KiCAD 5 --- welche Bedeutung haben die verschiedenen GND-Symbole?

Hier gibt es ein paar Fragen, also beginne ich mit den verschiedenen Gründen.

Arten von Boden

• Standard-Bodensymbol. Wenn Sie keine bestimmte Verwendung für die anderen Symbole haben, verwenden Sie einfach dieses. Meistens führt das Trennen von Gründen zu Problemen, also wenn du nicht weißt, dass du es tun musst, dann vermeide es ganz.
• Dies ist Ihre "analoge" Masse. Wird normalerweise zum Referenzieren der analogen Eingänge in einem Analog-Digital-Wandler (A/D) verwendet. Beachten Sie, dass das Symbol zwar dasselbe wie das einfache GNDist, der Labelname jedoch anders ist und sie daher standardmäßig nicht verbunden werden.
• Dies ist Ihr "digitaler" Boden. Dies ist die andere Seite des A/D-Wandlers. Es stellt die Referenz für Ihre digitalen Ausgänge bereit.
• Dies ist eine "Strom"-Masse oder Chassis-Masse. Dieses Symbol wird in Schaltungen verwendet, um das örtliche Bezugspotential darzustellen. Normalerweise die Masse des Metallgehäuses, das Ihre Schaltung enthält. Dies kann darauf hindeuten, dass zwischen dieser Erdung und der Erdung oder Struktur, in der das Chassis montiert ist, ein erheblicher Potenzialunterschied besteht. Beachten Sie, dass IEC und ANSI beide 3 Zinken in ihrem Symbol verwenden, KiCad jedoch 5.
• Erdboden. Auch bekannt als Referenzmasse oder "echte" Masse. Dies stellt normalerweise die 0-Spannung Ihres Gebäudes dar. Wenn Sie dieses Symbol in Ihrem Schaltplan verwenden, sagen Sie, dass der Punkt direkt mit einem physischen Stück Metall in Ihrem Raum verbunden werden soll, das mit dem tatsächlichen Schmutz verbunden ist. Bei einem standardmäßigen 220-V-Wechselstromkabel wäre dies Ihr drittes (grünes) Kabel. NB : Dies bedeutet nicht, dass diese Spannung sauber oder konstant oder eine andere Variation von perfekt ist. Es zeigt nur an, dass es keine Schaltung zwischen ihm und dem Schmutz draußen gibt.
• Dieses Symbol (IEC 60417 #5018) steht für eine „saubere“ Erdung. In diesem Sinne bedeutet dies einen speziell ausgewiesenen Boden, der vor Lärmquellen geschützt ist, um den ordnungsgemäßen Betrieb empfindlicher Geräte zu gewährleisten.
• Dieses Symbol (IEC 60417 #5019) stellt eine Klemme dar, die für den Schutz gegen äußere Erschütterungen im Falle einer Systemfehlfunktion bestimmt ist. Beachten Sie, dass der Symbolname "protective" und nicht "protected" ist. Das heißt, Dinge, die hier angeschlossen werden, sollen Sie schützen und nicht die mit diesem Terminal verbundenen Gegenstände.

Gründe in KiCad

Um Gründe in KiCad zu untersuchen, öffnen wir das Standardsymbol GNDim Symbolbibliothek-Editor.

Hier gibt es einiges zu beachten. Erstens sind alle grauen Texte im Schaltplan als "unsichtbar" gekennzeichnet, sodass Sie sie standardmäßig nicht sehen, wenn Sie das Symbol platzieren.

• Das #PWR?ist die Symbolreferenz. Wenn Sie ihm das Präfix voranstellen #, wird das Symbol Ihrer Stückliste nicht hinzugefügt. Das ?ist nicht Teil der Referenzzeichenfolge (Sie werden es nicht sehen, wenn Sie die Referenz bearbeiten). Es ist ein Platzhalter für die eindeutige Nummer, die während der Schaltplananmerkung abhängig von den anderen #PWRSymbolen in Ihrem Schaltplan zugewiesen wird.
• Der Pin auf dem Symbol ist die Pin-Nummer 1und mit gekennzeichnet GND. Da es sich um einen unsichtbaren Stromeingangsstift handelt, erstellt KiCad ein globales Etikett dafür. Das globale Label wird so benannt GND, wie es der Name des Pins ist.
• Im Fall von GNDAist der unsichtbare Stromeingangspin beschriftet GNDA. und erstellt ein neues globales Label mit diesem Namen. Diese verbinden nicht zwischen Massen. Sie können also GNDDund GNDAin Ihrer Schaltung haben und sie werden von KiCad als unterschiedliche Netze gesehen.

Verbindungsgründe

Wenn Sie mehrere Gründe verwenden, ist es normalerweise (sprich: immer!) notwendig, sie irgendwann miteinander zu verbinden. Wenn Sie vorhaben, die Masse irgendwann zu trennen, können Sie einen 0-Ohm-Widerstand oder eine Induktivität verwenden, um sie anzuschließen. Die meisten Anwendungen werden jedoch die Stromschleifen in einem Abschnitt der Platine einfach isolieren und dann einen einzigen, gemeinsamen Verbindungspunkt wünschen, der auf die Schaltung gedruckt wird.

In KiCad heißen diese "Net Ties". Sie finden sie in den gängigen v5-Bibliotheken unter "Gerät". Sie sehen so aus:

Und der Standard-Fußabdruck sieht so aus:

Beachten Sie, dass Sie diesen Fußabdruck nach Ihren Wünschen anpassen können. Die "Magie" eines Netzbinders besteht darin, dass auf der F.CuSchicht ein Polygon vorhanden sein muss, das die beiden SMD-Pads überlappt. Dadurch können Sie sich mit unterschiedlichen Netzen verbinden, z. B. GNDAan GNDDeinem bestimmten Punkt in Ihrer Schaltung, während Sie dennoch separate Netze und Masseebenen beibehalten.

Netze verbinden

Wenn Sie die beiden Erdungsnetze mit nur einem Draht wie folgt verbinden:

Dann erkennt KiCad dies als ein einzelnes Netz mit zwei Labels ( GNDAund GNDD). In Ihrer Netzliste und in der Erweiterung pcbnew wählt KiCad GNDAdas einzelne Netzlabel aus, da es alphabetisch an erster Stelle steht.

Wenn Sie die beiden Netze in Ihrem Layout getrennt halten und nur mit einem Netzbinder verbinden möchten, müssen Sie die Verbindung in Ihrem Schaltplan so einrichten:

Das Platzieren der Netzbindung zwischen den beiden Netzen teilt KiCad mit, dass Sie zwei Netze mit einer einzigen Verbindung zwischen ihnen wünschen.