タグ付けされた質問 「groundloops」

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「地面を埋める」か、「地面を埋めない」か?
Henry Ottによる電磁両立性工学のEMI問題について読んでいます。(素晴らしい本です)。 トピック「PCBレイアウトとスタックアップ」(別名Ch 16)の1つに、グラウンドフィル(16.3.6)に関するセクションがあります。基本的には、コネクタパッド間の領域をグランドで埋める「戻り電流経路」を最小限に抑えるために、それが述べていることです。かなり理解できますが、最後の同じセクションで「両面基板のアナログ回路でよく使用されますが、高速デジタル回路には銅の充填は推奨されません。機能的な問題。」。その最後の部分は少し混乱しました。なぜなら、高周波信号(信号トレースを試行および追跡する)の場合、より長いパスは減少することになると予想されるからです。誰がこの発言が行われたのか説明できますか?
15 pcb  emc  groundloops 

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この抵抗がコネクタシールドとグランドの間に接続されているのはなぜですか?
私はラズベリーpiモデルBを見ていましたが、USB電源コネクタシールドとアースの間に抵抗があることに気付きました。パッケージ化された抵抗がはるかに大きい多くのPCBデザインでこれに気づきましたが、その理由は知りません。 これは私が気になる部分です、R51。 ボード上では、0805パッケージのように見えますが、大きなパッケージは見ました。 だから私の質問は基本的に: なぜここに抵抗が必要なのですか?コネクタにケーブルを挿入するときにESDと関係がありますか? なぜこんなに大きなパッケージを使用するのですか?私はより多くの電力を処理すると想定していますが、両方とも「GND」であるため、この電力はどこから来るのでしょうか。 私の考えが間違っている場合は修正してください

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なぜ地面を使うのか
私はこれについてしばらく考えていたので、少し掘り下げました。いつものように、ウィキペディアが最も明快でした。回路を完成させるために最初にグランドが導入されたのは電信だったようです。アースの抵抗が大きくなるため、電気を流すためにはさらに多くの電力が必要になるため、電線を節約することは良い考えでした。 これは電信には問題ありませんでしたが、それ以外の点では、その価値よりも問題が多いようです。 絶対電圧を測定する際の「基準点」についての議論を読みました。これが、考案された問題の解決策です。電圧は電位差としてのみ意味があります。したがって、意味のない参照フレームを選択するのではなく、潜在的な差異を測定します。 安全性については、アースシステムがなければ、はるかに安全だと思われます。回路を完成させるために地面が使用されなかった場合、電気は一般に人を介して地面に移動する理由になります。これは、誰かが熱いものだけでなく、両方のワイヤーに触れてショックを受けることを要求することにより、感電のリスクを減らすでしょう。アース線は不要な問題を回避するための安全対策のようです。 低電圧システムの場合と同様に、グラウンドは不要なノイズ源を作り出します。私の知る限り、地面は巨大な不安定なバッテリー+アンテナとして機能します。地面のph差は、DCオフセットを意味します。これは、2つの地面ポイントでの水と鉱物の組成の酸性度の差に依存します。 グランドを使用して無線信号用の回路を完成させると、回路に不要な抵抗が生じます。あなたの品質は、回路の設計ではなく、土壌での選択のなすがままです。 見逃した問題があるかもしれませんが、見逃した本当に良識のある利点があるかどうか、本当に疑問に思っています。 グラウンドを使用して回路を完成させる歴史/哲学を知っている人はいますか?

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ADC接地の接地
高速で高解像度のADC、特に並列出力を備えたADCは、通常、別の電源ピン(DRVDD、(ドライブvdd)またはOVDD(出力vdd))を備えています。デジタル出力信号が切り替わります。 ほとんどのADCデータシートでは、デバイスの真下に切れ目のない単一のグランドプレーンを推奨し、OGNDとGNDを可能な限り最小のインダクタンスでこのプレーンに接続します。 1つのボード上にこれらのADCのいくつかがある状況があります。PCBに複数のADCがある場合でも、「単一の途切れのないグランドプレーン」の推奨事項が依然として適用されるかどうか疑問に思っています。 私たちの設計では、GND(VDDのグランド)用とOGND(OVDDのグランド)用に1つずつ、2つの別個のグランドプレーンを使用し、これら2つのプレーンをPCBのエッジ近くに接続しました。ジャック。 任意のアイデア、実世界の例、または参照ドキュメントへのリンクは高く評価されます。

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シールドとグラウンドループ
GND(シャーシGND)に接続する必要のあるさまざまな機器があります。私が抱えている問題は、クライオスタット(金属シールド)に接続するカスタム電子機器を備えた金属ボックスを介して、コンピューター内部のADCカードを接続していることです。 問題は、標準ケーブルをそのまま使用すると、コンピュータのGNDが電子機器の金属ボックスに接続され、電子機器がクライオスタットの金属に接続されることです。これで、コンピューターはプラグを介してGNDに接続され、クライオスタットは大きな金属ストラップを介して建物のGNDにGNDに接続されます。これは、グランドループの悪いケースのようなにおいがします。 だから私はケーブルのどこかでシールドを破る必要があると考えています。質問はどこですか?電子機器がクライオスタットからのかなり小さな信号を増幅しているので、シールド接続を継続して試してみたいと思います。コンピューターのADCにつながるケーブルのボックスのシールドを破っていました。これは良い考えですか?コンピューターのGNDとクライオスタットのGNDが同じ電源タップにほとんど接続されていても心配しないでください。 電子機器のGNDは、シャーシ/建物のGNDから浮いている必要があることに注意してください。

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オーディオの電源ノイズ
私は確かに電源スイッチングノイズとオーディオに関して古典的な問題を抱えていますが、このトピックでこれまでに見つけたものに関して現実から神話を分類することはできません。 セットアップ: 外部電源装置またはバッテリー、あるいはその両方を備えたノートブックを持っています 独自の電源を備えた(つまり、ノートブックSMPSから給電されていない)ラジオ受信機 ラジオ受信機はオーディオ信号をノートブックのライン入力に送ります ラジオ受信機は、RS232(チューニングなど)を介してノートブックによって制御されます。 問題: ノートブックを電源から外してバッテリーから実行すると、すべてが完璧に機能します しかし、ノートブックのSMPSを使用すると、オーディオで途方もない量のノイズが聞こえます 問題がどこにある可能性が高いか誰かに教えてもらえますか?グランドループについては多くの話がありますが、それらがこのような小規模な設備に実際に存在しているとは信じられません。 これはノートブックのグラウンドレベルの変化の問題であり、ノートブックのライン入力が非差動であるという事実であると思いますか?または、より可能性の高い説明はありますか? 最良の解決策は何ですか?オペアンプを使用して差動入力アンプを構成し、その出力をライン入力に供給しますか?オペアンプのグラウンド基準として何を使用しますか? コメントと回答で提案された解決策 回答からは、2つの問題が考えられます。1。グランドループと2.オーディオワイヤの外部SMPSからのRFピックアップ。 推奨されるソリューションは次のとおりです。 差動増幅器ソリューション。メリット/デメリット? Kortuk:接地されたシールドを使用して、オーディオリンクのSMPSからのRFピックアップに対抗します。利点:目に見えないソリューション。不利益?質問:グランドループは役に立ちませんか? Russell McMahon:オーディオラインのオーディオトランス。利点:シンプル。欠点:簡単に入手できない、高価または周波数応答が悪い。質問:これはオーディオラインのRFピックアップに役立ちますか? ラッセルマクマホン:オーディオラインのEMCフェライトをクランプして、RFピックアップに対抗します。グランドループには役立ちません。質問:これは可聴範囲のノイズに役立ちますか?フェライトは非常に高い周波数のみをフィルタリングするのに役立つと理解しました。 David Kessner&Mary:ノートブックの接地。これにより、CMノイズがグランドに分流します。利点:安くてシンプル。欠点:処理する追加のワイヤー。質問:両方のRFピックアップに対抗し(オーディオグラウンドがシャントされている場合)、グラウンドループを回避しますか? メアリー:ノートブックへのDCラインの周りのフェライト吸収材、およびオーディオラインとRS232ラインのRF CMチョーク。短所:RF CMチョークによるコンポーネント数と労力が高い。グランドループを防ぎません。

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これはグラウンドループの場合ですか?
2V 12Vバッテリー、Arduino、Cytron MD10Cモータードライバーを使用して24V DCモーターに電力を供給しようとしています。Arduinoとモーターをドライバーボードに接続する方法については、CytronのWebサイトの説明に従いました。2つのバッテリーは24Vを提供するために一連のプラグインで接続され、次にドライバーボードの電源入力に接続されます。 このスキーマを使用した最初のテストでは、いくつかの問題がありました。最も重要なのは、Arduinoとドライバーボードの間のGNDワイヤーが焼かれ、モーターがArduino信号を使用して起動されたときにドライバーボードに火花が発生したことです。Arduinoにもいくつかの問題があり、再起動し続けました。 これがグランドループの場合かと思っていましたか?はいの場合、Arduino /ドライバーボードのデータセクションを高電流からどのように分離する必要がありますか? バッテリーの1つはArduinoにも接続され、12Vの入力電流を提供します(これは悪い習慣だと知っていますが、役割を果たす可能性があるため、スキーマに残しました)。将来的には、Arduinoは、DC / DCスイッチングレギュレーターを使用して、モータードライバーに接続する同じ24Vケーブルから給電されます。 奇妙なことに、ArduinoがUSB(PCから)で駆動され、ドライバーボードが120V / 5V AC壁コンバーターで駆動されている場合、スキーマは完全に機能します。モータードライバーには、外部MCUを必要とせずにボードをテストしてモーターに電力を供給することができるテストボタンもあります。これらのボタンを使用すると、火花や焼けたワイヤーはありません。 Cytronのデータシートには、ドライバーボードが絶縁されているかどうかは示されていません。そのため、モーター電流がArduinoを経由してバッテリーに戻る可能性があると考えました。 モーターは、フロントガラスワイパーモーターに似た24V DCモーター(消費電流は10A未満)です。バッテリーは12Vカーバッテリーです。 更新: ご回答ありがとうございます。以下は、DC / DCステップダウンレギュレーターを使用して12VをArduinoに提供する推奨スキーマです。バッテリーバンクと直列にヒューズも追加しました。共有接地は短絡の可能性を取り除くと思いますか?

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マイクロコントローラーと個別に給電されるPCB間の通信
あるボードには1つの電源を備えたマイクロコントローラーがあり、別のボードには別の電源を備えたフリップフロップがあります。マイクロコントローラのピンをフリップフロップのリセットピンに接続したいのですが。ワイヤーを横切るだけでいいですか、それ以上必要ですか?それを行うつもりでしたが、完全な回路ではなく、2つのボードのグラウンドレベルがまったく同じでない可能性があるため、うまくいくかどうかはわかりません。DSPを備えたボードは事前に作成されており、電源は主電源から供給されるため、2つのボードには別々の電源が必要です。ありがとう

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グランドプレーンのループは許容されますか?
PCBレイアウトに取り組んでいて、グラウンドプレーンの注入を行ったところです。 真空管アンプの設計での作業から、星型の優れたグランド設計は、回路のハムを防ぐのに大いに役立つことを知っています。グランドループはいかなる場合でも回避する必要があります。 これが私が取り組んでいるデザインのグランドプレーンの1つです。地上信号のみが表示され、他の信号は非表示になります。 よく見ると、実際には巨大なグラウンドループ(黄色で表示)と、いくつかの小さいループ(マークされていない)があることがわかります。 インピーダンスの問題が最も少ない場所にあるグラウンドプールを破壊し、2番目のグラウンド層に一連のビアを戦略的に配置して、星型の素敵なグラウンドデザインを得ることができます。 一方、銅をそのまま流し込み、多数のビアを散布して全体のインピーダンスを下げるのは非常に魅力的です。 ループを処理するより良い方法は何ですか?またはそのようなループは実際には大丈夫ですか? そしていくつかの追加情報:回路自体は純粋なアナログであり、1kOhm以下のほぼ完全に低インピーダンスの信号を含んでいます。最高の信号周波数は約10Mhzです。1000V / µSの範囲で非常に速い立ち上がり/立ち下がり時間があります。 回路はおそらく13.56Mhz RFIDリーダーの近くで動作するため、かなりのRFノイズが予想されます。 最下層のスクリーンショット(地盤注入のみ):

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シングルポイントvsグランドプレーン、オーディオOP AMP PCBレイアウト
最近、私は一見無害に見える質問を別のフォーラムに投稿しました。私は小さくて比較的単純な回路を2層ボードに留めようとしていて、グラウンドに使用されている切れ目のない個別のプレーンを専用にするのではなく、アナロググラウンドに接続された銅線のシールドのメリットについて尋ねていました。私の質問は、そのような銅の注ぎのシールド値にのみ関連していたが、大きな論争がまったく異なる点から始まった。私のレイアウトでは、ユニティゲイン構成のオペアンプに給電する標準的な分圧器を使用して仮想グラウンドを作成し、すべてのアナロググラウンドリターンをその仮想グラウンドの出力に隣接するポイントまで実行しました。私はまた、最も混雑していない層に銅を注ぎ、同じ単一のポイントで同じアナログアースに接続しました。しかしすぐに、このような複雑な「クモの巣」スキームの使用を非難する一連の投稿が続きました。グラウンドプレーンを作成し、そのプレーンの最も近い利用可能なポイントへのすべての接続を作成する必要があります(via via when必要)。そうすることで、見た目がよりクリーンでシンプルなレイアウトになります。しかし、何年にもわたって「シングルポイント」ルートを経て、大部分が成功した(つまり、非常に安定した)設計であったため、変更するのをためらっています。特に、いくつかの議論が単一点の根拠を古風なものとして話し、真空管回路に追いやられたとき。何?多くのチャミングで、グラウンドプレーンを作成し、そのプレーンの最も近い利用可能なポイントへのすべての接続を作成する必要があります(必要に応じてビアを介して)。そうすることで、見た目がよりクリーンでシンプルなレイアウトになります。しかし、何年にもわたって「シングルポイント」のルートをたどり、大部分が成功した(つまり、非常に安定した)設計であったため、変更するのをためらっています。特に、いくつかの議論が単一点の根拠を古風で、真空管回路に追いやられたためです。何?多くのチャミングで、グラウンドプレーンを作成し、そのプレーンの最も近い利用可能なポイントへのすべての接続を作成する必要があります(必要に応じてビアを介して)。そうすることで、見た目がよりクリーンでシンプルなレイアウトになります。しかし、何年にもわたって「シングルポイント」のルートをたどり、大部分が成功した(つまり、非常に安定した)設計であったため、変更するのをためらっています。特に、いくつかの議論が単一点の根拠を古風で、真空管回路に追いやられたためです。何?特に、いくつかの議論が単一点の根拠を古風で、真空管回路に追いやられたためです。何?特に、いくつかの議論が単一点の根拠を古風で、真空管回路に追いやられたためです。何? とにかく、とにかく調べてみると、このテーマに関する私の研究では、このテーマについて2つの陣営が示されているように見えました。議論の1つは、切れ目のないグランドプレーンが利用可能な場合、常に優れているということです。もう1つの議論は、高周波回路の場合はグラウンドプレーンの方が良いが、低周波回路(オーディオを含む)の場合は、主にグラウンドループを回避するために、シングルポイントアース方式の方が良いということです。 もちろん、プロトタイプのコストにより、今回はできれば2層ボードに制約されているため、まだジレンマがあります。つまり、私の疑似グラウンドプレーンは、せいぜい銅の配線であり、あちこちにある短いトレースによって壊れているということです。しかし、ルールにその複雑さまたは可能性のある例外を追加する前に、この特定の質問を一般的な議論のために出しておきたいと思います。OPアンプを含むオーディオデザインの場合、シングルポイント "のグランドスキームは、最善の方法です。単純な「グランドプレーンへの最も近いパス」の方が良い(または少なくとも適切な)選択です。 例として、これらの2つの階層化されたスクリーンショットは、同じボードの2つの合理的に類似したバージョンを示していますが、実際には約4 "x 2.5"です。最初の例では、AGNDとラベル付けされた単一のパッドで頂点に達するボードの両側に長いトレースがたくさんあります。2番目はほぼ同じ回路ですが、今回は青い銅の不良領域がアナロググランドネットの一部であるため、これらの長いトレースはすべて、グランドプレーン/銅の注ぎ口に最も近いパスが優先されます。他のレイアウトの問題について考えられる可能性のあるすべての批評は別として、これは単なる例です。私は本当にこの議論を元の質問に限定したいと思います。 一点地上バージョン グランドプレーンバージョンへの最も近いパス
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