Confusion sur le sens de flotter

Ici, ils définissent être flottant comme:

Ils mentionnent Ungrounded = Floating.

Mais dans un autre forum, quelqu'un a écrit:

Le signal est considéré comme flottant lorsqu'il n'a pas la même masse que votre appareil. La Terre n'y est pour rien. La Terre n'est qu'un autre terrain.

Je suis un peu confus avec le sens de flotter. La source flotte-t-elle dans le système ci-dessous?:

S'il n'est pas flottant, pouvez-vous donner un exemple de système où le sol source flotte?

ÉDITER:

Une source flottante est connectée à un amplificateur différentiel. Si j'ajoute un terrain où la flèche rouge pointe le circuit de simulation amplifie très bien ce signal. Mais si je n'utilise pas de sol, la simulation corrompt.

En réalité, avons-nous vraiment besoin d'un terrain à ce stade ou est-ce seulement nécessaire dans la simulation SPICE? Parce que si j'ajoute un sol, il ne flotte plus dans le diagramme. C'est vraiment déroutant.

EDIT 2:

Encore plus de confusion.

Je rencontre toujours une telle topologie de circuit pour les amplificateurs différentiels:

Veuillez noter qu'au-dessus des signaux diff d'entrée, c'est-à-dire la source et le diff. l'amplificateur partage à nouveau le même terrain.

Mais quand je regarde les bornes d'entrée pour un voltmètre ou un diff. terminé la carte d'acquisition de données, il n'y a pas de terrain supplémentaire. Il existe des entrées pour -Vin et + Vin, mais pas GND.

Imaginez maintenant que j'ai un appareil qui a une masse analogique appelée AGND1 et cet appareil a deux sorties différentielles disons 2V et -2V par rapport à son propre AGND1. Maintenant, si je branche ses sorties différentielles au voltmètre ou à un diff. a terminé la carte DAQ qui a son propre motif appelé AGND2, nous sommes confrontés à une situation où AGND1 et AGND2 ne sont pas connectés. Mais ces systèmes fonctionnent toujours comme ci-dessous:

Comme vous le voyez dans un voltmètre ou un diff typique terminé. Connexion à la carte DAQ nous ne connectons pas deux sols de systèmes AGND1 et AGND2.

Donc, le diff. La topologie de l'amplificateur que je rencontre utilise des motifs communs mais en réalité les motifs ne sont pas connectés.

C'est aussi très déroutant car je ne sais pas d'où vient mon manque de connaissances.

Flottant est un terme de tension et, comme toute tension, il doit avoir une référence.

C'est-à-dire: "L'objet A peut flotter par rapport à l'objet B."

Si votre circuit est illustré, les deux masses sont câblées ensemble, de sorte que la source, V1, ne flotte PAS par rapport à l'amplificateur.

Cependant, s'il s'agissait d'un widget fonctionnant sur batterie, sans autre connexion, le tout flotte par rapport au sol sous vos pieds.

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

Le schéma suivant, d'autre part, a une source flottante.

^{simuler ce circuit}

BTW: Juste pour vous embrouiller davantage, il y a une toute autre signification de flotter.

Dans le schéma ci-dessous, les deux entrées A et B ne sont pas connectées et nous appelons cela flottant. Dans ce cas, ils sont en fait attachés au sol à travers les déroulants, mais l'extrémité gauche est toujours considérée comme flottante, que les déroulants soient là ou non.

^{simuler ce circuit}

Dans ma définition, un circuit "flotte" si aucun courant ne circule lorsque je le connecte à ma terre ou à toute autre tension par rapport à ma terre, à l'aide d'un fil.

Un circuit ne flotte pas quand je peux faire circuler un courant.

OK, je peux appliquer 1 million de volts et un courant circulera. Je parle de l' application d' une différence de tension qui n'endommager les composants ou rompre l' isolement , etc.

Dans votre première photo, la bonne source flotte en effet, si je lui connecte un fil depuis ma terre ou n'importe quel point de mon circuit (la source mise à la terre à gauche), alors aucun courant ne circulera . Il n'y aurait que la connexion que je viens de faire pour qu'aucun courant ne puisse circuler.

Dans votre deuxième image, il y a 2 connexions entre la source à gauche et l'amplificateur à droite. Cela signifie que ces circuits ne flottent pas les uns par rapport aux autres.

Je pense que votre confusion vient de la déclaration Ungrounded = flottant .

"La Terre n'est en effet qu'une terre (référence). Imaginez des circuits A et B qui flottent l'un par rapport à l'autre, ils ne peuvent pas partager une terre (ou toute autre connexion).

Si le circuit A est connecté à la "terre", le circuit B ne peut en aucun cas être connecté à la "terre". Si le circuit B était connecté, il ne flotterait plus par rapport à A.

Les deux circuits A et B peuvent avoir une masse mais ils ne peuvent pas la partager ou partager une autre connexion.

Ma batterie ou calculatrice solaire appelée circuit C flotte par rapport au circuit A et au circuit B car elle n'a aucune connexion avec A ou B.

Une astuce simple pour vérifier si un circuit flotte est de tracer une ligne (pointillée) pour séparer les deux circuits. La ligne pointillée ne peut croiser aucun fil!

Ainsi:

Méfiez-vous qu'un symbole de masse peut être utilisé à plusieurs endroits et qu'il s'agit également d'une connexion, bien qu'il n'y ait pas de fil visible.

Je ne parviens pas à tracer de ligne pointillée pour séparer la source et l'amplificateur dans votre 2e image. Ils ne flottent donc pas l'un par rapport à l'autre.

Éditer

Confusion sur ce circuit:

Vraiment, ce n'est pas si déroutant!

Il ne s'agit que d' un seul circuit, il pourrait donc flotter par rapport à la terre, mais ce n'est pas obligatoire. Cela ne fait vraiment aucune différence car le sol n'est qu'un point de référence . Le sol entre les 2 batteries 9V est un bon point.

Aucun autre symbole de mise à la terre n'est nécessaire, sauf si vous souhaitez que ceux-ci soient directement connectés à cette même mise à la terre (entre les batteries).

Si vous ajoutez une masse à la borne - de V1, vous la court-circuitez à la terre et perturbe le fonctionnement du circuit .

Donc non, il ne devrait pas y avoir de terrain ajouté pas dans le simulateur et aussi pas dans le monde réel!

Mais ce circuit ne fonctionnera pas bien car il n'y a pas de chemin pour les courants de base des transistors . Vous devez définir une tension en mode commun à l' aide de résistances qui fourniront également ce courant de base.

Pour résoudre ce problème, procédez comme suit:

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

La source de tension continue V2 doit être une tension dans la plage de mode commun que l'amplificateur peut gérer. Vous pouvez également mettre V2 à zéro et le supprimer.

Cette solution préserve la diffential nature des signaux. Vous pouvez également mettre à la terre (ou appliquer une tension continue) d'un côté (voir la réponse de Trevor) et cela fonctionne, mais le signal n'est plus différentiel.

Le courant se déplace en boucles. Lorsqu'un système flotte par rapport à l'autre, cela signifie que les boucles ne sont pas en communication (non connectées).

Considérez une voiture de métro de New York. La grande boucle est de la sous-station, au troisième rail, au système de propulsion des voitures, aux rails de roulement et de retour à la sous-station. Il n'y a aucun moyen d'isoler les roues du châssis de la voiture, donc le châssis fait partie de la grande boucle. Parfois, une voiture perdra le contact avec les rails de roulement en raison de la neige, de la glace, de la rouille, etc. S'il y avait des cavaliers au sol entre les voitures, le courant de propulsion tenterait de retourner via ce cavalier au sol vers une voiture avec un bon contact.

Il y a aussi un système de contrôle qui permet le contrôle motorman du système de propulsion de chaque voiture, détecter les portes bloquées ouvert, annonces, interphone de conducteur, etc. , etc. Vous ne voulez vraiment pas courant de propulsion retour à travers les fils de commande . Ce système est donc isolé, ou "flottant", du courant de propulsion.

Dans votre cas, l'autre système n'est pas isolé du vôtre, car il est lié par Q3 et Q4. Cela attirera l'autre système sur le potentiel de votre système. Ou vice versa, tout est une question de perspective.

Idéalement, vous ne voulez pas de terrain là-bas. Si quoi que ce soit, vous voulez diviser votre vsin en deux entrées additives distinctes et mettre un terrain au milieu de cela. Si vous mettez un terrain de chaque côté en l'état, vous vous retrouverez avec un amplificateur qui ne fonctionne pas de manière optimale. C'est parce que vous épinglez un côté de vos entrées à une seule tension. La plupart des amplificateurs opérationnels fonctionnent mieux avec des entrées différentielles (un signal monte tandis que l'autre descend). Le vsin divisé en deux avec un sol au milieu d'eux est la bonne façon de simuler cela.

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

La raison pour laquelle Spice a des problèmes sans que vous mettiez un terrain de référence en place, c'est parce qu'il voit votre ampli-op comme un schéma de principe simplifié et ne comprend pas les caractéristiques internes de l'ampli-op. Grâce à l'ampli op, vous êtes en fait connecté à la terre, mais les épices ne le sauront jamais car il utilise un modèle simplifié.

Dans le monde réel, vous n'avez pas besoin d'une onde sinusoïdale double / divisée car la terre n'est qu'une référence pour mesurer la tension. Une seule entrée d'onde sinusoïdale dans un ampli-op BJT est probablement très bien sans aucune sorte de référence en dehors de l'ampli-op. S'il s'agissait d'un ampli-op MOSFET, je recommanderais très certainement de mettre des résistances de purge entre les entrées et la masse pour empêcher tout signal flottant de créer une tension trop élevée sur les entrées de l'ampli-op. Même sur un ampli opérationnel BJT, je ne serais pas opposé aux résistances de purge pour éviter davantage les événements inattendus ou catastrophiques.

Pour répondre Edit 2 :
Bien que cela puisse fonctionner. Ils peuvent toujours vous donner un diagramme simplifié de ce qui se passe dans le voltmètre ou DAQ. Il devrait y avoir une certaine sécurité en place pour éviter les différences de potentiel extrêmes entre les appareils qui ne partagent pas les motifs. Cela peut être sous la forme de résistances de purge à haute résistance ou de diodes zener sur le DAQ ou le voltmètre. Sans une sorte de protection de circuit, il y a de fortes chances que l'ESD détruise l'appareil.

L'autre chose à garder à l'esprit ici est que même si les appareils ne sont pas connectés extérieurement à la même masse, ils sont toujours connectés indirectement entre ces deux fils à la masse de l'autre. Selon la technologie des transistors, cela peut être suffisant dans les appareils réels pour éviter tout type de problème de tension flottante.

Arrêtez d'utiliser le mot sol et vous partirez mieux. Référez-vous-y comme point de référence commun. Le bleu n'est bleu que par accord. Il en va de même pour les circuits électriques; c'est-à-dire que le terrain n'est sol que par accord. Flotter, en somme, c'est comme le chat de schrodinger; c'est à la fois positif et négatif jusqu'à ce que vous le mesuriez, mais seulement au moment où vous le mesurez. Parfois positif et parfois négatif, tel est ce message.