플로팅의 의미에 대한 혼란


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여기서 그들은 부동으로 정의됩니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

그들은 Ungrounded = Floating을 언급합니다.

그러나 다른 포럼에서 누군가가 썼습니다 :

신호는 장치와 동일한 접지가 없을 때 플로팅으로 간주됩니다. 지구는 그것과 아무 관련이 없습니다. 지구는 또 다른 땅입니다.

나는 떠 다니는 의미와 약간 혼동됩니다. 아래 시스템에 소스가 떠 있습니까? :

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플로팅이 아닌 경우 소스 접지가 플로팅되는 시스템의 예를 제공 할 수 있습니까?

편집하다:

플로팅 소스가 차동 증폭기에 연결되어 있습니다. 빨간색 화살표가 가리키는 접지를 추가하면 시뮬레이션 회로가이 신호를 매우 잘 증폭시킵니다. 그러나 접지를 사용하지 않으면 시뮬레이션이 손상됩니다.

실제로 우리는 실제로 그 시점에 근거가 필요합니까? 아니면 이것이 SPICE 시뮬레이션에서만 필요합니까? 접지를 추가하면 다이어그램에서 더 이상 유동하지 않습니다. 이것은 정말로 혼란 스럽다.

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편집 2 :

더 많은 혼란.

나는 항상 차동 증폭기와 같은 회로 토폴로지에 직면합니다.

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입력 diff 신호 위, 즉 소스와 diff 위에 있습니다. 앰프는 다시 같은 접지를 공유합니다.

그러나 전압계 또는 diff의 입력 단자를 볼 때. 데이터 수집 보드가 종료되었으므로 추가 접지가 없습니다. -Vin 및 + Vin에 대한 입력은 있지만 GND에는 없습니다.

이제 AGND1이라는 아날로그 접지가있는 장치가 있고이 장치에는 자체 AGND1에 비해 2V 및 -2V라는 두 개의 차동 출력이 있다고 상상해보십시오. 이제 차동 출력을 전압계 또는 diff에 연결하면. 자체 접지가 AGND2라고하는 DAQ 보드가 종료되었으므로 AGND1과 AGND2가 연결되지 않은 상황에 직면하고 있습니다. 그러나 여전히 이러한 시스템은 다음과 같이 작동합니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

보시다시피 일반적인 전압계 또는 차이가 있습니다. DAQ 보드 연결 우리는 두 개의 시스템 접지 AGND1과 AGND2를 연결하지 않습니다.

그래서 diff. 내가 접한 증폭기 토폴로지는 공통 접지를 사용하지만 실제로 접지는 연결되어 있지 않습니다.

내 지식 부족이 어디에서 오는지 알지 못하기 때문에 이것은 또한 매우 혼란 스럽습니다.


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모든 배터리 구동 장치에는 부동 접지 / 신호가 있습니다. 예를 들어 유선 통신 채널을 다른 장치와 연결하려면 광 커플 링과 같은 트랜시버에 갈바닉 절연이없는 한 공통 접지를 설정해야합니다.
유진 Sh.

내 그림의 소스는 9V 배터리라고 가정 해 봅시다. 보시다시피 배터리 단자 (GND1) 중 하나가 AIGND에 연결되어 있습니다. 따라서 배터리 단자 중 하나가 측정 장치의 AGND에 직접 연결됩니다. 우리는 여전히 이것을 부유식이라고 부릅니까?
user1245

"부동"은 전기 공학에서 구어체 용어의 일종이며 잘 정의되어 있지 않습니다. 일부 답변에서 지적했듯이 약간 다른 의미로 다른 방식으로 사용되는 것을들을 수 있습니다.
kjgregory

@kjgregory 예제 회로로 편집하여 내 질문을 참조하십시오. "실제로 우리는 실제로 그 시점에 근거가 필요합니까? 아니면 이것이 SPICE 시뮬레이션에서만 필요한가요?" 당신의 의견은 무엇입니까?
user1245

SPICE에서는 아마도 시뮬레이터를 만족시키기 위해 필요할 것입니다. 실제 시스템에서는 많은 것들에 의존합니다. 플로팅 소스 란 무엇입니까? 디자인 문제는 무엇입니까? 회로 등을위한 환경은 무엇입니까
kjgregory

답변:


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부동은 전압 용어이며 다른 전압과 마찬가지로 기준을 가져야합니다.

즉 : "객체 A는 객체 B와 관련하여 플로팅 될 수 있습니다."

표시된 회로가 두 접지가 함께 배선되어 있으므로 소스 V1이 앰프와 관련하여 플로팅되지 않습니다.

그러나 이것이 배터리로 작동되는 위젯 인 경우 다른 연결이 없으면 발 밑의 땅에 모든 것이 떠 있습니다.

개략도

이 회로 시뮬레이션CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도

반면에 다음 회로도에는 플로팅 소스가 있습니다.

개략도

이 회로를 시뮬레이션

BTW : 좀 더 혼동을주기 위해 부동이라는 다른 의미가 있습니다.

아래 회로도에서 두 입력 A와 B는 연결되어 있지 않으며 플로팅이라고합니다. 이 경우 풀다운을 통해 실제로 접지에 연결되지만 풀다운이 있는지 여부에 관계없이 왼쪽 끝은 여전히 ​​플로팅으로 간주됩니다.

개략도

이 회로를 시뮬레이션


지면에 관해서는 물리적으로 지구에 연결되어 있지 않으면 떠 다니는 것으로 간주됩니다 (Wiki 정의). 부동 신호는 공통 접지를 갖지 않을 때입니다 (필수 부동하지는 않음).
유진 Sh.

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@EugeneSh. 내가 생각하는 일반적인 참조가 더 적절할 것입니다. GRound는 모든 사람을 혼란스럽게합니다.
Trevor_G

@Trevor 감사합니다. "두 번째"회로 예제에서 소스 V1이 플로팅 중이라고 말씀하셨습니다. 해당 소스가 차동 신호 인 경우 여전히 플로팅 상태입니까? 그것으로 회로 예제를 줄 수 있습니까? 매우 기쁠 것입니다!
user1245

질문을 좀 더 혼란스러운 사례로 확대 한 편집 내용도 참조하십시오.
user1245

그 예에서 @ user134429는 소스가 플로팅이지만 op-amp에 대한 피드백도 없으므로 정말 나쁜 비교기입니다.
Trevor_G

3

정의에 따르면 하나의 와이어를 사용하여 접지 또는 접지와 관련된 다른 전압에 회로 를 연결할 때 전류가 흐르지 않으면 회로가 "부동"합니다 .

회로가되어 있지 I 때 부동 전류 흐름을합니다.

백만 볼트를 적용하면 전류가 흐릅니다. 나는 어떤 구성 요소를 손상시키지 않거나 절연을 파괴 하지 않는 전압 차이를 적용하는 것에 대해 이야기하고 있습니다 .

첫 번째 그림에서 올바른 소스는 실제로 부동 입니다. 내 접지 또는 회로의 어떤 지점 (왼쪽의 접지 된 소스)에서 하나의 와이어를 연결하면 전류가 흐르지 않습니다 . 전류 흐르지 않도록 방금 만든 연결 만 있습니다 .

두 번째 그림에는 왼쪽의 소스와 오른쪽의 앰프 사이에 2 개의 연결이 있습니다. 이것은 이들 회로가 서로에 대해 플로팅 되지 않음을 의미한다 .

당신의 혼란은 Ungrounded = floating 문에서 비롯된 것 같습니다 .

"지구는 실제로 접지에 불과합니다 (참조). 회로 A와 B가 서로 관련되어 떠 있고 접지를 공유 할 수 없다고 상상해보십시오.

회로 A가 "접지"에 연결된 경우 회로 B는 어떤 식 으로든 "접지"에 연결할 수 없습니다. 회로 B가 연결되면 A와 관련하여 더 이상 플로팅되지 않습니다.

두 회로 A와 B는 접지가 가능 하지만 회로를 공유하거나 다른 연결을 공유 할 수는 없습니다.

회로 C라는 배터리 또는 태양열 계산기는 회로 A와 회로 B와 관련하여 부동입니다. A와 B에 연결되어 있지 않기 때문입니다.

회로가 플로팅 중인지 확인하는 간단한 방법은 (점선) 선을 그려 두 회로를 분리하는 것입니다. 점선은 와이어를 통과 할 수 없습니다!

이렇게 :

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

접지 기호 두 곳 이상에서 사용될 있으며 가시적 인 와이어는 없지만 실제로는 연결입니다.

두 번째 그림에서 소스와 앰프를 분리하기 위해 점선을 그릴 수 없습니다. 따라서 그들은 서로에 대해 떠 다니지 않습니다.

편집하다

이 회로에 대한 혼란 :

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

실제로, 그것은 혼란스럽지 않습니다!

이것은 하나의 회로이므로 접지와 관련하여 플로팅 할 수 있지만 반드시 그래야하는 것은 아닙니다. 접지는 단지 기준점 이므로 실제로 차이가 없습니다 . 2 9V 배터리 사이의 접지는 좋은 지적입니다.

동일한 접지 (배터리 간)에 직접 연결 하기를 원하지 않는 한 다른 접지 기호는 필요하지 않습니다 .

V1의 터미널에 접지를 추가하면 접지를 단락 시키고 회로 작동을 방해합니다 .

따라서 아니오, 시뮬레이터와 실제 세계에는 추가되지 않은 접지가 없어야합니다!

그러나이 회로는 트랜지스터베이스 전류에 대한 경로가 없기 때문에 제대로 작동하지 않습니다 . 해당베이스 전류를 공급하는 저항을 사용하여 공통 모드 전압 을 설정해야합니다 .

이를 해결하려면 다음을 수행하십시오.

개략도

이 회로 시뮬레이션CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도

DC 전압 소스 V2는 증폭기가 처리 할 수있는 공통 모드 범위의 전압이어야합니다. V2를 0으로 만들어 제거 할 수도 있습니다.

이 솔루션 은 신호 의 확산 특성을 유지합니다 . 한쪽에 접지 (또는 DC 전압 적용) 할 수도 있고 (Trevor의 답변 참조) 작동하지만 신호는 더 이상 차동되지 않습니다.


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나는 이것이 위험한 정의라고 생각합니다. 두 개의 부동 장치를 연결하면 전류가 기회가 됩니다 흐름 꽤 높은 하나 (아직 순간) 바로 일을 구울
유진 쉿는.

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그러나 그 잠재적 차이는 어떻게 만들어 집니까? 일반적으로 전하 축적 또는 용량 결합입니다. 회로가 실제로 플로팅 상태 인 경우, 전하가 균등하게 측정 될 때 전압 임피던스를 측정 할 때 전압 차이가 제거됩니다 (유한 한 임피던스의 전압계를 사용한다고 가정).
Bimpelrekkie

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RS-232로 두 장치를 연결할 때 접지 트레이스를 태 웠습니다. 따라서 현재 루프를 닫기 위해 다른 연결도있었습니다. 그 경로에는 아마도 주 전압 또는 다른 전원이 포함되어 있으며 설명 할 수 있습니다. 이 경우 회로는 실제로 플로팅되지 않았습니다!
Bimpelrekkie

1
내가 말하는 평등 청구에서 일어날 수는 없습니다. 왜 안돼? 당신은 힘이 너무 낮을 것이라고 생각합니까? 전자의 적으로 알려진 정전기 방전. 그러나 PCB 트레이스는 그렇게 민감해서는 안된다.
Eugene Sh.

3
예. 정전기는 ESD이며 우리 모두는 반도체에 어떤 일을 할 수 있는지 알고 있습니다 . 그러나 PCB 추적은 아닙니다. 예 정전기 방전의 전력이 너무 낮아 PCB 트레이스를 태울 수 없다고 생각합니다. 정전기 방전으로 PCB 트레이스를 태우 려면 충전을 유지 하는 데 매우 큰 장치가 필요합니다 . 커패시터? 그러나 아마도 접지 경로가있는 또 다른 판이 있으며, 그것은 당신의 루프이므로 더 이상 정전기 방전이 아닙니다.
Bimpelrekkie

2

현재 루프로 이동합니다. 한 시스템이 다른 시스템에 상대적으로 부동하면 루프가 통신 중이 아님을 의미합니다 (연결되지 않음).

뉴욕 지하철 차량을 고려하십시오. 큰 루프는 변전소에서 세 번째 레일, 자동차 추진 시스템, 주행 레일 및 변전소로 연결됩니다. rhe car의 섀시에서 바퀴를 절연시킬 방법이 없으므로 섀시는 큰 루프의 일부입니다. 때로는 눈, 얼음, 녹 등으로 인해 차량이 주행 레일과 접촉하지 않을 수 있습니다. 차량 사이에 접지 점퍼가 있으면 추진 전류가 해당 접지 점퍼를 통해 접촉이 잘되는 차량으로 되돌아 가려고 시도합니다.

운전자가 각 차량의 추진 시스템을 제어하고, 열린 문, 안내 방송, 도체의 인터콤 등을 감지 할 수있는 제어 시스템도 있습니다 . 제어 와이어를 통해 추진 전류가 되돌아 오는 것을 원하지 않습니다 . 따라서이 시스템은 추진 전류와 격리되거나 "부동"합니다.


귀하의 경우 다른 시스템은 Q3 및 Q4에 의해 묶여 있기 때문에 귀하의 시스템과 분리되지 않습니다. 이것은 다른 시스템을 당신의 시스템의 잠재력으로 끌어 올릴 것입니다. 또는 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.


질문을 좀 더 혼란스러운 사례로 확대 한 편집 내용도 참조하십시오.
user1245

2

아이디어, 당신은 거기에 근거를 원하지 않습니다. 무엇이든, 당신은 당신의 vsin을 두 개의 별도 첨가제 입력으로 나누고 그 중간에 접지를하고 싶습니다. 서있는 상태로 한쪽을 접지하면 최적으로 작동하지 않는 앰프가 생깁니다. 입력의 한쪽을 단일 전압으로 고정하기 때문입니다. 대부분의 연산 증폭기는 차동 입력에서 더 잘 작동합니다 (한 신호는 증가하고 다른 신호는 감소). vsin은 중간에지면을 두 개로 나누는 것이 이것을 시뮬레이션하는 올바른 방법입니다.

개략도

이 회로 시뮬레이션CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도

향신료가 기준 접지를 설정하지 않고 문제가 발생하는 이유는 op-amp를 단순화 된 블록 다이어그램으로보고 op-amp의 내부를 이해하지 않기 때문입니다. 연산 증폭기를 통해 실제로 접지에 연결되어 있지만 스파이스는 단순화 된 모델을 사용하기 때문에 알 수 없습니다.

실제 세계에서는 접지가 전압을 측정하는 기준일 뿐이므로 이중 / 분할 사인파가 필요하지 않습니다. BJT 연산 증폭기로 입력되는 단일 사인파는 연산 증폭기 외부에서 어떠한 종류의 참조 없이도 양호합니다. MOSFET op-amp라면 입력과 접지 사이에 블리드 오프 저항을 배치하여 플로팅 신호가 op-amp 입력에서 너무 높은 전압을 생성하지 않도록하는 것이 가장 좋습니다. BJT 연산 증폭기에서도 예기치 않은 또는 치명적인 발생을 방지하기 위해 블리드 오프 저항에 반대하지는 않습니다.

편집 2에 대답하려면 :
이것이 작동하는 동안. 그들은 여전히 ​​전압계 또는 DAQ에서 일어나는 일에 대한 간단한 다이어그램을 제공 할 수 있습니다. 접지를 공유하지 않는 장치간에 잠재적 인 차이를 방지하려면 안전 회로가 있어야합니다. 이는 DAQ 또는 전압계의 고 저항 블리드 오프 저항 또는 제너 다이오드 형태 일 수 있습니다. 어떤 종류의 회로 보호가 없으면 ESD가 장치를 파괴 할 가능성이 높습니다.

여기서 명심해야 할 또 다른 사항은 장치가 동일한 접지에 외부 적으로 연결되어 있지 않더라도 두 와이어 사이에서 서로의 접지에 간접적으로 연결되어 있다는 것입니다. 트랜지스터 기술에 따라 이것은 실제 장치에서 모든 종류의 부동 전압 문제를 방지하기에 충분할 수 있습니다.


이 문제에 대한 내 편집 2를 참조하십시오.
user1245

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단어 접지 사용을 중단하면 더 나은 출발을 할 수 있습니다. 공통 참조 점으로 참조하십시오. 파란색은 계약에 의해서만 파란색입니다. 전기 회로도 마찬가지입니다. 즉, 지상은 합의에 의해서만 지상입니다. 간단히 말해서 플로팅은 슈뢰딩거의 고양이와 같습니다. 측정하기 전까지는 포지티브와 네거티브이지만 측정하는 시간에만 가능합니다. 때때로 postive와 때로는 부정적이며이 포스트입니다.

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