Lời nguyền của vòng lặp mặt đất

Đôi khi cảm giác như một vòng lặp mặt đất là không thể tránh khỏi. Hãy làm theo các thí nghiệm suy nghĩ sau đây. Sẽ thật tuyệt vời nếu bạn có thể cung cấp giải pháp cho vấn đề được mô tả.

Hãy tưởng tượng một tấm ván nơi người ta không thể sử dụng máy bay mặt đất. Có một số chip trên bảng:

Tín hiệu kỹ thuật số hoặc tín hiệu tương tự truyền từ Chip 2 sang Chip 3. Giả sử dấu vết không thể đi thẳng đến chip khác, nhưng cần uốn cong xung quanh một số mạch khác trên bảng.

Bây giờ hãy xem xét luồng hiện tại khi tín hiệu chuyển từ Chip 2 sang Chip 3:  
 

Điều này có vẻ xấu. Bề mặt bao quanh bởi dòng chảy rất lớn. Nếu đó là tín hiệu kỹ thuật số, chắc chắn nó sẽ truyền nhiều tiếng ồn vào mạch điện được hàn trên bề mặt đó. Và nếu đó là tín hiệu tương tự, nó có thể sẽ hấp thụ nhiễu từ mạch trên bề mặt đó.

Cố gắng để trở nên thông minh, tôi đưa ra giải pháp sau đây. Hãy thêm đường dẫn trả về tín hiệu:  
 

Huray, có vẻ như tín hiệu được bảo vệ rất tốt bây giờ. Bề mặt kín nhỏ hơn nhiều. Nó sẽ không phát ra từ trường, cũng không hấp thụ chúng.

Nhưng đợi một chút ... bạn có thấy điều đó không? Bạn có thấy vòng lặp mặt đất tôi vừa tạo không? Nhìn lại:  

Rất tiếc! Gì bây giờ? Tôi vừa mới cải thiện tình hình, hay tôi thực sự đã làm cho nó tồi tệ hơn?

Xin vui lòng giúp đỡ...

Cái đầu tiên sử dụng sơ đồ nối đất sao, hoạt động tốt trong một số trường hợp: tần số thấp, không có EMI / RFI đến ... có nghĩa là nó là một sơ đồ ngày càng ít hữu dụng hơn trong thế giới ngày nay ...

Tuy nhiên, trước khi nói về vòng lặp, tôi muốn chỉ ra rằng thiết kế của bạn là nguồn cung cấp đơn, do đó, chip thu hút dòng cung và đổ nó xuống đất. Sử dụng dấu vết dài cho GND trong trường hợp này có nghĩa là dòng điện này sẽ tạo ra một điện áp chống lại trở kháng GND. Vì GND được sử dụng làm tham chiếu điện áp, chip của bạn sẽ có tiềm năng tham chiếu khác nhau.

Nếu đây là các opamp cung cấp đơn, chúng sẽ xử lý đây là tín hiệu. Nếu chúng là chip logic, độ nảy mặt đất có thể làm hỏng mức logic.

Trong cả hai trường hợp, trở kháng mặt đất thấp đều có lợi, tức là. máy bay mặt đất. Nếu không có mặt phẳng mặt đất, bạn có thể định tuyến theo chiều ngang trên toplayer, theo chiều dọc ở lớp dưới cùng và tạo ra một mạng lưới cung cấp / mặt đất, vốn phổ biến trở lại trong thời của những tấm ván lớn chứa đầy chip TTL.

Lưu ý rằng nếu chip của bạn là opamp +/- 15V, thì dòng điện sẽ chảy vào nguồn cung cấp, nhưng chúng không được kết nối với mặt đất (ngoại trừ thông qua nắp tách rời), vì vậy trong trường hợp này, dòng cung cấp thay đổi sẽ chỉ gây ra tiếng ồn thêm trên GND nếu việc tách rời mũ được đặt xấu / định tuyến.

Bây giờ, trở lại câu hỏi của bạn:

Không có giải pháp thích hợp cho việc này. Quay trở lại thời của các bảng tương tự một mặt (nghĩ là VCR hoặc sàn băng), chúng thường được đặt bên trong vỏ kim loại hoạt động như một tấm khiên và không có điện thoại di động. Công cụ hifi ngày nay (ví dụ) thường sẽ có một số che chắn, nếu tấm mặt là nhựa, thì bạn có thể mong đợi một chút sơn phun dẫn điện để che chắn chống lại EMI.

Ngoài ra, các bảng logic TTL khổng lồ này được thiết kế trước các chỉ thị tương thích điện từ hiện đại và tần số thấp.

Dù sao. Nếu các tín hiệu nhanh, thì chúng cần được định tuyến gần đường dẫn trở về mặt đất, hoặc nếu không, một ăng ten vòng được hình thành, cả hai sẽ truyền và nhận, cũng như độ tự cảm thêm sẽ làm hỏng tín hiệu.

Vì vậy, nếu đây là các chip logic, bố cục cuối cùng trong bài viết của bạn sẽ thích hợp hơn. Trong thực tế, "vòng lặp mặt đất" sẽ là một ô trong bảng "cung cấp / cung cấp lưới" cũ.

Lưu ý rằng vòng lặp mặt đất là một vòng quay ngắn, do đó RF đến sẽ phải khá mạnh để tạo ra một điện áp đủ cao vào nó để làm hỏng các mức logic. Vấn đề chính là nó sẽ có tần số cộng hưởng ở đâu đó trong phổ ...

Bây giờ, cụ thể là về nền tảng âm thanh, tôi chỉ có thể giới thiệu bài viết này từ Bruno "The Man" Putzeys. Cũng hợp lệ cho các ứng dụng tương tự khác. Nó cũng là một niềm vui đọc.