Hallo, ich hoffe, meine Frage erscheint nicht zu dämlich. Aber irgendwie habe ich ein kleines Verständnispoblem: Mit Interesse habe ich hier ein paar Threads zum Layout von Schaltreglern gelegt. Eine Schlussfolgerung: die Groundanbindung der Schaltelemente so platzieren, dass die Rücklaufströme nicht über die Groundanbindungen der empfindlichen Teile laufen. Ground wird in einer zweilagigen Platine soweit möglich als Plane geroutet um die Impedanzen für den rücklaufenden Strom gering zu halten, die potentialtragenden Leitungen hingegen werden als Leiterbahnen geroutet. Jetzt ist es aber doch so, dass die Elektronen physikalisch gesehen von Minus nach Plus "laufen", und nicht umgekehrt. Das heißt, der rücklaufende Strom läuft in den Pluspol. Wie passt das mit der obigen Erkenntnis zusammen? Irgendwie widerspricht sich das für mich, sollte man nicht eigentlich den Ground als Leiterbahn routen und stattdessen eine "Plus-Plane" einbauen? Danke an jeden, der mir hier meinen Aussetzer aufzeigt :)
grounder schrieb: > Eine Schlussfolgerung: die Groundanbindung der > Schaltelemente so platzieren, dass die Rücklaufströme nicht über die > Groundanbindungen der empfindlichen Teile laufen. Das ist nur die halbe Wahrheit... Richtig wäre: die Anbindung der Schaltelemente so platzieren, dass die Rücklaufströme nicht die empfindlichen Teile beeinflussen (können). Es ist klar, dass jeder Strom, der irgendwo hin geht, auch irgendwo herkommen muß. Ein Schaltreglerdesign wird allerdings idR. so ausgelegt, dass die Versorgung von den lokalen hochfrequenten Strömen mit Kondensatoren entkoppelt ist. In der + und - Leitung zum "Plus" und "Minus"-Pol dürfen keine Ströme auftreten, die andere Baugruppen stören können. Erst dann ist das SNT richtig ausgelegt.
Was die Elektronen machen, ist für diese Frage nicht relevant. (Tatsächlich bewegen sie sich nur mit wenigen mm/s.) Es ist wie mit Schall, der durch die Luft übertragen wird. Die Luftmoleküle bewegen sich dabei nur minimal, der Schall wird dennoch mit 330 m/s übertragen. Es ist für die Funktion der Schaltung egal, in welche Richtung die Elektronen fließen. Theoretisch, bzw. wenn sich z.B. P- und N-Kanal FETs "spiegelverkehrt" verhalten würden, könnte man die ganze Schaltung umgekehrt aufbauen. Früher hat es auch Schaltungen gegeben, bei denen Plus auf Masse lag, bei Autos z.B., wo der Pluspol der Batterie mit der Karosserie verbunden war. Was zählt, ist das Bezugspotential, und das ist (per Definition) nun mal GND. Um bei der physikalischen Stromrichtung zu bleiben: Die Elektronen drücken vom Minuspol in die GND-Plane. Nun geht z.B. ein Leistungs-MOSFET her, und führt jede Menge Elektronendruck (z.B. über eine Spule) zum Pluspol ab. Die Elektronen in der GND-Plane fließen nach, aber etwas träge, weil sie ja erst das Magnetfeld, was durch ihren Fluss entsteht, ändern müssen. Es geht also eine Welle mit Elektronenunterdruck durch die GND-Plane in Richtung Minuspol der Stromquelle, was sich entlang dieses Weges als Spannungsänderung bemerkbar macht. Wenn da jetzt ein Schaltungsteil liegt, der empfindlich auf eine solche Spannungsänderung reagiert, ist das suboptimal. Letztendlich gilt das gleiche auch für die positive Spannung. Wenn der eben genannte MOSFET die Elektronen zum Pluspol schieben lässt, geht eine Welle mit Überdruck durch die positive Versorgungsleitung. Auch die Plus-Leitung kann nicht beliebig verlegt werden, und wird an Bauteilen, die plötzliche Stromänderungen verursachen, durch Kondensatoren unterstützt. Ich weiß, dass das jetzt keine sachlich 100%ig korrekte Dissertation zum Thema war, aber ich glaube, dass es dem TE hilft, das Problem aus einem anderen Blickwinkel zu betrachten und besser zu verstehen.
Philipp Klostermann schrieb: > Ich weiß, dass das jetzt keine sachlich 100%ig korrekte Dissertation zum > ... aber selbst geschrieben ! MfG Klaus
> Wie passt das mit der obigen Erkenntnis zusammen? Irgendwie widerspricht > sich das für mich, sollte man nicht eigentlich den Ground als Leiterbahn > routen und stattdessen eine "Plus-Plane" einbauen? Das ist egal. Der Stom fließt immer in einem Strom_kreis_, egal ob die Elektronen negativ oder positiv sind. Der Grund dass es einen Massefläche gibt und keine Vcc-Fläche ist dass Spannungen als Spannungsdifferenz zu GND gemessen werden, nicht als Differnez zu Vcc. Zumindest meistens. Siehe ECL-Logik. Dort wurden alle Pegel ggü. der positiven Spannung (dem Plus-Pol) definiert, und es gab eine "Masse"-Fläche mit der positiven Spannung. Die andere Spannung (der Minus-Pol) war dem gegenüber -5,2V.
Danke an Lothar, Philipp und asd! Ich hatte da in meinen Gedanken GND als Bezugspotential ausgeblendet. Ein besonderes Danke für die bildliche Beschreibung mit Unterdruck und Überdruck, dass hat mir für das Verständnis gut auf die Sprünge geholfen - sicher mehr als es jede Dissertation (egal ob abgeschrieben oder nicht) getan hätte ;)
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