Perbedaan Ground, Earth, dan Grounding pada Sirkuit Elektronik

Ketika melakukan desain elektronik, ground, earth, dan chassis adalah konsep penting. Ketiga konsep tersebut mengimplikasikan suatu titik teoretis dengan nol volt, namun hal ini tidak selalu benar atau bahkan mungkin benar. Terdapat juga perbedaan dalam simbol skematik, seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

Earth ground

 Titik di mana sistem grounding akan terhubung dengan tanah. Hal ini dapat dicapai dengan menggunakan sebatang batang tembaga yang ditancapkan ke dalam tanah atau koneksi ke pipa air (idealnya tembaga). Tempat-tempat yang mengandalkan tanah yang baik (pertukaran telepon, stasiun radio, pembangkit listrik) sering kali menguburkan potongan besar jaringan tembaga atau pelat tembaga. Pada kasus pemancar, radialis dapat dikubur di bawah tanah. Perlindungan petir juga memerlukan tidak hanya ground yang baik tetapi juga kapasitas penghantaran arus yang substansial.

Chassis ground

Pada sistem seperti komputer atau radio, menghubungkan titik-titik 0V umum ke earth ground secara praktis tidak mungkin, sehingga titik-titik ini dihubungkan ke chassis, casing, atau perumahan perangkat. Idealnya, hanya ada satu titik umum. Pada perangkat dengan risiko terjadinya sengatan listrik, seperti ketel atau pemanggang roti, perumahan juga akan terhubung ke earth listrik. Ini berarti bahwa jika kabel listrik yang putus menyentuh perumahan, arus akan dialirkan ke bumi dan diharapkan dapat memicu pemutus sirkuit sebelum seseorang mendapatkan sengatan.

Virtual ground

Ini adalah titik pada suatu rangkaian yang tidak dapat digunakan sebagai ground tetapi berperilaku seperti titik ground. Sebagai contoh, sebuah op-amp inverting memiliki ground virtual pada pin negatif (-).

Floating ground

Digunakan pada perangkat di mana pasokan daya terisolasi dari pasokan utama oleh sebuah transformator, atau di mana perangkat tersebut portabel dan menggunakan baterai sendiri. Sebagai contoh, rangkaian dalam ponsel menggunakan floating ground. Selain itu, perangkat yang menggunakan daya listrik dari jaringan dengan hanya dua pin (seperti pengering rambut) juga menggunakan floating ground.

Signal ground

Pada sistem elektronik seperti amplifier, terdapat banyak titik di mana komponen-komponen harus terhubung ke nol volt. Karena sistem tersebut mungkin memiliki penguatan yang substansial dan, pada beberapa tempat, arus yang besar, tegangan kecil dapat terbentuk dalam jalur ground, yang akan menyebabkan osilasi. Pada sistem RF, plane ground atau area tembaga yang luas pada salah satu sisi PCB dapat membantu melindungi bagian-bagian dari satu sama lain.

Baca juga: perbedaan soldering dan desoldering

Dalam desain sirkuit elektronik, pemahaman tentang ground, earth, dan grounding sangatlah penting untuk menciptakan kinerja yang handal dan menghindari masalah seperti interferensi, osilasi, dan risiko sengatan listrik. Dengan memahami konsep-konsep ini dan menerapkannya dengan benar, Anda dapat meningkatkan kualitas desain elektronik Anda dan memastikan bahwa sirkuit bekerja sebagaimana mestinya.