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サーキットのGNDの本質
の間PCBレイアウトプロセス、エンジニアはさまざまなGND治療に直面します。
なぜそれが起こるのですか？回路概略設計フェーズでは、回路間の相互干渉を減らすために、エンジニアは一般に、異なる機能回路の0V基準点として異なるGNDグランドワイヤを導入し、異なる電流ループを形成します。
GNDグランドワイヤの分類：
1。アナロググラウンドワイヤーAgnd
アナロググラウンドワイヤAGNDは、主にアナログセンサーのADC取得回路、動作増幅器比回路など、アナログ回路部品で使用されます。
これらのアナログ回路では、信号はアナログ信号と弱い信号であるため、他の回路の大きな電流によって簡単に影響を受けることができます。際立っていない場合、大きな電流はアナログ回路に大きな電圧降下を生成し、アナログ信号が歪んでおり、潜在的にアナログ回路機能が故障します。
2。デジタルグラウンドワイヤDGND
明らかにアナロググラウンドワイヤーAGNDと比較して、デジタルグラウンドワイヤDGNDは、主にキー検出回路、USB通信回路などのデジタル回路部品で使用されています。マイクロコントローラー回路、など
デジタルグラウンドワイヤDGNDをセットアップする理由は、デジタル回路に共通の機能があることです。これは、下の図に示すように、「0」と「1」を区別する離散スイッチ信号です。
「0」から「1」から「1」から「0」に変化する電圧の過程で、電圧は変化を生成します。 Maxwellの電磁理論によれば、変化する電流はその周りに磁場を生成し、他の回路にEMC放射を形成します。
回路へのEMC放射の影響を減らすには、他の回路に効果的な分離を提供するために、別のデジタル接地ワイヤDGNDを使用する必要があります。
3。パワーグラウンドワイヤPGND
アナロググラウンドワイヤーAGNDであろうとデジタルグラウンドワイヤーDGNDであろうと、どちらも低電力回路です。モータードライブ回路、電磁バルブ駆動回路などの高出力回路には、パワーグランドワイヤPGNDと呼ばれる個別の参照ワイヤーもあります。
高電力回路、名前が示すように、比較的大きな流れの回路です。明らかに、大きな電流は異なる機能間のグラウンドオフセットを簡単に引き起こす可能性があります回路.
回路に接地オフセットがあると、元の5V電圧はもう5Vではないかもしれませんが、4Vになります。 5V電圧は0V参照GNDグランドワイヤに関連しているためです。グラウンドオフセットがGNDを0Vから1Vに上昇させると、前の5V電圧（5V-0V = 5V）が4V（5V-1V = 4V）になります。
4。電源グラウンドワイヤGND
アナロググラウンドワイヤAGND、デジタルグラウンドワイヤDGND、およびパワーグランドワイヤPGNDはすべて、DCグランドワイヤGNDに分類されます。これらのさまざまな種類の挽いたワイヤはすべて、電源グラウンドワイヤGNDと呼ばれる回路全体の0V基準接地ワイヤーとして一緒に収集する必要があります。
電源は、すべての回路のエネルギー源です。回路が動作するために必要なすべての電圧と電流は、電源からのものです。したがって、電源の接地ワイヤGNDは、すべての回路の0V電圧基準点です。
これが、アナロググラウンドワイヤーAGND、デジタルグラウンドワイヤーDGND、またはパワーグラウンドワイヤーPGNDであろうと、他のタイプのグランドワイヤをすべて電源グラウンドワイヤGNDとともに収集する必要がある理由です。
5。ACグランドワイヤCGND
ACグランドワイヤCGNDは、一般に、AC-DC電源回路などのAC電源を備えた回路に見られます。
AC-DC電源回路は2つの部分に分かれています。回路のフロントステージはAC回路であり、バックステージはDC回路で、2つの挽いたワイヤを形成せざるを得ず、1つはACグランドワイヤ、もう1つはDCグランドワイヤです。
ACグランドワイヤは、AC回路部分の0V基準点として機能し、DCグランドワイヤはDC回路部分の0V基準点として機能します。通常、回路内の接地ワイヤGNDを統合するために、エンジニアはACグランドワイヤをカップリングコンデンサまたはインダクタを介してDCグランドワイヤに接続します。
6。アースグラウンドワイヤEGND
人体の安全電圧は36V未満です。電圧が人体に適用される36Vを超えると、人体に害を及ぼします。これは、回路プロジェクトの設計を開発する際のエンジニアにとって安全常識です。
回路の安全係数を強化するために、エンジニアは一般に、電力ファン、冷蔵庫、テレビなどの家電製品などの高電圧プロジェクトでアースグラウンドワイヤEGNDを使用します。 EGND保護機能を備えたソケットを下の図に示します。
家庭用電源ソケットに3つの端子がある理由は、220V AC電力にはライブワイヤとニュートラルワイヤが必要なもののみ、3番目の端子は保護地面（EGND）用であるためです。
2つの端子は、220V電力のライブおよびニュートラルワイヤに使用され、3番目の端子は保護地面（EGND）として機能します。
地球の地面（EGND）は地球にのみ接続されており、高電圧に対する保護を提供することに注意することが重要です。回路機能には関与せず、回路の機能とは無関係です。
したがって、地球の地面（EGND）は、他のタイプの地面（GND）接続から明確な電気的有意性を持っています。
GNDの原則を探る：
エンジニアは、なぜ地上（GND）接続に非常に多くの区別があるのか、なぜGNDに複数の機能を導入する必要があるのか疑問に思うかもしれません。
通常、エンジニアは、概略設計を区別せずに「GND」にGND接続の命名を簡素化するため、PCBレイアウト中に異なる回路機能の根拠を識別することが困難です。その結果、すべてのGND接続は単純に相互接続されています。
この単純化された操作は便利ですが、一連の問題につながります。
1。信号干渉：
異なる機能グラウンド（GND）接続が直接相互接続されている場合、地面（GND）を走行する高電力回路（GND）が低電力回路の0V基準点（GND）を妨害し、異なる回路間の信号クロストークをもたらす可能性があります。
2。信号精度：
アナログ回路の場合、信号精度は重要な評価メトリックです。精度を失うと、アナログ回路の元の機能的意義が損なわれます。
AC電源の地面（CGND）は、周期的な正弦波波形で変動し、その電圧も変動します。 DCグラウンド（GND）とは異なり、0Vで一定のままです。
異なる回路地面（GND）接続が相互接続されている場合、ACグランド（CGND）の周期的な変動がアナロググランド（AGND）の変化に影響を与える可能性があり、それによりアナログ信号の電圧精度に影響します。
3. EMC実験：
信号が弱いほど、外部電磁放射（EMC）が弱くなります。信号が強いほど、外部EMCが強くなります。
異なる回路地面（GND）接続が相互接続されている場合、強い信号回路の地面（GND）が弱い信号回路の地面（GND）に直接干渉します。その結果、元々は弱い電磁放射（EMC）シグナルは、外側への電磁放射の強力な供給源になり、EMC実験を処理する方が困難になります。
4。回路の信頼性：
回路システム間の接続が少ないほど、各回路の独立した動作能力が大きくなります。逆に、接続が多いほど、独立した運用能力が弱くなります。
交差点なしで、2つの回路システム、AとBを検討してください。回路システムAのパフォーマンスは、回路システムBの通常の動作に影響しないはずであり、その逆も同様です。
これは見知らぬ人のペアに似ています。そこでは、一方の人の感情的な変化は、つながりがないため、他の人の気分に影響しません。
回路システム内で異なる回路地面（GND）接続が相互接続されている場合、回路間の干渉を増加させる接続リンクを追加し、回路動作の信頼性を低下させます。
Shenzhen Anke Pcb Co.、Ltd
投稿時間：12月5日 - 2023年
