Путаница о значении плавающего

Здесь они определяют плавающий как:

Они упоминают Ungolved = Floating.

Но на другом форуме кто-то написал:

Сигнал считается плавающим, если он не имеет одинакового заземления с вашим устройством. Земля не имеет к этому никакого отношения. Земля - ​​это просто еще одна земля.

Я немного смущен значением плавания. Источник находится в системе ниже ?:

Если он не плавает, можете ли вы привести пример системы, в которой плавает исходная земля?

РЕДАКТИРОВАТЬ:

Плавающий источник подключен к дифференциальному усилителю. Если я добавлю заземление, на которое указывает красная стрелка, схема симуляции очень хорошо усилит этот сигнал. Но если я не использую землю, симуляция портится.

На самом ли деле нам действительно нужно основание в этой точке или это нужно только в SPICE-симуляции? Потому что, если я добавлю землю, она больше не плавает на диаграмме. Это действительно сбивает с толку.

РЕДАКТИРОВАТЬ 2:

Еще больше путаницы.

Я всегда сталкиваюсь с такой топологией схемы для дифференциальных усилителей:

Обратите внимание, что над входными разностными сигналами, т.е. источником и разницей. Усилитель снова находится на той же земле.

Но когда я смотрю на входные клеммы для вольтметра или различий. Закончилась сборка данных, дополнительных площадок нет. Есть входы для -Vin и + Vin, но не для GND.

Теперь представьте, что у меня есть устройство с аналоговым заземлением, называемое AGND1, и это устройство имеет два дифференциальных выхода, скажем, 2 В и -2 В относительно своего собственного AGND1. Теперь, если я подключу его дифференциальные выходы к вольтметру или диф. Законченная плата DAQ, имеющая собственную землю, называется AGND2, мы сталкиваемся с ситуацией, когда AGND1 и AGND2 не соединены. Но все же эти системы работают как показано ниже:

Как видите, в типичном вольтметре или диф закончился. К плате DAQ мы не подключаем две системы заземления AGND1 и AGND2.

Итак, разница В топологии усилителя, с которой я сталкиваюсь, используются общие основания, но в действительности основания не связаны.

Это также очень сбивает с толку, так как я не знаю, откуда у меня отсутствие знаний.

Плавающий - это термин напряжения, и, как и любое напряжение, он должен иметь ссылку.

То есть: «Объект A может быть плавающим относительно объекта B.»

Если ваша показанная схема, оба заземления соединены вместе, поэтому источник, V1, НЕ плавает относительно усилителя.

Однако, если это был виджет с батарейным питанием, без другого соединения, все это плавает относительно земли под ногами.

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

Следующая схема с другой стороны имеет плавающий источник.

^{смоделировать эту схему}

КСТАТИ: Просто чтобы еще больше сбить вас с толку, есть еще один смысл плавать.

На схеме ниже два входа A и B не связаны, и мы называем это плавающим. В этом случае они фактически привязаны к земле через опускания, но левый конец все еще считается плавающим, независимо от того, есть опускания или нет.

^{смоделировать эту схему}

В моем определении цепь «плавающая», если ток не протекает, когда я подключаю ее к земле или к любому другому напряжению относительно земли, используя один провод.

Схема не плавает, когда я могу сделать ток.

Хорошо, я могу подать 1 миллион вольт, и ток будет течь. Я говорю о применении разности напряжений, которая не повредит какие-либо компоненты, не сломает изоляцию и т. Д.

На вашей первой картинке правый источник действительно плавает, если я подключу к нему один провод от моей земли или какой-либо точки в моей цепи (заземленный источник слева), то ток не будет течь . Там будет только соединение, которое я только что сделал, чтобы ток не мог течь.

На вашем втором изображении есть 2 соединения между источником слева и усилителем справа. Это означает, что эти схемы не плавают по отношению друг к другу.

Я думаю, что ваше замешательство исходит из утверждения Ungounded = плавающий .

«Земля на самом деле является просто землей (эталоном). Представьте себе цепи А и В, которые плавают относительно друг друга, они не могут разделить землю (или любое другое соединение).

Если цепь A подключена к «земле», то цепь B никак не может быть подключена к «земле». Если бы схема B была подключена, то она больше не была бы плавающей по отношению к A.

Обе цепи A и B могут иметь заземление, но они не могут совместно использовать его или совместно использовать любое другое соединение.

Моя батарея или калькулятор с питанием от солнечной батареи, называемый схемой C, плавает относительно цепи A и цепи B, поскольку не имеет никаких соединений ни с A, ни с B.

Простой способ проверить, является ли цепь плавающей, - нарисовать (пунктирную) линию, чтобы разделить две цепи. Пунктирная линия не может пересекать любые провода!

Вот так:

Помните, что символ заземления может использоваться более чем в одном месте, и тогда это действительно соединение, хотя нет видимого провода.

Я не могу нарисовать пунктирную линию, чтобы отделить источник и усилитель на вашем втором изображении. Поэтому они не плавают по отношению друг к другу.

редактировать

Путаница по поводу этой схемы:

На самом деле, это не так запутанно!

Это всего лишь один контур, поэтому он может плавать относительно земли, но не обязан. Это действительно не имеет значения, поскольку земля - ​​это просто ориентир . Заземление между 2-мя 9-вольтовыми батареями является хорошей точкой.

Никаких других символов заземления не требуется, если только вы не хотите, чтобы они имели прямое соединение с той же землей (между батареями).

Если вы добавляете заземление к клемме - V1, вы замыкаете его на землю и нарушаете работу цепи .

Так что нет, не должно быть никаких оснований, добавленных ни в симуляторе, ни в реальном мире!

Но эта схема не будет работать хорошо, потому что нет пути для базовых токов транзисторов . Вы должны установить синфазное напряжение с помощью резисторов, которые также будут подавать этот базовый ток.

Чтобы решить, что сделать это:

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

Источник постоянного напряжения V2 должен быть напряжением в синфазном диапазоне, с которым может работать усилитель. Вы также можете сделать ноль V2 и удалить его.

Это решение сохраняет дифференциальный характер сигналов. Вы также можете заземлить (или подать напряжение постоянного тока) с одной стороны (см. Ответ Тревора), и это работает, но тогда сигнал больше не является дифференциальным.

Ток путешествует в петлях. Когда одна система плавает относительно другой, это означает, что петли не находятся на связи (не подключены).

Рассмотрим вагон метро Нью-Йорка. Большая петля - от подстанции до третьего рельса, до автомобильной силовой установки, до ходовых рельсов и обратно до подстанции. Невозможно изолировать колеса от шасси автомобиля, поэтому шасси является частью большой петли. Иногда автомобиль теряет контакт с бегущими рельсами из-за снега, льда, ржавчины и т. Д. Если между вагонами были какие-либо перемычки, ток тяги через эту перемычку пытался бы вернуться к автомобилю с хорошим контактом.

Существует также система управления , которая позволяет управление Мотористом каждого автомобиль двигательной системы, обнаружить заблокированные открытые двери, объявление, дирижер селекторной связи, и т.д. и т.п. Вы действительно не хотите , двигательного тока возвращается через провод управления . Таким образом, эта система изолирована, или "плавающая", от тока движения.

В вашем случае другая система не изолирована от вашей, потому что она связана Q3 и Q4. Это подтянет другую систему к потенциалу вашей системы. Или наоборот, все дело в перспективе.

Идеально, вы не хотите, чтобы земля там. Во всяком случае, вы хотите разделить ваш vsin на два отдельных аддитивных входа и поставить точку в середине этого. Если вы положите землю по обе стороны от нее, как она есть, вы получите усилитель, который не работает оптимально. Это потому, что вы прикрепляете одну сторону ваших входов к одному напряжению. Большинство операционных усилителей лучше работают с дифференциальными входами (один сигнал повышается, а другой понижается). Всин, разделенный на две части с землей посередине, является правильным способом для симуляции этого.

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

Причина, по которой Spice испытывает проблемы, когда вы не устанавливаете эталонное заземление на месте, заключается в том, что он видит ваш операционный усилитель в виде упрощенной блок-схемы и не понимает внутреннюю часть операционного усилителя. Через операционный усилитель вы фактически подключены к земле, но Spice никогда не узнает об этом, поскольку использует упрощенную модель.

В реальном мире вам не нужна двойная / расщепленная синусоида, поскольку земля - ​​это просто эталон для измерения напряжения. Один синусоидальный входной сигнал в операционный усилитель BJT, вероятно, подойдет без какого-либо задания вне операционного усилителя. Если бы это был операционный усилитель MOSFET, я бы наверняка рекомендовал разместить резисторы спуска между входами и землей, чтобы любые плавающие сигналы не создавали слишком высокое напряжение на входах операционного усилителя. Даже на операционном усилителе BJT я не был бы против резисторов утечки для дальнейшего предотвращения неожиданных или катастрофических явлений.

Чтобы ответить Редактировать 2 :
Пока это может работать. Возможно, они все еще дают вам упрощенную схему того, что происходит в вольтметре или DAQ. Должна быть какая-то схема безопасности, чтобы предотвратить чрезмерные разности потенциалов между устройствами, которые не имеют общего заземления. Это может быть в виде отвода резисторов высокого сопротивления или стабилитронов на DAQ или вольтметре. Без какой-либо защиты от замыкания есть большая вероятность, что ESD разрушит устройство.

Еще одна вещь, о которой следует помнить, это то, что, хотя устройства не подключены извне к одной и той же земле, они все равно подключены между этими двумя проводами к заземлению друг друга косвенно. В зависимости от транзисторной технологии этого может быть достаточно в реальных устройствах, чтобы предотвратить любые проблемы с плавающим напряжением.

Прекратите использовать слово «земля», и вы начнете лучше. Обращайтесь к нему как к общему ориентиру. Синий только синий по договоренности. То же самое верно для электрических цепей; то есть земля только земля по соглашению. Короче говоря, плавающий словно кот Шредингера; оно и положительное, и отрицательное, пока вы не измерите его, но только в то время, когда вы его измерите. Изредка позитивно, иногда негативно, и таков этот пост.