การ์ดรักษาความปลอดภัยคืออะไร


16

ฉันได้ยินมาGuard Ringsหลายครั้งแล้วและฉันรู้ว่าพวกเขาควรหลีกเลี่ยงกระแสน้ำในที่ที่ไม่ควรมีกระแส แต่ฉันไม่เคยพบข้อความดีๆเพื่ออ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้

บางคนสามารถอธิบายได้อย่างถูกต้องหรือโปรดแนะนำเนื้อหาบางอย่างเพื่ออ่านเพิ่มเติม


ดูว่าสิ่งนี้จะช่วยคุณได้หรือไม่: electronics.stackexchange.com/questions/24852/…
The Photon

มันเป็นเช่นนั้น แต่มันไม่ได้อธิบายกระบวนการที่อยู่เบื้องหลังมันและวิธีการ "ใช้งาน"
mFeinstein

คำตอบ:


18

จากคำตอบของฉันไปยังคำถามก่อนหน้านี้ :

แหวนป้องกันถูกใช้เพื่อป้องกันโหนดความต้านทานสูงในวงจรจากกระแสรั่วไหลของพื้นผิว วงแหวนป้องกันเป็นวงแหวนของทองแดงซึ่งขับเคลื่อนด้วยแหล่งความต้านทานต่ำถึงแรงดันไฟฟ้าเดียวกันกับโหนดความต้านทานสูง โดยทั่วไปจะเป็นหมุดป้อนข้อมูลของ op-amp

นี่คือตัวอย่างของเลย์เอาท์วงแหวนคลาสสิกสำหรับโลหะที่สามารถ op-amp จาก National Semi's AN-241 :

Guard ring layout

วิธีการทำงานนี้บอกว่ามีโหนดความต้านทานต่ำใกล้เคียงเช่นV-ในภาพ ปัจจุบันไม่สามารถไหลจากV-ไปยังหมุดป้อนข้อมูลที่ไวต่อแรงกระแทกได้เพราะมันจะไปถึงวงแหวนป้องกันก่อนและถูกใช้โดยแหล่งกำเนิดที่ขับวงแหวนป้องกัน ในขณะเดียวกันวงแหวนป้องกันจะไม่ขับกระแสรั่วไหลของมันเองไปยังโหนดที่ไวต่อแรงกระแทกเพราะมันจะเก็บรักษาไว้ที่ศักยภาพที่คล้ายกันมาก


ในกรณีนี้ฉันสามารถสันนิษฐานได้ไหมว่าวงแหวนป้องกันจะเชื่อมโยงกับ GND?
mFeinstein

ใช่นอกจากนี้ในกรณีนี้คุณสมมติว่าอินพุตมีศักยภาพใกล้เคียงกับพื้น หากไม่เป็นเช่นนั้นในแอปพลิเคชันของคุณคุณจะต้องพบกับบรรทัดความต้านทานต่ำซึ่งอยู่ใกล้กับศักยภาพการป้อนข้อมูลที่คาดหวัง
helloworld922

3
@mFeinstein ไม่จำเป็น แหวนป้องกันควรเชื่อมโยงกับแหล่งความต้านทานต่ำที่มีศักยภาพเช่นเดียวกับอินพุต ดูคำตอบก่อนหน้าของฉันสำหรับตัวอย่างที่หนึ่งในอินพุตถูกพิจารณาว่ามีอิมพีแดนซ์ต่ำพอที่จะทำให้วงแหวนป้องกันอินพุตอื่นตัวอย่างเช่น
โฟตอน

1
@ThePhoton ฉันชอบวิธีที่คุณคิดเกี่ยวกับมันฉันได้รับการร้องเรียนเกี่ยวกับผู้ใช้จำนวนมากเมื่อฉันบอกว่าฉันเพียงแค่ต้องการที่จะรอแอปอื่น ๆ
mFeinstein

1
คำตอบโฟตอนอธิบายถึงผลกระทบของแทร็กความต้านทานต่ำใด ๆ ตัวป้องกันทำงานโดยการติดตามสัญญาณและยกเลิกกำลังการผลิตของตัวป้องกันเพื่อโหลดสัญญาณ เสียงรบกวนในปัจจุบันถูกระงับโดยอาศัยอัตราส่วนความจุของสัญญาณและแหล่งกำเนิดเสียงเท่านั้น

5

วงแหวนป้องกันนั้นคล้ายคลึงกับตัวนำป้องกันสำหรับสายเคเบิล Triax เมื่อใช้สาย triax ถักเปียด้านนอกเชื่อมต่อกับพื้นดินและทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันไฟฟ้าสถิตทั่วไป ถักเปียด้านในเป็นยามและจะถูกขับเคลื่อนโดยอุปกรณ์การวัดเพื่อประมาณศักยภาพของสัญญาณอินพุตในตัวนำภายใน ซึ่งจะช่วยลดการรั่วไหลของกระแสที่เกี่ยวข้องกับสัญญาณอินพุตเนื่องจากวัสดุรอบข้างใกล้เคียงกับศักยภาพเดียวกันมาก นอกจากนี้ยังลดผลกระทบของการมีเพศสัมพันธ์ทางเสียงผ่านสายเคเบิลความจุรวมทั้ง microphonics โดยรักษาทั้งสองด้านของความจุที่สัมพันธ์กับสัญญาณอินพุตที่มีศักยภาพเดียวกัน

การอ้างอิงที่ดีเยี่ยมสำหรับผลสัญญาณขนาดเล็กคือ " การวัดระดับต่ำคู่มือ " การตีพิมพ์โดยตราสาร Keithley สามารถหาได้จากเว็บไซต์ของพวกเขาหรือคุณอาจจะสามารถพูดคุยกับตัวแทนที่เป็นมิตรจากสำเนากระดาษสำหรับการอ้างอิงบ่อยๆ


น่าสนใจฉันเคยได้ยินเกี่ยวกับสายเคเบิล Triax เพียงครั้งเดียวและฉันค่อนข้างแน่ใจว่าตัวนำด้านนอกถูกขับเคลื่อนด้วยดิน mais กลางที่พื้น DUT และตัวนำภายในด้วยสัญญาณ DUT ที่จะวัด ... ขอบคุณสำหรับหนังสือเล่มนี้ การเชื่อมโยง!
mFeinstein

บางทีคุณอาจจะต้องการที่จะปรับปรุงการเชื่อมโยงกับการเชื่อมโยงฉบับที่ 7 ...
mFeinstein


ลิงก์เก่าใช้ไม่ได้ - อันนี้ใช้ได้ - download.tek.com/document/LowLevelHandbook_7Ed.pdf
Aditya P

4

แทนที่จะตัดสัญญาณรบกวนของโหมดทั่วไปไปที่กราวด์ที่ความจุ coupling สามารถดึงกระแสบนสัญญาณ AC ได้ Guard Guard ใช้สัญญาณเอาต์พุตเพื่อแบ่งเขต E ที่อยู่ใกล้เคียงโดยกำจัดกระแสไฟฟ้าที่ไม่มีความต่างศักย์กับอินพุตจึงลดประสิทธิภาพของเสียงจรจัด และยังลดผลกระทบการโหลดของแรงดันตกจากโหลดแบบ Capacitive

ดังนั้นให้คิดว่าการ์ดป้องกันเป็นวิธีหนึ่งในการป้องกันและลดผลกระทบของความสามารถในการโหลดซึ่งทำให้เกิดแรงดันเสียงรบกวนจากบริเวณ สัญญาณรบกวนจากพื้นดินต่อสัญญาณลดลงอย่างมากเมื่อมีการป้องกัน


1
คุณช่วยอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนั้นได้ไหม? ฉันแทบจะไม่สามารถดูว่าแถบของเกราะสามารถป้องกันพินได้อย่างไรหากพินนั้นไม่ได้อยู่ในโล่
mFeinstein

ผู้คุมต้องขับเกราะ

แต่ระบบเหล่านี้ไม่เคยมีระบบป้องกัน
mFeinstein

เมื่อคุณมีอินพุตอิมพีแดนซ์สูงมากเสียงรบกวนก็จะถูกผนวกเข้าด้วยกันอย่างง่ายดาย กุญแจสำคัญในการป้องกันคือการมีแทร็กอิมพีแดนซ์ต่ำข้าง, ด้านบน, ด้านล่างเพื่อตัดเสียงรบกวนจากภายนอกถ้าหากภายนอกแล้วป้องกันความแตกต่างที่สมดุล กราวด์ดี แต่ Active Guard ดีกว่าสำหรับความต้านทานสูง บ่อยครั้งสิ่งนี้ไม่ดีพอสำหรับ RF ดังนั้นจึงใช้โช้ค CM แทน

1
สัญญาณทั้งหมดมีอิมพีแดนซ์ที่ต้นทางเส้นทางและปลายทาง ลูกถ้วยทั้งหมดเป็นไดอิเล็กทริก dielectrics ทั้งหมดมีความจุ (เทียบกับอากาศ)

0

การปกป้องยังใช้กับห้องไอออนสำหรับการวัดรังสีเพื่อป้องกันการรั่วไหลของพื้นผิวที่ขั้วต่อ มีการเชื่อมต่อสัญญาณภายในสุดตัวป้องกันส่วนกลางและเชื่อมต่อนอกสุด การเชื่อมต่อภายในคือลวดภายในห้องและด้านนอกคือร่างกายของห้อง เมื่ออคติสองสามร้อยโวลต์ถูกนำไปใช้ระหว่างตัวนำทั้งสองจากนั้นพื้นผิวและการรั่วไหลของสายเคเบิลสามารถสลับสัญญาณนาโนที่น่าสนใจได้อย่างง่ายดาย การแก้ปัญหาคือการผลักตัวนำตัวนำไปยังศักยภาพเดียวกันกับตัวนำด้านใน กระแสไฟรั่วไหลจากด้านนอกไปยังตัวป้องกันเท่านั้นและป้องกันสัญญาณด้านใน มันค่อนข้างง่ายที่จะได้รับน้อยกว่า picoamp ของการรั่วไหลที่มีอคติร้อยโวลต์ (อย่างไรก็ตามมันค่อนข้างยุ่งยากในการวัดการรั่วไหลนั้นอย่างแม่นยำ)

คู่มือ Keithley เป็นข้อมูลอ้างอิงที่ดีเยี่ยมเกี่ยวกับเรื่องนี้และสิ่งอื่น ๆ อีกมากมายที่อาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดเมื่อทำการวัดสัญญาณขนาดเล็ก


คุณหมายถึง "การรั่วไหลสามารถล้นสัญญาณนาโน" ได้อย่างง่ายดายหรือไม่? นอกจากนี้โปรดให้ข้อมูลเพิ่มเติมนอกเหนือจาก "คู่มือ Keithley" เพื่อให้เนื้อหาที่คำถามถาม
user2943160

1
ทำไมคุณถึงโพสต์คำตอบที่สองพูดค่อนข้างเหมือนกัน? มีลิงก์แก้ไขอยู่ใต้โพสต์ต้นฉบับ
ทรานซิสเตอร์
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.