KiCAD 5 --- ¿Cuál es el significado de los diversos símbolos GND?

Aquí hay un par de preguntas, así que comenzaré con varios motivos.

Tipos de tierra

• Símbolo de tierra estándar. Si no tiene un uso específico para los otros símbolos, entonces use este. La mayoría de las veces, separar motivos generará problemas, así que si no sabes que debes hacerlo, evítalo por completo.
• Este es su terreno "analógico". Normalmente se utiliza para hacer referencia a las entradas analógicas en un convertidor de analógico a digital (A/D). Tenga en cuenta que, si bien el símbolo es el mismo que el simple GND, el nombre de la etiqueta es diferente y, por lo tanto, no se conectarán de manera predeterminada.
• Este es su suelo "digital". Este es el otro lado del convertidor A/D. Proporciona la referencia para sus salidas digitales.
• Esta es una tierra de "alimentación" o tierra del chasis. Este símbolo se usa en circuitos para representar el potencial de referencia local. Por lo general, la tierra de la caja de metal que contiene su circuito. Puede indicar que existe una diferencia de potencial sustancial entre esta tierra y la tierra física o la estructura en la que está montado el chasis. Tenga en cuenta que IEC y ANSI usan 3 puntas en su símbolo, pero KiCad usa 5.
• Tierra. También conocido como terreno de referencia o terreno "real". Esto generalmente representa el voltaje 0 de su edificio. Si usa este símbolo en su esquema, está diciendo que el punto está destinado a conectarse directamente a alguna pieza física de metal en su habitación que está conectada a la suciedad real. En un cable de alimentación de CA estándar de 220 V, este sería su tercer cable (verde). NB Esto no significa que este voltaje sea limpio o constante o cualquier otra variación de perfecto. Solo indica que no hay circuitos entre él y la suciedad exterior.
• Este símbolo (IEC 60417 #5018) representa una tierra "limpia". En este sentido, significa una tierra especialmente designada que está protegida de fuentes de ruido para garantizar el correcto funcionamiento de equipos sensibles.
• Este símbolo (IEC 60417 #5019) representa un terminal designado para protección contra descargas externas en caso de mal funcionamiento del sistema. Tenga en cuenta que el nombre del símbolo es "protector" y no "protegido". Es decir, las cosas que se conectan aquí están destinadas a protegerlo a usted y no a los elementos conectados a este terminal.

Terrenos en KiCad

Para examinar los terrenos en KiCad, abramos el GNDsímbolo estándar en el Editor de biblioteca de símbolos.

Hay algunas cosas a tener en cuenta aquí. Primero, todo el texto gris está marcado como "Invisible" en el esquema, por lo que no los verá de forma predeterminada cuando coloque el símbolo.

• El #PWR?es la referencia del símbolo. Al anteponerlo con #, el símbolo no se agrega a su lista de materiales. no es parte de la ?cadena de referencia (no lo verá cuando edite la referencia). Es un marcador de posición para indicar el número único que se asignará durante la anotación esquemática según los otros #PWRsímbolos en su esquema.
• El pin en el símbolo es el número pin 1y está etiquetado GND. Debido a que es un pin de entrada de energía invisible, KiCad creará una etiqueta global para él. La etiqueta global se nombrará GNDcomo ese es el nombre del pin.
• En el caso de GNDA, el pin de entrada de alimentación invisible está etiquetado GNDA. y crea una nueva etiqueta global con ese nombre. Estos no se conectan entre tierras. Entonces, puede tener GNDDy GNDAen su circuito y KiCad los verá como redes distintas.

Tierras de conexión

Si usa varios terrenos, generalmente (léase: ¡siempre!) es necesario conectarlos en algún momento. Si planea desconectar las tierras en algún momento, puede usar una resistencia o un inductor de 0 ohmios para conectarlos. Sin embargo, la mayoría de las aplicaciones querrán simplemente aislar los bucles de corriente en una sección de la placa y luego querrán un único punto de conexión común impreso en el circuito.

En KiCad, estos se denominan "Net Ties". Puede encontrarlos en las bibliotecas v5 comunes en "Dispositivo". Se ven así:

Y la huella estándar se ve así:

Tenga en cuenta que puede ajustar esta huella a su gusto. La "magia" de los lazos de red es que debe haber un polígono en la F.Cucapa que se superpone a las dos almohadillas SMD. Esto le permite conectarse a distintas redes, por ejemplo, GNDAen GNDDun punto específico de su circuito mientras mantiene redes y planos de tierra separados.

Conectando Redes

Si conecta las dos redes de tierra juntas con solo un cable como este:

Luego, KiCad reconocerá esto como una única red con dos etiquetas ( GNDAy GNDD). En su netlist y, por extensión, pcbnew, KiCad elegirá GNDAla etiqueta de red única porque está alfabéticamente en primer lugar.

Si desea mantener las dos redes distintas en su diseño y solo conectarlas con una atadura de red, debe configurar la conexión en su esquema para que se vea así:

Colocar la atadura de red entre las dos redes le dice a KiCad que desea dos redes con una sola conexión entre ellas.