Zde definují plovoucí jako:
Uvádějí Ungrounded = Floating.
Ale na jiném fóru někdo napsal:
Signál je považován za plovoucí, pokud nemá stejné uzemnění s vaším zařízením. Země s tím nemá nic společného. Země je jen další země.
Jsem trochu zmatená s významem plovoucí. Plovoucí zdroj v níže uvedeném systému ?:
Pokud není plovoucí, můžete dát příklad systému, kde je zdrojová země plovoucí?
EDIT:
Plovoucí zdroj je připojen k diferenciálnímu zesilovači. Pokud přidám uzemnění, kde červená šipka ukazuje, simulační obvod tento signál velmi dobře zesílí. Pokud však nepoužívám zem, simulace se poškodí.
Ve skutečnosti opravdu potřebujeme uzemnění v tomto bodě, nebo je to potřeba pouze v simulaci SPICE? Protože když přidám zem, v diagramu už nepluje. To je opravdu matoucí.
EDIT 2:
Ještě větší zmatek .
S topologií obvodů diferenciálních zesilovačů se vždy setkávám:
Všimněte si, že nad vstupními diferenciálními signály, tj. zdrojem a rozdílem. zesilovač opět sdílejí stejnou zem.
Ale když se podívám na vstupní svorky pro voltmetr nebo rozdíl. ukončená deska pro sběr dat, není zde žádná další zem. Existují vstupy pro -Vin a + Vin, ale ne GND.
Představte si nyní, že mám zařízení, které má analogovou zem s názvem AGND1 a toto zařízení má dva diferenciální výstupy, řekněme 2V a -2V vzhledem k vlastnímu AGND1. Teď, když připojím jeho diferenciální výstupy k voltmetru nebo rozdílu. Ukončená deska DAQ, která má svůj vlastní pozemní název AGND2, čelíme situaci, kdy AGND1 a AGND2 nejsou připojeny. Tyto systémy ale fungují níže:
Jak vidíte na typickém voltmetru nebo rozdílu skončilo. Připojení DAQ desky nepřipojujeme dva systémy základny AGND1 a AGND2.
Takže topologie diferenciálního zesilovače, se kterou se setkávám, používá důvody běžné, ale ve skutečnosti důvody nejsou připojeny.
Toto je také velmi matoucí, protože nevím, odkud pramení můj nedostatek znalostí.
Komentáře
- Každé zařízení napájené z baterie má plovoucí zeminu / signály. A pokud chcete, například propojit jej tak nějakým kabelovým komunikačním kanálem s jiným zařízením, budete muset vytvořit společnou zem (pokud na transceiverech není galvanická izolace, jako je optická vazba).
- Řekněme, že zdrojem na mém obrázku je 9V baterie. Jak vidíte, jeden ze svorek baterie (GND1) je poté připojen k AIGND. Jeden ze svorek baterie je tedy připojen přímo k AGND měřicího zařízení. Jste si jisti stále tomu říkáme plovoucí?
- Je třeba poznamenat, že “ plovoucí “ je jakýmsi hovorovým jazykem pojem v elektrotechnice a není dobře definován. ‚ uslyšíte, že se používá různými způsoby s mírně odlišnými významy, jak upozorňují některé odpovědi.
- @kjgregory Viz moji otázku v úpravě s ukázkovým obvodem . Ptám se: “ Opravdu v tomto bodě skutečně potřebujeme základ, nebo je to potřeba pouze v simulaci SPICE? “ Jaký je váš názor ?
- V SPICE to pravděpodobně potřebujete, abyste uspokojili simulátor. V praktickém systému záleží na mnoha věcech. Stejně jako to, co je plovoucí zdroj? Co se týká tvého designu? Jaké je prostředí pro obvod atd.
Odpověď
Plovoucí je termín napětí a jako každý jiný napětí, musí mít referenci.
To znamená: „Objekt A může být plovoucí vzhledem k objektu B.“
Pokud je váš zobrazený obvod, oba důvody jsou propojeny dohromady, takže zdroj, V1, NENÍ plovoucí pokud jde o zesilovač.
Pokud se však jednalo o widget napájený z baterie a bez dalšího připojení, celá věc se vznáší vzhledem k zemi pod vašimi nohama.
simulovat tento obvod – Schéma vytvořené pomocí CircuitLab
Následující schéma na druhé straně má plovoucí zdroj.
BTW: Abychom vás ještě více zmátli, existuje celá jiný význam plovoucího.
Ve schématu níže jsou dva vstupy A a B nespojené a říkáme tomu plovoucí. V tomto případě jsou ve skutečnosti spojeny se zemí prostřednictvím rozbalovacích nabídek, ale levý konec se stále považuje za plovoucí, ať už rozevírací nabídky existují nebo ne.
Komentáře
- Pokud jde o zem, myslím, že je považována za plovoucí, pokud není fyzicky připojena k Zemi (tedy ‚ s definicí Wiki). Signál je plovoucí, když nemá společnou základnu (nemusí nutně plovoucí).
- @EugeneSh. společný odkaz by byl vhodnější, myslím si. GRound prostě všechny matou.
- @Trevor Díky, mohl byste mi ve svém “ druhém “ příkladu okruhu říct, že řekl, že zdroj V1 je plovoucí. Co kdyby ten zdroj byl diferenciální signalizací, byl by stále plovoucí? Můžete s tím také uvést příklad obvodu, byl bych velmi rád!
- Podívejte se také na moji úpravu, kde jsem svou otázku rozšířil na více matoucí případ.
- @ user134429 v tomto případě zdroj je plovoucí, ale nemáte ani žádnou zpětnou vazbu kolem operačního zesilovače, takže je to opravdu špatný komparátor.
Odpovědět
Podle mé definice je obvod„ plovoucí “, pokud neprotéká žádný proud , když jej připojím k zemi nebo jakékoli jiné napětí vzhledem k mé zemi pomocí jednoho vodiče.
Obvod je ne plovoucí, když můžu Proveďte proudový tok.
Dobře, mohu použít 1 milion voltů a protéká proud. Mluvím o použití rozdílu napětí, který nepoškodí žádné komponenty nebo nezlomí izolaci atd.
Na vašem prvním obrázku je pravý zdroj skutečně plovoucí, pokud k němu připojím jeden vodič z mé země nebo z jakéhokoli jiného místa můj obvod (uzemněný zdroj nalevo), pak neprotéká žádný proud . Existovalo by pouze připojení, které jsem právě vytvořil. nemůže proudit.
Na druhém obrázku jsou 2 spojení mezi zdrojem vlevo a zesilovač vpravo. To znamená, že tyto obvody nejsou vzájemně plovoucí.
Myslím, že váš zmatek pochází z tvrzení Ungrounded = plovoucí .
„Země je ve skutečnosti jen zemí (odkaz). Představte si obvody A a B, které jsou navzájem plovoucí, nemohou sdílet zem (nebo jiné připojení).
Pokud je obvod A připojen k „zemi“, pak obvod B nemůže být připojen k “ Země „jakýmkoli způsobem. Pokud by byl připojen obvod B, pak by se již nevznášel ve vztahu k A.
Oba obvody A a B mohou mít uzemnění ale nemohou to sdílet ani sdílet žádné jiné připojení.
Moje baterie nebo solární kalkulačka s názvem obvod C se vznáší ve vztahu k obvodu A i obvodu B, protože nemá žádná připojení na A ani B.
Jednoduchým trikem ke kontrole, zda obvod plovoucí je, je nakreslit (tečkovanou) čáru k oddělení obou obvodů. Tečkovaná čára nemůže protínat žádné dráty!
Takhle:
Mějte na paměti, že symbol země lze použít ve více než jednom místo a pak je to opravdu také spojení, i když tam není žádný viditelný vodič.
Nejsem schopen nakreslit tečkovanou čáru oddělující zdroj a zesilovač na vašem 2. obrázku. Proto nejsou plovoucí v vztah k sobě navzájem.
Upravit
Zmatek ohledně tohoto okruhu:
Opravdu to není ono matoucí!
Toto je pouze jeden obvod, takže by mohl plavat s ohledem na zem, ale nemusí. Opravdu to není žádný rozdíl, protože půda je jen referenční bod . Zem mezi 2 9V bateriemi je dobrým bodem.
Není potřeba žádných dalších zemních symbolů, pokud nechcete, aby tyto měly přímé připojení na stejné uzemnění (mezi bateriemi).
Pokud přidáte uzemnění na – svorku V1, zkratujete ji na zem a narušit fungování obvodu .
Takže ne, neměla by být přidána žádná zem, ne v simulátoru a také ne ve skutečném světě!
Tento obvod ale nebude fungovat dobře, protože pro základní proudy tranzistorů . Musíte nastavit napětí v běžném režimu pomocí odporů, které také dodávají tento základní proud.
Řešení kteří to dělají:
simuluje tento obvod – Schéma vytvořené pomocí CircuitLab
Zdroj stejnosměrného napětí V2 musí být napětí v rozsahu společného režimu, které zesilovač zvládne. V2 můžete také nastavit na nulu a odstranit ji.
Toto řešení zachovává diferenciální povahu signálů . Můžete také uzemnit (nebo použít stejnosměrné napětí) na jedné straně (viz Trevorova odpověď) a to funguje, ale signál už není rozdílový.
Komentáře
- Věřím, že se jedná o nebezpečnou definici. Když připojíte dvě plovoucí zařízení, je pravděpodobné, že aktuální bude proudit a dost vysoké (přesto okamžité) a hned vypálit věci
- Jistě, ale jak se ten potenciální rozdíl vytváří? Obvykle je to nárůst náboje nebo kapacitní vazba. Pokud jsou obvody skutečně správně plovoucí, bude rozdíl napětí eliminován, když jej změříte, protože poplatky jsou vyrovnány (za předpokladu, že ‚ znovu používáme voltmetr s konečnou impedancí).
- Dokonce se stalo, že při připojení dvou zařízení s RS-232 To se nemůže stát z poplatků vyrovnávajících I ‚ d. Takže existovalo také nějaké jiné spojení (k uzavření aktuální smyčky). Tato cesta pravděpodobně zahrnovala ma napětí nebo nějaký jiný zdroj energie a pak je možné, co popisujete. V takovém případě obvody skutečně neplávaly!
- To se nemůže stát z nábojů, které vyrovnávají I ‚ d. – proč ne? Myslíte si, že by byl výkon příliš nízký? Statické výboje známé jako nepřítel elektroniky. Přesto by stopy PCB neměly být tak citlivé …
- Ano, statické náboje jsou ESD a všichni víme, co to může dělat s polovodiči . Ale ne stopy PCB. Ano, myslím, že výkon statického výboje je příliš nízký na to, aby spálil stopu PCB. Chcete-li vypálit stopu PCB statickým výbojem, potřebujete ‚ velmi velké zařízení, které udrží váš náboj. Možná kondenzátor? Ale pak je tu ‚ další deska, možná s cestou k zemi, a ta ‚ je vaše smyčka, takže už ne statický výboj.
Odpověď
Aktuální cesty ve smyčkách. Když jeden systém plovoucí ve vztahu k druhému, znamená to, že smyčky nejsou na komunikaci (nejsou připojeny).
Zvažte auto v New Yorku. Velká smyčka je od rozvodny, přes třetí kolejnici, k pohonnému systému automobilu, po kolejích a zpět k rozvodně. Neexistuje způsob, jak izolovat kola od podvozku automobilu, takže podvozek je součástí velké smyčky. Vůz někdy ztratí kontakt s pojezdovými kolejnicemi kvůli sněhu, ledu, rzi atd. Pokud by mezi vozidly byly nějaké pozemní propojky, pohonný proud by se pokusil vrátit přes tento pozemní můstek na auto s dobrým kontaktem.
K dispozici je také kontrolní systém, který umožňuje řidiči ovládat pohonný systém každého vozu, detekovat zablokované otevřené dveře, oznámení, interkom dirigenta atd. Opravdu ne chcete, aby se proud pohonu vracel ovládacími vodiči . Takže tento systém je izolovaný nebo „plovoucí“ od proudu pohonu.
Ve vašem případě není druhý systém izolován od vaše, protože je svázáno Q3 a Q4. Tím se druhý systém dostane k potenciálu vašeho systému. Nebo naopak, vše je otázkou perspektivy.
Komentáře
- Přečtěte si také moji úpravu, kde jsem svou otázku rozšířil na více matoucí případ.
Odpověď
V zásadě tam nechcete mít půdu pod nohama.Pokud vůbec, chcete svůj vsin rozdělit na dva samostatné aditivní vstupy a uprostřed toho dát půdu. Pokud umístíte zem na obě její strany tak, jak stojí, skončíte se zesilovačem, který nefunguje optimálně. Je to proto, že „připnete jednu stranu vašich vstupů na jediné napětí. Většina operačních zesilovačů pracuje lépe s diferenciálními vstupy (jeden signál stoupá, zatímco druhý klesá). Vsin se rozdělil na dvě části se zemí uprostřed z nich je správný způsob, jak to simulovat.
simulovat tento obvod – Schéma vytvořené pomocí CircuitLab
Důvodem, proč má koření problémy bez toho, abyste umístili referenční půdu na místo, je to, že vidí váš operační zesilovač jako zjednodušené blokové schéma a nerozumí vnitřním částem operačního zesilovače. Prostřednictvím operačního zesilovače ve skutečnosti jste připojeni k zemi, ale koření by to nikdy nevědělo, protože používá zjednodušený model.
Ve skutečném světě nepotřebujete dvojitou / rozdělenou sinusovou vlnu, protože země je pouze odkazem na změřit napětí z. Vstup jedné sinusové vlny do BJT operačního zesilovače je pravděpodobně v pořádku ut jakýkoli druh odkazu mimo operační zesilovač. Pokud by se jednalo o operační zesilovač MOSFET, určitě bych doporučil umístit odvzdušňovací odpory mezi vstupy a zem, aby se zabránilo tomu, že jakékoli plovoucí signály vytvářejí příliš vysoké napětí na vstupech operačního zesilovače. Ani na operačním zesilovači BJT bych nebyl proti odpouštěcím rezistorům, které by dále zabránily neočekávaným nebo katastrofickým událostem.
Chcete-li odpovědět, upravte 2 :
I když to může fungovat. Možná vám stále poskytnou zjednodušený diagram toho, co se děje ve voltmetru nebo DAQ. Měla by existovat jistá bezpečnostní cirkulace, aby se zabránilo extrémní potenciální rozdíly mezi zařízeními, která nesdílejí důvody. Může to být ve formě odpínačů s vysokým odporem nebo zenerových diod na DAQ nebo voltmetru. Bez nějakého druhu ochrany obvodu existuje velká šance, že by ESD zařízení zničilo.
Další věc, kterou je třeba mít na paměti, je, že i když zařízení nejsou externě připojena ke stejné zemi, jsou stále připojeny mezi těmito dvěma vodiči k zemím navzájem nepřímo. V závislosti na technologii tranzistoru to může ve skutečných zařízeních stačit, aby se zabránilo jakýmkoli problémům s plovoucím napětím.
Komentáře
- Přečtěte si v této věci můj EDIT 2.
Odpověď
Zastavit pomocí slova základ a budete mít lepší začátek. Označte jej jako společný referenční bod. Modrá je pouze modrá po dohodě. Totéž platí pro elektrické obvody; tj. země je země pouze na základě dohody. Plovoucí je zkrátka jako Schrodingerova kočka; je postivní i negativní, dokud ji nezměříte, ale pouze v ČAS, kdy ji změříte. Příležitostně postivní a příležitostně negativní, takový je tento příspěvek.