アースを正しく接続する方法。スキーム、説明

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アースを正しく接続する方法。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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リード

干渉は不要な信号の発生源であるため、ノイズとして分類できます。ノイズ耐性は、適切な接地、慎重な取り付け位置、およびシールドによって達成できます。適切なシールドの作業は非常に複雑になる可能性がありますが、1 つの単純な原則に要約できます (これらは決して簡単ではありません): 2) シールド導体は信号基準電圧 (信号グランド) に 3 回だけ接続する必要があります (近接場フィールドでの低周波干渉をシールドする場合、無線干渉をシールドする場合は、実験的に接地を選択することをお勧めします)。 XNUMX) シールドと信号グランドは、物理的に同じ点で電源に接地する必要があります。 XNUMX) 信号を運ぶすべての導体はシールド内に配置する必要があります。適切に設置することで、過度の混雑、シールドの有無にかかわらず長い信号経路、ワイヤの不必要な交差を回避する必要があります。言い換えれば、適切な設計慣行に従ってください。

接地

接地が不十分な場合、回路が不要な信号を拾う傾向があります。適切な接地の原則を定式化することは難しくありませんが、この原則に従うことが難しい場合があります。この原則は、次のように述べることができます。負荷電流が電源に流れるグランドは、信号グランド線と組み合わせずに、別のワイヤで実行する必要があります。

図上。図１は、この原則の実施例を示している。この接地のポイントは、多くの場合、負荷電流が信号電流よりも何倍も大きいということです。負荷電流は、断面積が十分に大きいワイヤでも流れるため、アースラインに電圧降下 (IR) が発生する可能性があります。これにより、このグランドラインに接続されている各オペアンプの基準電圧ラインの電圧が変化します。極端な場合、この潜在的な変化は数ミリボルトに達し、重大なエラーの原因となる可能性があります。

米。 1. 正しい接地スキーム (クリックして拡大)

AおよびB（丸で囲んだ） - 小さな電流が流れるアース線。 CおよびD（円内） - 大電流が流れるアース線。 3 - 接地出力。

接地の詳細

知っているように見える人でも真剣に受け止められていない XNUMX つのテクニックがあります。これは接地とシールドです。この領域で発生する可能性のある合併症の主な理由は、地面を介したいわゆるフィードバックループの形成にあります。

アースを正しく接続する方法
米。 1. 重大な結果につながる状況 - 広範囲にわたる接地電流 (a); 正しく接地してください (b)。

このような回路は、接地線を流れる電流によって形成されます。この電流により電圧降下が発生し、システムに信号として現れます。この状況を図に示します。ここでは、信号グランド、増幅器から電源への共通導体、および電源自体のグランド導体がグランド表面のさまざまな電流に接続されています。

アースを正しく接続する方法
米。 2.プリント回路基板上のアナログ回路とデジタル回路のアースを接続する方法。

接地面は、巨大な厚い銅片、接地自体、または大きな金属板である可能性がありますが、それでも問題が解決されたという確信はありません。「グランド」が細いワイヤの場合、ほぼ確実にグランドを介したフィードバック回路の問題が発生します。

図に示す場合。図２に示すように、大電流（わずか数ミリアンペアの「大」電流）は、点ＢとＣの間で電圧降下を引き起こす。これは、増幅器の入力でのＤＣ信号として解釈することができる。入力信号はA点と増幅器の入力ラインの間にあると考えることができますが、増幅器への実際の入力はC点に対する電圧です。

接地の必要性についてはよく話しますが、接地点が多すぎる場合もあるようです。最良の状況は、図に示すように単一の接地点です。 1b. この場合、地面を介したフィードバックループの形成は除外されるか、少なくとも大幅に妨げられます。
米。 2.は、プリント回路基板上にプリント導体のパターンを設計するときにこれを行う方法を示しています。さまざまな回路からの接地導体は、ボードのエンドコネクタのXNUMX点に収束します。より高い電流の場合、XNUMX本の並列リードが使用されます。

文学

L.フォルケンベリー「オペアンプとリニアICの応用」
J.カー「電子機器の設計と製造」M.、「ミール」1980

出版物: cxem.net

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