在绘制原理图时，人们对系统地回路（或GND）符号总是有些想当然。GND符号遍及原理图的各个角落，而且原理图假定不同的GND在PCB板上都将处在相同电势。事实上，经过GND阻抗的电流会在PCB上的GND连接之间创建电压差。单端DC电路对这些GND压差尤其敏感，因为预期的单端电路可转变为差分电路，导致输出误差。 我们以以下所示标准非反相放大器电路为例加以说明。在输入电源VIN和输入电阻器 RI的GND电势相等时，适用于我们熟悉的电路增益 1+RF/RI。因此，100mV输入信号乘以10V/V增益，就等于1V的输出。
在下图所示电路中，输入电源GND与RI GND连接之间已插入一个电压源 VGND2。结果 = 修改的传输函数+VGND2电压× -RF/RI 反相电路增益。10mV的GND电势差可将所需1V输出降低90mV，降至0.91V。与所需的1V输出相比，这相当于9%的相对误差。
在以下所示电路中，当输出电压参考第三个GND电势VGND3时，传输函数会进一步受到影响。VGND3电压将直接从前一个输出传输函数中减去。所以与所需的1V输出相比，20mVVGND3电压可将输出电压降至890mV，相当于11%的误差。
使用适当的 PCB 布局技术使电路输入电源、输入电阻器以及输出电压的 GND 处于相同的电势下，这样可减少以上两个实例中出现的问题。最佳解决方案是使用常见的“星形”GND 方法使重要的 GND 连接在物理上相互靠近。这将降低在 GND 连接之间产生的 PCB 阻抗，进而可减少它们之间的任何电压电势差异。在以下所示示例电路原理图与布局中，输入电源、输出电压与输入电阻器的 GND 连接都在 PCB 的顶层挨着。这可防止单端电路变成差分电路!
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总之，下次有任何 dc 电路性能问题时，请检查所有重要 GND 连接的电压电势是否都相等。 |
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