GND不是GND時 單端電路會變成差分電路
發布時間：2015-12-2 13:57
發布者：designapp
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在繪制原理圖時，人們對系統接地回路(或GND)符號總是有些想當然。GND符號遍及原理圖的各個角落，而且原理圖假定不同的GND在印刷電路板(PCB)上都將處在相同的電勢下。事實上，經過GND阻抗的電流會在PCB上的GND連接之間創建電壓差。單端dc電路對這些GND壓差尤其敏感，因為預期的單端電路可轉變為差分電路，導致輸出誤差。 我們以以下所示標準非反相放大器電路為例加以說明。在輸入電源VIN和輸入電阻器RI的GND電勢相等時，適用于我們熟悉的電路增益1+RF/RI。因此，100mV輸入信號乘以10V/V增益，就等于1V的輸出。 在下圖所示電路中，輸入電源GND與RIGND連接之間已插入一個電壓源VGND2。結果=修改的傳輸函數+VGND2電壓×-RF/RI反相電路增益。10mV的GND電勢差可將所需1V輸出降低90mV，降至0.91V。與所需的1V輸出相比，這相當于9%的相對誤差。 在以下所示電路中，當輸出電壓參考第三個GND電勢VGND3時，傳輸函數會進一步受到影響。VGND3電壓將直接從前一個輸出傳輸函數中減去。所以與所需的1V輸出相比，20mVVGND3電壓可將輸出電壓降至890mV，相當于11%的誤差。 使用適當的PCB布局技術使電路輸入電源、輸入電阻器以及輸出電壓的GND處于相同的電勢下，這樣可減少以上兩個實例中出現的問題。最佳解決方案是使用常見的"星形"GND方法使重要的GND連接在物理上相互靠近。這將降低在GND連接之間產生的PCB阻抗，進而可減少它們之間的任何電壓電勢差異。在以下所示示例電路原理圖與布局中，輸入電源、輸出電壓與輸入電阻器的GND連接都在PCB的頂層挨著。這可防止單端電路變成差分電路! 總之，下次有任何dc電路性能問題時，請檢查所有重要GND連接的電壓電勢是否都相等。 |
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