在PCB Layout布线过程中,工程师都会面临不同的GND地线处理。
在威廉希尔官方网站 原理设计阶段,为了降低威廉希尔官方网站 之间的互相干扰,工程师一般会引入不同的GND地线,作为不同功能威廉希尔官方网站 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,主要是用在模拟威廉希尔官方网站 部分,如模拟传感器的ADC采集威廉希尔官方网站 ,运算放大比例威廉希尔官方网站 等等。
在这些模拟威廉希尔官方网站 中,由于信号是模拟信号,是微弱信号,很容易受到其他威廉希尔官方网站 的大电流影响。 如果不加以区分,大电流会在模拟威廉希尔官方网站 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威廉希尔官方网站 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,主要是用于数字威廉希尔官方网站 部分,比如按键检测威廉希尔官方网站 ,USB通信威廉希尔官方网站 ,单片机威廉希尔官方网站 等等。
之所以设立数字地线DGND,是因为数字威廉希尔官方网站 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,也就形成了对其他威廉希尔官方网站 的EMC辐射。
没办法,为了降低威廉希尔官方网站 的EMC辐射影响,必须使用一个单独的数字地线DGND,让其他威廉希尔官方网站 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,它们都是小功率威廉希尔官方网站 。 在大功率威廉希尔官方网站 中,如电机驱动威廉希尔官方网站 ,电磁阀驱动威廉希尔官方网站 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。
大功率威廉希尔官方网站 ,顾名思义,是电流比较大的威廉希尔官方网站 。 很显然大的电流,容易造成不同功能威廉希尔官方网站 之间的地偏移现象,如下图所示。
一旦威廉希尔官方网站 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,作为整个威廉希尔官方网站 的0V参考地线,这个地线叫做电源地线GND。
电源,是所有威廉希尔官方网站 的能量来源。 所有威廉希尔官方网站 工作需要的电压电流,均是来自电源。 因此电源的地线GND,是所有威廉希尔官方网站 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威廉希尔官方网站 项目中,如AC-DC交流转直流电源威廉希尔官方网站 。
AC-DC电源威廉希尔官方网站 ,分为两个部分。 威廉希尔官方网站 中的前级是AC交流部分,威廉希尔官方网站 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。
交流地线作为交流威廉希尔官方网站 部分的0V参考点,直流地线作为直流威廉希尔官方网站 部分的0V参考点。 通常为了在威廉希尔官方网站 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威廉希尔官方网站 项目方案的一个安全常识。
为了增强威廉希尔官方网站 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、电视机等威廉希尔官方网站 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,没有参与项目威廉希尔官方网站 功能,与威廉希尔官方网站 功能无关。
所以大地地线EGND,与其他类型的地线GND是存在明显威廉希尔官方网站 含义区别的。
审核编辑:汤梓红
全部0条评论
快来发表一下你的评论吧 !