• 締切済み

電子回路のグランドについて

基本ができていない初心者ですが電子回路(EAGLEで設計したプリント基板)のグランドについて教えて下さい。 「GNDは太く短くが基本」と言いますが、逆に細い場合は(回路によっても違うのでしょうが)目安としてどの程度の電流までなら問題が起きないと考えて良いのでしょうか? 私が作りたいのはPICを使ったLEDの点滅等から始めて、A/Dコンバーターを使ったりオペアンプを使ったりと進めて行きたいのですがどうしてもICの足の間を通したりすると線が細くなってしまいます。 EAGLEのデフォルトの線の幅はWidth=0.016となっていました。 印刷してみると0.5mmほどでしたが、この細い線をGND(電源まで10cm位)として使いたいのすが、電流はどの程度までなら悪影響が出ないのでしょうか? GNDの線が細い場合の考え方とトラブルを避けるための目安となる値を教えて下さい。

みんなの回答

  • tpg0
  • ベストアンサー率31% (3785/11964)
回答No.2

回路的なGNDなら細く長くでも理論的には動作します。 実際には、ノイズの影響を受け易い不安定な動作になる事が大半です。 単純な直流信号だけなら影響は少ないですが、パルス信号やアナログ信号の周波数が高くなると不安定動作になる事が多いです。 何度か不安定動作を経験しないと実感しないと思いますが、GNDをバイパスにしただけで不安定動作が解決する事は多いです。 勉強の為には、GNDを軽視した回路を試した方が理解し易いと思います。

harumi0619
質問者

お礼

ご回答ありがとうございます。 >勉強の為には、GNDを軽視した回路を試した方が理解し易いと思います。 軽視しているつもりはないのですが、経験豊富な方々なら大体の目安をお持ちかと思いましたので質問しました。 もっとも経験豊富な方々は最初から太く短いGNDを心がけるでしょうからそんな数字も持ち合わせていないのかも知れませんが・・・・ 私の質問の意図が正しく伝わっていないようで残念です。

  • tpg0
  • ベストアンサー率31% (3785/11964)
回答No.1

オペアンプICの電源供給には必ずGNDがあります。 プリント基盤はGNDを基準に設計するべきで、GNDが0.5mmのような細いパターンは通常の常識ではあり得ません。 オペアンプのように±電源を使用する場合のGNDの考え方は共有のゼロ電位点ですから、通常電源より電流が多いと考えるべきです。 電流容量については負荷によりますが、GNDはシャーシー(土台)と考える事が電子回路の常識になってます。従って、太く短いGNDの考え方は正しいのです。

harumi0619
質問者

お礼

ご回答ありがとうございます。 >太く短いGNDの考え方は正しいのです。 質問の意図は「太く短いGND」は正しいとの前提の上で、細いGNDで悪影響がでる境界線を知りたいというものです。 私は工作の範囲でしか物を作りませんので、専門家の方が作成するようなあまり複雑な回路を書くつもりはありません。 しかし、もし細いGND線を使わなければならなくなった時に、いけそうか駄目そうかの判断材料にしたいのです。 私のような素人からみると、GNDの線は太かろうが細かろうがマイナスの端子に直接つながっていればどこも同じ電圧に見えてしまいますので、頭の中で電圧の変化をイメージできる材料が欲しいのです。

関連するQ&A

  • 基板、筐体のグランド取り方について

    回路設計中です。初心者になります。 外部インターフェースがある基板になります。インターフェースとは接点入力出力のコネクタやRJ45コネクタです。 外部からの接続もあるためコネクタのグランドはGND1として、内部回路のグランドと分けています。内部回路はGND2としてます。 GND1とGND2はビーズで一点接続はしています。 基板を筐体にネジでとめて筐体グランドに落としたいです。その場合はGND1のみをランドを介して落とした方が良いでしょうか?GND2のが良いでしょうか?それとも、どちらもでしょうか。 宜しくお願いします。

  • 電子化回路のGNDとアースの共用について

    電子回路のマイナス(GND)側を、金属筐体そのものにしている例をみます。 そのことで、以下質問があります。 (1)なぜ、金属筐体をGNDにするのでしょうか? GNDの線が不要だから?インピーダンスを下げるため? (2)筐体を保安接地させる場合、問題はないでしょうか? この場合、電子回路のGNDと、アース線が、筐体を介して接続されていることになります。 そうすると、電子回路の+からアース線に電流がながれて、漏電ということになりませんか?

  • コネクタのグランドのおとしかあ

    接点入力、出力で使われる基板実装用のコネクタのCOMのグランドは、内部回路のGNDと分ける必要はありますでしょうか?外部機器と繋がるので分けた方がよいのかなと思っています。 例えば内部回路がGNDでコネクタ側がGND2など それとも同一でもよいのでしょうか。

  • レールスプリッタ回路

    DC10Vの単電源に対してオペアンプを用いたレールスプリッタ回路を用いて仮想GNDを作り、 そのGNDが基準の±5V100kHzの矩形波を直列のコイルとコンデンサに加えていました。 しかし1A以上の電流を流す回路であったため、3A出力のオペアンプでも長い時間使っているとかなり発熱してしまいました。長時間使用する用途のためこれでは困るため、トランジスタを図のように使用しました。しかしそれで行った場合、仮想GNDが揺れて、矩形波も図のようになってしまいました。 どうすれば安定した仮想GNDになるでしょうか? ちなみにトランジスタを使う前はうまく波形を出力できていました。 また無負荷でもうまく出力できます。

  • I-V変換回路

    半導体検出器からの信号電流を、オペアンプで電流電圧変換することを考えています。 そこで使いやすいように5V単電源を考えています。そこで質問なんですが 1.入力が0のとき、単電源の場合出力は5VとGNDの中心の2.5Vが出力さ れるのでしょうか? 2.よくある抵抗とオペアンプのみのI-V変換では発振しやすいときい たのですが、その防止方法としてオペアンプをもう1段追加すると言 われました。その場合どのような回路となるのでしょうか? 3.電流電圧変換でなく、電荷電圧変換も考えているのですがその場合 積分回路のようになるのでしょうか? 質問がわかりずらいかもしれませんが、どれでもいいので回答できるようであればおねがいします。

  • 高電圧回路上の電流検出回路について

    DC400V上の、過電流を検出する回路を検討しています。 負荷の短絡や、パワー部の故障などで、通常の数倍の電流を検出して信号を出す回路を考えています。 電流値は、10A程度を検出できればと思います。(正常時は2A程度。) 考えている回路は、ローサイドにシャント抵抗を入れて検出し、オペアンプで増幅する回路です。(参考URLに出ている回路です。) 検出,比較回路はある程度考えています。 電源部は10Aも流せないので、電圧降下すると予測しています。 また、ACラインにはヒューズが入っています。 概略図 +400V---負荷---R---GND |      検出回路 R:検出用抵抗 GND基準で、負荷よりの電圧を検出 質問1 何らかの原因で負荷が短絡してしまうと、検出回路に直接DC400Vが掛ってしまうと考えてよろしいのでしょうか?(一瞬でも・・・。) 質問2 仮に高電圧が掛ったとして、対策方法はありますか? その他、問題点,注意点などありましたら教えてください。 よろしくお願い致します。 TI 電流センシング入門 ローサイド電流センシング http://focus.tij.co.jp/jp/analog/docs/gencontent.tsp?familyId=57&genContentId=28017

  • 差動増幅回路の出力電圧オフセットについて

    お世話になります。添付回路に関してご回答お願いします。 電流を検出抵抗(R5)で電圧に変換して、オペアンプにて増幅する回路です。 この回路でオペアンプの出力電圧をADCで検出して電流計測を行う場合、オペアンプ特性、抵抗バラツを考慮すると計測電流値にはどの程度のバラツキがでますでしょうか? 抵抗のバラツキ、オペアンプのオフセット電圧のほか、入力バイアス電流、オフセット電流は影響してきますでしょうか?

  • オペアンプ反転増幅回路で+入力に繋がれた抵抗は何?

    独学でアナログ回路の勉強をしている素人です。 オペアンプの反転増幅回路の基本回路だと、+入力はGNDに落としていますよね。 しかしネットで検索すると、抵抗を介してGNDへ落とす回路を見かけました。 この抵抗の役割がわからず、困っています。 実際の回路の画像を添付しました。 添付画像の赤い矢印のところの抵抗のことですが、これはどのような役割をしているのでしょうか。 一段目のオペアンプのように抵抗を介さずGNDに落としてはいけないのでしょうか。 自分が購入したアナログ回路の設計入門書にも(入門だからか)載っていませんし、自分なりに調べましたが、この抵抗の役割だけどうしても分かりません。 どうかご教授お願い出来ませんでしょうか。 宜しくお願いします。

  • サーミスタを用いた回路

    http://www.shikoku.ne.jp/k-mise/p12.htmのオペアンプを用いた回路を理解したいんですが、分かりません・・・。まず基準電圧がマイナスの場合どう電流が流れるのかから分からなく、ボルテージフォロワではないほうのオペアンプの回路はどう理解するのかとか、本当にさっぱり分かりません・・・。誰かアドバイスお願いします☆

  • オペアンプ回路を組んでみました。非常に基本的な非反転増幅回路で帰還抵抗

    オペアンプ回路を組んでみました。非常に基本的な非反転増幅回路で帰還抵抗には250kΩ、 マイナス端子からGNDに1kΩがつながっています。電源は9Vの単電源で入力は1/2Vccのバイアスを乗せています。 ここで質問なのですが入力をGNDに短絡するとサーというヒスノイズが非常に目立ちます。 (エレキギターのブースターとして使うのですがギターのボリウムを絞ると入力がGNDに短絡状態になります) このノイズは消すことは不可能なのでしょうか?