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회로에서 GND의 본질
동안PCB 레이아웃공정, 엔지니어는 다른 GND 처리에 직면하게됩니다.
왜 그런 일이 발생합니까? 회로 회로도 설계 단계에서 회로 간의 상호 간섭을 줄이기 위해 엔지니어는 일반적으로 다른 기능 회로에 대한 0V 기준점으로 다른 GND 지상 와이어를 도입하여 다른 전류 루프를 형성합니다.
GND 지상 와이어의 분류 :
1. 아날로그 그라운드 와이어 Agnd
아날로그 그라운드 와이어 AGND는 주로 아날로그 센서의 ADC 획득 회로, 작동 증폭기 비율 회로 등과 같은 아날로그 회로 부품에 사용됩니다.
이러한 아날로그 회로에서 신호는 아날로그 신호이자 약한 신호이므로 다른 회로의 큰 전류에 의해 쉽게 영향을받습니다. 구별되지 않으면 큰 전류는 아날로그 회로에서 큰 전압 방울을 생성하여 아날로그 신호가 왜곡되고 잠재적으로 아날로그 회로 기능이 실패하게됩니다.
2. 디지털지면 와이어 dgnd
아날로그 접지 와이어 AGND에 비해 Digital Ground Wire DGND는 주로 주요 감지 회로, USB 통신 회로,와 같은 디지털 회로 부품에 주로 사용됩니다.마이크로 컨트롤러 회로, 등.
Digital Ground Wire DGND를 설정하는 이유는 디지털 회로가 공통된 기능을 가지고 있기 때문에 아래 그림과 같이 "0"과 "1"을 구별하는 개별 스위치 신호입니다.
전압 과정에서 "0"에서 "1"또는 "1"에서 "0"으로 변경되는 과정에서 전압은 변화를 생성합니다. Maxwell Electromagnetic 이론에 따르면, 변화하는 전류는 그 주위에 자기장을 생성하여 다른 회로에 EMC 방사선을 형성합니다.
회로에 대한 EMC 방사선의 영향을 줄이려면 별도의 디지털 접지 와이어 DGND를 사용하여 다른 회로에 효과적인 분리를 제공해야합니다.
3. 파워 그라운드 와이어 PGND
아날로그 그라운드 와이어 AGND 또는 디지털 접지 와이어 DGND이든, 모두 저전력 회로입니다. 모터 드라이브 회로, 전자기 밸브 드라이브 회로와 같은 고전력 회로에는 전원 접지 와이어 PGND라는 별도의 기준 접지 와이어도 있습니다.
고출력 회로이름에서 알 수 있듯이 전류가 비교적 큰 회로입니다. 분명히 큰 전류는 다른 기능 사이에 쉽게 접지 오프셋을 유발할 수 있습니다.회로.
회로에지면 오프셋이 있으면 원래 5V 전압은 더 이상 5V가 아니라 4V가 될 수 있습니다. 5V 전압은 0V 기준 GND 접지 와이어와 관련이 있기 때문입니다. 지면 오프셋으로 인해 GND가 0V에서 1V로 상승하면 이전 5V 전압 (5V-0V = 5V)이 4V (5V-1V = 4V)가됩니다.
4. 전원 공급 장치 접지선 GND
아날로그 그라운드 와이어 AGND, 디지털 접지 와이어 DGND 및 전원 접지 와이어 PGND는 모두 DC 그라운드 와이어 GND로 분류됩니다. 이러한 다양한 유형의 지상 와이어는 전원 공급 장치 접지 와이어 GND라고하는 전체 회로의 0V 참조 접지 와이어로 함께 수집해야합니다.
전원 공급 장치는 모든 회로의 에너지 원입니다. 회로가 작동하는 데 필요한 모든 전압 및 전류는 전원 공급 장치에서 나온 것입니다. 따라서 전원 공급 장치의 접지 와이어 GND는 모든 회로의 0V 전압 기준점입니다.
그렇기 때문에 아날로그 그라운드 와이어 AGND, 디지털 접지 와이어 DGND 또는 전원 접지 와이어 PGND이든 다른 유형의 접지 와이어를 모두 전원 공급 장치 접지 와이어 GND와 함께 수집해야합니다.
5. AC지면 와이어 CGND
AC지면 와이어 CGND는 일반적으로 AC-DC 전원 공급 장치 회로와 같은 AC 전원이있는 회로에서 발견됩니다.
AC-DC 전원 공급 장치 회로는 두 부분으로 나뉩니다. 회로의 전면 단계는 AC 회로이며, 후면 단계는 DC 회로이며, 이는 2 개의 지상 와이어를 형성해야하며, 하나는 AC 접지 와이어이고, 다른 하나는 DC 접지 와이어입니다.
AC 접지 와이어는 AC 회로 부분의 0V 기준점 역할을하며 DC 접지 와이어는 DC 회로 부분의 0V 기준점 역할을합니다. 일반적으로 회로에서 접지 와이어 GND를 통일하기 위해 엔지니어는 AC 접지 와이어를 커플 링 커패시터 또는 인덕터를 통해 DC 접지선에 연결합니다.
6. 지구 접지 와이어 egnd
인체의 안전 전압은 36V 미만입니다. 전압이 인체에 적용되는 36V를 초과하면 인체에 해를 끼칠 것입니다. 이것은 회로 프로젝트 설계를 개발할 때 엔지니어에게 안전 상식입니다.
회로의 안전 계수를 향상시키기 위해 엔지니어는 일반적으로 전기 팬, 냉장고 및 텔레비전과 같은 가정용 기기와 같은 고전압 및 고전류 프로젝트에서 Earth Ground Wire EGND를 사용합니다. EGND 보호 기능이있는 소켓은 아래 그림에 나와 있습니다.
가정용 기기 소켓에 3 개의 터미널이있는 이유는 220V AC 전력이 생생한 와이어와 중립선 만 필요하지만 세 번째 단자는 보호 지구 (EGND)를위한 것이기 때문입니다.
2 개의 터미널은 220V 전력의 살아있는 중립 전선에 사용되며, 세 번째 터미널은 보호 지구 (EGND) 역할을합니다.
지구 접지 (EGND)는 지구에만 연결되어 있으며 고전압에 대한 보호를 제공한다는 점에 유의해야합니다. 회로 기능에 참여하지 않으며 회로 기능과 관련이 없습니다.
따라서 지구 접지 (EGND)는 다른 유형의 지상 (GND) 연결과는 다른 전기적 중요성을 갖습니다.
GND의 원리 탐색 :
엔지니어는 왜 GND (Ground) 연결에 많은 차이가있는 이유와 GND에 대한 여러 기능을 도입 해야하는 이유를 궁금해 할 수 있습니다.
일반적으로 엔지니어는 도식 디자인의 차별화없이 GND 연결의 이름을 "GND"로 단순화하여 PCB 레이아웃 중에 다른 회로 기능적 근거를 식별하기가 어렵습니다. 결과적으로 모든 GND 연결은 단순히 상호 연결됩니다.
이 단순화 된 작업은 편리하지만 일련의 문제로 이어집니다.
1. 신호 간섭 :
다른 기능 접지 (GND) 연결이 직접 상호 연결되는 경우,지면을 통과하는 고전력 회로 (GND)는 저전력 회로의 0V 기준점 (GND)을 방해하여 다른 회로 간의 신호 크로스 토크를 초래할 수 있습니다.
2. 신호 정확도 :
아날로그 회로의 경우 신호 정확도는 중요한 평가 메트릭입니다. 정확도를 잃으면 아날로그 회로의 원래 기능적 중요성이 손상됩니다.
AC 전원 공급 장치의지면 (CGND)은 주기적 정현파 파형으로 변동하여 전압이 변동합니다. 0V에서 일정하게 유지되는 DC 그라운드 (GND)와 달리.
다른 회로 접지 (GND) 연결이 상호 연결되면 AC 접지 (CGND)의 주기적 변동이 아날로그 접지 (AGND)의 변화에 영향을 줄 수있어 아날로그 신호의 전압 정확도에 영향을 줄 수 있습니다.
3. EMC실험:
신호가 약화 될수록 외부 전자기 방사선 (EMC)이 약합니다. 신호가 강할수록 외부 EMC가 강해집니다.
다른 회로 접지 (GND) 연결이 상호 연결된 경우, 강한 신호 회로의 접지 (GND)는 약한 신호 회로의 접지 (GND)를 직접 방해합니다. 결과적으로, 원래 약한 전자기 방사선 (EMC) 신호는 외부에 대한 전자기 방사선의 강력한 공급원이되어 EMC 실험을 처리하기가 더 어려워집니다.
4. 회로 신뢰성 :
회로 시스템 간의 연결이 적을수록 각 회로의 독립적 인 작동 능력이 커집니다. 반대로 연결이 많을수록 독립적 인 운영 능력이 약합니다.
교차로없이 두 개의 회로 시스템 A 및 B를 고려하십시오. 회로 시스템 A의 성능은 회로 시스템 B의 정상 작동에 영향을 미치지 않아야하며 그 반대도 마찬가지입니다.
이것은 한 사람의 정서적 변화가 연결이 없기 때문에 다른 사람의 기분에 영향을 미치지 않는 한 쌍의 낯선 사람과 유사합니다.
회로 시스템 내에서 다른 회로 접지 (GND) 연결이 상호 연결된 경우 회로 간의 간섭을 증가시키는 연결 링크가 추가되어 회로 작동의 신뢰성이 줄어 듭니다.
Shenzhen Anke Pcb Co., Ltd
시간 후 : DEC-05-2023
