工程师可能会问,一个地线gnd怎么会有这么多区分,简单的电路问题怎么弄得这么复杂?
为什么需要引入这么多细分的gnd地线功能呢?
工程师一般针对这类gnd地线设计问题,都简单的统一命名为gnd,在原理图设计过程中没有加以区分,导致在pcb布线的时候很难有效识别不同电路功能的gnd地线,直接简单地将所有gnd地线连接在一起。
虽然这样操作简便,但这将导致一系列问题:
1 信号串扰
假如将不同功能的地线gnd直接连接在一起,大功率电路通过地线gnd,会影响小功率电路的0v参考点gnd,这样就产生了不同电路信号之间的串扰。
2 信号精度
模拟电路,它的考核核心指标就是信号的精度。失去精度,模拟电路也就失去了原本的功能意义。
交流电源的地线cgnd由于是正弦波,是周期性的上下波动变化,它的电压也是上下波动,不是像直流地线gnd一样始终维持在一个0v上不变。
将不同电路的地线gnd连接在一起,周期性变化的交流地线cgnd会带动模拟电路的地线agnd变化,这样就影响了模拟信号的电压精度值了。
3 emc实验
信号越弱,对外的电磁辐射emc也就越弱;信号越强,对外的电磁辐射emc也就越强。
假如将不同电路的地线gnd连接在一起,信号强电路的地线gnd,直接干扰了信号弱电路的地线gnd。其后果是原本信号弱的电磁辐射emc,也成为了对外电磁辐射强的信号源,增加了电路处理emc实验的难度。
4 电路可靠性
电路系统之间,信号连接的部分越少,电路独立运行的能力越强;信号连接的部分越多,电路独立运行的能力就越弱。
试想,如果两个电路系统a和电路系统b,没有任何的交集,电路系统a的功能好坏显然是不能影响电路系统b的正常工作,同样电路系统b的功能好坏也是不能影响电路系统a的正常工作。
这就好比一对陌生男女,在没有成为恋人之前,女生的情绪变化是不会影响这个男生的心情的,因为他们没有任何交集。
假如在电路系统中,将不同功能的电路地线连接在一起,就相当于增加了电路之间干扰的一个联系纽带,也即降低了电路运行的可靠性。
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