¿Por qué usar un plano de tierra localizado?

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Se sabe que la corriente de retorno comienza siguiendo a los conductores a medida que aumenta la frecuencia: Porlotanto,mientrasunomantengaladistanciaentrelosconductoreslosuficientementegrande,nohabránecesidaddeplanosterrestreslocales.

Porqué,entonces,algunaspersonassugierenelusodeunplanoterrestrelocalizado,comolarespuestaaestapregunta: enlace Es Se sugiere que el plano de tierra funcionará como una antena de parche.

Pero la corriente en el plano de tierra seguirá de cerca al conductor, dando como resultado un área de bucle pequeña. Y el campo magnético generado está dado por la ley de Faraday: $$ \ oint _ {\ partial A} \ mathbf {E} \ cdot d \ mathbf {r} = - \ frac {\ partial} {\ partial t} \ iint_A \ mathbf {B} \ cdot d \ mathbf {s} $$

Al utilizar un plano terrestre localizado más pequeño, la radiación EM generada será la misma, porque el bucle será el mismo. Además, el plano localizado puede introducir resonancia en el plano, y uno debe evitar cruzarlo con señales de alta frecuencia.

Entonces, ¿cuáles son los beneficios de usar un plano terrestre localizado?

    
pregunta user110971

1 respuesta

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No solo se trata del área de bucle. El área de bucle pequeño es importante para reducir la radiación y la susceptibilidad, pero espero que desee que su circuito haga más que no irradiar nada.

Las corrientes a través de un plano de tierra causan tensiones de compensación. Eso es malo ya que otro trabajo de un plano de tierra es proporcionar un voltaje de referencia común a todas las partes del circuito. En un circuito puramente digital, es posible que pueda tolerar unos pocos 100 mV de compensación. Si el circuito contiene componentes analógicos, un desplazamiento mucho menor podría ser malo.

Otro problema con las compensaciones es que pueden excitar el plano del suelo para resonar. Un microcontrolador en el medio de una placa con parte de su circuito de potencia / conexión a tierra que se extiende por el plano de tierra puede convertir todo en una antena de parche de alimentación central. El bucle de corriente puede ser pequeño, pero causa desviaciones de voltaje en cualquiera de los extremos, lo que puede causar voltajes aún más altos en los bordes debido a la resonancia.

Cuanto más uses un plano de tierra, menos bueno será el plano de tierra. Debe realizar una compensación en algún lugar que resulte en las mejores características generales teniendo en cuenta todas las demandas en competencia.

    
respondido por el Olin Lathrop

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