Jorden runt -en essä om jordning av Magnus Danielson Om vi börjar vår jorden-runt-resa i elnätet så brukar man prata om fas, nolla och skyddsjord. Fas är den ledaren (i ett en-fas system) som har en potential-skillnad gentemot den så kallade nollan. Nollan är tänkt att ha just 0 V gentemot allas våran moder jord. Så ser ju våra "två hål i väggen" ut, bara det att man vet ju alldrig vilken som är vilken... jaja, dock. Problemet med nollan är att där går ju returströmmen. När man får ett el-fel så kan man ju få fas som går i höljet, som ju då kan få hög potential jämfört med jord - aj då. Nå, om vi nu kopplar höljet till nollan då? Mja, problemet är att vi ju till och början inte visste var nollan var (i Svergie, vissa länder har polaritet i kontakterna, så det kan man iofs veta). Har man nu gjort rätt och har kopplat nollan till chassit, ja då kan det gå på tok i alla fall... för om nollans ledare är trasig på väg in till apparajten, då kommer fasen ligga genom apparatens "last" ut i höljet, och det var då ledande i alla fall. Jäklars. In på scenen kommer en ny ledare - skyddsjorden! Den är i elcentralen kopplad samman med nollan. Dock så går det aldrig någon (tänkt) ström i skyddsjorden, men det brukar läcka lite där i alla fall. Switchagg på t.ex. datorskärmar brukar läcka in i skyddsjorden något man t.o.m. kan känna när man skall koppla in skärmen till grafik-kortet - ouch! Nåja, istället för nollan sätter man skyddsjorden i chassit. Vidare så skall anslutningen till skyddsjorden i kontakter, sladdbrytare mm alltid varit länge än nollan och fasen så att den sista sladden som kopplas loss vid urdragning är skyddsjorden - allt för att skydda. Ah, OK. Nu vet vi lite om jordar i elsystemet, nu raskt över till förförstärkaren. Vi dundrar av vana in skyddsjorden i chassit, fas och nollan skickar vi in i en trafo's primärlindning. På trafon's sekundärsida plockar vi ut en "jord" och säg två faser som körs in i likritningsbryggan, kondingar och stabbar, ja, hela kraftagget... Den "jord" vi har nu kallar man populärt för "signaljord". Det är ju egentligen fel benämning eftersom det inte är jord i egentlig mening, det är ju bara noll-referensen för signalerna, men "signaljord" är ju snatchigare än "signalnollereferensen" eller hur? Ja, och hur mycket "jord" eller "nollreferens" är den här då? Inte mycket. Alla ledare har ju resistans, så går det en ström genom den så kommer det ofelaktigt bli en spänningskillnad. Titta i nästan vilket schema som helst och du ser att man använder nollan som referens både här och där, och att man gärna trycker i den eller drar ström ur den. Stackars liten. Ja, helt ofrånkommligt så kommer då dessa strömmar och därmed spänningskillnader att inducera störningar lite var stans. Ja, tro nu inte att "matspänningarna" är så mycket bättre, men nu handlade detta om "jord". Första åtgärden som man brukar se är att folk brukar koppla stora kablar parallellt med jorden bort mot kraftagget. Detta är enligt teorin att ökar man ledarens area så minskar resistansen. Jodå, viss effekt kan man ju få. En annan sak man märker är att om man lägger störningsbenägna delar av kretsen på en egen jord som matas separat från kraftagget, ja då kan man minska ner störningarna, för då går det mindre störströmmar där man behöver stabil jord. Detta kallas för att man stjärnjordard. Brukar man se en hel del av. Jaha, men "analogjord" och "digitaljord" då? Ja, "digitaljord" handlar inte om att man kopplat jorden till nollan (logiskt låg), nej det handlar om att digitalkretsar brukar ändra sin strömförbrukning drastiskt, snabba förändringar gör dessutom att ledarens induktans gör sig påminn så att man får i transienten en kort spänningsskillnad. Nå, digitalkretsar har ju en tendens att göra det mest hela tiden, och därmed så sprider de en hel del störningar. Nu så kan man dåmpa detta en hel del bara med att sätta kondensatorer över varje krets, mycket, mycket nära skall de sitta, och inte FÖR STORA för då tappar de sin verkan... men i alla fall, de sprider fortfarande störningar omkring sig. Vad man då gör är att stjärnjorda systemet och dela upp det i en analog och en digital del, med var sin jord-gren, helt enkelt "analogjord" och "digitaljord" respektive. Jahaja, men då var väl allt klar då eller? ICKE! Sen kom nu något ljushuvud på att man skulle koppla ihop apparaterna med varandra ELEKTRISKT. Fy bubblan. Nu blir det kul ser ni, för nu börjar det barka åt skogen. Om vi nu tar en signal och kopplar den från en burk till en annan, ja, då borde det funka, eller hur? Njae... big brum björn... men? det var ju bara en liten ton där borta, men här hör jag knappt ton och en hel del brum... ? Jo, visst var signalen snygg när den lämnade den ena apparajten, men den var ju refererad till signaljorden där och när vi tittar på den i den andra apparaten så är det ju som referens på den burkens signaljord. Men vars kom nu dessa från? Jo, från någon ledare på vardera burks trafo. Men dessa "flyter" ju mot primärsidorna, dvs de är inte kopplade elektriskt mellan primär och sekundärsidan. Dock, flyter gör de, de flyter runt med samma 50 Hz som man matar bygget med... Jaha, men om vi nu kopplar samman dem på något sätt då? Kopplar man samman vardera burks signaljord med dess skyddsjord, då kommer det vara signalen plus skillnad i skyddsjordarna... och där läcker det ju som vi vet... jaha, burm igen, fast mindre... Men om vi direkt kopplar samman signaljordarna istället då? Jodå, det blir bättre... men, men, men... nu var det ju en spänningskillnad mellan signaljordarna, dessa kom ju från trafona, så nu kommer det gå en ström här genom denna jordledare bara för att utjämna detta, och vi mätte ju mellan signaljorden på båda ändarna. Strömmen ger ju potentialskillnad, så nog fasikens blir där brum. Att man då alltid skall ha häcken bak! Jaha, nu gick det åt helsike... om vi nu kastar in en TILL ledare då? Om vi nu bara låter jordledaren mellan burkarna koppla samman signaljordarna, men sedan låta signalen ligga mellan de två ledarna? Detta gör man främst genom att mäta skillnaden i spänning mellan de två ledarna. Detta kallas för diffrentiel signal. Hur går det då? Jodå, nu gick det bra.... Men nu då? Nu vars väl allt bra? Nix! Nu var det som så att man hade behovet av att stabilisera spänningen i den ena burken. Man har brukat de så populära 79L15, 78L15 och 79L05 för att ge matspänningarna. På dessa sitter en kylfläns var, denna sitter mot den stora metalplattan på dessa kapslar, denna sitter dikt kopplad mot signaljord via ett av stiften på dessa stabkretsar. Nu var det ju inte så mycket effekt som bränns av här, så kylflänsen är inte så stor, så det duger gått att den är monterad i de tre stabbarna. Detta sitter i en en-höjds burk, så bäst att sätta kylfläns nära bakpanelen där man gjort en massa spalter så det blir lite luftflöde för kylningen. Underbart. Denna lilla burk innehåller sedan en blandning av analog och digitalt, bland annat en DSP som processar ljud (wow - vilket koncept!). Denna lilla burks livsuppgift råkar i detta högst hypotetiska fall vara delningsfilter till ett STORT PA. Det innebär att den sitter i förstärkarracket uppe på scen, precis bakom basarna. BOMM, BOMM, BOMM, ka-tjuuuuuuuut! Men va? Jo, vår lilla kylflänns sitter ju fast i stabbarna. De har tre pinnar var och alla 9 kopparben (koppar är mekaniskt mjukt) sitter fint på rad, detta gör att stabbarna och kylfläns kan gunga lite fram och bak. Kylflänsen har trots att den är gjord i aluminium ändock en massa. När sedan hela burken kickas hit och ditt av basarna så kommer den att gunga... och när den nu gör det så kommer kanske slå emot chassit... OUCH! vänta... Chassit var ju kopplat mot skyddsjorden och kylflänsen mot signaljord. Nu var ju inte dessa ihopkopplade, så de har ju den spänning som apparatens egen (och andra apparaters) trafos har placerat för spänning mellan dem. Jag kan meddela att 50 Vrms är då inget att förvånas över... nå, om man nu hamnar på toppen på sinusvågen (som nu nätet skall likna) när man slår i så kommer det helt plötsligt att gå en snabb ström och hela vår fina signaljord kommer att "hoppa". Detta kan t.ex. leda till att kretsar mår dåligt och varför inte programera om den där SRAMen när man ändå är igång... men där låg ju DSPns program och med lite tur så programerade man in en återkoppling så det blev feedback - jo det har hänt!! Aj då!!! Alltså, denna dyra burk blev helt plötsligt hela PAts värsta fiende! Om man nu hade kopplat samman skyddsjord och signaljord, t.ex. genom ett oskyldigt motstånd, kanske rent av med en konding över, ja då hade inte detta behövt hända... Alltså, "jordarna" har bitit och där bak igen... PS. All koppling till verkliga händelser är oavsiktlig! ;^) Sen skulle jag ju kunna dra skräckhistorier om jordar och EMC, där begreppet blomjord används, ja, för det är ju lika bra att trycka ner en tåt i blomjorden som att koppla den till skyddsjord - man är ändå helt fel ute!!! Men det kan jag dra en vals om vid något annat tillfälle... Men, virtuell jord, ja det är bara när man styr en kopplingspunkt till att se ut som om det var jord, men skillnaden är att man lyssnar på strömen genom den kopplingspunkten. Detta är ett kopplingstrick som ofta används i mixer-sammanhang och oscillatorer. Kolla in ASM-1:ans VCO t.ex. Där sitter det en hel liten horder med virtuella jordar. Nå, over and out... man blir ju snurrig av en jorden-runt-resa! MVH Magnus - jorda och kortslut!