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当GND不是GND时,单端电路会变成差分电路

在绘制原理图时,人们对系统接地回路(或 GND)符号总是有些想当然。GND 符号遍及原理图的各个角落,而且原理图假定不同的 GND 在印刷电路板 (PCB) 上都将处在相同的电势下。事实上,经过 GN

  在制作原理图时,人们对体系接地回路(或 GND)符号总是有些想当然。GND 符号广泛原理图的各个旮旯,并且原理图假定不同的 GND 在印刷电路板 (PCB) 上都将处在相同的电势下。事实上,通过 GND 阻抗的电流会在 PCB 上的 GND 衔接之间创立电压差。单端 dc 电路对这些 GND 压差特别灵敏,由于预期的单端电路可转变为差分电路,导致输出差错。

  咱们以以下所示规范非反相放大器电路为例加以阐明。在输入电源 VIN 和输入电阻器 RI的 GND 电势持平时,适用于咱们了解的电路增益 1+RF/RI。因而,100mV 输入信号乘以 10V/V 增益,就等于 1V 的输出。

  在下图所示电路中,输入电源 GND 与 RI GND 衔接之间已刺进一个电压源 VGND2。成果 = 修正的传输函数 + VGND2 电压 × – RF/RI 反相电路增益。10mV 的 GND 电势差可将所需 1V 输出下降 90mV,降至 0.91V。与所需的 1V 输出比较,这相当于 9% 的相对差错。

  在以下所示电路中,当输出电压参阅第三个 GND 电势 VGND3 时,传输函数会进一步受到影响。VGND3 电压将直接早年一个输出传输函数中减去。所以与所需的 1V 输出比较,20mV VGND3 电压可将输出电压降至 890mV,相当于 11% 的差错。

  运用恰当的 PCB 布局技能使电路输入电源、输入电阻器以及输出电压的 GND 处于相同的电势下,这样可削减以上两个实例中呈现的问题。最佳解决方案是运用常见的“星形”GND 办法使重要的 GND 衔接在物理上彼此接近。这将下降在 GND 衔接之间发生的 PCB 阻抗,从而可削减它们之间的任何电压电势差异。在以下所示示例电路原理图与布局中,输入电源、输出电压与输入电阻器的 GND 衔接都在 PCB 的顶层挨着。这可避免单端电路变成差分电路!

  总归,下次有任何 dc 电路功能问题时,请查看一切重要 GND 衔接的电压电势是否都持平。

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