Barua:info@anke-pcb.com
Whatapp/WeChat: 008618589033832
Skype: sannyduanbsp
Kiini cha GND katika mizunguko
Wakati waMpangilio wa PCBMchakato, wahandisi watakabiliwa na matibabu tofauti ya GND.
Kwa nini hiyo hufanyika? Katika awamu ya muundo wa mzunguko, ili kupunguza kuingiliwa kwa pande zote kati ya mizunguko, wahandisi kwa ujumla huanzisha waya tofauti za GND kama alama za kumbukumbu za 0V kwa mizunguko tofauti ya kazi, na kutengeneza vitanzi tofauti vya sasa.
Uainishaji wa waya za ardhi za GND:
1. Analog ya waya wa Agnd
AGND ya AGND ya Analog hutumiwa hasa katika sehemu ya mzunguko wa analog, kama mzunguko wa upatikanaji wa ADC wa sensorer za analog, mzunguko wa uendeshaji wa amplifier, nk.
Katika mizunguko hii ya analog, kwa kuwa ishara ni ishara ya analog na ishara dhaifu, huathiriwa kwa urahisi na mikondo mikubwa ya mizunguko mingine. Ikiwa haijatofautishwa, mikondo mikubwa itatoa matone makubwa ya voltage kwenye mzunguko wa analog, na kusababisha ishara ya analog kupotoshwa na uwezekano wa kusababisha kazi ya mzunguko wa analog kutofaulu.
2. Digital Wire DGND
DGND ya waya ya ardhini, dhahiri jamaa na analog ya waya wa agnd, hutumiwa sana katika sehemu ya mzunguko wa dijiti, kama mizunguko muhimu ya kugundua, mizunguko ya mawasiliano ya USB,Mizunguko ya Microcontroller, nk.
Sababu ya kuanzisha DGND ya waya ya ardhini ni kwamba mizunguko ya dijiti ina sifa ya kawaida, ambayo ni ishara ya kubadili tu kati ya "0" na "1", kama inavyoonyeshwa kwenye takwimu hapa chini.
Wakati wa mchakato wa mabadiliko ya voltage kutoka "0" hadi "1" au kutoka "1" hadi "0", voltage hutoa mabadiliko. Kulingana na nadharia ya Electromagnetic ya Maxwell, mabadiliko ya sasa yatatoa uwanja wa sumaku kuzunguka, na kutengeneza mionzi ya EMC kwenye mizunguko mingine.
Ili kupunguza athari za mionzi ya EMC kwenye mizunguko, waya tofauti za ardhi za dijiti lazima zitumike kutoa kutengwa kwa mizunguko mingine.
3. Power Ground Wire Pgnd
Ikiwa ni waya wa ardhini wa analog au waya wa ardhini wa dijiti, zote ni mizunguko ya nguvu ya chini. Katika mizunguko yenye nguvu ya juu, kama mizunguko ya gari la gari, mizunguko ya gari la umeme, pia kuna waya tofauti ya kumbukumbu inayoitwa Power Ground Wire PGND.
Mizunguko ya nguvu ya juu, kama jina linavyoonyesha, ni mizunguko iliyo na mikondo mikubwa. Kwa wazi, mikondo mikubwa inaweza kusababisha kukabiliana na ardhi kwa urahisi kati ya kazi tofautimizunguko.
Mara tu kuna kukabiliana na ardhi katika mzunguko, voltage ya asili ya 5V inaweza kuwa 5V tena, lakini kuwa 4V. Kwa sababu voltage ya 5V ni sawa na waya wa kumbukumbu ya 0V GND. Ikiwa kukabiliana na ardhi husababisha GND kuongezeka kutoka 0V hadi 1V, basi voltage ya 5V ya zamani (5V-0V = 5V) inakuwa 4V (5V-1V = 4V) sasa.
4. Ugavi wa umeme Gnd Gnd
Agnd ya waya ya analog, waya wa ardhini wa dijiti DGND, na nguvu ya waya ya waya wote wameainishwa kama waya wa ardhi wa DC. Aina hizi tofauti za waya za ardhini lazima zote zikusanywe pamoja kama waya wa kumbukumbu ya 0V kwa mzunguko mzima, unaoitwa umeme wa umeme GND.
Ugavi wa umeme ndio chanzo cha nishati kwa mizunguko yote. Voltage yote na ya sasa inahitajika kwa mzunguko kufanya kazi ni kutoka kwa usambazaji wa umeme. Kwa hivyo, waya wa ardhi wa umeme wa usambazaji wa umeme ni sehemu ya kumbukumbu ya 0V kwa mizunguko yote.
Hii ndio sababu aina zingine za waya za ardhini, iwe ni waya wa ardhini wa analog, waya wa ardhini wa dijiti au nguvu ya waya ya waya, lazima zote zikusanywe pamoja na waya wa umeme wa GND.
5. AC ya waya ya AC CGND
CGND ya ardhi ya AC kwa ujumla hupatikana katika mizunguko na vyanzo vya nguvu vya AC, kama mizunguko ya usambazaji wa umeme wa AC-DC.
Duru za usambazaji wa umeme wa AC-DC zimegawanywa katika sehemu mbili. Hatua ya mbele ya mzunguko ni mzunguko wa AC, na hatua ya nyuma ni mzunguko wa DC, ambayo inalazimishwa kuunda waya mbili za ardhi, moja ni waya wa ardhi wa AC, na nyingine ni waya wa ardhi wa DC.
Waya ya ardhi ya AC hutumika kama sehemu ya kumbukumbu ya 0V kwa sehemu ya mzunguko wa AC, na waya wa ardhi wa DC hutumika kama sehemu ya kumbukumbu ya 0V kwa sehemu ya mzunguko wa DC. Kawaida, ili kuunganisha waya wa ardhi kwenye mzunguko, mhandisi ataunganisha waya wa ardhi wa AC na waya wa ardhi wa DC kupitia capacitor au inductor.
6. Ardhi ya ardhi ya waya Egnd
Voltage ya usalama kwa mwili wa mwanadamu iko chini ya 36V. Ikiwa voltage inazidi 36V inatumika kwa mwili wa mwanadamu, itasababisha madhara kwa mwili wa mwanadamu. Hii ni akili ya kawaida ya usalama kwa wahandisi wakati wa kuunda miundo ya mradi wa mzunguko.
Ili kuongeza sababu ya usalama wa mzunguko, wahandisi kwa ujumla hutumia waya wa ardhini katika miradi ya hali ya juu na ya hali ya juu, kama vifaa vya nyumbani kama vile mashabiki wa umeme, jokofu, na televisheni. Soketi iliyo na kazi ya ulinzi ya EGND imeonyeshwa kwenye takwimu hapa chini.
Sababu ya soketi za vifaa vya kaya kuwa na vituo vitatu ni kwa sababu, ingawa nguvu ya 220V AC inahitaji waya wa moja kwa moja na waya wa upande wowote, terminal ya tatu ni ya ardhi ya kinga (EGND).
Vituo viwili hutumiwa kwa waya za kuishi na zisizo za upande wa nguvu ya 220V, wakati terminal ya tatu hutumika kama ardhi ya kinga ya ardhi (EGND).
Ni muhimu kutambua kuwa ardhi ya ardhi (EGND) imeunganishwa tu na Dunia na hutoa kinga dhidi ya voltage kubwa. Haishiriki katika utendaji wa mzunguko na haihusiani na kazi ya mzunguko.
Kwa hivyo, ardhi ya ardhi (EGND) ina umuhimu tofauti wa umeme kutoka kwa aina zingine za miunganisho ya ardhi (GND).
Kuchunguza kanuni ya GND:
Wahandisi wanaweza kujiuliza ni kwanini kuna tofauti nyingi za miunganisho ya ardhi (GND) na kwa nini wanahitaji kuanzisha kazi nyingi kwa GND.
Kawaida, wahandisi hurahisisha kumtaja miunganisho ya GND kuwa "GND" tu bila kutofautisha katika miundo ya skimu, na inafanya kuwa ngumu kutambua misingi tofauti ya kazi wakati wa mpangilio wa PCB. Kwa hivyo, miunganisho yote ya GND imeunganishwa tu.
Ingawa operesheni hii iliyorahisishwa ni rahisi, inaongoza kwa safu ya shida:
1. Uingiliaji wa ishara:
Ikiwa viunganisho tofauti vya kazi (GND) vimeunganishwa moja kwa moja, mizunguko ya nguvu ya juu inayosafiri kupitia ardhi (GND) inaweza kuingiliana na nukta ya kumbukumbu ya 0V (GND) ya mizunguko ya nguvu ya chini, na kusababisha ishara crosstalk kati ya mizunguko tofauti.
2. Usahihi wa ishara:
Kwa mizunguko ya analog, usahihi wa ishara ni metric muhimu ya tathmini. Kupoteza usahihi kunasababisha umuhimu wa kazi wa mizunguko ya analog.
Ardhi (CGND) ya usambazaji wa umeme wa AC hubadilika katika wimbi la sinusoidal mara kwa mara, na kusababisha voltage yake kubadilika pia. Tofauti na ardhi ya DC (GND), ambayo inabaki mara kwa mara kwa 0V.
Wakati miunganisho tofauti ya mzunguko (GND) imeunganishwa, kushuka kwa mzunguko wa ardhi ya AC (CGND) kunaweza kuathiri mabadiliko katika ardhi ya analog (AGND), na hivyo kuathiri usahihi wa voltage ya ishara za analog.
3. EMCJaribio:
Ishara dhaifu, dhaifu ya mionzi ya nje ya umeme (EMC). Ishara yenye nguvu, nguvu ya nje ya EMC.
Ikiwa miunganisho tofauti ya mzunguko (GND) imeunganishwa, ardhi (GND) ya mzunguko wa ishara kali huingilia moja kwa moja na ardhi (GND) ya mzunguko dhaifu wa ishara. Kwa hivyo, ishara ya asili dhaifu ya mionzi ya umeme (EMC) inakuwa chanzo kikali cha mionzi ya umeme kwa nje, na kuifanya kuwa changamoto zaidi kushughulikia majaribio ya EMC.
4. Kuegemea kwa mzunguko:
Viunganisho vichache kati ya mifumo ya mzunguko, uwezo mkubwa wa kufanya kazi wa kila mzunguko. Kinyume chake, miunganisho zaidi, dhaifu uwezo wa kufanya kazi huru.
Fikiria mifumo miwili ya mzunguko, A na B, bila makutano yoyote. Utendaji wa mfumo wa mzunguko A haupaswi kuathiri operesheni ya kawaida ya mfumo wa mzunguko B, na kinyume chake.
Hii ni sawa na jozi ya wageni, ambapo mabadiliko ya kihemko ya mtu mmoja hayangeathiri hali ya mwingine kwa sababu hawana uhusiano.
Ikiwa miunganisho tofauti ya mzunguko wa mzunguko (GND) imeunganishwa ndani ya mfumo wa mzunguko, inaongeza kiunga kinachounganisha ambacho huongeza kuingiliwa kati ya mizunguko, na hivyo kupunguza kuegemea kwa operesheni ya mzunguko.
Shenzhen Anke PCB Co, Ltd.
Wakati wa chapisho: Desemba-05-2023
