Пошта:info@anke-pcb.com
WhatApp/WeChat: 008618589033832
Skype: Sannyduanbsp
Суштината на GND во кола
За време наРаспоред на PCBПроцес, инженерите ќе се соочат со различни третмани со GND.
Зошто се случува тоа? Во фазата на шематско дизајнирање на колото, со цел да се намали меѓусебното мешање помеѓу кола, инженерите генерално воведуваат различни жици на GND копнени како 0V референтни точки за различни функционални кола, формирајќи различни јамки на струјата.
Класификација на GND копнени жици:
1. Аналогна земја жица агнд
Аналогната жица на земјата AGND главно се користи во делот на аналогното коло, како што е колото за стекнување ADC на аналогни сензори, коло за оперативен засилувач, итн.
Во овие аналогни кола, бидејќи сигналот е аналоген сигнал и слаб сигнал, лесно е под влијание на големите струи на други кола. Ако не се разликуваат, големите струи ќе произведат големи капки на напон во аналогното коло, предизвикувајќи аналогниот сигнал да се искриви и потенцијално да предизвика да пропадне функцијата на аналогното коло.
2. Дигитална земја жица DGND
Дигитална земја жица DGND, очигледно во однос на аналогната жица AGND, главно се користи во делот на дигиталното коло, како што се кола за откривање на клучеви, USB комуникациски кола,Кола за микроконтролер, итн.
Причината за поставување на дигиталната жица на земјата DGND е дека дигиталните кола имаат заедничка карактеристика, што е дискретен сигнал за прекинувач само што се разликува помеѓу "0" и "1", како што е прикажано на сликата подолу.
За време на процесот на промена на напонот од „0“ во „1“ или од „1“ во „0“, напонот произведува промена. Според електромагнетната теорија на Максвел, менувањето на струјата ќе произведе магнетно поле околу неа, формирајќи EMC зрачење на други кола.
За да се намали влијанието на зрачењето на ЕМС врз кола, мора да се користи посебна дигитална жица за земја DGND за да се обезбеди ефективна изолација за други кола.
3. жица за напојување PGND
Без разлика дали станува збор за аналогна жица на земја AGND или дигитална земја жица DGND, тие се и кола со мала моќност. Кај кола со голема моќност, како што се кола на моторни погони, кола со електромагнетски вентили, има и посебна жица за референца наречена Power Ground Wire PGND.
Кола со голема моќност, како што сугерира името, се кола со релативно големи струи. Очигледно, големите струи можат лесно да предизвикаат неутрализирање на земјата помеѓу различните функционалникола.
Откако ќе се офсет на земја во колото, оригиналниот 5V напон може да не биде 5V, но станете 4V. Бидејќи 5V напонот е во однос на 0V референтната жица GND. Ако офсет на земјата предизвикува GND да се зголеми од 0V на 1V, тогаш претходниот 5V напон (5V-0V = 5V) станува 4V (5V-1V = 4V) сега.
4. жица за напојување со електрична енергија gnd
Аналогна жица AGND, дигитална жица за земја DGND и Power Ground Wire PGND се класифицирани како DC Ground Wire GND. Овие различни видови на жици на земја мора да бидат собрани заедно како 0V референтна жица за целото коло, наречена жица за напојување GND.
Снабдувањето со електрична енергија е извор на енергија за сите кола. Целиот напон и струјата потребна за работа на колото се од напојувањето. Затоа, gnd на жицата на напојувањето е референтна точка од 0V напон за сите кола.
Ова е причината зошто другите видови на жици на земја, без разлика дали се аналогни жици на земја, дигитална жица за жица DGND или жица за напојување PGND, сите мора да се соберат заедно со жицата за напојување.
5.
CGND на жицата со наизменична струја се наоѓа во кола со извори на електрична енергија, како што се кола за напојување AC-DC.
Колите за напојување AC-DC се поделени на два дела. Предната фаза на колото е AC коло, а задната фаза е DC колото, кое е принудено да формира две жици на земја, едната е жица со наизменична струја, а другата е жицата DC.
Wireицата на AC земјата служи како референтна точка за 0V за делот за наизменична струја, а жицата DC земја служи како референтна точка 0V за делот DC Coar. Обично, со цел да се обедини gnd на жицата во колото, инженерот ќе ја поврзе жицата на наизменична струја со жицата DC преку кондензатор или индуктор за спојување.
6. Земјинска жица EGND
Безбедносниот напон за човечкото тело е под 36V. Ако напонот надминува 36V применет на човечкото тело, тоа ќе предизвика штета на човечкото тело. Ова е безбедносен здрав разум за инженерите при развивање на дизајни на проекти за кола.
За подобрување на безбедносниот фактор на колото, инженерите генерално ја користат жицата на земјата EGND во високонапонски и високи тековни проекти, како што се уреди за домаќинства, како што се електрични вентилатори, фрижидери и телевизори. Приклучокот со функцијата за заштита на EGND е прикажан на сликата подолу.
Причината зошто приклучоците за апарати за домаќинства имаат три терминали е затоа што, иако моќта од 220V AC бара само жива жица и неутрална жица, третиот терминал е за заштитната земја на земјата (EGND).
Двата терминали се користат за живи и неутрални жици со моќност од 220V, додека третиот терминал служи како заштитна земја на земјата (EGND).
Важно е да се напомене дека земјата на земјата (EGND) е единствено поврзана со земјата и обезбедува заштита од висок напон. Не учествува во функционалноста на колото и не е поврзано со функцијата на колото.
Затоа, земјата на земјата (EGND) има различно електрично значење од други видови на врски (GND) врски.
Истражување на принципот на GND:
Инженерите можеби се прашуваат зошто има толку многу разлики за врските (GND) врски и зошто треба да воведат повеќе функции за GND.
Обично, инженерите го поедноставуваат именувањето на GND врските со само „GND“ без диференцијација во шематските дизајни, што го отежнува идентификувањето на функционалните основи на колото за време на распоредот на PCB. Како резултат на тоа, сите GND врски се едноставно меѓусебно поврзани.
Иако оваа поедноставена операција е погодна, таа доведува до низа проблеми:
1. Мешање на сигнал:
Ако различни функционални врски (GND) врски се директно меѓусебно поврзани, кола со голема моќност кои патуваат низ земјата (GND) можат да се мешаат во референтната точка од 0V (GND) на кола со мала моќност, што резултира во сигнална крстосница помеѓу различни кола.
2 Точност на сигналот:
За аналогни кола, точноста на сигналот е клучна метрика за проценка. Губењето точност го компромитира оригиналното функционално значење на аналогните кола.
Земјата (CGND) на напојување со наизменична струја се менува во периодична синусоидна бранова форма, предизвикувајќи да се менува и неговиот напон. За разлика од теренот DC (GND), што останува константно на 0V.
Кога врските со различна коло (GND) се меѓусебно поврзани, цикличната флуктуација на наизменичната струја (CGND) може да влијае на промените во аналогното тло (AGND), со што ќе влијае на точноста на напонот на аналогните сигнали.
3. ЕМСЕксперимент:
Колку е послаб сигналот, толку е послаб надворешното електромагнетно зрачење (ЕМС). Колку е посилен сигналот, толку е посилен надворешниот ЕМС.
Ако врските со различни коло (GND) се меѓусебно поврзани, земјата (GND) на силното сигнално коло директно се меша во земјата (GND) на слабото коло на сигналот. Како резултат на тоа, првично слабиот сигнал за електромагнетно зрачење (EMC) станува силен извор на електромагнетно зрачење однадвор, што го прави повеќе предизвик да се справи со експериментите со ЕМС.
4. Сигурност на колото:
Колку помалку врски помеѓу системите за кола, толку е поголема независната оперативна способност на секое коло. Спротивно на тоа, колку повеќе врски, толку е послаба независната оперативна способност.
Размислете за два кола системи, А и Б, без никакви пресеци. Перформансите на системот за кола А не треба да влијаат на нормалното работење на системот за кола Б и обратно.
Ова е слично на пар странци, каде емоционалните промени на едното лице не би влијаеле на расположението на другата затоа што тие немаат врска.
Ако врските со различна коло (GND) се меѓусебно поврзани во рамките на системот за кола, додава врска за поврзување што го зголемува мешањето помеѓу кола, со што се намалува веродостојноста на работата на колото.
Shenzhen Anke PCB Co., Ltd
Време на објавување: Дек-05-2023
