¿Cuál es la diferencia entre los diferentes tipos de GND?

Aunque todos contienen "GND", en realidad no se refieren a la tierra, solo tenemos una tierra, pero podemos tener muchos "GND". Puede pensar en GND como un punto de referencia común de un sistema local .

De sus "GND", el AGND puede representar la "tierra analógica", SGND puede representar "señal de tierra", PGND puede representar "tierra de potencia". Por algunas razones, como seguridad, EMI, etc., tendemos a dividir nuestro sistema en muchos subsistemas. Cada terreno es simplemente un punto de referencia de los subsistemas.

Si su dispositivo no pertenece a un sistema, no puede conectar su dispositivo a la tierra de ese sistema.

Lo ideal es que todos los terrenos sean iguales. Sin embargo, puede haber razones por las que no son lo mismo:

1. Su tierra tiene una corriente continua significativa que fluye a través de ella. Por la ley de Ohm sabemos$V = IR$, por lo que habrá un ligero gradiente de voltaje en su "tierra".
2. De manera similar, para frecuencias altas, la tierra tiene una inductancia distinta de cero. Un inductor a alta frecuencia tiene una impedancia significativa, lo que genera una diferencia de potencial a estas altas frecuencias.
3. Ground es una etiqueta para un punto de referencia. A veces, no desea que su punto de referencia esté vinculado físicamente al suelo literal, o desea puntos de referencia aislados (conocidos como "aislamiento galvánico").

Por lo general, las frecuencias altas están en el lado digital, donde está cambiando a una velocidad alta (peor aún, estas son ondas cuadradas, por lo que hay armónicos más altos). Los circuitos analógicos generalmente implican que te preocupas por la amplitud/otras características de la forma de onda, y estas altas frecuencias de los circuitos digitales pueden corromper fácilmente tu señal. Por lo tanto, no es raro tener un divisor entre terrenos analógicos y digitales. Sin embargo, es crucial que ambos terrenos sigan unidos (preferiblemente en un solo punto) para que tenga el mismo punto de referencia. Hay otras cosas a considerar aquí, pero las estoy omitiendo por brevedad.

Para circuitos con corriente continua significativa y componentes analógicos sensibles, no es raro dividir la conexión a tierra de la conexión a tierra analógica. Una vez más, los uniría en un solo punto para tener una referencia común.

El aislamiento galvánico se utiliza por varias razones. Una de las grandes razones es la seguridad. Por ejemplo, la mayoría de los bloques de alimentación son suministros aislados. Si hay una falla en el lado primario, siempre que no exceda el límite de voltaje de aislamiento, su segundo lado generalmente pierde energía en lugar de estar en cortocircuito con el lado primario enchufado a la pared. En este caso, tienes físicamente dos puntos de referencia separados. Sus potenciales pueden flotar de manera que el voltaje entre los dos terrenos no sea cero. A veces se hace algún esfuerzo para que este potencial no se aleje demasiado.

No, no son siempre los mismos. AGND (tierra analógica), por ejemplo, es un punto de referencia para su componente analógico. Puede conectar esto a otro voltaje y luego a la tierra de su batería. Mismo caso con el SGND, que probablemente tendrás con señal diferencial. Este es el punto de referencia para la señal. Nunca he oído hablar de PGND (¿tierra de protección?), por lo que realmente no puedo decir mucho al respecto, excepto que no siempre es la misma que la tierra de su batería.