Цепи цифровой и аналоговой земель.

Для обозначения земель на схемах или в таблицах обычно применяют следующие мнемонические сокращения:

- GND (DGND, GNDD) – для обозначения цифровой земли;

- AGND (GNDA) – для обозначения аналоговой земли.

Наличие у устройства контактов разъема с обозначением GND (DGND, GNDD) и AGND (GNDA) говорит только о том, что провод цепи GND, подключенный к соответствующему контакту разъема, исходит непосредственно из точки подключения внутреннего общего провода цифровых и импульсных узлов устройства, а провод цепи AGND исходит из общего провода аналоговых узлов. При этом сами по себе обозначения GND, AGND не говорят о том, куда их нужно подключать. Для выяснения этого важнейшего вопроса нужно знать тип входа устройства, к которому относится данная цепь GND или AGND, либо тип выхода устройства, и следовать определенным принципам подключения.

Рис 4.2. Символы аналоговой и цифровой земель.

На рис 4.2 показаны типичные обозначения цепей аналоговой и цифровой земель.

Вообще говоря, большинство проблем помехозащищенности возникают именно в аналоговых цепях подключения к приборам, в то же время цифровые интерфейсные сигналы (TTL, CMOS) являются специализированным случаем аналоговых однофазных входов-выходов напряжения. Например, известный цифровой интерфейс токовая петля подпадает под случай соединения однофазных однополярных токовых входов-выходов. Любой цифровой интерфейс – это частный случай аналогового. Особым случаем является прибор, на разъем которого одновременно выведены цепи аналоговой и цифровой земли. Это, как правило, многофункциональные приборы, имеющие цифровой интерфейс управления и аналоговый измерительный интерфейс.

Экран – в изначальном понимании, это защитная токопроводящая оболочка системы, по которой не текут корпусные токи прибора и токи общих проводов сигнальных цепей.

4.2 Классификация типов источников сигналов.

Под источником сигнала будем понимать то, что подключается ко входу вторичного объекта, имеющего электрические входы. В любом случае – это выход какого-либо датчика или прибора, который нужно соединить кабелем со входом пользовательского объекта.

4.2.1 По характеру внутреннего сопротивления.

Сразу следует оговориться, что внутреннее сопротивление источника сигнала почти всегда носит чисто активный характер из-за влияния емкостей и индуктивностей соединительных проводов, а также частотной зависимости выходного сопротивления прибора. Поэтому речь идет о классификации по активному внутреннему сопротивлению на низкой частоте, где указанными факторами можно пренебречь.

Источник напряжения.

К источнику напряжения можно отнести:

- низкоомный (100 -500 Ом) выход любого прибора, подключенного посредством короткого кабеля. Чем длиннее кабель, тем более реактивным становится эквивалентный выходной импеданс источника напряжения, тем большее влияние на сигнальную цепь оказывают импульсные сквозные токи и емкостные наводки.

- согласованная, как минимум, на приемной стороне (а лучше на обоих концах) длинная линия (например, радиочастотный кабель типа РК). Согласование производится концевыми низкоомными резисторами 50 или 75 Ом. Выход такого источника можно отнести к качественному источнику напряжения, поскольку для сигнальной цепи, вследствие согласованности длинной линии, соблюдается энергетическая оптимальность при передаче, а для помех – не соблюдается.

К основным параметрам источника напряжения относятся:

- внутреннее сопротивление;

- полярность;

- максимальный выходной ток.

                                            а)         б)         в)

Рис.4.3. Символы источника напряжения (а); источника
тока (б); источника заряда (в)

Источник тока.

К классическому источнику тока можно отнести высокоомный выход генератора тока.

К основным параметрам источника тока относятся:

- полярность;

- запас по напряжению;

- внутреннее сопротивление.

Последняя характеристика относится именно к генератору тока, выходное напряжение (упавшее на входном сопротивлении измерителя тока) которого может находиться лишь в заданных пределах для обеспечения рабочего режима самого генератора тока.

Источник заряда.

К типичному источнику заряда относится пьезодатчик, имеющий ярко выраженный емкостной характер внутреннего импеданса. В подавляющем большинстве приложений постоянная составляющая заряда не представляет интереса, поэтому будем рассматривать этот источник как источник переменного заряда.