グラウンドとアース記号
グラウンド、シャーシ、アース記号

「グラウンド」は電気回路における基準点であります。 電圧測定の基準点として使用されます。 その結果、電圧は接地より上(プラス)または接地より下(マイナス)になることがあります。

Earth

Equipment case earth example.
Equipment case earth example.

最も一般的な基準は、地球そのものです。 電力システムは通常、システム電圧の基準を提供するために、ある時点で「アース」されています。 アース記号は、良好な導電性を確保するために土壌に埋設された平行なプレートを表します。 (アース板は電線でつながっており、初期のアースマークはすべての板をつなぐ縦線が描かれていた。

シャーシ

シャーシ接続例
シャーシ接続例

シャーシ記号は通常自動車のフレームやアンプ、オシロスコープなどの機器の金属ケースへの接続を示すものです。

下の標準的な GND シンボルと共に使用すると、シャーシ接続が行われる回路内のポイントを示すために、多くの場合一度だけ表示されます。

Ground シンボルを使用すると、回路上の接地ポイントを即座に視覚化できます。

接地記号は一般的な基準点を示しています。 アースまたはシャーシ接続がない場合でも、回路内の1つのポイントまたは電圧を「アース」と呼ぶのが一般的である。

Isolated grounds example.
Isolated grounds example.回路のセクション間で電気的に絶縁されている機器では、コンポーネントがどのグランドに接続されているかを示すために、2つ以上のグランド記号が必要となる場合がある。 左のDC側には1つのグランド記号、右のAC側には別の記号があることに注意してください。

Analog and digital ground

Analog and digital ground separation example.
Analog and digital ground separation example.とあります。 アナログ回路は、デジタルとは別のグランド指定があり、2つの間に1つの定義された接続があることに注意してください。

アナログおよびデジタル回路が混在する回路では、デジタル・スイッチング電流がアナログ信号に干渉するのを防ぐことが非常に重要になる場合があります。 例えば、オーディオ回路では、これを怠ると出力に可聴域のノイズが発生します。 解決策は、アナログおよびデジタルのグラウンドを用意し、それらを1点でのみ接続して、デジタルグラウンドの電流がオーディオグラウンドの電圧変動を引き起こさないようにすることです。

電圧測定例

回路グラウンドに対する電圧の測定。
回路グラウンドに対する電圧測定

電圧測定を行う場合、通常、黒いリード線を回路コモンに接続し、赤いリード線で回路内の他のポイントを探ります。 9Vバッテリのさまざまな構成での結果は上記のとおりです。

これらの例の回路では、アースまたは主電源に接続されていないことに注意してください。

バーチャル・グラウンド

多くのアナログ回路では、通常シングルエンド電源の中点である「バーチャル・グラウンド」を持つことが有用である。 例えば、音楽信号を処理しなければならないが、電源が9V電池1本に制限されているギター・エフェクターでよく使われています。

 オペアンプを使った仮想グラウンド
オペアンプを使って仮想グラウンドを作成することができます。

How it works:

  • R1 と 2 は VCC/2 基準を提供します。
  • C1 は基準電圧を安定させて VCC 変動時に一定に保ちます。
  • U1 は仮想グラウンドを提供します。
  • C2 はオペアンプの電源デカップリングコンデンサです。
  • オプト・トライアック、ソリッド・ステート・リレー(SSR)、ゼロクロスおよびそれらの機能についても参照してください。
  • オプトアイソレータ.
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