Co to jest analiza siatki?
Analiza siatki jest zbiorem równań matematycznych, które pomagają określić ścieżki prądów elektrycznych. Proces analizy wykorzystuje prawo Ohma i prawo napięcia Krichhoffa do zbadania, w jaki sposób różne punkty na płytce drukowanej tworzą połączenia komunikacyjne. Polega na izolowaniu pętli płytki drukowanej, identyfikowaniu przeciwnych ładunków napięcia i zamianie wartości na równania 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 pętlowego.
Pętle to jeden ze sposobów stwierdzenia, czy płytka drukowana lub sieć oparta na obwodach działa i działa poprawnie. Część analizy siatki pokazuje, jakie pętle istnieją między różnymi obwodami na jednej 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 między punktami lub węzłami umożliwia proces komunikacji i przesyłanie 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 ona między dwoma węzłami o przeciwnych ładunkach napięcia. Na przykład jeden z węzłów na płycie oznaczonych „A” może mieć ładunek ujemny, podczas gdy węzeł oznaczony „B” może mieć ładunek dodatni. Podczas procesu analizy ładunki napięcia przyjmuje się zgodnie z proponowanym przepływem prądu.
Najbardziej skomplikowaną częścią procesu analizy siatki jest tworzenie równań, które ujawniają, czy przyjęty kierunek prądu jest prawidłowy czy nieprawidłowy. Prawo napięcia Krischhoffa przyjmuje wartość napięcia rezystora pierwszego obwodu i dodaje ją do kwoty nieznanej wartości pierwszego prądu i drugiego prądu, która jest następnie mnożona przez dwa. Wynik ten jest również dodawany do nieznanej wartości pierwszego prądu pomnożonej przez cztery. Wartość pierwszej strony równania jest równa zero i jest rozwiązywana algebraicznie.
Izolując nieznane wartości obu obwodów, wartości dla pierwszego i drugiego obwodu ujawniają, która strona jest naprawdę ujemna i dodatnia. Analiza siatki ujawnia prawidłowy kierunek prądu elektrycznego, pokazując, która strona akceptuje przepływy w dół i w górę. Ładunki ujemne przepływające przez rezystor wskazują przepływ w górę, podczas gdy ładunki dodatnie odzwierciedlają ścieżkę w dół.