[ 전자 ] Single point Ground 와 Multi Point Ground

Single point Ground 와 Multi Point Ground 란 무엇일까?

Ground 란 무엇인지 먼저 알아보자

기준점(Reference Point)

- 회로에서 "5V "를 말할 때, 사실은 Ground를 기준으로 위로 5V 라는 뜻
=  GND는 전압의 0V 기준이 되는 점

 

전류의 리턴 경로(Return Path)

- 회로에 흐르는 전류는 항상 원을 그리며 흐름. (출발 → 부하 → 다시 돌아옴)

= 즉! 전류가 다시 돌아오는 경로가 바로 GND.

= GND가 없으면 전류는 흐를 수 없음. (회로가 닫혀야 동작함)

GND 종류

종류	설명	예시
Signal GND	일반 회로의 기준 GND ( AGND: Analog, DGND:Digital )	마이컴, 센서 회로, 일반적인 신호,RF, Analog
Power GND	고전류 전원 회로용 GND	모터 드라이버 GND, Power-Supply
Chassis GND	섀시나 기계 몸체에 연결	노트북 외장, 자동차 차체
Earth GND	실제 대지(땅)에 연결된 접지	전기설비, 건물 접지

 

Single-Point Ground (단일 접지)  와  Multi-Point Ground (다점 접지) 비교

- 물리적으로 묶여 있는 형태를 말함.

- 즉 결국에는 모든 GND 하나도 묶임.

- "어디에서, 어떻게 연결되느냐", 그리고 "신호가 돌아가는 경로(Return Path)"를 어떻게 처리하느냐의 차이!!

= 노이즈의 영향성 과 관련이 있음 .

항목	Single-Point Ground (단일 접지)	Multi-Point Ground (다점 접지)
개념와 정의	모든 회로의 접지를 하나의 지점에서만 연결 ( 길게 끌어와 하나의 지점으로 ex: Rack 에서 장비의 GND 하나의 접지바 막대기로 직접끌가서 묶음 )	여러 접지점을 회로 각 부분에 분산 배치 (ex: PCB에서  IC 바로 근처의 GND를 사용)
쉬운 예시	쓰레기를 집 밖에 커다란 통까지 와서 버린다.	쓰레기를 내방에 있는 작은 쓰레기통에 버리고 다시 그것을 모아서 집 밖에 있는 큰쓰레기통에 버린다.
접지 방식	“별(★)” 모양으로 하나의 중심점에 모임 (Star Ground)	접지 평면(GND Plane)에 모든 부품이 직접 연결
접지 간 연결	단일점에서만 연결됨	넓은 평면으로 모든 GND가 연결됨
주파수 대역	저주파, DC ~ 수십 kHz	고주파, MHz 이상
사용 회로	아날로그, 오디오, 센서 회로	디지털, RF, 고속 신호 회로
예시	오디오 앰프, 고정밀 ADC 회로	마더보드, FPGA, 고속 데이터버스
장점	GND 간 전위차 없음 노이즈 간섭 적음	빠른 전류 리턴 경로 고속 동작에 유리
단점	배선 복잡, 긴 GND 경로 물리적 거리 늘어남	GND 루프 발생 가능성 노이즈 민감한 회로엔 부적합

Single-Point Ground

Single-Point Ground : 처음 또는 중심이되는 GND로 직접 연결 

Multi-Point Ground

 

 

Multi-Point Ground :  처음 또는 중심이되는 GND로 어딘가를 한번 거쳐서 연결 (PCB 같은 경우 GND Plane)

마무리

여러지점에  많은 GND가 연결되어 Ground Loop 가 생기면 노이즈 발생하므로 주의해야된다!

그래서 PCB 설계시  Signal plane 아래 GND Plane을 배치 하는 구조로 설계하므로 노이즈 발생을 막는다.