Guten Morgen, eine vielleicht blöd klingende Frage, aber es interessiert mich und ich finde keine zufriedenstellende Antwort. Angenommen, ich habe eine Platine wie diese hier (der Einfachheit mal nur mit einem OP bestückt). Signal- und Spannungsversorgung auf der einen Seite, Massefläche auf der anderen Seite. Was ich weiß ist, dass der rücklaufende Strom versucht, quasi "direkt gegenüber" der Spannungsleiterbahn zurückzufließen, sofern dort keine Hinternisse durch kreuzende Leiterbahnen etc. sind. Irgendwie muss der rücklaufende Strom dann ja aber doch zum Masseanschluss der Platine kommen - wie läuft das? So, wie ich es im angehängten Bild gezeichnet habe (also zuerst parallel zur Spannungsversorgung vom IC zurück zum Spannungsversorgungseingang und von dort auf direktem Weg zum Masseanschluss)? Danke! Dan
Du musst da zwei Situationen unterscheiden: 1. Tiefe Frequenzen: Der Strom wird (bei einer Massefläche) den kürzesten Weg wählen. Damit ist der Widerstand am kleinsten. 2. Hohe Frequenzen: Der Strom wird direkt unterhalb der hinführenden Leitung zurückfliessen. Damit ist der Widerstand für den Strom auch am kleinsten. Denn der komplexe Widerstand beträgt setzt sich aus dem ohmschen Widerstand und der Leitungsinduktivität zusammen. Bei tiefen Frequenzen dominiert der ohmsche Widerstand. Um den klein zu halten muss der kürzeste Weg genommen werden, bei hohen Frequenzen beginnt
dominant zu werden. Um diesen Anteil klein zu bekommen muss die Schleifenfläche welche durch den Strom aufgespannt wird klein gehalten werden (L wird kleiner). Dies wird erreicht indem der Strom nahe beim Hinleiter zurückfliesst.
Danke! Da ich eigentlich nichts mit Signalen höherer Frequenzen zu tun habe, gilt da dann doch "kürzester Weg". Das hat zumindest schonmal der Theorie bei mir auf die Sprünge geholfen. Wenn bei HF die Rückführung dann also einen Umweg gehen muss, dann bildet dieser Umweg eine Schleife, die eine Induktivität zur Folge hat. Ich denke, dass habe ich verstanden. Wenn ich aber nun doch eine HF-Schaltung hätte, wie gelangt der Strom dann wieder zurück zum Masseanschluss auf der Platine? Darüber muss der Strom ja letztendlich abfließen. Wenn er dem Hinweg des Stroms auf der Massefläche der Platine zurückfolgt, fließt er auf der Platine bis vor den Anschluss der Spannungsquelle. Dort kann ja nicht Schluss sein und der Strom muss weiter irgendwohin (-> Masseanschluss der Spannungsquelle). Masse- und Spannungsversorgung sind ja auf dem Beispielbild, welches ich im ersten Beitrag angehängt habe, räumlich etwas voneinander getrennt. Vielleicht wird damit klar, wie ich meine Frage meine.
Vorsicht wenn du sagst, dass du keine HF Schaltung hast. Jede digitale Schaltung muss (wenn man ein wenig auf EMV achtet) als HF Schaltung betrachtet werden. Durch das Schalten von digitalen Schaltungen entstehen steile Flanken, die im Frequenzspektrum bis in den HF bereich gehen. Da kann man aber mit Kondensatoren die Stromspitzen abfangen, so dass sie sich nicht auf einer ganzen Platine verirren, dies nur noch zum Thema HF. Du müsstest auf deiner Zeichnung auch noch zeigen wie es weitergeht. Sehe ich das Richtig, dass das zwei Anschlussklemmen darstellen sollten, an welche ein Kabel angeschlossen wird? Dann könnte dein eingezeichneter Stromweg schon hinkommen. Allerdings wird er nicht einen so schönen Ecken bilden. Wenn du aber genaue Auskunft willst, dann müsstest du auch die komplette Anordnung zeichnen. Aber mit Fläche minieren bei HF kommst du schon einigermassen zum Ziel. Wenn es aber nur DC oder keine Frequenzen sind, dann ist es ganz einfach der kürzeste Weg...
>Was ich weiß ist, dass >der rücklaufende Strom versucht, quasi "direkt gegenüber" der >Spannungsleiterbahn zurückzufließen, Wer sagt das? Wenn Du eine Massefläche hast, fließt der Rückstrom geradlinig (= kürzester Weg) von der Lötstelle am GND-Pin des OP-ICs zur GND-Lötstelle und von dort in den Draht zum entsprechenden Pol der Batterie. Sollte sich auf dem geradliniegen Weg zufällig eine Aussparung in der Massefläche befinden, fließt der Strom drum herum. Ist die Massefläche keine Fläche, sondern ein Leiterzug, fließt der Strom entlang des Leiterzugs.
Ich glaube wenn man sich solche Fragen stelle, sollte man von dem Strom als Elektronenfluss etc. Abstand nehmen und das Feld, was ja die eigentliche Energie zwischen den Leitern transportiert, betrachten. Und wenn der Abstand der beiden Leiter größer wird, so wird sich das Feld zwischen ihnen aufspreizen. Die Strom bzw. der Ladungsfluss in den Leitungen bleibt, muss ja konstant bleiben. Das Potential (jetzt mal als Linienintegral von GND-Anschlsus gedacht) über den Rückweg wird aber, wegen der höheren Induktivität, größer. Je nachdem wie groß die Schleife ist, kann sich ein Teil der Energie auch ablösen und abstrahlen. Viele Grüße, Martin L.
AVRFan wrote: > Wer sagt das? Wenn Du eine Massefläche hast, fließt der Rückstrom > geradlinig (= kürzester Weg) von der Lötstelle am GND-Pin des OP-ICs > zur GND-Lötstelle und von dort in den Draht zum entsprechenden Pol der > Batterie. Nein, das stimmt nur für kleine Frequenzen!
>Nein, das stimmt nur für kleine Frequenzen!
Aber für die stimmts, und ich glaube, Dan wollte es (was eigentlich
genau ?) ursprünglich auch nur für tiefe Frequenzen wissen.
Vielen Dank für die Erklärungen! Die zwei Punkte links sollten in der Tat Anschlussklemmen darstellen, aber das angehängte Bild ist nicht Teil einer real angedachten Schaltung, sondern war nur als Beispiel gedacht, um mir die Sache mit dem rücklaufenden Strom besser klar machen zu können. Gruß, dan
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