PCBニュース - シャシーグラウンド、デジタルグラウンドに関する知識

シャシーグラウンド、デジタルグラウンドなどについての知識。

Q 1 :なぜ接地されますか?
A：接地技術の導入は、当初、電気または電子機器が雷に打たれるのを防ぐための保護措置であった. 雷雷撃によって発生する雷電流を地上に導入することを目的とした, それによって建物を守る. 同時に, 接地はまた、個人の安全を守る有効な手段でもある.相線が何らかの原因（例えば電線の絶縁不良, ラインエイジング, など). コンタクトデバイスハウジング, 機器シェルには危険な電圧がある. 生成された故障電流は、PEラインを通ってグランドに流れる, それによって保護的役割を果たす. 電子通信と他のディジタル分野の発展, 接地システムにおける雷保護と安全性のみを考慮するのはもはや十分ではない. 例えば, 通信方式で, 多数のデバイス間のシグナルの相互接続は、各々のデバイスが基準基準グラウンドを信号参照グラウンドとして有することを必要とする. 電子機器の複雑さ, 信号周波数が高くなってきている. したがって, 接地設計上, 信号間の相互干渉などの電磁両立性問題に特に注意しなければならない. その他, 不適切な接地はシステムオペレーションの信頼性に深刻に影響する. 性と安定. 最近, 高速信号の信号戻り技術においても、「グランド」の概念が導入されている.

Q2: 接地の定義

A：現代の接地概念において, ラインエンジニア, この用語の意味は'線電圧の基準点'ですシステムデザイナー, それはしばしばキャビネットやラックです電気技術者, それは緑の安全接地線を意味するか、地球に接続します. より一般的な定義は「接地は電流源に戻る電流の低インピーダンス経路である」. これらの要件は「低インピーダンス」と「道路を通る」ことに注意してください.

Q3:共通接地記号

A：PE、pGND、FG保護接地またはシャーシ、BGNDまたはDC-RETURN-DC-48 V（+24 V）電源（バッテリ）還流、GND作業床、DGNDデジタル地上AGNDアナログ接地、LGND地雷防止接地

Q4: 適切な接地方法

A：接地方法はたくさんありますが、 シングルポイント接地を含む, 多点接地と混合接地. 単一点接地は、直列1点接地および並列1点接地に分割される. 一般的に言えば, 単点接地は簡単な回路に使用される, 異なる機能モジュール間の接地の区別, 及び低周波回路の場合は、多点接地または多層板（完全な接地層）を使用する必要があります。

Q5:信号還流と交差分割の紹介

A：電子信号に対して, 最も低いインピーダンス電流が地面に戻る経路を見つける必要がある, それで、この信号復帰に対処する方法は非常に重要になります.
ファースト, 公式によると, 放射強度はループ面積に比例することが知られている, それで, リフローが必要とする長い経路, ループが大きくなるほど, 外部放射線との干渉が大きいほど. したがって, pcb基板がレイアウトされると、電源回路と信号回路の面積をできるだけ小さくする必要がある.

二番目, 高速信号用, 良い信号帰還を与えると信号品質が保証できる. これは、pcb基板アップロード出力線の特性インピーダンスが通常、接地層（または電源層）に基づいて計算されるためである. この線のインピーダンスが連続して残ることができるように、近くの連続接地面がある. 線のセグメントの近くにグランドリファレンスがないならば, インピーダンスが変わる. 不連続インピーダンスは信号の完全性に影響する. したがって, 配線, 高速線は、接地面に近い層に割り当てられるべきである, または、1つまたは2つの接地線は、シールドの機能を再生し、近くのリターンを提供する高速線の横に歩いてください.

三番目, なぜ、我々は配線のとき、電源を横切って割らないようにしますか? これは、信号が異なる電力層を横切った後でもある, そのリターンパスは非常に長くなります、そして、それは簡単に干渉されます. もちろん, 電力供給を分けることはできない. 低速信号が可能です, 干渉が生成されるので、信号に比べて無視できます. 高速信号用, 注意深くチェックして越えないようにしなさい. 電源部の配線を調整できます. （これは多層板多電源の場合）

Q6: アナログ接地とデジタル接地を分離する理由, そしてそれを分離する方法?
回答：アナログとデジタル信号の両方が地面に戻る. デジタル信号が速く変わるので, デジタルグラウンドに起因するノイズは非常に大きいでしょう. アナログ信号には清浄な基準が必要である. アナロググランドとデジタルグラウンドが混ざられるならば, 雑音はアナログ信号に影響する.

一般的に言えば, アナロググランドとデジタルグラウンドは別々に扱われるべきです, そして、細い跡を通して一緒に接続される, または、一つの点で一緒に接続される. 一般的な考えは、デジタルグラウンドのノイズがアナロググラウンドに逃げるのを防ぐようにすることです. もちろん, これは、アナロググランドとデジタルグラウンドが分離されなければならない非常に厳しい要件ではない. アナログ部分の近くのデジタルグラウンドがまだ非常にきれいであるならば, 組み合わせることができます.

Q 7 :どのように信号を接地する PCBボード?
回答:一般的なデバイス, 最寄りの接地は最高です. 完全な平面で多層基板設計を採用した後, 一般的な信号を接地するのは非常に簡単です. 基本的な原理は、配線の連続性を確保し、過剰なホール数を減らすことであるグランドプレーンまたはパワープレーンに近い, など.

Q 8 :ボードのインターフェイスコンポーネントの接地方法?
回答:いくつかのボードには外部入出力インタフェースがあります, シリアルポートコネクタなど, ネットワークポートRJ 45コネクタ, など. 彼らの接地がうまく設計されないならば, また、通常の動作に影響します, ネットワークポート相互接続エラー.パケットロス, など. 外部電磁妨害源となる, ノイズをボードに外部に送る. 一般的に言えば, 独立したインターフェイスグランドは分離されます, そして、信号グランドとの接続は細いトレースで接続されるでしょう, そして、オームまたは小さい抵抗抵抗器は、直列に接続されることができる. 薄いトレースは、信号グランドノイズをインターフェースグラウンドに通過するのを阻止するために用いることができる. 同様に, インタフェースグラウンドとインタフェースパワーのフィルタリングは慎重に考慮すべきである.

Q 9シールド層付きシールド層の接地方法?
回答：シールドケーブルのシールド層は、信号グランドの代わりにボードのインターフェースグラウンドに接続されるべきである. これは信号グランドに様々なノイズがあるからです. シールド層が信号グランドに接続されている場合, ノイズ電圧は、シールド層22に沿ってコモンモード電流を駆動する. 外部干渉, したがって、不十分に設計されたケーブルは、一般に、電磁干渉の最大のノイズ出力源である. もちろん, 前提は、インターフェイスも非常にきれいです.

Q 10 :シャーシのpcb基板とシステムグラウンドの信号グラウンドは一緒に接続され、それからグランドに接続されるべきです?

回答：PCBの信号グランドとシャーシのシステムグラウンドは、最後に一緒に接続しなければなりません, そして電源コードの接地線を通してグランドに接続される.

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