不同的GND在印刷電路板，都會不同

簡介：在繪制原理圖時，人們對系統(tǒng)接地回路（或 GND）符號總是有些想當然。GND 符號遍及原理圖的各個角落，而且原理圖假定不同的 GND 在印刷電路板 （PCB） 上都將處在相同的電勢下。

在繪制原理圖時，人們對系統(tǒng)接地回路（或 GND）符號總是有些想當然。GND 符號遍及原理圖的各個角落，而且原理圖假定不同的 GND 在印刷電路板 （PCB） 上都將處在相同的電勢下。事實上，經(jīng)過 GND 阻抗的電流會在 PCB 上的 GND 連接之間創(chuàng)建電壓差。單端 dc 電路對這些 GND 壓差尤其敏感，因為預期的單端電路可轉(zhuǎn)變?yōu)椴罘蛛娐?，導致輸出誤差。

我們以以下所示標準非反相放大器電路為例加以說明。在輸入電源 VIN 和輸入電阻器 RI的 GND 電勢相等時，適用于我們熟悉的電路增益 1+RF/RI。因此，100mV 輸入信號乘以 10V/V 增益，就等于 1V 的輸出。

在下圖所示電路中，輸入電源 GND 與 RI GND 連接之間已插入一個電壓源 VGND2。結(jié)果 = 修改的傳輸函數(shù) + VGND2 電壓 × - RF/RI 反相電路增益。10mV 的 GND 電勢差可將所需 1V 輸出降低 90mV，降至 0.91V。與所需的 1V 輸出相比，這相當于 9% 的相對誤差。

在以下所示電路中，當輸出電壓參考第三個 GND 電勢 VGND3 時，傳輸函數(shù)會進一步受到影響。VGND3 電壓將直接從前一個輸出傳輸函數(shù)中減去。所以與所需的 1V 輸出相比，20mV VGND3 電壓可將輸出電壓降至 890mV，相當于 11% 的誤差。

使用適當?shù)?PCB 布局技術(shù)使電路輸入電源、輸入電阻器以及輸出電壓的 GND 處于相同的電勢下，這樣可減少以上兩個實例中出現(xiàn)的問題。最佳解決方案是使用常見的“星形”GND 方法使重要的 GND 連接在物理上相互靠近。這將降低在 GND 連接之間產(chǎn)生的 PCB 阻抗，進而可減少它們之間的任何電壓電勢差異。在以下所示示例電路原理圖與布局中，輸入電源、輸出電壓與輸入電阻器的 GND 連接都在 PCB 的頂層挨著。這可防止單端電路變成差分電路！

總之，下次有任何 dc 電路性能問題時，請檢查所有重要 GND 連接的電壓電勢是否都相等。