GND, elektronik devrelerde en çok kullanılan ama en çok karıştırılan kavramlardan biridir. Kimi zaman pilin eksi ucu, kimi zaman şase, kimi zaman toprak hattı gibi düşünülür. Bunların bazı durumlarda birbirine bağlanması mümkündür; fakat hepsi her zaman aynı şey değildir.
GND neden referans noktasıdır?
Gerilim tek başına ölçülen bir şey değildir; iki nokta arasındaki farktır. Multimetre ile 5V ölçerken siyah probu GND hattına, kırmızı probu ölçmek istediğimiz noktaya koyarız. Ekranda gördüğümüz değer, kırmızı probun siyah proba göre kaç volt yukarıda olduğunu gösterir.
Eksi, şase ve toprak aynı şey mi?
Pille çalışan basit bir devrede GND çoğu zaman pilin eksi ucudur. Araba elektriğinde şase, aracın metal gövdesine bağlı ortak dönüş hattı olarak kullanılabilir. Ev elektriğindeki toprak hattı ise güvenlik için kullanılan koruma hattıdır. Bu kavramlar bazı devrelerde birleşebilir; fakat anlamları farklıdır.
| Kavram | Ne anlatır? | Her zaman GND midir? |
|---|---|---|
| Eksi uç | Pil veya DC kaynağın negatif tarafı | Basit DC devrelerde genellikle evet |
| Şase | Metal gövde veya ortak bağlantı noktası | Devre tasarımına bağlıdır |
| Toprak | Güvenlik amaçlı koruma hattı | Her zaman devre GND hattı değildir |
| GND | Elektriksel referans noktası | Devrenin kabul ettiği 0V noktasıdır |
Ortak GND neden gerekir?
Arduino ile harici bir sensör, röle modülü veya motor sürücü kullanırken sadece sinyal kablosunu bağlamak çoğu zaman yetmez. İki devre aynı referansa bakmıyorsa birindeki 5V seviyesi diğer devre için anlamlı olmayabilir. Bu yüzden çoğu düşük voltajlı sistemde GND hatları ortaklanır.
Devre arızalarında GND kontrolü
Çalışmayan devrelerde GND bağlantısı ilk kontrol edilmesi gereken yerlerden biridir. Sensör doğru besleniyor ama veri gelmiyorsa, röle modülü ışık yakıyor ama tetiklenmiyorsa, analog değerler sürekli zıplıyorsa ortak GND eksikliği ihtimali düşünülmelidir. Multimetre ile süreklilik testi yapmak bu noktada hızlı bir kontrol sağlar.
GND kavramı oturduğunda devre okumak da kolaylaşır. Çünkü artık her voltaj değerinin bir referansa göre söylendiğini bilirsiniz. Bu da hem ölçüm yaparken hem devre şeması incelerken yanlış yorum ihtimalini azaltır.