KiCAD 5 - qual é o significado dos vários símbolos GND?

Eu sou novo no KiCAD. Vejo símbolos para GND, GNDA (analógico), GNDD (digital), GNDPWR, GNDREF, etc.

Existe algum significado além da "documentação esquemática"?

Eu esperava que talvez a razão para os vários símbolos seja que a ferramenta de layout de PCB possa usá-los para, de alguma forma, forçar a separação dos planos de terra? Mas, ao contrário, parece um bug no sentido de que não apenas as redes de ratos conectam GNDDs e GNDAs: no PCB, na verdade, renomeia todos os blocos de GNDD para GNDA !!!

Estou sentindo falta de algo ou estou fazendo algo errado?

Há algumas perguntas aqui, então vou começar com os vários motivos.

Tipos de terreno

• Símbolo de terra padrão. Se você não tiver um uso específico para os outros símbolos, use este. Na maioria das vezes, separar áreas causará problemas; portanto, se você não souber que precisa fazê-lo, evite-o completamente.
• Este é o seu terreno "analógico". Normalmente usado para referenciar as entradas analógicas em um conversor analógico para digital (A / D). Observe que, embora o símbolo seja o mesmo que o comum GND, o nome do rótulo é diferente e, portanto, eles não serão conectados por padrão.
• Este é o seu terreno "digital". Este é o outro lado do conversor A / D. Ele fornece a referência para suas saídas digitais.
• Este é um aterramento de "energia" ou aterramento do chassi. Este símbolo é usado em circuitos para representar o potencial de referência local. Normalmente, o chão da caixa de metal que prende o seu circuito. Isso pode indicar que há uma diferença de potencial substancial entre esse terra e o terra ou estrutura na qual o chassi está montado. Observe que IEC e ANSI usam três pinos em seu símbolo, mas o KiCad usa 5.
• Aterramento. Também conhecido como terra de referência ou terra "real". Isso geralmente representa a tensão 0 do seu prédio. Se você usar esse símbolo no seu esquema, estará dizendo que o objetivo é conectar-se diretamente a algum pedaço físico de metal em sua sala que esteja conectado à sujeira real. Em um cabo de alimentação CA de 220V padrão, esse seria o seu terceiro fio (verde). NOTA: isso não significa que esta tensão esteja limpa ou constante ou qualquer outra variação perfeita. Apenas indica que não há circuitos entre ele e a sujeira externa.
• Este símbolo (IEC 60417 # 5018) representa um terreno "limpo". Nesse sentido, significa um solo especialmente designado que é protegido contra fontes de ruído para garantir a operação correta de equipamentos sensíveis.
• Este símbolo (IEC 60417 # 5019) representa um terminal designado para proteção contra choques externos em caso de mau funcionamento do sistema. Observe que o nome do símbolo é "protetor" e não "protegido". Ou seja, as coisas conectadas aqui são destinadas a protegê-lo e não os itens conectados a este terminal.

Jardim no KiCad

Para examinar os motivos no KiCad, vamos abrir o GNDsímbolo padrão no Symbol Library Editor.

Há algumas coisas a serem observadas aqui. Primeiro, todo o texto cinza está marcado como "Invisível" no esquema, portanto, você não os verá por padrão quando colocar o símbolo.

• A #PWR?é a referência do símbolo. Ao prefixá-lo #, o símbolo não é adicionado à sua Lista de materiais. O ?não faz parte da cadeia de referência (você não a verá ao editar a referência). É um espaço reservado para denotar o número exclusivo que será atribuído durante a anotação esquemática, dependendo dos outros #PWRsímbolos em seu esquema.
• O pino no símbolo é o número do pino 1e está identificado GND. Por ser um pino de entrada de energia invisível, o KiCad criará um rótulo global para ele. O rótulo global será nomeado GNDcomo esse é o nome do alfinete.
• No caso de GNDA, o pino de entrada de energia invisível é identificado GNDA. e cria um novo rótulo global com esse nome. Estes não se conectam entre os motivos. Assim, você pode ter GNDDe GNDAem seu circuito e eles serão vistos pelo KiCad como redes distintas.

Terra de conexão

Se você usar vários motivos, geralmente (leia-se: sempre!) É necessário conectá-los em algum momento. Se você planeja desconectar os aterramento em algum momento, poderá usar um resistor ou indutor de 0 ohm para conectá-los. No entanto, a maioria dos aplicativos deseja isolar os loops de corrente em uma seção da placa e, em seguida, deseja um único ponto de conexão comum impresso no circuito.

No KiCad, eles são chamados de "Laços líquidos". Você pode encontrá-los nas bibliotecas v5 comuns em "Dispositivo". Eles se parecem com isso:

E a pegada padrão fica assim:

Observe que você pode ajustar essa pegada ao seu gosto. A "mágica" de um empate é que é preciso haver um polígono na F.Cucamada que se sobreponha aos dois blocos SMD. Isso permite que você se conecte a redes distintas, por exemplo, GNDAe GNDDem um ponto específico do seu circuito, mantendo redes e planos de terra separados.

Redes de conexão

Se você conectar as duas redes de terra com apenas um fio como este:

Então, o KiCad reconhecerá isso como uma rede única com dois rótulos ( GNDAe GNDD). Na sua netlist e, por extensão, pcbnew, o KiCad escolherá GNDAo rótulo de rede único porque é o primeiro em ordem alfabética.

Se você deseja manter as duas redes distintas em seu layout e conectá-las apenas com um empate, é necessário configurar a conexão no seu esquema para ficar assim:

A colocação do empate entre as duas redes informa ao KiCad que você deseja duas redes com uma única conexão entre elas.