駆動シールドは、低電流回路を漏れ電流から保護するために用いられる電気シールド手法です。特にPCBトレースに適用される場合、駆動シールドは駆動ガードと呼ばれることもあります。
説明
電線やPCB基板の絶縁表面を流れるわずかな電流漏れが、測定やデバイスの機能に誤差を引き起こすような状況で使用されます。基本原理は、電線と同じ電圧に保たれたガード導体でセンシング電線を囲み、電線に電流が流入したり流出したりしないように保護することです。これは通常、ガード電圧をセンシング電線の電圧に一致させる電圧バッファ／フォロワ、または計装アンプを用いた低電圧差動センシングではコモンモード電圧を使用することで実現されます。 シールドから他の回路素子への漏れ電流は、出力インピーダンスが低いバッファから供給されるため、ほとんど問題になりません
この技術は、高感度光電子増倍管、静電センサー、高精度低電流測定装置、一部の医療用電気記録装置など、漏れ電流によって測定値が変化する機器に用いられます。[2]測定対象の出力インピーダンスが非常に高い場合、漏れ電流の影響を受けやすく、十分な絶縁が不可能な場合は駆動シールドが必要になることがあります。同軸ケーブルはガードとして適していますが、電磁シールドも必要な場合は、バッファ回路の種類によってはガード上のノイズが出力で増幅される可能性があるため、三軸ケーブルが使用されることがあります。[3]
この方法の制限要因は電圧バッファの入力インピーダンスです。一般的に使用されるJFETまたはCMOS オペアンプは、数テラオームの入力インピーダンスを持つ場合があり、ほとんどのアプリケーションでは十分な値です。また、リーク電流がガードをバイパスする予期しない経路が存在しないことを確認する必要があります。予期せぬ経路があるとシステムが機能しなくなります。さらに、アンプ/バッファ回路の設計では、特に同軸ケーブルを介してガードがセンシングワイヤと強い容量結合を起こす可能性があるため、発振を防ぐために特別な注意を払う必要があります。
参照
参考文献
- ^ データシート AD8551/AD8552/AD8554 図53. ガードリング付きAD8552 SOICレイアウトの上面図
- ^ [1]、生体電気イベントの高品質記録 - AC Metting van Rijn、A. Peper、CA Grimbergen
- ^ [2]、シールドとガーディング - アラン・リッチ（ADアプリケーションノート）
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