ドライブガード

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使用される電気シールドの方法です。駆動シールドは、特にPCB トレースに適用される場合、駆動ガードと呼ばれることがよくあります。

これは、ワイヤまたは PCB ボードの絶縁表面を通したわずかな電流の漏れによって、デバイスの測定や機能にエラーが発生する状況で使用されます。基本原理は、ワイヤと同じ電圧に保たれたガード導体でセンシング ワイヤを囲んで保護し、ワイヤに電流が流入または流出しないようにすることです。これは通常、ガード電圧をセンシング ワイヤ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使用した低電圧差動センシングではコモンモード電圧を使用して実現されます。シールドから他の回路要素への漏れは、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、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で使用されています。^[2]測定対象の出力インピーダンスが非常に高い状況では、漏れ電流の影響を受けやすく、十分な絶縁が実用的でない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使用するのに適しています。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、三軸ケーブルを使用できます。^[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。通常使用されるJFETまたはCMOS オペアンプは、ほとんどのアプリケーションで十分な数テラオームの入力インピーダンスを持っています。また、漏れ電流がガードをバイパスする予期しない経路がないことを確認する必要があります。予期しない経路があるとシステムが機能しなくなります。また、ガードが同軸ケーブルで使用される場合は特に、ガードがセンシング ワイヤと強力な容量結合を持つ可能性があるため、アンプ/バッファ回路の設計では発振を防ぐために特別な注意を払う必要があります。

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