電子電路中的地是什么?什么是數(shù)字地和模擬地

“地”是電子技術(shù)中一個很重要的概念。對于每一位想學(xué)好電子技術(shù)的同學(xué)來說，這都是至關(guān)重要的

今天我們就來好好聊一聊電子電路中的“地”

1、首先，電子電路中的“地”是什么？

電子電路中，為了便于觀察測量一部分或者整體電路，而設(shè)定的公共參考點(diǎn)叫做“地”，這一個或一部分電路中的各個點(diǎn)的電壓都是基于這個參考點(diǎn)，這個參考點(diǎn)設(shè)定為0V

電子電路中的地以及各點(diǎn)電壓

↑如圖所示，這個電路中，把電池負(fù)極設(shè)定為地，而相應(yīng)各個點(diǎn)的電壓就可以得出來，電壓都是基于地的

雙電源電路電流流向

↑還有一個關(guān)鍵點(diǎn)需要注意，參考點(diǎn)為0V,并不代表它就是最低電位，比如上面的雙電源電路圖，GND地是0V，但是還有-12V更低，圖中用紅色箭頭標(biāo)出了+12V相對地的電流流向，綠色箭頭表示-12V相對地的電流流向

一個電路可以有多個地

↑一個整體電路可以劃分成無數(shù)個單元電路，每一個小電路都可以有一個參考點(diǎn)，也就是說可以有很多個地

像上圖所示，三個單元電路的回路都是流經(jīng)R1，為了便于觀察單元電路，給它們設(shè)定了參考地2

而參考地1是電流檢測電路的參考地，因?yàn)殡娏鬏斎?a target="_blank">信號是基于參考地1的

2、什么是數(shù)字地和模擬地？

如果你理解了上面的內(nèi)容，那數(shù)字地和模擬地就好理解了

數(shù)字地就是數(shù)字電路的參考點(diǎn)，模擬地就是模擬電路的參考點(diǎn)

區(qū)分?jǐn)?shù)字地和模擬地，主要是防止模擬信號干擾數(shù)字信號，因?yàn)橐话銛?shù)字信號的輸入阻抗都較大，對信號敏感，較容易受到干擾，影響數(shù)字電路的正常工作

數(shù)字地和模擬地是可以有電氣連接的，也可以是沒有電氣連接的

有電氣連接的數(shù)字地和模擬地

沒有電氣連接的數(shù)字地和模擬地

如果兩個參考地是沒有電氣連接的，那么它們之間的信號也是沒有電氣連接的

↑沒有電氣連接，它們的參考地是隔離的，所以信號不能直接傳輸，需要使用變壓器或者光耦來傳輸信號

3、經(jīng)常聽到的數(shù)字地和模擬地隔離是實(shí)際是怎么隔離的？

從前面的內(nèi)容我們知道數(shù)字地和模擬地有兩種連接方法，一種是有電氣連接，一種是沒有電氣連接

對于沒電氣連接的地隔離好理解，但對于有電氣連接的要怎么隔離，這就是一個問題了

其實(shí)地隔離，并非真正意義上的完全沒有電氣連接，而是對電流回路進(jìn)行隔離，也就是對信號回路隔離

這種隔離主要表現(xiàn)在PCB布線上面

主要方法是在輸入濾波儲能電容處，通過分割地平面來隔離

地隔離

↑從圖中可以看到，數(shù)字部分和模擬部分的地通過不同的走線回到輸入濾波儲能電容

這只是最基本的隔離方法，更好的隔離是先通過一個0Ω電阻或磁珠，再流回公共點(diǎn)

0Ω電阻

0歐電阻相對于導(dǎo)線是一條很窄的電流通路，使環(huán)路電流不會突增，對干擾有一定的降低

0Ω電阻隔離

磁珠就是一個只繞了一匝的電感，掌握了電感知識的同學(xué)都知道電感是隔交通直的，所以可以對干擾信號進(jìn)行隔離

磁珠隔離

關(guān)于電子電路中的“地”的知識就講到這里了

看了這篇文章，你是不是對電子電路中的“地”不再陌生呢？