关于不同“GND”的一些小知识
关于不同“GND”的一些小知识
在电路图中，你见过几种“GND”的符号？为什么要用不同符号来表示地呢，1个不就行了吗？
不同符号的“GND”显然有不同的意义。想要知道他们的意义，我们得知道为什么要接地？
首先，地为电源和信号提供回流路径，这是用电池点亮一个LED灯的最简单的电路，电池和LED、GND构成一个电流可以回流路径，GND是回流路径的终点。对于信号来说也是同样的，电流从VDD进入电路，流经各种元件，最后还要回到电源，通过GND完成这样一个回路。
其次，对于电路来说，它需要一个零电位的参考点，可以去准确的测量电压和电流，这个参考点就定义为地。还是上面的LED电路，对于电池来说，负极是GND，是0V，也是零电位。
第三，在交流和高压设备中，接地可以起到很好的保护作用，参考避雷针的功能。
第四，从EMC、EMI角度来说，接地相当于屏蔽的作用，起到一定抗干扰的作用。
在国家设备图像标准IEC 60417中，定义了4种地：
1）大地，就是我们脚下踩着的地
2）功能地，或者信号地，它的存在是为了帮助我们的电路实现各种功能。
3）保护地，在交流或者高压设备中存在
4）机壳地，是一个完整的一个金属的机壳，也可以是一个金属接地的一个板
显然，上面的LED电路中的GND就是功能地。在电路原理图图中，我们见到的这些符号，都是基于上面标准中地的变种。
第一个是最常见的，也是大家熟知的信号地符号，可以称之为一切接地，是电路上所有元器件的零电位参考地，数字地通常也是接在这里的，在一般的直流电路中，只需要把所有的电源负极连接到一起，此时，这个地也叫电源负极。
如果是数模混合电路，就需要将模拟电路的地与公共地分离，例如ADC的参考电压源或者锁相环供电电路，下面这个符号代表的是模拟地AGND，模拟电路零电位的公共基准地线。由于模拟电路既承担小信号的处理，又承担大信号的功率处理；既有低频的处理，又有高频处理；模拟量从能量、频率、时间等都很大的差别，因此模拟电路既易接受干扰，又可能产生干扰，所以单独设置一个公共接地。
除了模拟地和数字地，在大功率电路中，如电机驱动电路，电磁阀驱动电路等等，也会设置一个单独的参考地，就是功率地PGND。
这三种地都是直流的GND，在电路图上，都要汇聚起来，和电源的GND连接到一起，这样整个电路的0V参考地线就一致了。怎么连接到一起，这又是一个好问题，留着下期讲。
下面这个接地符号，和直流电路就没太大关系了，一般指设备的保护接地，例如，在交流供电系统，我们设备的机壳都要通过地线接入供电系统的中性点，其主要作用就是漏电保护，当我们设备的机壳因故障带电后，如果没有良好的接地，人触碰到机壳的金属带电部分就会触电，如果机壳接地良好，漏电流就会通过地线回流到大地，配合漏电保护器可以实现漏电跳闸，从而保护我们的人身安全。另外，细心的小伙伴可能发现了，示波器的地线符号就是这个。
好了，通过这几分钟，我们梳理了为什么要接地，地在国标中的定义，以及在电路图中我们经常用的几种地，下一期，我们就讲讲这些地是如何连在一起的。