"Boden" ist ein häufig missbrauchter Begriff in Elektrizität und Elektronik. Gelegentlich, insbesondere bei der Wechselstromverteilung und einigen Funkantennensystemen, bedeutet dies "eine Verbindung zur Erde".

In den meisten elektronischen Geräten, insbesondere tragbaren batteriebetriebenen Geräten, ist "Masse" jedoch nur die Punkt in der Schaltung, den der Konstrukteur als "Null Volt" bezeichnet und als Referenz für die Messung von Spannungen an anderer Stelle in der Schaltung verwendet hat. Ich denke, es wäre besser, es "Referenz" oder "allgemein" zu nennen, aber wir scheinen mit dem Missbrauch von "Masse" festzuhalten.

In den meisten Schaltkreisen ist heutzutage "Masse / Referenz" am häufigsten negativer Anschluss der Stromversorgung, daher sind die Spannungen an anderer Stelle relativ zu "Masse" positiv.

In einigen Fällen ist der positive Anschluss der Stromversorgung "Masse", und die Spannungen an anderer Stelle sind daher negativ (es gibt eine Logikfamilie, die mit einer Spannung von -5,2 Volt betrieben werden soll.

In vielen analogen Schaltkreisen, insbesondere solchen, die Operationsverstärker verwenden, ist "Masse" die Mitte der Stromversorgung, daher haben wir beide negative und positive Spannungen in der Schaltung.

Einfach ausgedrückt: wo immer Sie möchten . Die einzige Voraussetzung für eine Erdung ist, dass alles dieselbe Erdung wählen muss, um unerwünschte Stromflüsse zwischen verschiedenen Systemen zu vermeiden. Das negative Angebot ist die häufigste Wahl, aber nicht mehr oder weniger gültig als jedes andere.

Sie scheinen (wie ich) Boden mit Schutzerde zu verwechseln. "Masse" ist der Bezugspunkt für die Spannungspotentiale in der Schaltung, wird mit 0 V bezeichnet und alle anderen Spannungen werden damit verglichen. Betrachten Sie diese Schaltung, bei der zwei 9-V-Gleichstrombatterien in Reihe mit Strom versorgt werden:

^{simulieren diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab sup>}

Jeder der Punkte A, B und C kann als Masse betrachtet werden, aber die Schaltung weist je nach ausgewähltem Punkt unterschiedliche Spannungen auf. Wenn Punkt A geerdet ist, ist B -9 V und C ist -18 V; wenn B geerdet ist, ist A 9 V und B ist -9 V; Wenn C Masse ist, ist A 18 V und B 9 V.

Schutzerde wird andererseits in Hochspannungs-Wechselstromkreisen verwendet, um einen sicheren Weg für unerwarteten Strom bereitzustellen und Personen und Eigentum zu schützen Leider werden sowohl "Boden" als auch "Schutzerde" oft einfach als "Boden" bezeichnet (insbesondere nach meiner Erfahrung von Menschen, die ausschließlich mit einem oder einem arbeiten) der andere, aber nicht beide).

Vorbehalt: Ich bin auch neu in diesem Bereich und hoffe, auch aus dieser Antwort zu lernen. Wenn ich etwas verpasst habe (oder einfach nur falsch liege), zögern Sie bitte nicht, Kommentare abzugeben und / oder zu bearbeiten! Danke.

Traditionell ist "Masse" das niedrigste Potential in einer Schaltung, z. die Minus-Seite einer Batterie oder Gleichstromversorgung. In einem Wechselstromkreis wie dem 110-Volt-Wechselstrom, der in Ihr Haus kommt (zumindest in den USA), ist Masse der Draht, der dem Erdpotential am nächsten liegt (dh Sie können normalerweise den weißen Draht berühren). Dies ist das Erdungs- oder Neutralleiterkabel. Wenn Sie das schwarze "heiße" Kabel berühren, kann dies zu einem starken Schlag führen. Beachten Sie jedoch nicht diese Konventionen, da die Verkabelung möglicherweise falsch ist und / oder ein Erdschluss in Ihrem Kabel vorliegt Verkabelung).

Unten im einfachen Gleichstromkreis links befindet sich ein explizites Kabel, das das Erdungskabel von der Batterie mit der Minus-Seite der LED verbindet. In der Schaltung rechts werden stattdessen Erdungssymbole (die offenen Dreiecke) verwendet. In einer großen Schaltung sind Erdungssymbole über einen Schaltplan verteilt, von denen angenommen wird, dass sie miteinander verbunden sind. (Manchmal werden andere, aber ähnliche Symbole für Masse verwendet.) Diese beiden Schaltkreise sind identisch .

^{simulieren dies Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab sup>}

Die einzige Ausnahme, dass Masse das niedrigste Potential in einer Schaltung ist, besteht darin, dass Sie sowohl positive als auch negative Versorgungen haben B. in der folgenden Schaltung:

Hier gibt es zwei Batterien, sodass Sie sowohl eine + 6V-Versorgung als auch eine -6V-Versorgung relativ zur Erdungsleitung haben zwischen ihnen. Der Grund für die beiden Versorgungen ist der Komparator, der sowohl positive als auch negative Versorgungsspannungen benötigt. Dies bedeutet, dass der Ausgang des Komparators sowohl positiv als auch negativ schwingt. Operationsverstärker sind eine andere Art von IC, die manchmal sowohl positive als auch negative Versorgung erfordern. Heutzutage ist es jedoch üblicher, dass sowohl Operationsverstärker als auch Komparatoren nur eine positive Versorgung benötigen.

Manchmal kann es mehr als eine Masse geben, die ein Stromkreis ist. Dies ist typisch für Schaltungen, die sowohl digitale als auch analoge Schaltungen aufweisen, und wird durchgeführt, um das Rauschen zu minimieren. Es gibt nur einen Punkt auf dem Stromkreis, an dem die beiden Erdungen verbunden sind. Eine andere Möglichkeit, das Rauschen auf Leiterplatten (PCBs) zu verringern, besteht darin, eine ganze Schicht der Platine als Masseebene zu verwenden. Dies erleichtert das Verbinden aller Stifte und anderer Komponenten der Schaltung, die eine Erdung benötigen, indem einfach eine Durchkontaktierung auf die Erdungsebene fallen gelassen wird. Wenn keine Masseebene verwendet wird, müssen die Leiterbahnen über die gesamte Platine geführt werden, um alle Erdungen miteinander zu verbinden.

Wie andere gesagt haben, ist die Erdungsreferenz in einer Schaltung ein relativer Punkt; d.h. Spannungen werden in dieser Schaltung in Bezug auf die gewählte Erdungsreferenz definiert.

Historisch gesehen waren Germaniumtransistoren meistens als PNP-Vorrichtungen erhältlich. In diesen Schaltkreisen war eine negative Versorgung die Norm, wobei Masse als + Ve-Potential gewählt wurde.

Die folgende Schaltung stammt von einer klassischen Gitarreneffekteinheit ( Quelle)

Beachten Sie, dass das + Ve der Batterie als Masse gekennzeichnet ist und die Leistung negativ ist.

Dieses Erdungsschema ist jedoch möglicherweise nicht mit anderen Gitarreneffekt-Einheiten kompatibel. ...

So kann es neu gezeichnet werden: