Kebingungan tentang arti mengambang

Di sini mereka mendefinisikan mengambang sebagai:

Mereka menyebutkan Ungrounded = Floating.

Tetapi di forum lain seseorang menulis:

Sinyal tersebut dianggap mengambang ketika tidak memiliki ground yang sama dengan perangkat Anda. Bumi tidak ada hubungannya dengan itu. Bumi hanyalah tanah lain.

Saya agak bingung dengan arti mengambang. Apakah sumber mengambang di sistem di bawah ini ?:

Jika tidak mengambang, dapatkah Anda memberikan contoh sistem tempat sumbernya mengambang?

EDIT:

Sumber mengambang dihubungkan ke penguat diferensial. Jika saya menambahkan tanah di mana panah merah menunjukkan sirkuit simulasi menguatkan sinyal ini dengan sangat baik. Tetapi jika saya tidak menggunakan ground simulasi korup.

Sebenarnya apakah kita benar-benar membutuhkan landasan pada saat itu atau ini hanya diperlukan dalam simulasi SPICE? Karena jika saya menambahkan tanah, itu tidak mengambang lagi dalam diagram. Ini sangat membingungkan.

EDIT 2:

Lebih membingungkan lagi.

Saya selalu menemukan topologi rangkaian seperti itu untuk amplifier diferensial:

Harap perhatikan bahwa, di atas sinyal diff input yaitu sumber dan diff. penguat lagi berbagi tanah yang sama.

Tetapi ketika saya melihat terminal input untuk voltmeter atau diff. papan akuisisi data berakhir, tidak ada tanah tambahan. Ada input untuk -Vin dan + Vin, tetapi tidak untuk GND.

Bayangkan sekarang bahwa saya memiliki perangkat yang memiliki analog ground yang disebut AGND1 dan perangkat ini memiliki dua output diferensial katakan 2V dan -2V relatif terhadap AGND1 sendiri. Sekarang jika saya menghubungkan keluaran diferensial ke voltmeter atau diff. mengakhiri papan DAQ yang memiliki landasan sendiri menyebutnya AGND2, kami menghadapi situasi di mana AGND1 dan AGND2 tidak terhubung. Tetapi sistem ini tetap bekerja seperti di bawah ini:

Seperti yang Anda lihat di voltmeter khas atau diff berakhir. Koneksi papan DAQ kami tidak menghubungkan dua alasan sistem AGND1 dan AGND2.

Jadi beda. Topologi penguat yang saya temui menggunakan alasan umum tetapi sebenarnya alasan tersebut tidak terhubung.

Ini juga sangat membingungkan karena saya tidak tahu dari mana kurangnya pengetahuan saya.

Mengambang adalah istilah tegangan dan, seperti tegangan apa pun, itu harus memiliki referensi.

Yaitu: "Objek A dapat mengambang sehubungan dengan objek B."

Jika rangkaian Anda ditampilkan, kedua pangkalan disatukan, jadi sumbernya, V1, TIDAK mengambang sehubungan dengan amplifier.

Namun, jika ini adalah widget yang dioperasikan dengan baterai, tanpa koneksi lain, semuanya mengambang sehubungan dengan tanah di bawah kaki Anda.

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Skema berikut di sisi lain memiliki sumber mengambang.

^{mensimulasikan rangkaian ini}

BTW: Hanya untuk membingungkan Anda lebih lanjut, ada arti lain dari mengambang.

Dalam skema di bawah ini, dua input A, dan B tidak terhubung dan kami menyebutnya mengambang. Dalam hal ini mereka sebenarnya diikat ke tanah melalui pull-down, tetapi ujung kiri masih dianggap mengambang apakah pull-down ada di sana atau tidak.

^{mensimulasikan rangkaian ini}

Dalam definisi saya suatu rangkaian "mengambang" jika tidak ada arus mengalir ketika saya menghubungkannya ke tanah saya atau setiap tegangan relatif lainnya ke tanah saya, menggunakan satu kawat.

Sebuah sirkuit tidak mengambang ketika saya dapat membuat aliran arus

OK, saya bisa menerapkan 1 Juta Volts dan arus akan mengalir. Saya sedang berbicara tentang menerapkan perbedaan tegangan yang tidak akan merusak komponen atau merusak isolasi dll.

Dalam gambar pertama Anda, sumber yang tepat memang mengambang, jika saya menghubungkan satu kabel ke sana dari tanah saya atau titik apa pun di sirkuit saya (sumber ground di sebelah kiri) maka tidak ada arus akan mengalir . Hanya akan ada koneksi yang baru saja saya buat sehingga tidak ada arus yang bisa mengalir.

Dalam gambar kedua Anda ada 2 koneksi antara sumber di sebelah kiri dan penguat di sebelah kanan. Ini berarti sirkuit-sirkuit ini tidak mengambang dalam hubungannya satu sama lain.

Saya pikir kebingungan Anda berasal dari pernyataan Ungrounded = floating .

"Bumi memang hanya tanah (referensi). Bayangkan sirkuit A dan B yang mengambang dalam hubungannya satu sama lain, mereka tidak dapat berbagi tanah (atau koneksi lainnya).

Jika sirkuit A terhubung ke "bumi" maka sirkuit B tidak dapat terhubung ke "bumi" dengan cara apa pun. Jika sirkuit B terhubung maka tidak akan mengambang lagi sehubungan dengan A.

Kedua sirkuit A dan B dapat memiliki ground tetapi mereka tidak dapat membagikannya atau berbagi koneksi lainnya.

Baterai saya atau kalkulator bertenaga surya yang disebut sirkuit C mengambang dalam kaitannya dengan sirkuit A dan sirkuit B karena tidak memiliki koneksi apa pun dengan A maupun B.

Trik sederhana untuk memeriksa apakah sebuah sirkuit mengambang adalah menggambar garis (titik-titik) untuk memisahkan kedua sirkuit. Garis putus-putus tidak dapat melewati kabel apa pun!

Seperti itu:

Waspadalah bahwa simbol tanah dapat digunakan di lebih dari satu tempat dan kemudian itu benar-benar merupakan koneksi juga meskipun tidak ada kawat yang terlihat.

Saya tidak dapat menggambar garis putus-putus untuk memisahkan sumber dan penguat di gambar 2 Anda. Karena itu mereka tidak mengambang dalam hubungannya dengan satu sama lain.

Edit

Kebingungan tentang sirkuit ini:

Sungguh, itu tidak membingungkan!

Ini hanya satu sirkuit sehingga bisa mengambang sehubungan dengan tanah tetapi tidak harus. Tidak ada bedanya karena ground hanyalah titik referensi . Tanah antara baterai 2 9V adalah poin yang bagus.

Tidak perlu ada simbol ground lainnya kecuali Anda ingin yang memiliki koneksi langsung ke ground yang sama (antara baterai).

Jika Anda menambahkan arde ke - terminal V1, Anda menyingkatnya ke arde dan mengganggu kerja sirkuit .

Jadi tidak, seharusnya tidak ada landasan yang ditambahkan tidak dalam simulator dan juga tidak di dunia nyata!

Tetapi rangkaian ini tidak akan bekerja dengan baik karena tidak ada jalur untuk arus basis transistor . Anda harus mengatur voltase mode umum menggunakan resistor yang juga akan memasok arus basis itu.

Untuk mengatasinya, lakukan ini:

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Sumber tegangan DC V2 harus merupakan tegangan dalam kisaran mode-umum yang dapat ditangani oleh amplifier. Anda juga dapat membuat V2 nol dan menghapusnya.

Solusi ini mempertahankan sifat diferensial dari sinyal. Anda juga dapat menghubungkan (atau menggunakan tegangan DC) di satu sisi (lihat jawaban Trevor) dan itu berfungsi tetapi kemudian sinyalnya tidak diferensial lagi.

Perjalanan saat ini dalam loop. Ketika satu sistem melayang relatif terhadap yang lain, itu berarti loop tidak pada communcation (tidak onnected).

Pertimbangkan sebuah kereta bawah tanah New York. Loop besar adalah dari gardu, ke rel ketiga, ke sistem propulsi mobil, ke rel berjalan dan kembali ke gardu. Tidak ada cara untuk melindungi roda dari sasis mobil, sehingga sasis adalah bagian dari loop besar. Kadang-kadang mobil akan kehilangan kontak dengan rel yang berjalan karena salju, es, karat dll. Jika ada jumper tanah antara mobil, arus propulsi akan mencoba untuk kembali melalui jumper tanah ke mobil dengan kontak yang baik.

Ada juga sistem kontrol yang memungkinkan motorman mengontrol sistem propulsi masing-masing mobil, mendeteksi pintu terbuka yang terblokir, pengumuman, interkom konduktor, dll. Anda benar-benar tidak ingin arus propulsi kembali melalui kabel kontrol . Jadi sistem ini terisolasi, atau "mengambang", dari arus propulsi.

Dalam kasus Anda, sistem lain tidak terisolasi dari Anda, karena diikat oleh Q3 dan Q4. Ini akan menarik sistem lain tentang potensi sistem Anda. Atau sebaliknya, semua masalah perspektif.

Idealnya, Anda tidak ingin tanah di sana. Jika ada, Anda ingin membagi vsin Anda menjadi dua input aditif terpisah dan meletakkan dasar di tengahnya. Jika Anda meletakkan tanah di kedua sisi seperti berdiri, Anda akan berakhir dengan amplifier yang tidak berfungsi secara optimal. Ini karena Anda menyematkan satu sisi input Anda ke satu tegangan. Kebanyakan op-amp bekerja lebih baik dengan input diferensial (satu sinyal naik sedangkan yang lain turun). The vsin dibagi menjadi dua dengan tanah di tengah-tengah mereka adalah cara yang tepat untuk mensimulasikan ini.

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Alasan rempah-rempah mengalami masalah tanpa Anda meletakkan referensi di tempat adalah karena op-amp Anda melihat diagram blok yang disederhanakan dan tidak memahami internal op-amp. Melalui op-amp, Anda sebenarnya terhubung ke ground tetapi bumbu tidak akan pernah tahu karena menggunakan model yang disederhanakan.

Di dunia nyata, Anda tidak memerlukan gelombang sinus ganda / terbelah karena ground hanyalah referensi untuk mengukur tegangan. Input gelombang sinus tunggal ke dalam op-amp BJT mungkin baik-baik saja tanpa referensi apa pun di luar op-amp. Jika itu adalah op-amp MOSFET, saya pasti akan merekomendasikan menempatkan resistor pemutihan antara input dan arde untuk mencegah sinyal mengambang dari menciptakan tegangan yang terlalu tinggi pada input op-amp. Bahkan pada op-amp BJT, saya tidak akan menentang resistor berdarah untuk lebih jauh mencegah kejadian tak terduga atau bencana.

Untuk menjawab Edit 2 :
Sementara ini mungkin berhasil. Mereka mungkin masih memberi Anda diagram sederhana tentang apa yang terjadi di voltmeter atau DAQ. Seharusnya ada beberapa sirkit keselamatan untuk mencegah perbedaan potensial yang ekstrem antara perangkat yang tidak berbagi alasan. Ini mungkin dalam bentuk resistensi tinggi memutihkan resistor atau dioda zener pada DAQ atau voltmeter. Tanpa semacam perlindungan sirkuit, ada kemungkinan ESD akan menghancurkan perangkat.

Hal lain yang perlu diingat di sini adalah bahwa meskipun perangkat tidak terhubung secara eksternal ke tanah yang sama, mereka masih terhubung antara dua kabel ke masing-masing alasan secara tidak langsung. Tergantung pada teknologi transistor, ini mungkin cukup di perangkat nyata untuk mencegah segala macam masalah tegangan mengambang.

Berhentilah menggunakan kata dasar dan Anda akan memulai dengan lebih baik. Merujuknya sebagai titik referensi umum. Biru hanya biru karena kesepakatan. Hal yang sama berlaku untuk sirkuit listrik; yaitu tanah hanya tanah dengan kesepakatan. Singkatnya, mengambang seperti kucing schrodinger; itu positif dan negatif sampai Anda mengukurnya tetapi hanya pada TIME Anda mengukurnya. Kadang-kadang postive dan kadang-kadang negatif dan seperti inilah postingan ini.