Minus, Masse, Erde - Spannende Grundlagen

 

Jede elektronische Schaltung benötigt in irgendeiner Form eine Spannungsversorgung. Sei es durch eine Batterie, einem Netzteil oder, ganz Modern, mit Solarzellen. Solange man die entsprechende Schaltung ohne Kontakt zu anderen elektronischen Geräten arbeitet, wird man mit den einfachen Betriebsspannungsanschlüssen + und - auskommen. Soll die Schaltung aber z.B. Signale einer HiFi-Quelle etc. verarbeiten und weiterleiten, wird es schon ein weniger kniffliger. Hier müssen dann die Grundlagen geschaffen werden, dass alle beteiligten Schaltungen mit der gleichen (Spannungs-)Sprache arbeiten.

 

 

+ und -

 

Wie oben bereits erwähnt, reicht die einfache Spannungsversorgung für Schaltungen ohne Außenkontakte, aus. Wie auf jeder Batterie und jedem Netzteil findet man hier die Anschlüsse für + und -.

Im nebenstehenden Schaltbeispiel kann man die Betriebsspannung zwischen + und - messen. Die entsprechende Schaltung wird anstelle des Spannungsmessers angeklemmt.

Solange diese Schaltung alleine arbeitet, ist diese Art der Spannungsversorgung auch ok. Aber sobald man mit anderen Geräten kommunizieren möchte, muss man entsprechende Vorbereitungen treffen, damit sich beide Geräte 'verstehen'.

 

 

Aus - wird Masse

 

Um die Schaltung mit anderen Schaltungen zu verbinden, muss man dafür sorgen, dass sämtliche Schaltungen oder Schaltungsteile z.B. unter 9V auch wirklich 9V 'verstehen'. Um dies zu erreichen, muss der Schaltungsentwickler einen Bezugspunkt für die Spannungshöhe festlegen. Alle Spannungen in dieser Schaltungen beziehen sich auf dieses Bezugspotential. Dieses Bezugspotential nennt man Masse oder GND, aus dem englischen Ground.

Bei einer einfachen Spannungsversorgung wird in der Regel der --Pol als Masse ausgelegt. Werden nun mehrere Schaltungen miteinander verbunden, muss immer Masse mitgeliefert werden, damit sich alle Schaltungen an das gleiche Spannungspotential anpassen. In der Regel geschieht dies z.B. durch die Schirmung der Steckverbinder.

Um die Masseleitung zu kennzeichnen wird dieses durch einen kleinen Querbalken vorgenommen.

 

Da Masse, oder auch GND, sehr häufig in einer Schaltung vorkommt kann man sich das zeichnen der Masseverbindung ein wenig erleichtern. Überall dort, wo die Masse angeschlossen werden muss, wird das GND-Symbol eingezeichnet. So weiß der Bauer der Schaltung, dass alle diese Punkte miteinander verbunden werden müssen.

 

 

Masse bei verschiedenen Spannungspotentialen

 

Es gibt einige Anwendungen, da muss die Schaltung sowohl positive als auch negative Signale verarbeiten. Hier kommen wir nicht weiter, wenn die Masse einfach am --Pol verbleibt.

Um entsprechende Signale verarbeiten zu können, müssen wir das Bezugspotential entsprechend höher ansetzen. In der Regel werden hierfür 2 Energiequellen verwendet, welche in Reihenschaltung betrieben werden. Im Verbindungspunkt beider Quellen legen wir dann die Masse fest. Nun kann die entsprechende Schaltung sowohl positive als auch negative Spannungen verarbeiten.

 

wird fortgesetzt ...

 

 

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