మెయిల్:info@anke-pcb.com
వాటప్/వెచాట్: 008618589033832
స్కైప్: సన్నీదువాన్బస్ప్
సర్క్యూట్లలో GND యొక్క సారాంశం
సమయంలోపిసిబి లేఅవుటింగ్ప్రక్రియ, ఇంజనీర్లు వేర్వేరు GND చికిత్సలను ఎదుర్కొంటారు.
అది ఎందుకు జరుగుతుంది? సర్క్యూట్ స్కీమాటిక్ డిజైన్ దశలో, సర్క్యూట్ల మధ్య పరస్పర జోక్యాన్ని తగ్గించడానికి, ఇంజనీర్లు సాధారణంగా వేర్వేరు GND గ్రౌండ్ వైర్లను వేర్వేరు ఫంక్షనల్ సర్క్యూట్ల కోసం 0V రిఫరెన్స్ పాయింట్లుగా పరిచయం చేస్తారు, వివిధ ప్రస్తుత ఉచ్చులు ఏర్పరుస్తారు.
GND గ్రౌండ్ వైర్ల వర్గీకరణ:
1. అనలాగ్ గ్రౌండ్ వైర్ అగ్ండ్
అనలాగ్ గ్రౌండ్ వైర్ AGND ప్రధానంగా అనలాగ్ సర్క్యూట్ భాగంలో ఉపయోగించబడుతుంది, అంటే ADC సముపార్జన సర్క్యూట్ ఆఫ్ అనలాగ్ సెన్సార్లు, ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్ రేషియో సర్క్యూట్ మొదలైనవి.
ఈ అనలాగ్ సర్క్యూట్లలో, సిగ్నల్ అనలాగ్ సిగ్నల్ మరియు బలహీనమైన సిగ్నల్ కాబట్టి, ఇది ఇతర సర్క్యూట్ల యొక్క పెద్ద ప్రవాహాల ద్వారా సులభంగా ప్రభావితమవుతుంది. వేరు చేయకపోతే, పెద్ద ప్రవాహాలు అనలాగ్ సర్క్యూట్లో పెద్ద వోల్టేజ్ చుక్కలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, దీనివల్ల అనలాగ్ సిగ్నల్ వక్రీకరించబడుతుంది మరియు అనలాగ్ సర్క్యూట్ ఫంక్షన్ విఫలమయ్యే అవకాశం ఉంది.
2. డిజిటల్ గ్రౌండ్ వైర్ DGND
డిజిటల్ గ్రౌండ్ వైర్ DGND, అనలాగ్ గ్రౌండ్ వైర్ AGND కి సంబంధించి, ప్రధానంగా డిజిటల్ సర్క్యూట్ భాగంలో ఉపయోగించబడుతుంది, కీ డిటెక్షన్ సర్క్యూట్లు, USB కమ్యూనికేషన్ సర్క్యూట్లు,మైక్రోకంట్రోలర్ సర్క్యూట్లు, మొదలైనవి.
డిజిటల్ గ్రౌండ్ వైర్ DGND ని ఏర్పాటు చేయడానికి కారణం డిజిటల్ సర్క్యూట్లకు ఒక సాధారణ లక్షణం ఉంది, ఇది వివిక్త స్విచ్ సిగ్నల్, ఈ క్రింది చిత్రంలో చూపిన విధంగా "0" మరియు "1" మధ్య మాత్రమే వేరు చేయబడింది.
వోల్టేజ్ "0" నుండి "1" లేదా "1" నుండి "0" కు మారుతున్న ప్రక్రియలో, వోల్టేజ్ మార్పును ఉత్పత్తి చేస్తుంది. మాక్స్వెల్ విద్యుదయస్కాంత సిద్ధాంతం ప్రకారం, మారుతున్న ప్రవాహం దాని చుట్టూ అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది ఇతర సర్క్యూట్లలో EMC రేడియేషన్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.
సర్క్యూట్లపై EMC రేడియేషన్ యొక్క ప్రభావాన్ని తగ్గించడానికి, ఇతర సర్క్యూట్లకు సమర్థవంతమైన ఐసోలేషన్‌ను అందించడానికి ప్రత్యేక డిజిటల్ గ్రౌండ్ వైర్ DGND ను ఉపయోగించాలి.
3. పవర్ గ్రౌండ్ వైర్ పిజిఎన్డి
ఇది అనలాగ్ గ్రౌండ్ వైర్ AGND లేదా డిజిటల్ గ్రౌండ్ వైర్ DGND అయినా, అవి రెండూ తక్కువ-శక్తి సర్క్యూట్లు. మోటార్ డ్రైవ్ సర్క్యూట్లు, విద్యుదయస్కాంత వాల్వ్ డ్రైవ్ సర్క్యూట్లు వంటి అధిక-శక్తి సర్క్యూట్లలో, పవర్ గ్రౌండ్ వైర్ పిజిఎన్డి అని పిలువబడే ప్రత్యేక రిఫరెన్స్ గ్రౌండ్ వైర్ కూడా ఉంది.
అధిక-శక్తి సర్క్యూట్లు, పేరు సూచించినట్లుగా, సాపేక్షంగా పెద్ద ప్రవాహాలతో సర్క్యూట్లు. సహజంగానే, పెద్ద ప్రవాహాలు వేర్వేరు ఫంక్షనల్ మధ్య భూమి ఆఫ్‌సెట్‌ను సులభంగా కలిగిస్తాయిసర్క్యూట్లు.
సర్క్యూట్లో గ్రౌండ్ ఆఫ్‌సెట్ వచ్చిన తర్వాత, అసలు 5 వి వోల్టేజ్ ఇకపై 5 వి కాకపోవచ్చు, కానీ 4 వి అవ్వండి. ఎందుకంటే 5V వోల్టేజ్ 0V రిఫరెన్స్ GND గ్రౌండ్ వైర్‌కు సంబంధించి ఉంటుంది. గ్రౌండ్ ఆఫ్‌సెట్ GND 0V నుండి 1V కి పెరగడానికి కారణమైతే, మునుపటి 5V వోల్టేజ్ (5V-0V = 5V) ఇప్పుడు 4V (5V-1V = 4V) అవుతుంది.
4. విద్యుత్ సరఫరా గ్రౌండ్ వైర్ జిఎన్డి
అనలాగ్ గ్రౌండ్ వైర్ AGND, డిజిటల్ గ్రౌండ్ వైర్ DGND మరియు పవర్ గ్రౌండ్ వైర్ PGND అన్నీ DC గ్రౌండ్ వైర్ GND గా వర్గీకరించబడ్డాయి. ఈ విభిన్న రకాల గ్రౌండ్ వైర్లు అన్నీ విద్యుత్ సరఫరా గ్రౌండ్ వైర్ జిఎన్డి అని పిలువబడే మొత్తం సర్క్యూట్ కోసం 0 వి రిఫరెన్స్ గ్రౌండ్ వైర్గా కలిసి సేకరించాలి.
విద్యుత్ సరఫరా అన్ని సర్క్యూట్లకు శక్తి వనరు. సర్క్యూట్ పనిచేయడానికి అవసరమైన అన్ని వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ విద్యుత్ సరఫరా నుండి. అందువల్ల, విద్యుత్ సరఫరా యొక్క గ్రౌండ్ వైర్ GND అన్ని సర్క్యూట్లకు 0V వోల్టేజ్ రిఫరెన్స్ పాయింట్.
అందువల్ల ఇతర రకాల గ్రౌండ్ వైర్లు, అవి అనలాగ్ గ్రౌండ్ వైర్ ఎగ్ఎండి, డిజిటల్ గ్రౌండ్ వైర్ డిజిఎన్డి లేదా పవర్ గ్రౌండ్ వైర్ పిజిఎన్డి అయినా, అన్నీ విద్యుత్ సరఫరా గ్రౌండ్ వైర్ జిఎన్డితో కలిసి సేకరించాలి.
5. ఎసి గ్రౌండ్ వైర్ CGND
ఎసి గ్రౌండ్ వైర్ సిజిఎన్డి సాధారణంగా ఎసి-డిసి విద్యుత్ సరఫరా సర్క్యూట్లు వంటి ఎసి విద్యుత్ వనరులతో సర్క్యూట్లలో కనిపిస్తుంది.
ఎసి-డిసి విద్యుత్ సరఫరా సర్క్యూట్లు రెండు భాగాలుగా విభజించబడ్డాయి. సర్క్యూట్ యొక్క ముందు దశ AC సర్క్యూట్, మరియు వెనుక దశ DC సర్క్యూట్, ఇది రెండు గ్రౌండ్ వైర్లను ఏర్పరచవలసి వస్తుంది, ఒకటి AC గ్రౌండ్ వైర్, మరియు మరొకటి DC గ్రౌండ్ వైర్.
ఎసి గ్రౌండ్ వైర్ ఎసి సర్క్యూట్ భాగానికి 0v రిఫరెన్స్ పాయింట్‌గా పనిచేస్తుంది మరియు DC గ్రౌండ్ వైర్ DC సర్క్యూట్ భాగానికి 0V రిఫరెన్స్ పాయింట్‌గా పనిచేస్తుంది. సాధారణంగా, సర్క్యూట్లో గ్రౌండ్ వైర్ జిఎన్డిని ఏకం చేయడానికి, ఇంజనీర్ ఎసి గ్రౌండ్ వైర్‌ను కలపడం కెపాసిటర్ లేదా ఇండక్టర్ ద్వారా డిసి గ్రౌండ్ వైర్‌కు కలుపుతాడు.
6. ఎర్త్ గ్రౌండ్ వైర్ egnd
మానవ శరీరానికి భద్రతా వోల్టేజ్ 36 వి కంటే తక్కువ. వోల్టేజ్ మానవ శరీరానికి వర్తించే 36 వి మించి ఉంటే, అది మానవ శరీరానికి హాని కలిగిస్తుంది. సర్క్యూట్ ప్రాజెక్ట్ డిజైన్లను అభివృద్ధి చేసేటప్పుడు ఇంజనీర్లకు ఇది భద్రతా ఇంగితజ్ఞానం.
సర్క్యూట్ యొక్క భద్రతా కారకాన్ని మెరుగుపరచడానికి, ఇంజనీర్లు సాధారణంగా ఎర్త్ గ్రౌండ్ వైర్ EGND ని అధిక-వోల్టేజ్ మరియు అధిక-ప్రస్తుత ప్రాజెక్టులలో, ఎలక్ట్రిక్ అభిమానులు, రిఫ్రిజిరేటర్లు మరియు టెలివిజన్లు వంటి గృహోపకరణాలు వంటి అధిక-ప్రస్తుత ప్రాజెక్టులను ఉపయోగిస్తారు. EGND రక్షణ ఫంక్షన్‌తో సాకెట్ దిగువ చిత్రంలో చూపబడింది.
గృహోపకరణ సాకెట్లకు మూడు టెర్మినల్స్ ఉండటానికి కారణం ఏమిటంటే, 220 వి ఎసి శక్తికి లైవ్ వైర్ మరియు తటస్థ వైర్ మాత్రమే అవసరం అయినప్పటికీ, మూడవ టెర్మినల్ రక్షిత ఎర్త్ గ్రౌండ్ (ఇజిఎన్డి) కోసం.
రెండు టెర్మినల్స్ 220 వి శక్తి యొక్క ప్రత్యక్ష మరియు తటస్థ వైర్ల కోసం ఉపయోగించబడతాయి, మూడవ టెర్మినల్ రక్షిత భూమి గ్రౌండ్ (ఇజిఎన్డి) గా పనిచేస్తుంది.
ఎర్త్ గ్రౌండ్ (EGND) కేవలం భూమికి అనుసంధానించబడిందని మరియు అధిక వోల్టేజ్ నుండి రక్షణను అందిస్తుందని గమనించడం ముఖ్యం. ఇది సర్క్యూట్ కార్యాచరణలో పాల్గొనదు మరియు సర్క్యూట్ యొక్క పనితీరుతో సంబంధం లేదు.
అందువల్ల, ఎర్త్ గ్రౌండ్ (EGND) ఇతర రకాల గ్రౌండ్ (GND) కనెక్షన్ల నుండి ప్రత్యేకమైన విద్యుత్ ప్రాముఖ్యతను కలిగి ఉంది.
GND యొక్క సూత్రాన్ని అన్వేషించడం:
గ్రౌండ్ (జిఎన్డి) కనెక్షన్‌లకు ఎందుకు చాలా వ్యత్యాసాలు ఉన్నాయో మరియు వారు జిఎన్డి కోసం బహుళ విధులను ఎందుకు ప్రవేశపెట్టాలి అని ఇంజనీర్లు ఆశ్చర్యపోవచ్చు.
సాధారణంగా, ఇంజనీర్లు GND కనెక్షన్ల పేరును స్కీమాటిక్ డిజైన్లలో భేదం లేకుండా "GND" కు సరళీకృతం చేస్తారు, PCB లేఅవుట్ సమయంలో వేర్వేరు సర్క్యూట్ ఫంక్షనల్ మైదానాలను గుర్తించడం కష్టమవుతుంది. పర్యవసానంగా, అన్ని GND కనెక్షన్లు పరస్పరం అనుసంధానించబడి ఉంటాయి.
ఈ సరళీకృత ఆపరేషన్ సౌకర్యవంతంగా ఉన్నప్పటికీ, ఇది వరుస సమస్యలకు దారితీస్తుంది:
1. సిగ్నల్ జోక్యం:
వేర్వేరు ఫంక్షనల్ గ్రౌండ్ (జిఎన్డి) కనెక్షన్లు నేరుగా ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించబడి ఉంటే, గ్రౌండ్ (జిఎన్డి) ద్వారా ప్రయాణించే అధిక-శక్తి సర్క్యూట్లు తక్కువ-శక్తి సర్క్యూట్ల యొక్క 0v రిఫరెన్స్ పాయింట్ (GND) తో జోక్యం చేసుకోగలవు, ఫలితంగా వేర్వేరు సర్క్యూట్ల మధ్య సిగ్నల్ క్రాస్‌స్టాక్ వస్తుంది.
2. సిగ్నల్ ఖచ్చితత్వం:
అనలాగ్ సర్క్యూట్ల కోసం, సిగ్నల్ ఖచ్చితత్వం ఒక కీలకమైన మూల్యాంకన మెట్రిక్. ఖచ్చితత్వాన్ని కోల్పోవడం అనలాగ్ సర్క్యూట్ల యొక్క అసలు క్రియాత్మక ప్రాముఖ్యతను రాజీ చేస్తుంది.
AC విద్యుత్ సరఫరా యొక్క భూమి (CGND) ఆవర్తన సైనూసోయిడల్ తరంగ రూపంలో హెచ్చుతగ్గులకు లోనవుతుంది, దీనివల్ల దాని వోల్టేజ్ కూడా హెచ్చుతగ్గులకు లోనవుతుంది. DC గ్రౌండ్ (GND) మాదిరిగా కాకుండా, ఇది 0V వద్ద స్థిరంగా ఉంటుంది.
వేర్వేరు సర్క్యూట్ గ్రౌండ్ (జిఎన్డి) కనెక్షన్లు ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించబడినప్పుడు, ఎసి గ్రౌండ్ (సిజిఎన్డి) యొక్క చక్రీయ హెచ్చుతగ్గులు అనలాగ్ గ్రౌండ్ (ఎజిఎన్‌డి) లోని మార్పులను ప్రభావితం చేస్తాయి, తద్వారా అనలాగ్ సిగ్నల్స్ యొక్క వోల్టేజ్ ఖచ్చితత్వాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది.
3. EMCప్రయోగం: ప్రయోగం
బలహీనమైన సిగ్నల్, బలహీనమైన బాహ్య విద్యుదయస్కాంత వికిరణం (EMC). బలమైన సిగ్నల్, బాహ్య EMC బలంగా ఉంటుంది.
వేర్వేరు సర్క్యూట్ గ్రౌండ్ (జిఎన్డి) కనెక్షన్లు ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించబడి ఉంటే, బలమైన సిగ్నల్ సర్క్యూట్ యొక్క భూమి (జిఎన్డి) బలహీనమైన సిగ్నల్ సర్క్యూట్ యొక్క భూమి (జిఎన్డి) తో నేరుగా జోక్యం చేసుకుంటుంది. పర్యవసానంగా, వాస్తవానికి బలహీనమైన విద్యుదయస్కాంత వికిరణం (EMC) సిగ్నల్ బయటికి విద్యుదయస్కాంత వికిరణం యొక్క బలమైన వనరుగా మారుతుంది, దీనివల్ల EMC ప్రయోగాలను నిర్వహించడం మరింత సవాలుగా మారుతుంది.
4. సర్క్యూట్ విశ్వసనీయత:
సర్క్యూట్ వ్యవస్థల మధ్య తక్కువ కనెక్షన్లు, ప్రతి సర్క్యూట్ యొక్క స్వతంత్ర ఆపరేటింగ్ సామర్థ్యం ఎక్కువ. దీనికి విరుద్ధంగా, ఎక్కువ కనెక్షన్లు, బలహీనమైన స్వతంత్ర ఆపరేటింగ్ సామర్థ్యం.
రెండు సర్క్యూట్ వ్యవస్థలను పరిగణించండి, A మరియు B, ఎటువంటి ఖండనలు లేకుండా. సర్క్యూట్ సిస్టమ్ యొక్క పనితీరు A సర్క్యూట్ సిస్టమ్ B యొక్క సాధారణ ఆపరేషన్‌ను ప్రభావితం చేయకూడదు మరియు దీనికి విరుద్ధంగా.
ఇది ఒక జత అపరిచితుల మాదిరిగానే ఉంటుంది, ఇక్కడ ఒక వ్యక్తి యొక్క భావోద్వేగ మార్పులు మరొకరి మానసిక స్థితిని ప్రభావితం చేయవు ఎందుకంటే వారికి కనెక్షన్ లేదు.
సర్క్యూట్ వ్యవస్థలో వేర్వేరు సర్క్యూట్ గ్రౌండ్ (జిఎన్డి) కనెక్షన్లు ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించబడి ఉంటే, ఇది సర్క్యూట్ల మధ్య జోక్యాన్ని పెంచే కనెక్ట్ చేసే లింక్‌ను జోడిస్తుంది, తద్వారా సర్క్యూట్ ఆపరేషన్ యొక్క విశ్వసనీయతను తగ్గిస్తుంది.
షెన్‌జెన్ అంకె పిసిబి కో., లిమిటెడ్
పోస్ట్ సమయం: DEC-05-2023
