Aqui eles definem ser flutuante como:
Eles mencionam Ungrounded = Flutuante.
Mas em outro fórum alguém escreveu:
O sinal é considerado flutuante quando não tem o mesmo aterramento do seu dispositivo. A Terra não tem nada a ver com isso. A Terra é apenas mais um terreno.
Estou um pouco confuso com o significado de flutuação. A fonte está flutuando no sistema abaixo ?:
Se não for flutuante, você pode fornecer um exemplo de sistema em que o solo de origem está flutuando?
EDITAR:
Uma fonte flutuante é conectada a um amplificador diferencial. Se eu adicionar um aterramento onde a seta vermelha aponta, o circuito de simulação amplifica este sinal muito bem. Mas se eu não usar um aterramento, a simulação corrompe.
Na verdade, realmente precisamos de um aterramento nesse ponto ou isso é necessário apenas na simulação SPICE? Porque se eu adicionar um solo ele não estará mais flutuando no diagrama. Isso é realmente confuso.
EDITAR 2:
Ainda mais confusão .
Sempre encontro essa topologia de circuito para amplificadores diferenciais:
Observe que, acima dos sinais de diff de entrada, isto é, a fonte e o diff. amplificador novamente compartilham o mesmo terreno.
Mas quando eu olho para os terminais de entrada para um voltímetro ou um diferencial. terminou placa de aquisição de dados, não há nenhum terreno extra. Existem entradas para -Vin e + Vin, mas não GND.
Imagine agora que eu tenho um dispositivo que tem um aterramento analógico chamado AGND1 e esse dispositivo tem duas saídas diferenciais, digamos 2V e -2V em relação ao seu próprio AGND1. Agora, se eu conectar suas saídas diferenciais ao voltímetro ou a um diferencial. Terminou a placa DAQ que tem seu próprio aterramento, chame-a de AGND2, estamos enfrentando uma situação em que AGND1 e AGND2 não estão conectados. Mesmo assim, esses sistemas funcionam como abaixo:
Como você pode ver em um voltímetro típico ou diferencial. Não conectamos dois aterramentos de sistema AGND1 e AGND2.
Assim, a topologia de amplificador diferente que encontro usa aterramentos comuns, mas na verdade os aterramentos não estão conectados.
Isso também é muito confuso, já que não sei de onde vem minha falta de conhecimento.
Comentários
- Qualquer dispositivo alimentado por bateria tem motivos / sinais flutuantes. E se você quiser, por exemplo, conectá-lo a algum canal de comunicação com fio com outro dispositivo, você terá que estabelecer um terreno comum (desde que não haja isolamento galvânico nos transceptores, como acoplamento óptico).
- Digamos que a fonte na minha figura é uma bateria de 9 V. Como você pode ver, um dos terminais da bateria (GND1) é conectado a AIGND. Portanto, um dos terminais da bateria é conectado diretamente ao AGND do dispositivo de medição. Tem certeza ainda chamamos isso de flutuante?
- Deve-se notar que ” flutuante ” é uma espécie de coloquial termo em engenharia elétrica e não está bem definido. Você ‘ vai ouvi-lo usado de maneiras diferentes com significados ligeiramente diferentes, como algumas das respostas apontam.
- @kjgregory Veja minha pergunta na edição com o circuito de exemplo . Eu pergunto: ” Na verdade, realmente precisamos de um aterramento nesse ponto ou isso é necessário apenas na simulação SPICE? ” Qual é a sua opinião ?
- No SPICE você provavelmente precisará dele para satisfazer o simulador. Em um sistema prático, depende de muitas coisas. Como qual é a fonte flutuante? Quais são as suas preocupações com o design? Qual é o ambiente para o circuito, etc.
Resposta
Flutuante é um termo de voltagem e, como qualquer outro tensão, deve ter uma referência.
Isto é: “O objeto A pode estar flutuando em relação ao objeto B.”
Se o seu circuito mostrado, ambos os aterramentos estão ligados juntos, então a fonte, V1, NÃO está flutuando no que diz respeito ao amplificador.
Porém, se este fosse um widget a bateria, sem outra conexão, a coisa toda estaria flutuando em relação ao solo sob seus pés.
simular este circuito – Esquema criado usando o CircuitLab
O esquema a seguir, por outro lado, uma fonte flutuante.
BTW: Só para confundi-lo ainda mais, existe um todo outro significado de flutuação.
No esquema abaixo, as duas entradas A e B estão desconectadas e chamamos isso de flutuação. Nesse caso, eles estão realmente presos ao solo por meio dos pull-downs, mas a extremidade esquerda ainda é considerada flutuante, estejam os pull-downs lá ou não.
Comentários
- Quanto ao solo, acho que é considerado flutuante se não estiver fisicamente conectado à Terra (bem, essa ‘ é a definição do Wiki). O sinal é flutuante é quando não tem um terreno comum (não necessariamente não flutuante).
- @EugeneSh. referência comum seria mais apropriada, eu pensa. GRound apenas confunde a todos.
- @Trevor Obrigado, você poderia me dizer em seu ” segundo ” exemplo de circuito para você disse que a fonte V1 está flutuando. E se essa fonte fosse sinalização diferencial, ainda estaria flutuando? Você também pode dar um exemplo de circuito com isso, ficaria muito feliz!
- Por favor, veja também minha edição onde expandi minha pergunta para um caso mais confuso.
- @ user134429 nesse caso a fonte está flutuando, mas você também não tem feedback sobre o op-amp, então é apenas um péssimo comparador.
Resposta
Na minha definição, um circuito é” flutuante “se nenhuma corrente flui quando eu o conecto ao meu terra ou qualquer outra tensão relativa ao meu aterramento, usando um fio.
Um circuito é não flutuando quando eu posso faça um fluxo de corrente.
Ok, posso aplicar 1 milhão de volts e uma corrente vai fluir. Estou falando sobre a aplicação de uma diferença de tensão que não danificará nenhum componente ou interromperá o isolamento, etc.
Em sua primeira imagem, a fonte certa está realmente flutuando, se eu conectar um fio a ela do meu solo ou de qualquer ponto em meu circuito (a fonte aterrada à esquerda) então nenhuma corrente fluirá . Haveria apenas a conexão que acabei de fazer. nenhum atual pode fluir.
Em sua segunda imagem, há 2 conexões entre a fonte à esquerda e o amplificador à direita. Isso significa que esses circuitos não flutuam em relação uns aos outros.
Acho que sua confusão vem da declaração Não aterrado = flutuante .
“A Terra é de fato apenas um solo (referência). Imagine os circuitos A e B que estão flutuando em relação um ao outro, eles não podem compartilhar um aterramento (ou qualquer outra conexão).
Se o circuito A está conectado à “terra”, então o circuito B não pode ser conectado a ” terra “de qualquer forma. Se o circuito B estivesse conectado, ele não estaria mais flutuando em relação a A.
Ambos os circuitos A e B podem ter um aterramento , mas eles não podem compartilhá-lo ou compartilhar qualquer outra conexão.
Minha bateria ou calculadora movida a energia solar chamada de circuito C está flutuando em relação ao circuito A e ao circuito B, pois não tem conexões qualquer que seja para A ou B.
Um truque simples para verificar se um circuito está flutuando é desenhar uma linha (pontilhada) para separar os dois circuitos. A linha pontilhada não pode cruzar nenhum fio!
Assim:
Esteja ciente de que um símbolo de solo pode ser usado em mais de um coloque e então realmente é uma conexão, embora não haja nenhum fio visível.
Não consigo desenhar uma linha pontilhada para separar a fonte e o amplificador em sua segunda imagem. Portanto, eles não estão flutuando relação um com o outro.
Edite
Confusão sobre este circuito:
Realmente, não é isso confuso!
Este é apenas um circuito, de modo que pode flutuar em relação ao aterramento, mas não é necessário. Realmente não faz diferença, pois o solo é apenas um ponto de referência . O aterramento entre as 2 baterias de 9 V é um bom ponto.
Não há necessidade de nenhum outro símbolo de aterramento, a menos que você queira que eles tenham uma conexão direta ao mesmo aterramento (entre as baterias).
Se você adicionar um aterramento ao terminal – de V1, você o conectará ao solo e interromper o funcionamento do circuito .
Portanto, não, não deve haver nenhum aterramento adicionado não no simulador e também não no mundo real!
Mas este circuito não funcionará bem porque não há caminho para as correntes básicas dos transistores . Você deve definir uma voltagem de modo comum usando resistores que também fornecerão essa corrente de base.
Para resolver que fazem isso:
simula este circuito – Esquema criado usando CircuitLab
Fonte de tensão DC V2 deve ser uma tensão na faixa de modo comum que o amplificador pode suportar. Você também pode tornar V2 zero e removê-lo.
Esta solução preserva a diffential natureza dos sinais . Você também pode aterrar (ou aplicar uma tensão CC) em um lado (ver a resposta de Trevor) e isso funciona, mas o sinal não é mais diferencial.
Comentários
- Acredito que esta seja uma definição perigosa. Quando você conecta dois dispositivos flutuantes, há uma chance de que a corrente vá fluir e muito alta (mas instantânea) e queimar coisas imediatamente
- Claro, mas como essa diferença de potencial é criada? Normalmente é o acúmulo de carga ou acoplamento capacitivo. Se os circuitos estão realmente flutuando corretamente, essa diferença de tensão será eliminada quando você medi-la, pois as cargas são equalizadas (assumindo que você ‘ (re-usando um voltímetro com uma impedância finita).
- Aconteceu até de queimar o traço de aterramento quando conectado a dois dispositivos com RS-232 Isso não pode acontecer de cargas equalizando I ‘ d dizer. Portanto, havia alguma outra conexão também (para fechar o loop atual). Esse caminho provavelmente incluía ma ins tensão ou alguma outra fonte de energia e então o que você descreve é possível. Nesse caso, os circuitos não estavam realmente flutuando!
- Isso não pode acontecer a partir de cargas que equalizam I ‘ d dizer. – por que não? Você acha que a potência seria muito baixa? Descargas estáticas conhecidas por serem inimigas da eletrônica. No entanto, talvez os traços de PCB não devam ser tão sensíveis …
- Sim, as cargas estáticas são ESD e todos nós sabemos o que isso pode fazer com os semicondutores . Mas não traços de PCB. Sim, acho que o poder de uma descarga estática é muito baixo para queimar um traço de PCB. Para gravar um traço de PCB com descarga estática, você ‘ precisa de um dispositivo muito grande para manter a carga. Um capacitor, talvez? Mas então há ‘ s outra placa, talvez com um caminho para o solo, e essa ‘ é seu loop, então não é mais uma descarga estática.
Resposta
A corrente viaja em loops. Quando um sistema está flutuando em relação ao outro, isso significa que os loops não estão em comunicação (não conectados).
Considere um vagão do metrô de Nova York. O grande loop vai da subestação ao terceiro trilho, ao sistema de propulsão do carro, aos trilhos de operação e de volta à subestação. Não há como isolar as rodas do chassi do carro, então o chassi faz parte do grande laço. Às vezes, um carro perderá contato com os trilhos devido à neve, gelo, ferrugem etc. Se houvesse algum aterramento entre os carros, a corrente de propulsão tentaria retornar através desse aterramento para um carro com bom contato.
Há também um sistema de controle que permite ao motorista controlar o sistema de propulsão de cada carro, detectar portas abertas bloqueadas, anúncios, intercomunicador do condutor, etc. etc. Você realmente não precisa quer a corrente de propulsão retornando pelos fios de controle . Portanto, este sistema está isolado, ou “flutuando”, da corrente de propulsão.
No seu caso, o outro sistema não está isolado de o seu, porque está vinculado ao terceiro e terceiro trimestre. Isso puxará o outro sistema para o potencial do seu sistema. Ou vice-versa, tudo uma questão de perspectiva.
Comentários
- Por favor, veja também minha edição onde expandi minha pergunta para um caso mais confuso.
Resposta
Idealmente, você não quer terreno lá.Se qualquer coisa, você deseja dividir seu vsin em duas entradas aditivas separadas e colocar um terreno no meio disso. Se você colocar um aterramento em qualquer um dos lados da forma como está, acabará com um amplificador que não está funcionando perfeitamente. Isso ocorre porque você está fixando um lado de suas entradas em uma única tensão. A maioria dos amplificadores operacionais funciona melhor com entradas diferenciais (um sinal sobe enquanto o outro desce). O vsin se divide em dois com um aterramento no meio deles é a maneira correta de simular isso.
simular este circuito – Esquema criado usando o CircuitLab
O motivo de o spice estar tendo problemas sem você colocar um aterramento de referência no lugar é porque ele está vendo seu amplificador operacional como um diagrama de blocos simplificado e não está compreendendo as partes internas do amplificador operacional. Por meio do amplificador operacional, você está realmente conectado ao solo, mas o spice nunca saberia porque está usando um modelo simplificado.
No mundo real, você não precisa de uma onda senoidal dupla / dividida, pois o solo é apenas uma referência para medir a tensão de. Uma única entrada de onda senoidal em um amplificador operacional BJT provavelmente é adequada sem ut qualquer tipo de referência fora do op-amp. Se fosse um amplificador operacional MOSFET, eu certamente recomendaria colocar resistores de purga entre as entradas e o terra para evitar que quaisquer sinais flutuantes criassem uma tensão muito alta nas entradas do amplificador operacional. Mesmo em um amplificador operacional BJT, eu não me oporia a resistores de purga para evitar ainda mais ocorrências inesperadas ou catastróficas.
Para responder à edição 2 :
Embora isso possa funcionar. Eles ainda podem estar fornecendo um diagrama simplificado do que acontece no voltímetro ou DAQ. Deve haver algum circuito de segurança no local para evitar diferenças de potencial extremas entre dispositivos que não compartilham pontos. Isso pode ser na forma de resistores de purga de alta resistência ou diodos zener no DAQ ou voltímetro. Sem algum tipo de proteção de circuito, há uma boa chance de ESD destruir o dispositivo.
A outra coisa a se ter em mente aqui é que, embora os dispositivos não estejam externamente conectados ao mesmo aterramento, eles ainda estão conectados entre esses dois fios aos aterramentos um do outro indiretamente. Dependendo da tecnologia do transistor, isso pode ser suficiente em dispositivos reais para evitar qualquer tipo de problema de tensão flutuante.
Comentários
- Por favor, veja minha EDIT 2 sobre este assunto.
Resposta
Pare usando a palavra ground e você terá um começo melhor. Consulte-o como um ponto de referência comum. Azul só é azul por acordo. O mesmo é verdade para circuitos elétricos; ou seja, o terreno é somente por acordo. Flutuar, em suma, é como o gato do schrodinger; é positivo e negativo até que você meça, mas apenas no momento em que você mede. Ocasionalmente, postivo e ocasionalmente negativo, e tal é esta postagem.