PCB-Neuigkeiten - Analyse von vier Erdungsmodi im PCB Design

GND ist die Abkürzung für das Erdende einer Stromleitung. Stellt die Boden- oder Nulllinie dar.

GND (Ground) on the circuit diagram and Leiterplatte represents the Ground or 0 line. GND ist das gemeinsame Ende der GND. Es ist ein hypothetischer Grund für die Anwendung, und für die Macht, Es ist ein negativer Pol der Macht. Es ist anders als die Erde. Manchmal muss man es mit der Erde verbinden, manchmal nicht, je nach Situation. Die Signalmasseg der Ausrüstung kann ein Punkt in der Ausrüstung oder ein Stück Metall als Erdungsbezugspunkt des Signals sein, das ein gemeinsames Referenzpotential für alle Signale in der Anlage bietet. Es gibt Einzelpunkt-Erdung, Mehrpunkterdung, schwimmende Erdung und hybride Erdung. Einzelpunkt-Erdung bezieht sich darauf, dass nur ein physikalischer Punkt im gesamten Schaltungssystem als Erdungsbezugspunkt definiert ist, und alle anderen zu geerdenden Punkte sind direkt mit diesem Punkt verbunden. In Niederfrequenzschaltungen, Es gibt keine große Wirkung zwischen der Verkabelung und den Komponenten. Allgemein, Schaltungen mit Frequenzen unter 1MHz werden an einem Punkt geerdet.

Mehrpunkt-Erdung bedeutet, dass jeder Erdungspunkt eines elektronischen Geräts direkt mit der nächsten Erdungsebene (d. h. der Metallgrundplatte des Geräts) verbunden ist. In Hochfrequenzschaltungen sind parasitäre Kapazität und Induktivität wichtiger. Mehrpunkt-Erdung wird normalerweise für Schaltungen mit einer Frequenz größer als 10MHz verwendet.

Analyse von vier Erdungsmodi im PCB Design

Schwimmende Masse, das heißt, die Masse der Schaltung hat keine Leiterverbindung zur Masse. Virtueller Boden: ein Punkt, der nicht geerdet ist, sondern mit Boden gleichwertig ist.

Sein Vorteil ist, dass die Schaltung nicht durch geoelektrische Leistung beeinträchtigt wird. Schwimmende Masse macht den Isolationswiderstand zwischen Leistungserde (starke elektrische Masse) und Signalerde (schwache elektrische Masse) sehr groß, so dass es elektromagnetische Störungen verhindert, die durch Schaltungskopplung der gemeinsamen Erdimpedanz verursacht werden.

Sein Nachteil ist, dass die Schaltung durch die parasitäre Kapazität beeinflusst wird, wodurch sich das Massepotenzial der Schaltung ändert und die induktive Interferenz zur analogen Schaltung erhöht wird.

Die Erde ist ein sehr wichtiges Konzept in der Elektroniktechnik. Da es viele Arten von Klassifizierung und Funktionen von "Boden" gibt, ist es leicht zu verwechseln, so dass das Konzept von "Boden" zusammengefasst wird.

"Erdung" bezieht sich auf die Signalerdung im Inneren des Geräts und die Geräteerdung. Die beiden Konzepte sind unterschiedlich und der Zweck ist unterschiedlich. Die klassische Definition von "Masse" ist "der equipotentiale Punkt oder die Ebene, die als Referenz einer Schaltung oder eines Systems dient".

A: Signal "Masse", auch als Referenz "Masse" bekannt, ist der Bezugspunkt des Nullpotentials, stellt aber auch das gemeinsame Ende der Schaltungssignalschleife dar.

(1) Gleichstrom-Masse: Gleichstrom-Schaltung "Masse", Nullpotential-Bezugspunkt.

(2) Ac: neutrale AC-Linie. Sollte vom Boden unterschieden werden.

(3) Leistungsmasse: Nullpotential-Bezugspunkt von Hochstromnetzgeräten und Leistungsverstärkern.

(4) Analog: Nullpotential-Bezugspunkte von Verstärkern, Samplern, A/D-Wandlern und Komparatoren.

(5) Digital: auch logisch genannt, ist der Nullpotential-Bezugspunkt der digitalen Schaltung.

(6) "heiße Erde": Schaltnetzteil ohne Leistungsfrequenztransformator, die "Masse" des Schaltkreises und des kommunalen Stromnetzes, die sogenannte "heiße Erde", wird geladen.

(7) "kalte Erde": weil der Hochfrequenztransformator des Schaltnetzteils das Eingangs- und Ausgangsende isoliert; Und wegen seiner Rückkopplungsschaltung, die häufig verwendet wird Optokoppler, kann nicht nur Rückkopplungssignal übertragen, sondern auch die beiden Seiten der "Masse"-Isolierung; So wird die Masse am Ausgang die "kalte Erde" genannt, und sie hat keine Ladung.

Die Signalmasse

Die Signalerdung der Ausrüstung kann ein Punkt in der Ausrüstung oder ein Stück Metall als Erdungsbezugspunkt des Signals sein, das ein gemeinsames Bezugspotential für alle Signale in der Ausrüstung bereitstellt.

Es gibt Einpunkt-Erdung, Mehrpunkt-Erdung, schwimmende Erdung und Hybrid-Erdung. (Schwimmende Masse wird hauptsächlich hier eingeführt) Einzelpunkt-Erdung bezieht sich auf das gesamte Schaltungssystem nur ein physikalischer Punkt ist definiert als Erdungsbezugspunkt, alle anderen zu geerdenden Punkte sind direkt mit diesem Punkt verbunden. In Niederfrequenzschaltungen gibt es nicht viel Effekt zwischen der Verkabelung und den Komponenten. Grundsätzlich werden Schaltungen mit Frequenzen unter 1MHz an einem Punkt geerdet. Mehrpunkt-Erdung bedeutet, dass jeder Erdungspunkt eines elektronischen Geräts direkt mit der nächsten Erdungsebene (d. h. der Metallgrundplatte des Geräts) verbunden ist. In Hochfrequenzschaltungen sind parasitäre Kapazität und Induktivität wichtiger. Normalerweise verwendet in Schaltungen mit Frequenzen größer als 10MHz

Mehrpunkt-Erdung. Schwimmende Masse, das heißt, die Masse der Schaltung hat keine Leiterverbindung zur Masse. "Virtueller Boden: ein Punkt, der nicht geerdet ist, sondern mit Masse gleichwertig ist." Sein Vorteil ist, dass die Schaltung nicht durch geoelektrische Leistung beeinträchtigt wird. Schwimmende Erde macht den Isolationswiderstand zwischen Energieerde (starker elektrischer Gro

und) und Signalerde (schwache elektrische Masse) sehr groß, so dass es elektromagnetische Störungen verhindert, die durch Schaltungskopplung der Gleicherdimpedanz verursacht werden. Sein Nachteil ist, dass die Schaltung durch die parasitäre Kapazität beeinflusst wird, wodurch sich das Massepotenzial der Schaltung ändert und die induktive Interferenz zur analogen Schaltung erhöht wird. Ein Kompromiss besteht darin, einen großen Entladungswiderstand zwischen der schwimmenden Masse und der gemeinsamen Masse zu verbinden, um die akkumulierte Ladung freizugeben. Achten Sie auf den Widerstand des Steuerfreigabewiderstandes, zu niedriger Widerstand wirkt sich auf die Qualifizierung des Ausrüstungsleckstroms aus.

1: Anwendung der schwimmenden Technologie

Eine Ac-Stromquelle ist von der DC-Stromquelle getrennt

Im Allgemeinen ist die neutrale Linie der Wechselstromversorgung geerdet. Das Nullleitungspotenzial der Stromversorgung ist jedoch nicht das Nullpotential der Erde aufgrund des Vorhandenseins von Erdungswiderstand und Strom, der durch sie fließt. Darüber hinaus gibt es oft viele Interferenzen auf der neutralen Leitung der Wechselstromversorgung. Wenn Wechselstrom- und Gleichstromquelle nicht getrennt sind, wird der normale Betrieb der Gleichstromversorgung und des nachfolgenden Gleichstromkreises beeinträchtigt. Daher kann die Interferenz von der Erdungsleitung der Wechselstromleistung durch die schwimmende Technologie isoliert werden, die die Wechselstromquelle von der Gleichstromquelle trennt.

Floating Technologie des B Verstärkers

Bei Verstärkern, insbesondere bei kleinen Eingangssignalen und Verstärkern mit hoher Verstärkung, kann jedes kleine Störsignal am Eingang zu anormalem Betrieb führen. Daher kann die schwimmende Technologie des Verstärkers das Störsignal blockieren und die elektromagnetische Verträglichkeit des Verstärkers verbessern.

C Materien, die Aufmerksamkeit in der schwimmenden Technik benötigen

1) Versuchen Sie, den Isolationswiderstand des schwimmenden Systems zum Boden zu verbessern, um den Gleichtaktstörungsstrom in das schwimmende System zu reduzieren.

2) Achten Sie auf die parasitäre Kapazität des schwimmenden Systems zum Boden. Hochfrequente Störsignale können durch die parasitäre Kapazität weiterhin an das schwimmende System gekoppelt werden.

3) Die schwimmende Technologie muss mit elektromagnetischen Verträglichkeitstechnologien wie Abschirmung und Isolierung kombiniert werden, um bessere erwartete Ergebnisse zu erzielen.

4) Bei der Verwendung der schwimmenden Technologie sollte auf den Schaden von statischer Elektrizität und Spannungsgegenangriff auf Ausrüstung und menschlichen Körper geachtet werden.

2: gemischte Erdung

Durch Mischerdung kann das Erdungssystem bei niedrigen und hohen Frequenzen unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, was in breitbandempfindlichen Schaltungen erforderlich ist. Der Kondensator hat eine hohe Impedanz zu Niederfrequenz und Gleichstrom, wodurch die Bildung von Masseschleifen zwischen den beiden Modulen vermieden wird. Wenn Sie die Gleichstrommasse von der HF-Masse trennen, verbinden Sie die Gleichstrommasse jedes Teilsystems mit der HF-Masse durch einen Kondensator von 10,100nF. Die beiden Erdungen sollten an einem Punkt niedriger Impedanz verbunden werden, und der Verbindungspunkt sollte an dem Punkt gewählt werden, an dem das Flip Rate (DI/DT) Signal vorhanden ist.

Zweitens: Ausrüstungsgelände

In der Ingenieurpraxis werden neben der sorgfältigen Betrachtung der Signalerdung innerhalb der Ausrüstung in der Regel die Signalerdung der Ausrüstung, das Chassis und die Erde miteinander verbunden, mit der Erde als Erdungsbezugspunkt der Ausrüstung. Der Zweck der Geräteerdung ist

1) Schutzerde, Schutzerdung ist, eine gute elektrische Verbindung zwischen der Metallschale (oder Rahmen) und der Erdungseinrichtung herzustellen, die während des normalen Betriebs der Ausrüstung nicht aufgeladen wird. Eine Art von Verkabelung, die entwickelt wurde, um die menschliche Sicherheit zu schützen. Ein Ende der Schutzleitung "Masse" ist mit der elektrischen Hülle verbunden und das andere Ende ist zuverlässig mit der Erde verbunden.

2) Antistatische Erdung, entladen Sie die akkumulierte Ladung auf dem Chassis, vermeiden Sie die Ladungsakkumulation, um das Potenzial des Chassis zu erhöhen, was zu instabilen Schaltungsarbeiten führt.

3) Schirmen Sie den Boden ab, um die potenzielle Änderung der Ausrüstung zur Erde unter der Einwirkung der externen elektromagnetischen Umgebung zu vermeiden, die zu instabilen Ausrüstungsarbeiten führt.

Darüber hinaus gibt es Blitzschutz-Erdung und Audio in der Audio-Spezialerde und so weiter.