Земля (электроника) | это… Что такое Земля (электроника)?
У этого термина существуют и другие значения, см. Земля (значения).
См. также: Заземление
| Соединение с корпусом | Сигнальная земля | Заземление |
Обозначения земли на схемах
электрических принципиальных (западные[1])
Земля в электронике — узел цепи, потенциал которого условно принимается за ноль. Другими словами, все напряжения в системе отсчитываются от потенциала земли. Выбор земли произволен, однако на практике чаще всего за землю принимают один из выводов источника питания. При однополярном источнике обычно землёй считают его отрицательный вывод, при двуполярном источнике за землю принимают его среднюю точку. Иногда в англоязычной литературе на схемах обозначается GND (от англ. Ground, земля).
Содержание
|
Разновидности
Сигнальная земля
Сигнальная земля — узел цепи, относительно которого отсчитываются потенциалы сигналов в схеме. Соответственно, сигналы подаются в схему (и снимаются со схемы) таким образом, что один вывод источника (приёмника) сигнала подключен к сигнальной земле.
Виртуальная земля
В электронных схемах могут существовать такие узлы, потенциал которых равен потенциалу земли, однако они не имеют короткого соединения с землёй. Узел, обладающий такими свойствами, называют виртуальная земля. Классическим случаем виртуальной земли является инвертирующий вход операционного усилителя, включенного как инвертирующий усилитель.
«Мекка» заземления
В некоторых случаях даже сплошной медный проводник не обеспечивает достаточной эквипотенциальности по всей своей длине. Такая ситуация имеет место при протекании большого тока по земляному проводнику малого сечения. В результате потенциал в различных точках земли может отличаться на десятки милливольт. В некоторых случаях это может привести к нежелательным последствиям. Например, если несколько мощных нагрузок подключены к источнику напряжения через общую земляную шину, то изменение тока, потребляемого одной нагрузкой будет вызывать изменение напряжения на всех остальных нагрузках. Для минимизации подобного взаимного влияния земляные проводники, идущие к каждой нагрузке должны расходиться от одной точки, которая и получила название «мекка» заземления.
От этой же точки следует брать потенциал для обратной связи в стабилизаторе, который регулирует напряжение для нагрузок, подключенных к «мекке» заземления. При этом можно быть уверенным, что выходное напряжение стабилизатора стабилизировано относительно «мекки» заземления, а не какой-либо другой точки шин заземления.
См. также
- Зануление
Литература
- Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: В 3-х томах: Т. 1. Пер. с англ.— 4-е изд., перераб. и доп.— М.: Мир, 1993.—413 с., ил. ISBN 5-03-002337-2.
Примечания
- ↑ Electrical and electronics diagrams, IEEE Std 315-1975, Section 3.9: Circuit return.
Чистая земля в EagleCad | Электроника для всех
Начинающим, Софт DI HALT 57 комментариев
Чтобы увеличить помехоустойчивость устройства, особенно если в нем есть сложная логика, вроде микроконтроллера, которую может переклинить от иголки по питанию — наносекундных помех. Особенно много их будет от входных и выходных цепей. Вот пример одного из устройств которое я сейчас допиливаю:
При такой компоновке в центре может быть довольно шумно, т.к. от платы во все стороны, как щупальца спрута, пойдут провода и наводки будут гулять от края до края платы через проц.
Даже если сделать сплошной земляной полигон, то это может не спасти.
Но можно преградить наводкам путь. Надо высадить контроллер и его критические цепи и окружение, такое как кварц, внешняя память на «чистую землю». Отдельный земляной полигон соединяющийся с грязной землей в одной точке, поближе к источнику питания. Т.е. все говно будет пролетать по земляному полигону вокруг этой чистой земли, а там будет тихая гавань. Соединение двух земель у меня показано стрелкой. Видите там группку переходок? Вот они идут на другую сторону платы и там соединяются с земляным полигоном «грязной земли» на противоположной стороне платы. Вокруг МК с обратной стороны проложен такой же чистый островок, но он несколько меньше размером и все переходные отверстия чистой земли сверху соединяются с чистой же землей снизу. Кроме одной точки, где указывает стрелка, там идет коннект на грязную землю. Прямо возле стабилизатора питания, который ее и питает.
Также настоятельно рекомендуется на выходящие и входящие линии данных поставить по резистору, это не позволит внешней части платы жестко дергать за GPIO внутренний островок.
Ставить надо в места где отмечено зеленым, например. У меня разводка еще не до конца завершена, поэтому ничего там нет, но это временно.
Это довольно эффективно подавит помеху.
Ну и как проще всего сделать такую землю в Eagle CAD (в других CAD должно быть аналогично).
Так как у нас эта земля в принципе везде одна и та же, то на нетлисте она GND и все. И это один полигон, с одним именем. Так проще для понимания при проектировании схемы и меньше шансов накосячить с землями. А вот чтобы потом не заниматься художественным рисованием полигонов, то можно применить один хак.
Есть в Eagle такой слой *Restrict — запрещенная зона, в которой не должны быть никакие токопроводящие дорожки. Например, этим слоем отмечают крепежные элементы, упирающиеся в плату. Чтобы там не было дорожек которые может коротнуть радиатор или шасси ,перетерев или передавив маску. Также запрещенная зона делается под винтами, чтобы при закручивании ничего не коротнуло на винт. Никто вам, конечно, не запретит там провести линию, но при DRC проверке будет ошибка.
Орел сам просечет наш полигон по этой линии. Останется только вручную кинуть дорогу мостик, соединяющую полигоны чистой и грязной земли. Да, на DRC будет ругань на пересечение рестрикта, но мы можем эти ошибки заигнорить, ведь мы их специально сделали. Также запрещенной зоной можно расчищать полигоны под высоковольтными цепями и в других местах, где им не место. В другом софте должны быть аналогичные средства.
Вот такая вот маленькая хитрость.
Есть у меня и одна старая статья про разведение питания.
Печатная платаТрюкиСпасибо!!! Вы потрясающие! Всего за месяц мы собрали нужную сумму в 500000 на хоккейную коробку для детского дома Аистенок. Из которых 125000+ было от вас, читателей EasyElectronics!!! Были даже переводы на 25000+ и просто поток платежей на 251 рубль. Это невероятно круто!!! Сейчас идет заключение договора и подготовка к строительству!
А я встрял на три года, как минимум, ежемесячной пахоты над статьями :)))))))))))) Спасибо вам за такой мощный пинок!!!
Что такое заземление в электронных схемах?
You are here: Home / Принципиальная схема / Что такое заземление в электронных схемах?
By Øyvind Nydal Dahl 37 комментариев
Когда вы начинаете изучать схемы, вы обязательно спросите: «Что такое земля?» в тот или иной момент. Вы на самом деле предполагаете подключить вашу цепь к земле ??
Прежде всего: заземление в электронике отличается от заземления в розетках (хотя иногда они соединены).
Заземление в электронике
Некоторое время назад я получил электронное письмо от читателя:
«Символ заземления постоянно появляется в разных точках цепи, и я не мог понять, почему для заземления выбрано то или иное место. Что такое земля?»
Заземление означает просто подключение к земле.
А в электронике заземление — это просто имя, которое мы даем определенной точке схемы.
Например, в цепи с одной батареей (с положительной и отрицательной клеммами) мы обычно называем отрицательную клемму заземлением.
А для упрощения рисования схемы используем символ.
Таким образом, вместо того, чтобы рисовать линии ко всем местам, которые должны быть соединены с минусом, вы помещаете туда символ земли. Это делает принципиальную схему намного чище, когда много подключений к минусу.
Пример схемы с использованием символов заземленияПрохождение тока при отображении символа заземления
Чтобы увидеть, как протекает ток на принципиальной схеме с символами заземления, просто соедините все точки с символами заземления. Это то, что вы делаете, когда строите схему.
Схема с использованием символов заземления Та же схема показана без символов заземленияЦепи с положительным, отрицательным и заземленным соединениями
На некоторых принципиальных схемах вы найдете подключение к положительной клемме, отрицательной клемме и клемме заземления.
Обычно используется, например, в схемах усилителя:
Итак, как это работает?
В этом сценарии земля является средней точкой между положительной и отрицательной клеммой.
Вы можете создать эти три точки напряжения, например, последовательно соединив два источника питания:
Поскольку клемма заземления находится посередине между +9 В и -9 В, ее нормально называть нулевым напряжением (0 В). ).
Щелкните здесь, чтобы узнать, что такое отрицательное напряжение.
Что такое заземление в настенных розетках?
Однако иногда под заземлением понимается фактическое соединение с землей. Это тот случай, когда речь идет о проводке розеток в вашем доме. В этом случае заземляющее соединение является фактическим соединением с землей за пределами вашего дома.
Это соединение предназначено для обеспечения безопасности и часто подключается к корпусу устройства. Идея состоит в том, что если возникает проблема, когда провод под напряжением касается шасси, ток направляется на землю, а не через ваше тело, если вы касаетесь шасси.
В некоторых случаях, например в аудиоусилителях, обычно сигнальная земля также подключается к шасси, а значит, и к земле.
Вопросы? Позвольте мне услышать их в комментариях ниже!
Подано в соответствии с: схематическая схема
Что «земля» означает в электронике
: Cathleen Shamieh и
Обновлено: 03-26-2016
Из книги: Electronics для Dummes
Из книги: Electronics для Dummies
4449 Для чайников
Посмотреть книгу Купить на Amazon
Если вы слышите слово «земля» в контексте электроники, имейте в виду, что
Винт в центре стандартной двухконтактной розетки переменного тока, а также третий штырь в трехконтактной розетке подключается к заземлению.
За каждой настенной розеткой находится провод, который проходит через ваш дом или офис и в конечном итоге соединяется с металлическим столбом, обеспечивающим хороший контакт с землей.
Эта компоновка обеспечивает дополнительную защиту цепей, использующих большой ток; в случае короткого замыкания или другого опасного состояния подача опасного тока непосредственно в землю обеспечивает безопасное место для него. Так было, когда громоотвод Бена Франклина обеспечил прямой путь для проникновения опасной молнии в землю, а не через дом или человека.
В цепях, которые работают с большими токами, некоторая точка цепи обычно подключается к трубе или другому металлическому объекту, соединенному с заземлением. Если это соединение отсутствует, говорят, что заземление равно 9.0089 с плавающим (или с плавающим заземлением ), и цепь может быть опасной. Было бы разумно держаться подальше от такой цепи, пока она не будет надежно заземлена (или «заземлена», как говорят в Великобритании)!
Общая земля, или просто общая , не является физической землей; скорее, это просто контрольная точка в цепи для измерения напряжения.
