회로 접지의 종류
전자 제품 세계에서 "GND" 또는 접지는 회로를 이해하고 설계하는 데 필수적인 중요한 개념입니다. 접지는 회로의 전압 레벨에 대한 공통 기준점 역할을 하여 전자 장비의 적절한 작동과 안전을 보장합니다. GND의 역할, 다양한 유형의 접지 및 회로에서의 적용에 대한 철저한 이해는 전자 설계 기술을 크게 향상시킬 수 있습니다.
1. GND란?
GND 또는 접지는 전압이 측정되는 회로의 기준점입니다. 전류의 공통 복귀 경로 역할을 하며 일반적으로 접지 또는 대형 전기 도체에 연결되어 제로 전압 기준을 유지합니다. 배선도에서 접지는 일반적으로 내림차순 세 개의 평행선과 유사한 기호로 표시됩니다(역삼각형일 수도 있음).
2. 회로에서 GND의 중요성
- 전압 기준점: 접지는 회로 내에서 전압을 측정하고 조절하기 위한 안정적인 기준점을 제공합니다. 모든 회로의 전압은 이 지점을 기준으로 측정되므로 회로 일관성과 정확성을 유지하는 데 도움이 됩니다.
- 안전: 접지를 접지에 연결하면 감전을 방지하고 회로의 안전한 작동을 보장하는 데 도움이 됩니다. 접지는 과도한 전하를 접지로 안전하게 전달하여 장비 및 인력의 손상을 방지합니다.
- 소음 감소: 적절한 접지는 전기 노이즈와 간섭을 줄여 원치 않는 간섭 없이 회로가 올바르게 작동하도록 합니다. 특히 고주파 신호와 민감한 아날로그 신호가 있는 회로에서 접지는 노이즈 간섭을 크게 줄일 수 있습니다.
- 회로를 완성: 접지는 전류의 복귀 경로 역할을 하여 회로를 완성하고 전류가 흐르도록 합니다. 접지 연결이 없으면 회로가 완전한 전류 경로를 형성할 수 없어 회로가 제대로 작동하지 않습니다.
3. 접지의 종류
- 어스 그라운드(Earth GND): 일반적으로 지하에 묻힌 금속 막대 또는 전도성 물질을 통한 물리적 접지와의 연결. 이러한 유형의 접지는 주로 안전과 안정성을 제공하기 위해 전기 시스템을 구축하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 가정용 전기 시스템의 접지선은 일반적인 접지 애플리케이션입니다.
- 섀시 접지(Chassis GND): 장치의 금속 인클로저 또는 섀시에 연결됩니다. 자동차 및 산업 응용 분야에서 흔히 볼 수 있는 섀시는 공통 접지점 역할을 합니다. 예를 들어, 자동차의 음극 단자는 일반적으로 차체에 연결되어 섀시 접지를 형성합니다.
- 디지털 접지(DGND): 디지털 신호에 대한 기준점을 제공하기 위해 디지털 회로에 사용됩니다. 디지털 접지는 일반적으로 노이즈 간섭을 방지하기 위해 아날로그 접지와 분리되어 있습니다. 디지털 회로의 스위칭 노이즈는 민감한 아날로그 신호에 영향을 줄 수 있으므로 디지털 접지와 아날로그 접지를 분리하는 것이 중요합니다.
- 아날로그 접지(AGND): 안정적인 아날로그 신호 레퍼런스를 제공하기 위해 아날로그 회로에 사용됩니다. 디지털 접지에서 아날로그 접지를 분리하면 민감한 아날로그 구성 요소의 노이즈를 줄이는 데 도움이 됩니다. 예를 들어, 고정밀 아날로그 증폭기 및 ADC(아날로그-디지털 변환기)에는 매우 깨끗한 아날로그 접지가 필요한 경우가 많습니다.
4. 회로에서 GND를 사용하는 방법
회로도에서 접지는 일반적으로 다음 기호 중 하나로 표시됩니다.
- 선 아래에 세 개의 내림차순 수평선이 있습니다(접지).
- 아래쪽을 가리키는 삼각형(섀시 접지)
- 하나 이상의 전선이 내려가는 라인(디지털/아날로그 접지)
접지는 회로의 다양한 구성 요소에 연결되어 공통 기준점을 제공합니다. 다음은 다양한 유형의 회로에서 접지 응용 프로그램의 몇 가지 예입니다.
1. 전원 공급 장치: 접지는 전원 공급 장치의 음극 단자에 연결되며 전류의 반환 경로 역할을 합니다. DC 전원 시스템에서 접지 지점은 일반적으로 전원 공급 장치의 음극입니다. AC 전원의 경우 접지는 장비와 사용자를 전기 결함으로부터 보호하는 데 도움이 될 수 있습니다.
2. 신호 기준: 신호 처리 중에 접지는 신호 전압을 측정하기 위한 기준점을 제공합니다. 예를 들어, 연산 증폭기 회로에서 입력 전압과 출력 전압은 모두 접지를 기준으로 측정됩니다.
3. 차폐: 접지는 전자파 간섭(EMI)으로부터 민감한 부품을 보호하기 위해 차폐에 사용됩니다. 차폐 케이블 및 장비 섀시는 종종 접지에 연결되어 외부 전자기장이 내부 회로를 방해하지 못하도록 차단하는 차폐를 만듭니다.
4. 정전기 방전 보호: 접지는 정전기 방전(ESD) 보호에도 사용됩니다. 전자 제품 제조 과정에서 접지 매트와 접지 팔찌를 사용하여 정전기 축적을 방지하여 민감한 전자 부품을 손상으로부터 보호합니다.