「電源とグランドについて」ご紹介｜「電子工作/修理/メンテナンス」

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今回は、「電源とグランドについて」ご紹介します。

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電子回路で扱う電気の電位基準点で0V(ボルト)を示します。アースとか接地とも呼ばれ、基本は大地の電位のことですが、プリント基板のグランドパターンを大地の代わりとして扱います。

回路図のなかで表現はされていますが、明確に接続することが表現されていないのが電源とグランドです。記号としては幾つか種類がありますが、代表的な図が下記のものです。

これらの記号があった場合、実際にはどこに接続するのでしょうか。基本は、電源記号はすべて電源のプラスまたはマイナスへ、グランド記号はすべて電源のグランド(0V端子)へ接続することになっています。しかしそれ以外にも記号でいろいろ表現があり、次のようにします。

電源記号に5V、12Vなど電圧値が記入されている場合には、それぞれ電源の5V、12Vの供給元に接続していることを表しています。また明確に電圧値ではなく、Vccとか+Vとかの記号で表現されているときもあります。

このような場合にも、電源の供給元に同じ記号があり、そこと接続されていることを表しています。

グランドは基本的にすべて電源の0V端子に接続します。特に電源がプラスとマイナスがある場合には、0Vの端子とマイナスを間違えないようにする必要があります。電源が1個の電池の場合には、グランドはマイナス側となります。

さらに、あまり明記されていることは少ないのですが、シールド線が必要な回路のような場合には、フレームグランド記号が描かれていることがあります。

フレームグランドの接続先は、ケースかシャーシなどの周囲の筐体に接続し、グランド(0V端子)には接続しないようにします。

特に微小な電圧を計測するような回路の場合、フレームグランドをきちんとケースに接続しないとノイズに悩まされることになってしまいます。

デジタルICやオペアンプの場合には、電源とグランドの接続ピン番号が統一されていて決まっているので、回路図に特に描かないこともしばしばあります。そのためパターン図を描く時や、配線する時には忘れないように注意が必要です。

下記は実際の回路の電源とグランドがどこに接続されるかを表したものですが、特にグランドはグランド記号を全部接続して、電源のOV端子に接続する必要があります。

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