Question:
Où est le sol dans un circuit électronique simple
Justin Chang
2014-03-26 02:27:46 UTC
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Je suis plutôt nouveau dans l'électronique et je lis sur le sujet. Je suis tombé sur le terme terrain . J'obtiens les applications à grande échelle comme les fils menant au sol à partir des lignes électriques, mais comment la terre est-elle appliquée à des circuits plus petits et plus simples? Imaginez un circuit avec une batterie et une LED. Les fils sortent du côté positif et négatif de la batterie et se connectent aux points de la LED. Où serait le sol sur ce circuit?

En accord avec la réponse d'Ignacio, voici un bon exemple. Notez que la mise à la terre est choisie entre les deux batteries. le terrain réel! Cela rendrait l'approvisionnement négatif lié à 9v et l'approvisionnement positif lié à 18v.
C'est un peu comme demander où se trouve le «rez-de-chaussée». Dans un immeuble, c'est généralement au niveau de la rue. Dans un avion, le sol est à 30 000 pieds au-dessus de la "terre", ou peut-être à 20 pieds au-dessus du tarmac, peu importe quand vous mesurez par rapport à l'avion, mais cela devient plus difficile si vous essayez de sauter du "rez-de-chaussée" à la terre".
Cinq réponses:
#1
+18
Peter Bennett
2014-03-26 03:12:00 UTC
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«Ground» est un terme largement utilisé en électricité et en électronique. Parfois, en particulier dans la distribution de courant alternatif et certains systèmes d'antennes radio, cela signifie «une connexion à la terre».

Cependant, dans la plupart des appareils électroniques, en particulier les appareils portables à piles, la «masse» est juste le point du circuit que le concepteur a choisi d'appeler "zéro volt" et de l'utiliser comme référence lors de la mesure de tensions ailleurs dans le circuit. Je pense qu'il serait préférable de l'appeler «référence» ou «commun», mais nous semblons être coincés avec une mauvaise utilisation de «masse».

Dans la plupart des circuits de nos jours, «masse / référence» est le plus borne négative de l'alimentation, donc les tensions ailleurs sont positives par rapport à la «masse».

Dans certains cas, la borne positive de l'alimentation est «masse», et les tensions ailleurs sont donc négatives (il y en a une famille logique qui est censée fonctionner à partir d'une alimentation de -5,2 volts).

Dans de nombreux circuits analogiques, en particulier ceux utilisant des amplificateurs opérationnels, la "masse" est le milieu de l'alimentation, nous avons donc les deux et des tensions positives dans le circuit.

#2
+13
Ignacio Vazquez-Abrams
2014-03-26 02:32:59 UTC
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Pour faire simple, où vous voulez . La seule exigence pour une mise à la terre est que tout doit choisir la même terre afin d'éviter des flux de courant indésirables entre différents systèmes. L'offre négative est le choix le plus courant, mais ni plus ni moins valable que tout autre.

Ok merci pour votre réponse, mais pourquoi voulez-vous dire que tout doit partager le même terrain? Comment faites-vous un point dans le circuit de la terre? Et comment feriez-vous, disons, un diviseur de tension en utilisant le sol s'il peut aller n'importe où?
Vous choisissez un point dans le circuit, vous dites «C'est la terre», et ce point devient la terre. Il devient le point 0V lors de la mesure des tensions dans tout le circuit.
Je pensais que le terrain ne devait mener nulle part. Si vous choisissez simplement un point arbitraire sur le circuit, n'y aurait-il pas de tension? Et comment pourrais-je construire un diviseur de tension autour de ce point de masse? Dans tous les schémas que j'ai trouvés, le sol est comme un fil suspendu.
En d'autres termes, «masse» est simplement une étiquette que vous attribuez à une tension particulière pour vous aider, vous et les autres, à réfléchir à ce qui se passe. Vous ne faites rien de différent avec ça. Cela revient à dire que quelque chose - comme un arbre - est à 5 mètres. Cet arbre est à toutes sortes de distances de différents endroits, mais de l'endroit où vous vous trouvez (votre sol), il est à 5 mètres.
Vous ne construisez pas de diviseur de tension "autour de [un] point de masse", vous le construisez entre deux tensions. Et puis il pondéré les moyennes.
@JustinChang "Si vous choisissez simplement un point arbitraire sur le circuit, alors n'aurait-il pas de tension?" ... ["Voltage"] (http://en.wikipedia.org/wiki/Voltage) est la différence de potentiel électrique entre DEUX points. En d'autres termes, c'est la différence de potentiel électrique d'un point "par rapport" à un autre point. Essayez de faire une mesure de tension avec un multimètre en utilisant uniquement le fil rouge ... cela ne fonctionne pas. Quel que soit le point que vous désignez comme «masse», c'est juste un point pratique pour attacher l'autre fil (le fil noir) du compteur. Toutes les lectures seront alors relatives à ce point.
#3
+9
Calrion
2014-03-26 09:40:38 UTC
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Vous semblez confondre (comme je l'ai fait) terre avec terre protectrice . "Ground" est le point de référence pour les potentiels de tension dans le circuit, est désigné 0V, et toutes les autres tensions sont comparées à cela. Considérez ce circuit, où l'alimentation est fournie par deux piles 9 V CC en série:

schematic

simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide CircuitLab

N'importe lequel des points A, B et C peut être considéré comme terre, mais le circuit sera considéré comme ayant des tensions différentes selon le point sélectionné. Si le point A est la masse, B est -9V et C est -18V; si B est la masse, A est 9V et B est -9V; si C est la masse, A est 18V et B est 9V.

La terre de protection, en revanche, est utilisée dans les circuits CA haute tension pour fournir un chemin sûr pour le courant inattendu, protégeant les personnes et les biens des électrocutions, des pannes et des incendies.

Malheureusement, la «terre» et la «terre de protection» sont souvent appelées simplement «terre» (en particulier, d'après mon expérience, par des personnes qui travaillent exclusivement avec un ou l'autre mais pas les deux).

Avertissement: Je suis nouveau dans ce domaine aussi et j'espère apprendre de cette réponse également. S'il y a quelque chose que j'ai manqué (ou je me trompe tout simplement), n'hésitez pas à commenter et / ou modifier! Merci.

Est-il donc habituel de sélectionner le point de tension la plus basse comme masse? Si oui, trouveriez-vous cela en utilisant un voltmètre?
Un voltmètre mesure la différence de tension entre deux points. La connexion des sondes à A et B indiquera toujours 9V (ou -9V, selon l'emplacement de la sonde positive) quel que soit le circuit. S'il y a une seule alimentation CC, sa borne négative sera généralement désignée à la terre, sauf s'il y a une bonne raison de faire autrement (comme le circuit d'effet de guitare dans la réponse @akellyirl's).
#4
+7
tcrosley
2014-03-26 06:10:48 UTC
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Traditionnellement, "masse" est le potentiel le plus bas d'un circuit, par ex. le côté négatif d'une batterie ou d'une alimentation CC. Dans un circuit CA, tel que le 110 volts CA entrant dans votre maison (au moins aux États-Unis), la terre sera le fil le plus proche du potentiel de terre (c'est-à-dire que vous pouvez généralement toucher le fil blanc, qui est le fil de terre ou neutre, mais obtenez un mauvais choc si vous touchez le fil noir "chaud" - mais ne comptez pas sur ces conventions, car le câblage peut être incorrect et / ou il peut y avoir un défaut à la terre dans votre Câblage).

Ci-dessous, dans le simple circuit CC à gauche, il y a un fil explicite reliant le fil de masse de la batterie au côté négatif de la LED. Dans le circuit de droite, des symboles de masse (les triangles ouverts) sont utilisés à la place; dans un grand circuit, il y aura des symboles de masse dispersés sur un schéma, tous supposés être connectés ensemble. (Parfois, d'autres symboles mais similaires sont utilisés pour la masse.) Ces deux circuits sont identiques .

schematic

simuler ceci circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab

La seule exception à la terre étant le potentiel le plus bas d'un circuit est lorsque vous avez à la fois des alimentations positives et négatives , comme dans le circuit suivant:

enter image description here

Ici, il y a deux batteries, donc vous avez à la fois une alimentation + 6v et une alimentation -6v, par rapport au fil de masse entre eux. La raison des deux alimentations est le comparateur, qui a besoin de tensions d'alimentation positives et négatives. Cela signifie que la sortie du comparateur oscillera également à la fois positive et négative. Les amplificateurs opérationnels sont un autre type de CI qui nécessitent parfois des alimentations positives et négatives. Cependant, il est plus courant pour les amplificateurs opérationnels et les comparateurs de nos jours de ne nécessiter qu'une alimentation positive.

Parfois, il peut y avoir plus d'une masse dans un circuit; ceci est typique dans les circuits qui ont à la fois des circuits numériques et analogiques, et est fait pour minimiser le bruit. Il n'y aura qu'un seul point sur le circuit où les deux terres sont connectées. Une autre façon d'atténuer le bruit sur les cartes de circuits imprimés (PCB) est d'avoir une couche entière de la carte dédiée à être un plan de masse. Cela facilite la connexion de toutes les broches et autres composants du circuit qui ont besoin d'une masse en faisant simplement tomber un via vers le plan de masse. Si aucun plan de masse n'est utilisé, les traces doivent être acheminées sur toute la carte pour connecter toutes les terres ensemble.

Ce n'est pas vraiment vrai que "Traditionnellement," la masse "est le potentiel le plus bas d'un circuit". En fait, lorsque les transistors PNP étaient préférés, la masse était traditionnellement sur la borne + Ve de la batterie et l'alimentation était -Ve. Voir http://www.muzique.com/lab/fuzzface.htm pour le contexte.
#5
+2
akellyirl
2014-03-26 15:04:07 UTC
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Comme d'autres l'ont dit, la référence au sol dans un circuit est un point relatif; c'est-à-dire que les tensions sont définies dans ce circuit par rapport à la référence de masse choisie.

Historiquement, les transistors au germanium étaient principalement disponibles en tant que dispositifs PNP. Dans ces circuits, une alimentation négative était la norme, Ground étant choisi comme potentiel + Ve.

Le circuit ci-dessous provient d'une unité d'effets de guitare classique ( source)

enter image description here

Notez que le + Ve de la batterie est étiqueté Ground et que la puissance est négative.

Mais ce schéma de masse peut être incompatible avec d'autres unités Guitar Effect. ...

Pour qu'il puisse être redessiné:

enter image description here



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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