电路中GND的分类

在pcb layout布线过程中,工程师都会面临不同的gnd地线处理。
在电路原理设计阶段,为了降低电路之间的互相干扰,工程师一般会引入不同的gnd地线,作为不同功能电路的0v参考点,形成不同的电流回路。
1 模拟地线agnd
模拟地线agnd,主要是用在模拟电路部分,如模拟传感器的adc采集电路,运算放大比例电路等等。
在这些模拟电路中,由于信号是模拟信号,是微弱信号,很容易受到其他电路的大电流影响。 如果不加以区分,大电流会在模拟电路中产生大的压降,会使得模拟信号失真,严重可能会造成模拟电路功能失效。
2 数字地线dgnd
数字地线dgnd,显然是相对模拟地线agnd而言,主要是用于数字电路部分,比如按键检测电路,usb通信电路,单片机电路等等。
之所以设立数字地线dgnd,是因为数字电路具有一个共同的特点,都属于离散型的开光量信号,只有数字“0”和数字“1”区分,如下图所示。
在由数字“0”电压跳变成数字“1”电压的过程中,或者由数字“1”电压跳变成数字“0”电压的过程中,电压产生了一个变化,根据麦克斯韦电磁理论,变化的电流周围会产生磁场,也就形成了对其他电路的emc辐射。
没办法,为了降低电路的emc辐射影响,必须使用一个单独的数字地线dgnd,让其他电路得到有效的隔离。
3 功率地线pgnd
模拟地线agnd也好,数字地线dgnd也罢,它们都是小功率电路。 在大功率电路中,如电机驱动电路,电磁阀驱动电路等等,也是存在一个单独的参考地线,这个参考地线叫做功率地线pgnd。
大功率电路,顾名思义,是电流比较大的电路。 很显然大的电流,容易造成不同功能电路之间的地偏移现象,如下图所示。
一旦电路中存在地偏移,那么原来的5v电压就可能不是5v了,而是变成了4v。 因为5v电压是参考gnd地线0v而言,如果地偏移使得gnd地线由0v抬升到了1v,那么之前的5v(5v-0v=5v)电压就变成了现在的4v(5v-1v=4v)了。
4 电源地线gnd
模拟地线agnd,和数字地线dgnd以及功率地线pgnd,都被归类为直流地线gnd。 这些不同种类的地线,最后都要汇集在一起,作为整个电路的0v参考地线,这个地线叫做电源地线gnd。
电源,是所有电路的能量来源。 所有电路工作需要的电压电流,均是来自电源。 因此电源的地线gnd,是所有电路的0v电压参考点。
这就是为什么其他类型的地线,无论是模拟地线agnd,数字地线dgnd还是功率地线pgnd,最后都需要与电源地线gnd汇集在一起。
5 交流地线cgnd
交流地线cgnd,一般是存在于含有交流电源的电路项目中,如ac-dc交流转直流电源电路。
ac-dc电源电路,分为两个部分。 电路中的前级是ac交流部分,电路中的后级是dc直流部分,这就被迫形成了两个地线,一个是交流地线,另一个是直流地线。
交流地线作为交流电路部分的0v参考点,直流地线作为直流电路部分的0v参考点。 通常为了在电路中统一一个地线gnd,工程师会将交流地线通过一个耦合电容或者电感与直流地线连接在一起。
6 大地地线egnd
人体的安全电压是在36v以下,超过36v的电压如果施加在人体身上,会导致人体受到损伤,这是工程师在开发设计电路项目方案的一个安全常识。
为了增强电路的安全系数,工程师一般在高压大电流的项目中使用大地的地线egnd,例如在家用电器电风扇、电冰箱、电视机等电路中。 具有大地地线egnd保护功能的插座,如下图所示。
家用电器的插座,为什么是3个接线端子? 220v交流电只需要火线和零线,两根就可以,那为什么插座是3个接线端子呢?
插座的3个接线端子,其中的两个端子是用于220v的火线和零线,另外一个端子就是起保护作用的大地地线egnd。
芯片哥需要重点指出的是大地地线egnd,它仅仅是连接到我们的地球,起到高压保护作用,没有参与项目电路功能,与电路功能无关。
所以大地地线egnd,与其他类型的地线gnd是存在明显电路含义区别的。


简述霍尔传感器在表类防拆检测中的应用
解开华为P30手机卖的这么贵、反响却这么火的秘诀
详解电动汽车换电模式发展的必要性
轨道电流检测IC——FP137/FP137A介绍
Pico Technology 拓展基于 PC 的混合信号示波器产品系列
电路中GND的分类
长江存储将提高NAND闪存芯片的出货量
2N3055太阳能电池可以产生多少电流?如何从12N2太阳能电池获得3055V?
电力电缆的质量与护套厚度之间的关系是什么
开关集成电路TL494介绍及其应用
实时全局光照技术支持开放世界游戏
气体检测仪正确使用方法是怎样的
松下在CES 2020上展示未来的出行服务、沉浸式娱乐、游戏转播等
PLC与工控机集成控制在汽车固定节检漏中的应用
太阳能热水器电路图大全(上水自控电路/SN8P1706/恒温电热水器)
DigiKey与Ambiq 合作在全球范围内分销其超低功耗半导体
并联机器人的应用理论、分类和特点
量子钻石原子力显微镜精彩亮相第十八届全国低温物理学术会议
零线带电的危害
西部数据闪存和硬盘收入环比增长20%以上