsörjning av jordtråd GND
Analog jordtråd AGND, digital jordtråd DGND och Power Ground Wire PGND klassificeras alla som DC marktråd GND. Dessa olika typer av markledningar måste alla samlas in som 0V -referensjordtråd för hela kretsen, kallad kraftförsörjning av jordtråd GND.
Strömförsörjningen är energikällan för alla kretsar. All spänning och ström som krävs för att kretsen ska fungera är från strömförsörjningen. Därför är jordtråden GND för strömförsörjningen 0V -spänningsreferenspunkten för alla kretsar.
Det är därför andra typer av markledningar, oavsett om de är analog jordtråd AGND, digital jordtråd DGND eller Power Ground Wire PGND, måste alla samlas in tillsammans med kraftförsörjningen GND.
5. AC jordtråd cgnd
AC-jordtråden CGND finns vanligtvis i kretsar med växelströmskällor, såsom AC-DC-strömförsörjningskretsar.
AC-DC strömförsörjningskretsar är uppdelade i två delar. Kretsens främre steg är AC -kretsen, och baksteget är DC -kretsen, som tvingas bilda två jordtrådar, en är AC -jordtråden, och den andra är DC -jordtråden.
AC -jordtråden fungerar som 0V -referenspunkt för AC -kretsdelen, och DC -jordtråden fungerar som 0V -referenspunkt för DC -kretsdelen. Vanligtvis, för att förena en jordtråd GND i kretsen, kommer ingenjören att ansluta växelströmsledningen till DC -jordtråden genom en kopplingskondensator eller induktor.
6. Jord jordtråd Egnd
Säkerhetsspänningen för människokroppen är under 36V. Om spänningen överstiger 36V som appliceras på människokroppen kommer det att orsaka skada på människokroppen. Detta är en säkerhets sunt förnuft för ingenjörer när man utvecklar Circuit Project Designs.
För att förbättra säkerhetsfaktorn för kretsen använder ingenjörer i allmänhet jordnättråden EGND i högspänning och högströmsprojekt, såsom hushållsapparater som elektriska fläktar, kylskåp och tv-apparater. Uttaget med EGND -skyddsfunktionen visas i figuren nedan.
Anledningen till att hushållsapparatuttagen har tre terminaler är att även om 220V växelström endast kräver en levande tråd och en neutral tråd, är den tredje terminalen för den skyddande jorden (EGND).
De två terminalerna används för de levande och neutrala ledningarna i 220V -kraften, medan den tredje terminalen fungerar som den skyddande jorden (EGND).
Det är viktigt att notera att jordmarken (EGND) enbart är ansluten till jorden och ger skydd mot högspänning. Den deltar inte i kretsfunktionen och är inte relaterad till kretsens funktion.
Därför har jordmarken (EGND) en distinkt elektrisk betydelse från andra typer av markförbindelser (GND).
Utforska principen för GND:
Ingenjörer kanske undrar varför det finns så många distinktioner för mark (GND) -anslutningar och varför de behöver introducera flera funktioner för GND.
Vanligtvis förenklar ingenjörer namnet på GND -anslutningar till bara "GND" utan differentiering i schematiska mönster, vilket gör det svårt att identifiera olika kretsfunktionella grunder under PCB -layout. Följaktligen är alla GND -anslutningar helt enkelt sammankopplade.
Även om denna förenklade operation är bekväm, leder den till en serie problem:
1. Signalstörningar:
Om olika funktionella markanslutningar (GND) är direkt sammankopplade, kan högeffektkretsar som reser genom marken (GND) störa 0V-referenspunkten (GND) av lågeffektkretsar, vilket resulterar i signalövergång mellan olika kretsar.
2. Signalnoggrannhet:
För analoga kretsar är signalnoggrannhet en avgörande utvärderingsmetrisk. Förlorande noggrannhet äventyrar den ursprungliga funktionella betydelsen av analoga kretsar.
Marken (CGND) för en växelströmsförsörjning fluktuerar i en periodisk sinusformad vågform, vilket orsakar att dess spänning också fluktuerar. Till skillnad från DC -marken (GND), som förblir konstant vid 0V.
När olika kretsmark (GND) -anslutningar är sammankopplade kan den cykliska fluktuationen av AC -marken (CGND) påverka förändringarna i den analoga marken (AGND), vilket påverkar spänningsnoggrannheten för analoga signaler.
3. EmcExperimentera:
Ju svagare signalen, desto svagare den yttre elektromagnetiska strålningen (EMC). Ju starkare signalen, desto starkare är den yttre EMC.
Om olika kretsmark (GND) anslutningar är sammankopplade stör marken (GND) en stark signalkrets direkt med marken (GND) för en svag signalkrets. Följaktligen blir den ursprungligen svaga elektromagnetiska strålningssignalen (EMC) -signalen en stark källa till elektromagnetisk strålning på utsidan, vilket gör det mer utmanande att hantera EMC -experiment.
4. Kretsens tillförlitlighet:
Ju färre anslutningar mellan kretssystem, desto större är den oberoende driftsförmågan för varje krets. Omvänt, ju fler anslutningar, desto svagare är den oberoende driftsförmågan.
Tänk på två kretssystem, A och B, utan några korsningar. Prestandan för kretssystem A bör inte påverka den normala driften av kretssystem B och vice versa.
Detta liknar ett par främlingar, där de känslomässiga förändringarna av en person inte skulle påverka stämningen hos den andra eftersom de inte har någon koppling.
Om olika kretsmark (GND) -anslutningar är sammankopplade i ett kretssystem lägger det till en anslutande länk som ökar störningen mellan kretsar, vilket minskar tillförlitligheten i kretsdrift.
Shenzhen Anke PCB Co., Ltd
Posttid: dec-05-2023
