Co to jest analiza siatki?

Analiza siatki to zestaw równań matematycznych, które pomagają określić ścieżki prądów elektrycznych. Proces analizy wykorzystuje prawo Ohma i prawo napięcia Krichhoffa, aby zbadać, w jaki sposób różne punkty na płytce drukowanej tworzą wiązania komunikacyjne. Polega ona na izolowaniu pętli płytki drukowanej, identyfikowaniu przeciwnych ładunków napięciowych i zastępowaniu wartości równaniami w celu rozwiązania nieznanego kierunku prądów. Analiza siatki jest jedną z wielu metod stosowanych do analizy prądów elektrycznych i jest również znana jako metoda prądu pętli.

Pętle są jednym ze sposobów sprawdzenia, czy płytka drukowana lub sieć oparta na obwodach działa i działa prawidłowo. Część analizy siatki pokazuje, jakie pętle istnieją między różnymi obwodami na pojedynczej płycie lub w całym współzależnym zestawie obwodów, takim jak sieć telekomunikacyjna. Pętle można traktować jako relacje między oddzielnymi punktami krytycznymi lub węzłami. Prąd elektryczny przesyłany pomiędzy punktami lub węzłami umożliwia komunikację i przekazywanie informacji.

Po określeniu pętli płytki drukowanej następnym krokiem w analizie siatki jest identyfikacja ładunku elektrycznego każdego węzła. Jedną z cech charakterystycznych pętli jest to, że występuje między dwoma węzłami, które mają przeciwne ładunki napięciowe. Na przykład jeden z węzłów na płytce oznaczony jako „A” może mieć ładunek ujemny, podczas gdy węzeł oznaczony jako „B” może mieć ładunek dodatni. W procesie analizy przyjmuje się opłaty napięciowe zgodnie z proponowanym przepływem prądu.

Najbardziej skomplikowaną częścią procesu analizy siatki jest tworzenie równań, które ujawniają, czy założony kierunek prądu jest prawidłowy, czy niepoprawny. Prawo napięcia Krischhoffa bierze wartość napięcia rezystora pierwszego obwodu i dodaje ją do nieznanej wartości pierwszego prądu i drugiego prądu, która jest następnie mnożona przez dwa. Ten wynik jest również dodawany do nieznanej wartości pierwszego prądu pomnożonej przez cztery. Wartość pierwszej strony równania jest ustawiona na zero i jest rozwiązywana algebraicznie.

Izolując nieznane wartości obu obwodów, wartości dla pierwszego i drugiego obwodu ujawniają, która strona jest naprawdę ujemna, a która dodatnia. Analiza siatki ujawnia prawidłowy kierunek prądu elektrycznego, pokazując, która strona akceptuje przepływy w dół i w górę. Ładunki ujemne, które przepływają przez rezystor wskazują na przepływ w górę, podczas gdy ładunki dodatnie odzwierciedlają ścieżkę w dół.