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KiCad中不同GND符號的含義及應(yīng)用

KiCad ? 來源:KiCad ? 作者:KiCad ? 2024-11-12 12:20 ? 次閱讀
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對于剛接觸電子設(shè)計的小伙伴,經(jīng)常會對原理圖中各種不同樣式的接地(GND)符號搞暈。GND、GNDA、GNDD、大地、機殼地等到底有什么區(qū)別?該如何使用呢?

wKgaoWcy2KqAD2pkAAA5_Gj0SOM905.png地的種類

我們先來看一下 “地” 符號的大致分類。

wKgaoWcy2KqAKxcjAAAHLZsQpZM497.png 標準接地符號。如果您對其他符號沒有特定用途,則只需使用此符號即可。通常“分割”地會使設(shè)計更復(fù)雜,所以如果您不確定是否要把地網(wǎng)絡(luò)分開,那就盡量避免它。

wKgaoWcy2KqACBaIAAALhMLiA9U546.png 這是“模擬”地。通常用于模數(shù) (A/D) 轉(zhuǎn)換器中模擬輸入的參考地。請注意,雖然符號與普通 GND 相同,但網(wǎng)絡(luò)標簽名稱不同,因此默認情況下它們不會連接。

wKgaoWcy2KqAbCTFAAAGrIxHXtw869.png 這是“數(shù)字”地。通常用于 A/D 轉(zhuǎn)換器的另一側(cè)。它為您的數(shù)字輸出提供參考地。

wKgaoWcy2KqAZv78AAAIP2cApKw724.png 這是“電源”接地或機箱接地。該符號在電路中用于表示本地參考電位。通常,是容納電路的金屬外殼的接地。它表明機箱地與“真實”地之間可能存在很大的電勢差。請注意,IEC 和 ANSI 在其符號中均使用 3 個插腳,但 KiCad 使用 5 個插腳。

wKgaoWcy2KqAQzxbAAAPEKct-CY758.png?也稱為參考地或“真實”地。這通常代表你的建筑物的0電壓。如果你在原理圖中使用這個符號,表示這個點是要直接連接到你房間里的一些物理金屬片上,這些金屬片是與實際的泥土(大地)相連的。在標準的220V交流電源線中,這將是你的第三根(綠色)電線。注意:這并不意味著這個電壓是干凈的、穩(wěn)定的或完美到?jīng)]有任務(wù)波動。它只代表這個“地”與實際的大地相連。

wKgaoWcy2KqAf0rSAAAGoXmEo-A970.png?該符號 (IEC 60417 #5018) 代表“干凈”的地。從這個意義上講,它是一個特別設(shè)計的“地”,不會受噪聲的影響,以確保敏感設(shè)備的正常運行。 wKgaoWcy2KqAQpEjAAAH9Grtzbo590.png?保護性接地。此符號 (IEC 60417 #5019) 代表指定用于在系統(tǒng)發(fā)生故障時防止外部沖擊的端子。請注意,符號名稱是“protective”而不是“protected”。也就是說,保護性接地是為了保護您(比如因絕緣損壞而導(dǎo)致的觸電風險),而不是連接到這個終端的東西。

KiCad中的地

我們看一下在KiCad符號編輯器中的“地”符號。

wKgaoWcy2KqAQfwfAAA4nQ95D7w612.png

這里有幾點需要注意。首先,所有淺藍色文本在原理圖中都標記為“不可見”,因此在放置符號時默認情況下您不會看到它們。

#PWR是符號的位號。通過在其前面添加 #,該符號不會添加到您的物料清單(BOM)中。在原理圖中,會為#PWR分配唯一編號,如#PWR01、#PWR02等。

符號上的引腳為引腳號 1,并標記為 GND。它是一個不可見的電源輸入引腳,KiCad 將為它創(chuàng)建一個全局的網(wǎng)絡(luò)標簽。全局的網(wǎng)絡(luò)標簽將被命名為 GND,因為這是引腳的名稱。

對于 GNDA,不可見的電源輸入引腳標記為 GNDA。并使用該名稱創(chuàng)建一個新的全局網(wǎng)絡(luò)標簽。這些接地之間不連接。因此,您的電路中可以有 GNDD 和 GNDA,它們將被 KiCad 視為不同的網(wǎng)絡(luò)。

注意:在KiCad中,當電源符號被放置到原理圖后,無法通過修改符號的名稱(值)來修改符號所代表的的電源網(wǎng)絡(luò)。只能在符號編輯器中進行修改,這也是很多用戶覺得不合理的問題之一。

不同地之間的連接

如果您使用多個接地,最后通常需要在某個時刻將它們連接在一起。如果您計劃在某個時刻斷開接地,則可以使用 0 歐姆電阻器電感器來連接它們。然而,大多數(shù)應(yīng)用都希望簡單地隔離電路板一部分中的電流環(huán)路,然后在電路上做一個封裝進行共地的連接。

在 KiCad 中,這些稱為“Net Ties”。 您可以在官方庫中的“Device”分類下找到它們。 它們看起來像這樣:

wKgaoWcy2KqACzgVAAAF84yFoQ4249.png

標準的封裝是這樣的:

wKgaoWcy2KuAPKsNAAAnpR2ZMS8519.png

您可以根據(jù)自己的喜好調(diào)整此封裝。Net Tie的關(guān)鍵在于 F.Cu 層上需要有一個與兩個 SMD 焊盤重疊的多邊形。Net Tie允許您連接到不同的網(wǎng)絡(luò),例如 GNDA 和 GNDD 仍保持獨立的網(wǎng)絡(luò)和地平面,同時也可以在某個特定的點上進行連接。

直連不同的網(wǎng)絡(luò)

如果您直接把不同網(wǎng)絡(luò)的地用一根導(dǎo)線相連,如下圖:

wKgaoWcy2KuATXNwAAAImjy02Wc530.png

ERC會給出警告:

wKgaoWcy2KuAbqTGAADCnuB_xYI252.png

KiCad 會將其識別為具有兩個標簽(GNDA 和 GNDD)的同一網(wǎng)絡(luò)。在網(wǎng)表和PCB編輯器中,KiCad 會將為網(wǎng)絡(luò)標簽指定為 GNDA,因為它按字母順序排列在前面。

wKgaoWcy2KuABx5qAADOQ0kyGXY837.png

如果您想在網(wǎng)表或PCB中保持兩個網(wǎng)絡(luò)不同,則需要使用Net Tie將它們連接起來。如下圖所示:

wKgaoWcy2KuAeKZaAAALE8O6Rl0719.png

用Net Tie連接兩個網(wǎng)絡(luò)會告訴 KiCad 兩個不同網(wǎng)絡(luò)之間需要進行連接。

wKgaoWcy2KuASc5zAADEjJ5M2cU143.png

wKgaoWcy2KuAbxTwAABCFfRdHrA331.jpg

審核編輯 黃宇

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
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