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Le mythe des connexions à la terre, à la terre et au châssis

quelle est la masse
masa

Qu'est-ce que la masse ?

La masse est une grandeur scalaire et couramment utilisée en physique et en chimie, qui exprime la quantité de matière qui se trouve dans un objet ou un corps.

Il ne faut pas le confondre avec le poids, qui représente l'intensité avec laquelle un corps est attiré par un champ gravitationnel, ou avec la quantité de substance, qui en chimie désigne la proportion de substances qui composent un composé.

La masse est une variable essentielle dans le calcul de nombreuses relations et interagit également dans chacun des domaines scientifiques, c'est pourquoi elle fait partie intégrante de la plupart des formules mathématiques qui les décrivent.

Tous les objets ont une masse, qu'ils soient à l'état solide, liquide ou gazeux. Plus il y a d'atomes dans un corps, plus sa masse sera alors grande.

Pendant longtemps, on a soutenu que la quantité de masse dans le cosmos était uniforme et aussi constante, puisque la masse, comme l'énergie, ne peut être ni détruite ni construite, mais plutôt réduite à ses composants les plus élémentaires, que l'on croyait jadis être atomes.

Toute matière est constituée de différents atomes d'un ensemble fini, mais organisés de différentes manières. Or, grâce aux études d'Einstein et au développement de la physique quantique au XXe siècle, on sait aujourd'hui que les atomes peuvent "casser" et qu'une partie de leurs masses est convertie en énergie, comme décrit par la célèbre formule de la Relativité : Et aussi = m . C² , où Y est aussi l'énergie, m la masse et c la vitesse de la lumière.

masse et volume

La masse et le volume sont des propriétés générales de la matière, mais ce dernier fait référence, au lieu de la quantité de matière dans un corps, à la quantité d'espace physique qu'il occupe.

Le volume est généralement calculé en submergeant un corps (solide ou gazeux) et en mesurant l'augmentation du niveau d'eau, avec lequel son unité de mesure standard est le mètre cube (m3) bien que l'utilisation de litres soit également fréquente ( l) ou millilitres (ml).

Dans le cas de liquides, il suffit de les verser dans un récipient gradué.

Tendances

Au cours des décennies des années 70 et 80, l'électronique a radicalement changé, passant de l'utilisation de circuits analogiques à l'utilisation massive de circuits numériques. Le changement ne s'est pas arrêté et, jour après jour, les équipements électroniques ont tendance à avoir une plus grande complexité, une miniaturisation et des distances plus petites entre les composants. Dans de nombreux équipements, il existe un mélange de systèmes numériques avec des systèmes analogiques et de puissance qui nécessite de gérer correctement leurs connexions à la terre pour éviter les problèmes de CEM.

Dans le même temps, la vitesse de traitement et de communication a énormément augmenté, ainsi que son niveau d'intégration plus élevé. Les circuits intégrés réduisent leurs dimensions internes et cette réduction des dimensions conduit à des distances internes plus petites et avec elle une plus grande intensité du champ électrique interne (E). Afin de réduire cette intensité de champ, qui pourrait être destructrice, il est nécessaire de diminuer la tension d'alimentation des CI : Valeurs typiques : 5V, 3V3, 3V, 2V85, 2V5, 1V8, 1V2 et, … décroissant. Lorsque la tension d'alimentation diminue, la marge de bruit diminue et avec elle l'immunité aux interférences électromagnétiques (EMI). L'augmentation de la fréquence du processeur et la diminution des temps de montée et de descente dans la commutation numérique augmentent les émissions électromagnétiques.

Avec tout cela, il y a aussi une tendance à avoir plus de problèmes d'intégrité dans l'alimentation et dans les signaux. La réduction des coûts a contribué à l'utilisation plus fréquente de circuits imprimés de 4 couches ou plus au lieu des 2 couches typiques des années 80. Mais ce changement ne fixe pas forcément complètement le bon fonctionnement de la grande distribution. Le maintien de l'ancienne méthodologie de conception de connexion au sol, sans tenir compte de ces tendances, contribue à davantage de problèmes de CEM et augmente la confusion qui se produit parfois dans le fonctionnement des masses.

Raisons de mettre à la terre l'équipement

Lorsqu'un équipement est connecté au secteur, la plupart des raisons de connecter la masse de l'équipement à la terre sont liées à la sécurité des personnes, à la protection de l'équipement, aux interférences électromagnétiques et à la la sécurité incendie, mais le plus important est la sécurité humaine. La connexion de la masse de l'équipement à la terre est positive car elle peut :

1. Donner un potentiel bas sur la surface externe des équipements (armoires, coffrets, blindages ou châssis)

2. Avoir une faible impédance pour les courants de fuite.

3. Limitez la différence de tension entre deux appareils connectés l'un à l'autre.

4. Limitez la surtension à une certaine limite pendant la période de panne de courant.

5. Limitez la tension aux bornes de l'isolant et limitez la probabilité d'un saut d'arc.

6. Fournir un moyen de détecter une défaillance dans la distribution d'énergie électrique.

7. Avoir une impédance « connue » à la terre pour dévier l'énergie électromagnétique perturbatrice.

8. Disposer d'un plan de masse à faible impédance pour l'installation d'antennes par exemple.

9. Font partie du blindage du champ électrique de l'équipement, à titre de référence.

10. Déviez les courants de mode commun dus aux boucles de masse.

11. Fournir un chemin sûr pour le flux transitoire de courant vers la terre (par exemple, de la foudre)

12. Réduire la propagation du courant et de la tension le long d'une ligne de transmission (par exemple, un câble de télécommunication).

13. Réduisez la tension entre la ligne de télécommunication et la terre locale.

14. Faire circuler suffisamment de courant pour déclencher le circuit automatique différentiel, en cas de dérivation d'énergie vers la terre (ou fuite de courant vers la terre).

15. Sécurité : Prévention des risques d'électrocution des personnes, dus aux décharges atmosphériques ou aux courts-circuits entre les lignes du réseau électrique et l'armoire ou le coffret métallique de l'équipement.

16. Chemin de retour des courants de signal

17. Réduction des EMI dans les équipements en raison des champs EM, des impédances communes ou d'autres formes de couplage EMI.

Le châssis, le coffret ou l'armoire doivent être reliés à la terre si l'équipement est raccordé au réseau électrique. Dans la plupart des cas, le circuit de masse doit être connecté au châssis avec une connexion à faible inductance dans la zone d'E/S de la carte de circuit imprimé.

La meilleure façon de comprendre cela est de considérer la masse du circuit comme un générateur de bruit (en raison de l'impédance de masse finie et des courants provenant de la masse du circuit). Ce bruit de fond provoquera un bruit de mode commun à haute fréquence dans les câbles et son rayonnement conséquent. Si le circuit de masse est connecté au châssis dans la zone d'entrée/sortie (E/S), ce bruit de courant est dévié vers le châssis et ne s'écoulera pas sur les fils.

Cette connexion de masse au châssis doit avoir une connexion à très faible inductance afin de contourner les bruits à haute fréquence. Cela nécessite généralement plusieurs connexions de courte longueur dans la zone d'E/S du circuit. Ces connexions sont également un avantage en ce qui concerne l'immunité électromagnétique et les transitoires de courants de bruit haute fréquence induits dans les câbles, à partir de sources externes, qui seront déviés vers le châssis (et la masse), au lieu de s'écouler dans les circuits internes. .

Types de connexion à la terre

Une fois les raisons de la mise à la terre analysées, voyons plus en interne la connexion des masses dans l'équipement. Dans un appareil, tous les points de masse individuels doivent être connectés les uns aux autres. Il existe plusieurs types de connexion des différents points de masse des circuits, pour réduire leurs impédances et avec elles les interférences électromagnétiques (EMI). Une première classification de ces types est la suivante : terre centralisée avec connexion série (marguerite), terre centralisée avec connexion parallèle (étoile) et terre distribuée (multipoint).

La figure 2(a) montre le schéma d'une masse centralisée connectée en série ou en guirlande. La tension mesurée entre deux points d'une masse parcourue par un courant important (il peut s'agir de pics de courant dus à des commutations numériques), peut atteindre des centaines de millivolts. Si cette tension dépasse environ 300 mVpp (tension crête-crête), elle peut provoquer une émission rayonnée excessive qui dépasse les limites des normes et doit être réduite. La connexion série est la plus problématique d'un point de vue CEM. Les impédances représentées sur la figure 2(a) représentent l'impédance des fils de terre. Dans la même figure, il est montré que les points A, B et C ne sont pas au potentiel zéro ou à la masse. Les équations correspondantes montrent que les chutes de tension dues aux courants de chaque circuit et les impédances série augmentent le potentiel de chacun des points. C'est la connexion la plus simple et c'est pour cette raison qu'elle est la plus utilisée. Mais il ne doit être utilisé que dans des circuits à basses fréquences et à faibles valeurs de courant. Le point A est le plus instable et est affecté par les variations de courant dans les circuits 1, 2 et 3, dues aux impédances communes. En CEM, cet effet est appelé couplage d'impédance commune.

La figure 2(b) montre le schéma de la terre centralisée avec une connexion en parallèle ou en étoile. Cette connexion élimine les problèmes dus à l'impédance commune dans le circuit de masse, mais nécessite physiquement plus de longueur de câblage. D'autres inconvénients sont que l'impédance d'une terre individuelle peut être très élevée et que les lignes de terre peuvent générer des interférences (EMI). Ce type de connexion est le plus souhaitable aux basses fréquences car il n'y a pas de couplage en mode commun. Les tensions de chacun des points A, B et C ne sont pas affectées par les variations de courant des autres circuits et ne varient qu'en raison du courant et de l'impédance du chemin de masse correspondant à chaque point. Ce type de raccordement est un peu lourd à réaliser, mais il est conseillé dans les équipements comportant de nombreux points de masse à raccorder. Une autre limitation est qu'il n'est pas bon pour les hautes fréquences en raison de son inductance plus élevée. Il est recommandé que la longueur des connexions à la terre soit inférieure à 1/20 de la longueur d'onde de la fréquence la plus élevée des signaux circulants, pour maintenir l'impédance et le rayonnement bas.

La figure 3 montre le schéma d'une masse distribuée ou multipoint. À cet égard, l'impédance de masse est minimisée en utilisant un plan de masse à faible inductance et à faible impédance auquel sont connectés divers circuits via des pistes très courtes. Le système de sol distribué ou multipoint est utilisé à des fréquences élevées pour minimiser autant que possible l'impédance de sol. Dans les circuits à très haute fréquence, la longueur de ces pistes doit être inférieure à 2 cm. L'augmentation de l'épaisseur du plan de masse ne modifie pas l'impédance à haute fréquence, car le courant ne traverse la surface que par effet de surface ou "peau". En raison de cet effet "peau", les courants haute fréquence ne peuvent pénétrer le métal que sur une très faible profondeur. Pour cette raison, aux hautes fréquences, les courants ne peuvent profiter de toute leur section. Par exemple, à titre de comparaison, à 1 kHz la pénétration est de 2,09 mm, à 1 MHz elle est de 0,066 mm et à 1 GHz elle est de 0,0021 mm. Par conséquent, à haute fréquence, les surfaces supérieure et inférieure d'un plan agissent comme des conducteurs séparés.

Un bon plan de masse de référence est une grande surface conductrice qui a une conductivité élevée sur une large gamme de fréquences, jusqu'à la fréquence d'intérêt la plus élevée. Idéalement, il possède également une surface équipotentielle. Ce plan de masse doit être facilement accessible et proche des circuits qui l'utilisent comme référence. La grande surface implique que son auto-inductance partielle est faible, de sorte que la chute de tension à ses bornes due à la variation temporelle de ses courants est faible (V = -L di/dt). De même, l'impédance d'un bon plan de masse est également faible. Le niveau de bruit requis pour avoir des problèmes d'EMI est inférieur d'environ trois ordres de grandeur à celui requis pour avoir un problème d'intégrité du signal. C'est pourquoi il faut réduire au maximum l'inductance de masse en utilisant des plans de masse ou des treillis (cas des circuits imprimés 2 couches).

Aux fréquences inférieures à 1 MHz, il est préférable d'utiliser la masse centralisée (point unique). Entre 1 et 10 MHz, une masse centralisée peut être utilisée, tant que la plus longue piste au sol est inférieure à 1/20 de la longueur d'onde. Sinon, une masse distribuée doit être utilisée. Au-dessus de 10 MHz, le système multipoint ou masse distribuée est le meilleur. Pratiquement, une combinaison de méthodes de mise à la terre série-parallèle peut être utilisée de manière simple, en tenant compte des considérations électromagnétiques. L'idée est de connecter en série des circuits ayant des propriétés électromagnétiques similaires et de les connecter à un point de référence unique, où les différentes masses se rencontrent.

Lorsque les fréquences des signaux s'étendent autour de 100 kHz, une solution pratique peut être d'utiliser une architecture au sol hybride. Une masse hybride a un comportement différent selon la fréquence. La figure 4 présente une masse hybride qui agit comme une masse ponctuelle aux basses fréquences et comme une masse multipoint aux hautes fréquences. En pratique, il peut être bon de connecter un côté du blindage d'un câble blindé à la terre et l'autre côté directement à la terre. La figure 5 montre un autre type de masse hybride, moins courant, qui se comporte comme une masse multipoint aux basses fréquences et comme une masse ponctuelle aux hautes fréquences. Il peut être utilisé lorsque l'on doit relier plusieurs armoires à la terre, par sécurité, mais il est souhaitable d'avoir un seul point de terre pour les circuits. Les inductances de masse sont des chemins de terre de sécurité à 50 Hz, mais sont comme un filtre à une fréquence plus élevée. La valeur recommandée est d'environ 25 H pour avoir une faible impédance à 50 Hz et une impédance beaucoup plus élevée à des fréquences plus élevées.

Si les boucles de masse ne peuvent être évitées en raison de la configuration de l'équipement, les boucles de masse peuvent être complètement interrompues en fonction des contraintes du circuit en utilisant diverses techniques. Vous pouvez ajouter un transformateur d'isolement, ou un optoisolateur, ou un couplage capacitif avec deux condensateurs (dans le signal et dans le retour), ou un ampli op isolé, ou un conducteur et un récepteur de ligne isolés, ou un relais. Les boucles de masse peuvent également être partiellement interrompues à l'aide d'une self de mode commun (balun) ou d'un amplificateur différentiel ou d'un amplificateur d'instrumentation équilibré ou d'un pilote-récepteur de ligne.

Retours de signaux numériques

Un autre aspect conceptuel des masses qui sème parfois la confusion chez les concepteurs de matériel est de savoir comment et où circulent les retours de courant des signaux numériques, et quelle est la source des courants de ces signaux. Les questions typiques que les concepteurs se posent sont les suivantes : est-il préférable d'avoir une trace de signal numérique acheminée à côté du plan de masse ou acheminée à côté du plan d'alimentation ? Qu'advient-il d'une trace de signal tracée entre un plan d'alimentation et un plan de masse ? Serait-il préférable d'avoir une trace de signal acheminée entre deux plans au sol, ou éventuellement entre deux plans d'alimentation ? Pour répondre à toutes ces questions, deux éléments doivent être pris en compte : la source du courant et le chemin de retour que le courant emprunte vers la source du signal. Le sol n'est pas un puits de courant. Le courant quitte une source de signal le long d'une piste et doit retourner (d'une manière ou d'une autre) à sa source. Cela semble basique, mais c'est souvent oublié, et c'est la cause de problèmes de compatibilité électromagnétique.

Tout d'abord, il convient de préciser qu'une porte logique n'est jamais la source du courant puisqu'elle n'agit que comme un interrupteur. Les sources de courant réelles sont le condensateur de découplage près de la grille et la capacité de la piste de charge (sortie). Seul le transitoire de courant dû à la commutation par changement de logique est important. Le passage du courant transitoire ne dépend pas de l'existence d'une charge en bout de ligne. La capacité de la piste de sortie existe, pour la plupart, entre la piste et le plan de masse le plus proche. Quel est alors le chemin de retour du courant ? Le chemin de retour du courant dépend de la configuration de la voie, il peut s'agir d'une voie microstrip (voie au-dessus du plan de masse) ou d'une voie stripline (voie entre deux plans). Cela dépend également du ou des plans d'alimentation ou de masse adjacents et de la transition logique (0 à 1 ou 1 à 0). Il y a 10 cas différents à considérer :

1. Voie à côté du plan de masse ("microruban"), transition logique de 0 à 1. La source du courant est le condensateur de découplage et le retour passe par le plan de masse. Figure 6, lignes rouges.

2. Piste à côté du plan de masse ("microruban"), transition logique de la logique 1 à 0. La source du courant est la capacité parasite entre la piste de sortie et le plan de masse plus la capacité de charge. Le retour passe par le plan de masse. Figure 6, lignes vertes.

3. Piste à côté du plan de puissance ("microruban"), transition logique de 0 à 1. La source du courant est la capacité parasite entre la piste de sortie et le plan de puissance plus la capacité de charge. Figure 7, lignes rouges.

4. Piste à côté du plan de puissance ("microruban"), transition logique 1 à 0. La source du courant est le condensateur de découplage et le retour passe par le plan de puissance. Figure 7, lignes vertes.

5. Piste entre la masse et les plans d'alimentation ("stripline"), transition logique de 0 à 1. La source du courant est le condensateur de découplage (traits pleins) plus la capacité parasite entre la piste de sortie et le plan d'alimentation. lignes en pointillé). Le retour de courant passe par les plans de puissance et de masse. Figure 8.

6. Piste entre la masse et les plans d'alimentation ("stripline"), transition logique de 1 à 0. La source du courant est le condensateur de découplage (traits pleins) plus la capacité parasite entre la piste de sortie et le plan d'alimentation en pâte. Le retour de courant passe par les plans de puissance et de masse. Figure 9.

7. Voie entre deux plans de masse ("stripline"), transition logique de 0 à 1. La source du courant est le condensateur de découplage et le retour est réparti équitablement par les deux plans de masse. Semblable à la figure 6, lignes rouges.

8. Piste entre deux plans de masse ("stripline"), transition logique de 1 à 0. La source du courant est la capacité parasite entre la piste de sortie et les plans de masse et le retour est partagé à parts égales par les deux plans de masse. Semblable à la figure 7, lignes vertes.

9. Piste entre deux plans d'alimentation ("stripline"), transition logique de 0 à 1. La source du courant est la capacité parasite entre la piste de sortie et les plans d'alimentation et le retour est partagé à parts égales par les deux plans d'alimentation. Similaire à la figure 8.

10. Voie entre deux plans de puissance ("stripline"), transition logique de 1 à 0. La source du courant est le condensateur de découplage et le retour est partagé à parts égales par les deux plans de puissance. Similaire à la figure 9.

À partir des cas ci-dessus, il est conclu qu'il n'y a aucune différence pour le courant de retour de la piste de sortie, que le plan de référence soit le plan d'alimentation ou le plan de masse. Dans tous les cas, le courant revient directement à sa source par une petite boucle. Dans aucun des deux cas, le courant ne sort de son chemin ou ne passe par une grande boucle afin de retourner à sa source de signal. La réponse à toutes les questions initiales de cette section est que toutes les configurations sont également acceptables. Cependant, une piste triplaque sera toujours meilleure qu'une piste microruban, puisque le courant circule à travers deux boucles de courant.

Dans une boucle, la moitié du courant circule dans un sens et dans l'autre boucle, l'autre moitié du courant circule dans le sens opposé. Par conséquent, le rayonnement des deux boucles s'annule. De plus, les deux plans protègent des courants, réduisant encore le rayonnement. De tout cela, on peut également conclure que lors du dessin des plans de masse et de puissance, nous devons étendre leur surface de manière égale car électromagnétiquement, ils se comportent de manière similaire. Pour cette raison, il ne faut jamais "couper" le plan de masse ou le plan de puissance. Plus ils sont solides, meilleur sera leur comportement électromagnétique et moins nous aurons de problèmes de compatibilité électromagnétique. Le plan de référence au sol doit être continu, en particulier sous les trajectoires les plus critiques.
Lorsque des vias doivent être utilisés, ils doivent être situés à proximité des condensateurs de découplage. Le chemin de retour d'un signal haute fréquence avec l'impédance la plus faible est le plan directement adjacent sous la trace du signal. Les courants de retour circuleront toujours dans le plan le plus proche.

Effets de l'inductance de terre

La figure 10 illustre les effets de l'inductance sur un circuit numérique, dans lequel les portes A et B appartiennent au même circuit intégré et partagent donc la même connexion de masse dans leur boîtier. Les deux portes régissent l'entrée des portes C et D, respectivement. La piste de masse entre les grilles A et B a une petite inductance L, intrinsèque à sa connexion, et chaque sortie a une petite capacité parasite C à la masse. Si la sortie de A passe de 1 à 0, la charge sur C provoque un pic de courant qui est absorbé par A. Le chemin de retour de cette pointe passe par l'inductance L et de ce fait, L génère une pointe de tension à la borne de masse due à la loi de Lenz v = -L di/dt. La sortie de B, qui devrait être à 0, reçoit également le pic de tension car la sortie ne peut pas être inférieure au niveau de masse de la grille. Pour cette raison, la porte D reçoit un pic qui peut dépasser son seuil logique et ainsi générer un glitch erroné à sa sortie. En même temps, si on a un câble relié au circuit, référencé à la masse, il peut faire office d'antenne et ce pic de tension généré par la commutation peut générer une émission par rayonnement électromagnétique. Chaque signal a son retour : les courants retournent toujours à leur source pour fermer le circuit. Les courants empruntent toujours le chemin de moindre distance, résistance ou impédance ? Aux hautes fréquences, le courant suit le chemin de moindre inductance, à travers le conducteur de retour. Et donc c'est le chemin de moindre impédance. Voyons voir. La figure 11 présente la différence de comportement des courants de retour sur un plan de masse en fonction de leur fréquence, due à l'inductance. La piste relie la sortie du circuit 1 à l'entrée du circuit 2. Cette piste est tracée au-dessus d'un plan de masse. En principe, le plan de masse est solide et permet la circulation des courants à travers n'importe quelle partie de sa surface, car il n'a pas de rainure ou de zones isolées qui l'en empêchent. Si le signal est de basse fréquence, le chemin du courant de retour à travers le plan de masse circulera à travers le chemin de moindre résistance (figure 11(a)) de la masse du circuit 2 à la masse du circuit 1. Si le signal est de haute fréquence, le chemin du courant de retour à travers le plan de masse circulera à travers le chemin de moindre inductance (impédance la plus basse) (figure 11(b)) de la masse du circuit 2 à la masse du circuit 1. Afin d'avoir l'inductance la plus faible, le chemin de retour passe juste en dessous de la piste de signal, coïncidant également avec la zone minimale de la boucle formée entre la piste de signal et son chemin de retour. L'effet d'une fente dans le plan de masse dû à un trou traversant dans le circuit imprimé ou, tout simplement, dû à la zone isolante des « plots » trop rapprochés (figure 12) provoque une trop grande déviation du flux naturel de le courant dans le plan, augmentant l'inductance partielle et avec elle l'impédance du sol ou du plan d'alimentation. Tout courant haute fréquence qui traverse cette inductance partielle générera une tension à ses bornes. Cette structure forme à elle seule une antenne rayonnante efficace. Par conséquent, il ne doit pas y avoir de division dans le plan en ajoutant cette inductance partielle ou les courants haute fréquence doivent être empêchés de circuler autour de lui, pour éviter de causer des problèmes d'EMI. Il vaut mieux écarter un peu les "plots" pour laisser passer les courants et ainsi ne pas trop augmenter l'inductance partielle.

Processus de conception d'architecture de masse

Dans le processus de conception d'une architecture de masse, les circuits doivent d'abord être identifiés et classés par leur type (analogique, numérique, puissance, fréquences, etc.). Ensuite, il faut définir les connexions du châssis ou du boîtier ou des blindages à la masse du circuit (réfrigérateurs, masse RF, masse de puissance, etc.). Nous définirons les besoins en retours de masse au niveau du circuit imprimé. Nous identifierons ensuite les exigences d'isolation et les connexions à la terre locales. Ensuite, nous devrons classer les masses par leurs types et identifier les "cas particuliers" et dans les boucles de terre potentielles, nous envisagerons la possibilité d'incorporer des "mesures d'isolement".

La conception correcte d'un système mixte à grande vitesse (analogique / numérique) sans utiliser une connexion à la terre correcte n'est pas réalisable. La nature analogique du monde physique et le besoin croissant d'une vitesse accrue de traitement du signal numérique nécessitent une conception soignée des connexions à la terre. Chaque jour, plus de performances sont exigées des appareils à signaux mixtes tels que les DAC et les ADC, augmentant leur résolution, réduisant l'échelle de tension du signal, et avec cela, ces appareils ont augmenté leur sensibilité au bruit. Les retours des circuits numériques et analogiques doivent rester au même potentiel. Les retours à la terre des charges haute puissance (par ex. solénoïdes, moteurs, relais, lampes, etc.) doivent être séparés de tout ce qui précède, même s'ils se terminent sur la même borne de sortie de la même alimentation.

La figure 13 montre un exemple d'utilisation des plans de masse avec leurs "fenêtres" ou fentes et leur isolation. Dans cet exemple, la séparation fonctionnelle entre les parties numériques, analogiques et isolées galvaniquement est clairement visible. La self de mode commun du bus CAN n'a pas de plan de masse en dessous pour minimiser la capacité parasite pour de meilleures performances de filtrage. Entre la zone isolée et le reste il ne doit y avoir que les optoisolateurs et aucune piste ne peut logiquement être tracée entre les deux zones. La zone analogique est à l'abri des courants bruyants de la zone numérique.