“對于剛接觸電子設計的小伙伴，經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？”

地的種類

我們先來看一下 “地” 符號的大致分類。

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”地會使設計更復雜，所以如果您不確定是否要把地網絡分開，那就盡量避免它。

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

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

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。

?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)定的或完美到沒有任務波動。它只代表這個“地”與實際的大地相連。

?該符號 (IEC 60417 #5018) 代表“干凈”的地。從這個意義上講，它是一個特別設計的“地”，不會受噪聲的影響，以確保敏感設備的正常運行。 ?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。

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)建一個全局的網絡標簽。全局的網絡標簽將被命名為 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)建一個新的全局網絡標簽。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 視為不同的網絡。

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絡。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 歐姆電阻器或電感器來連接它們。然而，大多數(shù)應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：

標準的封裝是這樣的：

您可以根據自己的喜好調整此封裝。Net Tie的關鍵在于 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絡，例如 GNDA 和 GNDD 仍保持獨立的網絡和地平面，同時也可以在某個特定的點上進行連接。

直連不同的網絡

如果您直接把不同網絡的地用一根導線相連，如下圖：

ERC會給出警告：

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

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

用Net Tie連接兩個網絡會告訴 KiCad 兩個不同網絡之間需要進行連接。

審核編輯 黃宇