フローティングの意味に関する混乱

ここでは、フローティングと定義しています：

彼らはUngrounded = Floatingに言及しています。

しかし、別のフォーラムで誰かが書いた：

デバイスと同じグランドを持たない場合、信号はフローティングと見なされます。地球はそれとは何の関係もありません。地球は単なる別の地面です。

フローティングの意味と少し混同しています。ソースは以下のシステムに浮いていますか？：

フローティングしていない場合、ソースグランドがフローティングしているシステムの例を挙げることができますか？

編集：

フローティングソースは差動アンプに接続されています。赤い矢印が指す場所にグランドを追加すると、シミュレーション回路はこの信号を非常によく増幅します。しかし、地面を使用しないと、シミュレーションが破損します。

実際、その時点で地面が本当に必要なのか、それともSPICEシミュレーションでのみ必要なのか？なぜなら、グラウンドを追加すると、ダイアグラムではもう浮いていないからです。これは本当に紛らわしいです。

編集2：

さらに混乱。

私は常に差動増幅器のこのような回路トポロジーに遭遇します：

入力diff信号の上、つまりソースとdiffに注意してください。アンプは再び同じグラウンドを共有します。

しかし、電圧計または差分の入力端子を見ると。データ収集ボードが終了したため、余分なグラウンドはありません。-Vinおよび+ Vinの入力がありますが、GNDはありません。

AGND1と呼ばれるアナロググランドを持つデバイスがあり、このデバイスには2つの差動出力（AGND1に対して2Vと-2V）があると想像してください。今、その差動出力を電圧計または差分に接続すると。AGND2と呼ばれる独自のグランドを持つ終了したDAQボードは、AGND1とAGND2が接続されていない状況に直面しています。しかし、これらのシステムは以下のように機能します：

典型的な電圧計または差分で見たように終了しました。DAQボードの接続2つのシステムグランドAGND1とAGND2を接続していません。

だから差分。私が遭遇するアンプのトポロジでは、一般的なグランドを使用していますが、実際にはグランドは接続されていません。

私の知識不足がどこから来たのかわからないので、これも非常に混乱しています。

フローティングは電圧の用語であり、他の電圧と同様に、リファレンスが必要です。

つまり、「オブジェクトAはオブジェクトBに対してフローティング状態になります。」

示されている回路の場合、両方のグランドが一緒に配線されているため、ソースV1はアンプに対して浮動していません。

ただし、これが他の接続のないバッテリー駆動のウィジェットである場合、全体が足の下の地面に対して浮いています。

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

一方、次の回路図にはフローティングソースがあります。

^{この回路をシミュレートする}

ところで：さらに混乱させるために、フローティングにはまったく別の意味があります。

以下の回路図では、2つの入力AとBは接続されていないため、フローティングと呼びます。この場合、実際にはプルダウンを介してグランドに接続されていますが、プルダウンが存在するかどうかにかかわらず、左端は依然としてフローティングと見なされます。

^{この回路をシミュレートする}

場合私の定義で回路は「フローティング」されて電流が流れない私は地面またはそれを接続したとき、任意の一本のワイヤを使用して、私の地面に他の電圧相対。

回路がされていない、私は時に浮動することができ、電流の流れを作ります。

OK、100万ボルトをかけると電流が流れます。コンポーネントに損傷を与えたり、アイソレーションを壊したりしない電圧差を印加することについて話している。

最初の写真では、正しいソースが実際に浮いています。接地または回路の任意のポイント（左側の接地ソース）から1本のワイヤを接続すると、電流は流れません。接続しただけなので、電流は流れません。

2番目の写真では、左側のソースと右側のアンプの間に2つの接続があります。これは、これらの回路が互いに関連してフローティングしていないことを意味します。

あなたの混乱はUngrounded = floatingというステートメントから来ていると思います。

「地球は確かに単なる地面です（参照）。互いに関連して浮いている回路AとBを想像してください。地面（または他の接続）を共有することはできません。

回路Aが「アース」に接続されている場合、回路Bを「アース」に接続することはできません。回路Bが接続されている場合、Aに関してはフローティング状態ではなくなります。

回路AとBの両方にグランドを設定できますが、それらを共有したり、他の接続を共有したりすることはできません。

回路Cと呼ばれるバッテリーまたはソーラー電卓は、回路Aと回路Bのどちらにも接続されていないため、回路Aと回路Bの両方に対して浮動しています。

回路が浮遊しているかどうかを確認する簡単な方法は、2つの回路を分離するために（点線）線を引くことです。点線はワイヤを横切ることができません！

そのようです：

グラウンドシンボルは複数の場所で使用できるため、目に見えるワイヤはありませんが、実際には接続でもあることに注意してください。

2番目の画像でソースとアンプを分離するために点線を描画できません。したがって、それらは互いに関連して浮いていません。

編集

この回路に関する混乱：

本当に、それはそれほど複雑ではありません！

これは1つの回路にすぎないため、グランドに対して浮くことができますが、そうする必要はありません。グラウンドは単なる基準点であるため、実際には違いはありません。2個の9Vバッテリー間の接地が良い点です。

同じグランド（バッテリー間）に直接接続する場合を除き、他のグランドシンボルは必要ありません。

V1の-端子にアースを追加すると、それをアースに短絡し、回路の動作を中断します。

そのため、シミュレーターにも実世界にもグラウンドを追加しないでください！

しかし、トランジスタのベース電流の経路がないため、この回路はうまく機能しません。そのベース電流も供給する抵抗器を使用して、コモンモード電圧を設定する必要があります。

これを解決するには、次を実行します。

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

DC電圧源V2は、アンプが処理できるコモンモード範囲の電圧でなければなりません。V2をゼロにして削除することもできます。

このソリューションは、信号の差分の性質を保持します。片側を接地（またはDC電圧を印加）することもできます（Trevorの答えを参照）。これは機能しますが、信号はもはや差動ではなくなります。

電流はループで移動します。一方のシステムがもう一方のシステムに対して浮動している場合、ループが通信されていない（接続されていない）ことを意味します。

ニューヨークの地下鉄車両を考えてみましょう。大きなループは、変電所から3番目のレール、車の推進システム、走行中のレール、そして変電所に戻ることです。車のシャーシから車輪を絶縁する方法はないため、シャーシは大きなループの一部です。雪、氷、錆などにより、走行中のレールと車が接触しなくなる場合があります。車の間にグラウンドジャンパーがある場合、推進電流はそのグラウンドジャンパーを介して良好な接触のある車に戻ります。

モーターマンが各車の推進システムを制御したり、開いたドア、アナウンス、車掌のインターコムなどを検出したりできる制御システムもあります。 推進電流が制御ワイヤに戻るのは本当に望ましくありません。そのため、このシステムは推進電流から隔離されています。

あなたの場合、他のシステムはQ3とQ4で結ばれているため、あなたのシステムから隔離されていません。これにより、他のシステムがシステムの潜在能力に引き寄せられます。またはその逆、すべての視点の問題。

考えてみれば、そこに地面を置きたくないのです。どちらかと言えば、vsinを2つの独立した加算入力に分割し、その中間にグラウンドを配置します。スタンドの両側にグランドを設置すると、アンプが最適に機能しなくなります。これは、入力の片側を単一の電圧に固定しているためです。ほとんどのオペアンプは、差動入力でよりよく機能します（1つの信号が上昇し、もう1つの信号が下降します）。真ん中に地面がある2つに分割されたvsinは、これをシミュレートする正しい方法です。

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

基準グランドを設置せずにスパイスが問題を抱えている理由は、オペアンプを単純化されたブロック図として見ているためであり、オペアンプの内部を理解していないためです。オペアンプを介して実際にグランドに接続されていますが、単純化されたモデルを使用しているため、スパイスは決してわかりません。

現実の世界では、接地は電圧を測定するための単なる基準であるため、デュアル/スプリット正弦波は必要ありません。BJTオペアンプへの単一の正弦波入力は、オペアンプの外部での参照の種類がなくてもおそらく問題ありません。MOSFETオペアンプの場合、フローティング信号がオペアンプ入力に高すぎる電圧を発生させないように、入力とグランドの間にブリードオフ抵抗を配置することをお勧めします。BJTオペアンプでも、予期しないまたは壊滅的な発生をさらに防ぐために、ブリードオフ抵抗に反対するつもりはありません。

編集2に答えるには：
これはうまくいくかもしれませんが。電圧計またはDAQで何が起こっているかの簡単な図を提供している場合があります。グラウンドを共有しないデバイス間の極端な電位差を防ぐために、いくつかの安全回路が必要です。これは、DAQまたは電圧計の高抵抗ブリードオフ抵抗器またはツェナーダイオードの形式である場合があります。何らかの回路保護がなければ、ESDがデバイスを破壊する可能性が高くなります。

ここで注意すべきもう1つの点は、デバイスが外部で同じグランドに接続されていなくても、これらの2本のワイヤ間で間接的に相互に接続されていることです。トランジスタ技術にもよりますが、実際のデバイスでは、これはあらゆる種類のフローティング電圧の問題を防ぐのに十分かもしれません。

グラウンドという言葉の使用をやめると、より良いスタートを切ることができます。共通の参照ポイントとして参照してください。ブルーは、合意によってのみブルーです。電気回路についても同様です。すなわち、地面は合意によってのみ地面です。要するに、フローティングはシュレディンガーの猫のようなものです。それはあなたがそれを測定するまではポジティブとネガティブの両方ですが、あなたがそれを測定する時だけに。たまにポジティブで、時にはネガティブなこともあります。これがこの投稿です。