Símbolos de terra, chassis e terra.

“Terra” é um ponto de referência num circuito eléctrico. É usado como um ponto de referência para medições de tensão. Como resultado, uma tensão pode estar acima da terra (positiva) ou abaixo da terra (negativa). Isto é muito parecido com um topógrafo tomando um ponto de referência num determinado local e referenciando todos os outros pontos para esse dado.

Terra

Exemplo de caixa de equipamento terra.
Exemplo de caixa de equipamento terra.

A referência mais comum é a própria Terra. Os sistemas de energia são normalmente “aterrados” em algum ponto para fornecer uma referência para as tensões do sistema. O símbolo de terra representa as placas paralelas que foram enterradas no solo para garantir uma boa condutividade. (As placas foram ligadas por fio e as formas iniciais do símbolo mostram a linha vertical que liga todas as placas. O símbolo moderno “cleaner” omite a vertical.)

Chassis

Exemplo de ligação do chassis.
Exemplo de ligação do chassis.

O símbolo do chassis normalmente indica a ligação a uma estrutura metálica como a de um veículo ou caixa metálica de um equipamento, como um amplificador ou osciloscópio.

Quando usado com o símbolo padrão GND abaixo, muitas vezes aparecerá apenas uma vez para indicar o ponto no circuito onde a conexão do chassi é feita.

Terra ou GND

O uso do símbolo dá uma visualização instantânea dos pontos aterrados no circuito. Também elimina alguns cabos e desacopla o esquema.
Uso do símbolo de terra dá visualização instantânea dos pontos aterrados no circuito. Também elimina alguns cabos e desacopla o esquema.

Os símbolos de aterramento indicam o ponto de referência genérico. Mesmo que não haja ligação à terra ou ao chassis é comum referir-se a um ponto ou tensão no circuito como “terra”. Em equipamentos onde é fornecido isolamento eléctrico entre secções do circuito podem ser necessários dois ou mais símbolos de terra para indicar a que terra estão ligados os componentes.

Exemplo de terra isolada.
Exemplo de terra isolada. Note que o lado DC à esquerda tem um símbolo de terra e o lado AC à direita tem um símbolo diferente.

Terra analógica e digital

Exemplo de separação de terra analógica e digital.
Exemplo de separação de terra analógica e digital. Note que o circuito analógico tem designações de aterramento separadas do digital e que existe uma conexão definida entre os dois. Normalmente esta conexão seria a mais próxima possível da fonte de alimentação comum.

Em circuitos com circuitos analógicos e digitais mistos pode ser muito importante evitar que as correntes de comutação digital interfiram com os sinais analógicos. Em circuitos de áudio, por exemplo, se isso não for feito, resultaria em ruído audível na saída. A solução é fornecer aterramento analógico e digital e conectá-los apenas em um ponto para que as correntes na terra digital não possam causar flutuações de tensão na terra do áudio.

Exemplos de medição de tensão

Medições de tensão em relação à terra do circuito.
Medições de tensão relativas à terra do circuito.

Quando se faz medições de tensão, é prática normal conectar o fio comum, preto, ao circuito comum e sondar outros pontos do circuito com o V, vermelho, fio. Os resultados para várias configurações de uma bateria de 9 V são mostrados acima. O contador mostrará um valor positivo ou negativo dependendo do potencial do ponto em relação à referência de terra escolhida.

Note que nestes exemplos circuitos não há ligação à terra ou à terra da rede. Isso não importa na maioria dos casos, pois só estamos interessados nas tensões relativas dentro do circuito.

Terra virtual

Em muitos circuitos analógicos é útil ter uma “terra virtual”, que é tipicamente o ponto médio da alimentação de uma extremidade. Estes são populares em unidades de efeitos de guitarra, por exemplo, onde os sinais de música têm de ser processados mas a alimentação é limitada a uma única bateria de 9 V.

Terra virtual usando um op-amp.
Uma terra virtual pode ser criada usando um op-amp. Aqui usamos diferentes símbolos de terra para terra primária e terra virtual para fazer uma distinção clara.

Como funciona:

  • R1 e 2 fornecem uma referência VCC/2.
  • C1 estabiliza a tensão de referência e mantém-na constante durante as flutuações no VCC.
  • U1 fornece a terra virtual.
  • C2 é o capacitor de desacoplamento de alimentação para o op-amp.

Ver também

  • Opto-triacs, relés de estado sólido (SSR), zero cross e como eles funcionam.
  • Opto-isoladores.
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