Часам у электрычных злучэннях могуць назірацца адхіленні напружання або току. У такіх сітуацыях няма нічога незвычайнага. Яны сапраўды могуць прывесці да пашкоджання вашай схемы. Аднак адзін з найлепшых спосабаў вырашэння гэтай праблемы — выкарыстоўваць зазямленне (GND) у электроніцы.
GND — гэта скарочаная форма зазямлення. Нягледзячы на тое, што яно не падключана непасрэдна да фізічнай зямлі, яно мае вырашальнае значэнне для кожнага ланцуга. Тут тэрмін «зазямленне» можа вас збянтэжыць. Аднак мы часта выкарыстоўваем гэты тэрмін у электраправодцы будынкаў.
Звычайна GND стварае зваротны шлях для току кароткага замыкання ў друкаванай плаце. Гэта азначае, што калі на друкаванай плаце ёсць ток кароткага замыкання, яна можа яго разрадзіць, што не ўплывае на іншыя кампаненты. Большасць друкаваных плат абапіраюцца на GND. Аднак прылады з плаваючым або батарэйным харчаваннем могуць працаваць без GND.
Зазямленне таксама забяспечвае якасць сігналу. Возьмем прыклад. Магчыма, вы ўжо заўважалі, як дынамік трэскае. Ці ведаеце вы, чаму гэта адбываецца? Так, вы маеце рацыю. У асноўным гэта звязана з дрэнным зазямленнем.
Звычайна існуе мноства тыпаў зазямлення. Канкрэтны тып звычайна залежыць ад яго выкарыстання. У гэтым артыкуле вы даведаецеся пра зазямленне і яго розныя тыпы. Вы таксама даведаецеся пра важнасць зазямлення і яго шматлікія сферы прымянення.
Чаму правільнае зазямленне мае вырашальнае значэнне пры праектаванні друкаваных плат?
Асноўная мэта зазямлення — абараніць электронныя прылады ад токаў кароткага замыкання. Аднак яно таксама неабходна для якасці сігналу, зніжэння шуму і стабільнасці напружання. Існуюць розныя тыпы зазямлення ў залежнасці ад іх выкарыстання.
Дапусцім, вы распрацоўваеце друкаваную плату і не прадугледжваеце зазямлення. Што можа адбыцца, калі праз яе прапусціць электрычнасць? Калі вы прапусціце патрэбную колькасць напружання і току, вы можаце не заўважыць такой праблемы. Аднак такія праблемы, як скокі напружання, контуры зазямлення або плаваючыя апорныя напругі, могуць узнікнуць у любы час. З-за гэтага на вашай друкаванай плаце можа ўзнікаць шум. Такім чынам, вашы кампаненты паступова выходзяць з ладу раней за тэрмін службы. Такім чынам, вы можаце не атрымаць належны тэрмін службы.
Важна адзначыць, што высокачастотныя ланцугі патрабуюць нізкаіндуктыўнага зваротнага шляху. Калі гэта не выконваецца, якасць сігналу ніколі не будзе падтрымлівацца на належным узроўні. Таму вельмі важна выкарыстоўваць зазямлёныя друкаваныя платы. У шматслаёвых друкаваных платах для зазямлення неабходная ўся плоскасць.
Правільнае зазямленне — адно з галоўных рашэнняў для дасягнення стабільнасці электраэнергіі. Дрэннае зазямленне можа прывесці да дрыжыкаў на зямлі. Калі хутка пераключаецца больш за адну мікрасхему, у зазямляльнай плоскасці ўзнікае раптоўны скачок току.
Акрамя таго, калі ў зазямляльным шляху ёсць індуктыўнасць і высокі імпеданс, адбудзецца падзенне напружання. Па гэтых прычынах у сігнале можа назірацца нестабільнасць або ваганні магутнасці. Таму неабходна забяспечыць належнае зазямленне.
Распаўсюджаныя метады зазямлення друкаваных плат у праектаванні друкаваных плат
Як ужо згадвалася раней, тып зазямлення можа змяняцца ў залежнасці ад патрэбы, якая таксама можа залежаць ад патрабаванняў да канструкцыі друкаванай платы. Ніжэй прыведзены сем тыпаў зазямлення, якія выкарыстоўваюцца ў друкаваных платах (ПХД).
#1 Аднакропкавае зазямленне
Як вы можаце зразумець з назвы, гэтыя зазямленні заканчваюцца ў адной кропцы. Кожная дарожка зазямлення друкаванай платы сустракаецца ў кропцы зазямлення. Іх можна ўбачыць у асноўным у нізкачастотных ланцугах.
#2 шматкропкавае зазямленне
Гэты тып зазямлення мае больш за адну кропку зазямлення. Гэтыя кропкі зазямлення ствараюцца ў залежнасці ад патрэб або размяшчэння розных кампанентаў. Гэты тып зазямлення (GND) часцей сустракаецца ў высокачастотных друкаваных платах (PCB).
#3 Плоскасць зямлі
Гэты тып зазямлення выкарыстоўвае ўсю плоскасць друкаванай платы. Звычайна гэта вялікі, шчыльны і праводзячы пласт. Шматслаёвыя друкаваныя платы выкарыстоўваюць гэты тып зазямлення.
#4 Зорнае зазямленне
Сістэма злучае ўсе зазямляльныя злучэнні па зоркападобнай схеме. Яе галоўная задача — блакаваць шумавую сувязь паміж падланцугамі. Гэты тып зазямлення падыходзіць для адчувальных аналагавых і аўдыёсістэм.
#5 Заліванне зямлёй
Зазямленне — гэта вялікая плошча, запоўненая меддзю. Яно злучаецца з зямлёй і гарантуе паток да іншых кампанентаў. Гэты тып зазямлення ідэальна падыходзіць для рассейвання цяпла і зніжэння электрамагнітных перашкод.
#6 Ахоўныя сляды
Гэты тып зазямлення размяшчаецца побач з сігнальнай лініяй. Гэта ўнікальнае размяшчэнне ў асноўным памяншае шум і прадухіляе перакрыжаваныя перашкоды. Гэты тып зазямлення ідэальна падыходзіць для прылад з высокім імпедансам або адчувальных сігналаў.
#7 Падзел наземнай плоскасці
Гэты тып зазямлення сустракаецца ў розных секцыях друкаванай платы. Зазямляльныя злучэнні размешчаны ў ізаляваных станах па ўсёй схеме. Для памяншэння перашкод выкарыстоўваюцца асобныя аналагавыя, лічбавыя і сілавыя зазямленні.
Найлепшыя практыкі зазямлення друкаванай платы пры праектаванні друкаванай платы
Акрамя іншых правілаў, размяшчэнне зазямлення ў правільным месцы таксама мае вырашальнае значэнне пры праектаванні друкаванай платы. Вось некалькі парад, якія вы можаце ўлічваць пры планаванні вашай друкаванай платы.
#1. Калі для вашай друкаванай платы патрабуецца высокая якасць сігналу, можна выкарыстоўваць суцэльную плоскасць зазямлення. Як вядома, суцэльная плоскасць зазямлення часта сустракаецца ў шматслаёвых друкаваных платах.
#2 Калі ваша друкаваная плата мае адчувальныя аналагавыя або змешаныя сігнальныя схемы, вы можаце паменшыць колькасць контураў зазямлення. У гэтым выпадку вы можаце падзяліць шляхі вяртання высокага і нізкага току. Такім чынам, вы можаце пазбегнуць паслядоўнага зазямлення.
#3 Калі на вашай друкаванай плаце ёсць мікрасхемы з вывадамі, то існуе высокая верагоднасць узнікнення частотнага шуму. У такіх сітуацыях вы можаце стабілізаваць іх напружанне, размясціўшы байпасныя кандэнсатары як мага бліжэй.
#4 Калі вашай друкаванай плаце патрабуецца нізкаімпеданснае зазямленне, вы таксама можаце пракласці зямлю па адным пласце. Вы можаце выкарыстоўваць пераходныя адтуліны для памяншэння індуктыўнасці, калі друкаваная плата мае шматслаёвае размяшчэнне.
#5 Некаторыя друкаваныя платы ўтрымліваюць змешаныя сігналы, такія як аналагавыя і лічбавыя, разам. У такіх сітуацыях можна выкарыстоўваць тэхніку зазямлення па схеме зоркі.
#6 Некаторыя друкаваныя платы маюць дынамічныя токавыя нагрузкі. У такіх сітуацыях можна разгледзець магчымасць выкарыстання больш тоўстых правадоў для зазямлення.
#7 Калі ваша друкаваная плата мае ланцугі высокага напружання, вы можаце палепшыць бяспеку і шумаізаляцыю. У такіх сітуацыях асобная зазямляльная плоскасць ідэальна падыходзіць.
Рэзюмэ
Зазямленне — адна з найважнейшых частак друкаванай платы. Звычайна яно неабходнае для бяспекі, якасці сігналу і стабільнасці харчавання. У вышэйзгаданым артыкуле згадваліся розныя тыпы зазямлення друкаванай платы. Таксама ў ім коратка апісаны некаторыя парады, якія варта ўлічваць пры праектаванні зазямлення ў электроніцы.
Для атрымання дадатковай інфармацыі вы можаце звяжыцеся з намі без усялякіх ваганняў.