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PCB技術

PCB技術 - PCB設計における単一点と多点接地

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PCB技術 - PCB設計における単一点と多点接地

PCB設計における単一点と多点接地

2021-10-24
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Author:Downs

単点接地と多点接地 PCB設計

GNDはワイヤの接地端子の略称である。接地線または0線を表します。

回路図及び回路基板上のGND(グランド)は、接地線または0線を表す。GNDは共通の端末、またはグラウンドを意味しますが、このグランドは実地ではありません。用途に想定されるグランドであり、電源は電源の負極である。それは地球と違う。時にはそれは地球に接続する必要がある場合は、特定の状況に応じて、必要はありません。

デバイスの信号グラウンドは、信号グランド基準点としてデバイス内の金属または金属の一部であってもよく、これはデバイス内の全ての信号に共通の基準電位を与える。

シングルポイント接地、多点接地、浮動地と混合接地があります。

シングルポイント接地は、回路システム全体の1つの物理的なポイントだけが接地基準点として定義され、接地される必要があるすべての他の点がこの点に直接接続されることを意味する。低周波回路では、配線と部品との間にあまり影響がない。通常、1 MHz未満の周波数の回路は、1点で接地する必要がある。

PCBボード

多点接地は、電子デバイスの各接地点がそれに最も近い接地面(すなわち、装置の金属底板)に直接接続されることを意味する。高周波回路では、寄生容量やインダクタンスの影響が大きい。一般に、10 MHzを超える周波数を有する回路は、多点接地を使用することが多い。

シングルポイント接地をご存知ですか, 多点接地, 浮遊地と混合接地 PCBレイアウト とデザイン

すなわち、回路のグランドは、導体なしで地球に接続されている。仮想グラウンド:接地されていないが、地面と同じポテンシャルを持つ点。

利点は、回路が地球の電気的性質に影響されないことである。フローティンググラウンドは、パワーグラウンド(強電界グラウンド)と信号グランド(弱電流グランド)との間の絶縁抵抗を非常に大きくすることができ、したがって、それは、共通接地インピーダンス回路結合に起因する電磁干渉を防止することができる。

不利な点は、回路が寄生容量の影響を受けやすいので、回路の接地電位が変化し、アナログ回路への誘導的な干渉が増加するということである。

“地球”は、電子技術の非常に重要な概念です。「土地」の分類や機能が多いので混乱しやすいので、「土地」の概念をまとめましょう。

「接地」とは機器内部の信号接地と機器接地を含む。つの概念は異なっており、目的も異なっている。「グラウンド」の古典的な定義は、回路またはシステムの基準として使用される等電位点または平面である

一つの信号「グランド」は、基準電位「接地」とも呼ばれ、ゼロ電位の基準点であり、回路信号ループの共通端である。

(1)直流接地:直流回路「接地」、ゼロ電位基準点。

(2)交流グラウンド:交流電力の中性線。それは接地線と区別されるべきである。

(3)パワーグラウンド:高電流ネットワークデバイスおよびパワーアンプデバイスのゼロ電位基準点。

アナロググラウンド:増幅器のゼロ電位基準点,サンプルホールド,A/D変換器,コンパレータ

(5)デジタルグラウンド:デジタル回路のゼロ電位基準点である論理グランドとも呼ばれる。

(6)「ホットグランド」:スイッチング電源は、電力周波数変圧器を使用する必要はなく、そのスイッチング回路の「接地」は、主電源グリッド(いわゆる「ホットグラウンド」)に関連している。

(7)コールドグラウンド:スイッチング電源の高周波トランスは入力端及び出力端を隔離するので;そして、そのフィードバック回路がしばしばフォトカプラを使用するので、それはフィードバック信号を送るだけでなく、両側の「地面」を隔離することができます;したがって、出力端は「コールドグラウンド」と呼ばれ、充電されない。

信号場

デバイスの信号グラウンドは、信号グランド基準点としてデバイス内の金属または金属の一部であってもよく、これはデバイス内の全ての信号に共通の基準電位を与える。

シングルポイント接地、多点接地、浮動地と混合接地があります。(ここでは浮動接地を主に紹介する)シングルポイント接地は、回路系全体の1つの物理点のみを接地基準点とし、接地する必要のある他の全ての点をこの点に直接接続することを意味する。低周波回路では、配線と部品との間にあまり影響がない。通常、1 MHz未満の周波数の回路は、1点で接地する必要がある。多点接地は、電子デバイスの各接地点がそれに最も近い接地面(すなわち、装置の金属底板)に直接接続されることを意味する。高周波回路では、寄生容量やインダクタンスの影響が大きい。通常、周波数は10 MHz以上の回路であり、しばしば使用する

多点接地。すなわち、回路のグランドは、導体なしで地球に接続されている。仮想の地面:接地されていないが、地面と同じポテンシャルを持っている点。利点は、回路が地球の電気的性質に影響されないことである。フローティンググラウンドは、パワーグラウンド(強電界グラウンド)と信号グランド(弱電流グランド)との間の絶縁抵抗を非常に大きくすることができ、したがって、それは、共通接地インピーダンス回路結合に起因する電磁干渉を防止することができる。不利な点は、回路が寄生容量の影響を受けやすいので、回路の接地電位が変化し、アナログ回路への誘導的な干渉が増加するということである。妥協することは、蓄積された電荷を解放するためにフローティンググラウンドと共通グラウンドとの間に大きなブリーダ抵抗器を接続することである。レリーズ抵抗器のインピーダンスを制御するために注意してください。

1:フローティング技術の応用

直流電源接地からの別のAC電力グラウンド

一般に、交流電源の中性線は接地されている。しかし、接地抵抗およびそれに流れる電流により、電源のゼロライン電位は、地球のゼロ電位ではない。また、交流電源の中性線に多くの妨害がある。交流電源グランドがDC電源グランドから切り離されない場合、それはDC電源およびそれ以降のDC回路の正常な操作に影響を及ぼす。したがって、直流電力グラウンドからAC電力グランドを分離するフローティング技術の使用は、AC電力グラウンドからの干渉を分離することができる。

アンプのフローティング技術

増幅器、特に小さい入力信号および高利得増幅器のために、入力端のいかなる小さな干渉信号も、異常な操作を引き起こすことができる。したがって、増幅器の浮動技術を使用することによって、干渉信号の入力を遮断し、増幅器の電磁両立性を改善することができる。

フローティング技術

1)浮体システムに流入するコモンモード干渉電流を低減するため,浮遊システムの接地抵抗を増加させようとする。

2) PCBメーカー 浮遊系の寄生容量に注意を払わなければならない. 高周波干渉信号は、依然として、寄生容量を介してフローティングシステムに結合され得る.

3)浮遊技術は,シールドやアイソレーションなどの電磁両立性技術と組み合わせて,より良い期待結果を達成しなければならない。

4)浮動技術を使用する場合,機器や人への静電気や電圧反撃の危険性に注意しなければならない。