1. What is the relationship between GND_EARTH and GND?
GND_EARTH and GND are common in circuit design. This article discusses the following issues:
1. Under what circumstances do you need GND_EARTH?
GND_EARTH is required when the chassis is a conductor.
2. How to connect GND and GND_EARTH?
Figure 1 The connection method of GND and GND_EARTH on the project
There are generally two ways to connect GND and GND_EARTH. The first is the method in the above figure, and the second is to directly connect GND to GND_EARTH.
The resistance in the above picture can be selected as 1MΩ or 10MΩ, and GND_EARTH can generally be connected to GND through a 1000pF/2KV capacitor or a gas discharge tube.
From the perspective of lightning protection, only the method shown in the above figure can be used. In addition, the second method involves a problem, that is, GND and GND_EARTH may not be equipotential, and direct connection may cause leakage. Therefore, to be on the safe side, use The first method will do just fine.
3. When designing the circuit, which connectors need to be connected to GND_EARTH?
If a connector on the circuit of a single board is to be connected externally, and it needs to be protected against lightning, because the reference ground for lightning protection is GND_EARTH, the pins with signals on the connector can be connected through the gas discharge tube. To GND_EARTH, the pin without signal can be directly connected to GND_EARTH, the following is an example.
Figure 2 The connection method of the external connector that needs lightning protection treatment to GND_EARTH
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PCB Technology: Cause Analysis of Indirect Capacitance Between Power Supply and Ground
There are two reasons for the indirect capacitance between the power supply and the ground, energy storage and bypass energy storage: sometimes the power consumption of the circuit is large, sometimes small, when the power consumption suddenly increases, if there is no capacitance, the power supply voltage will be pulled Low, noise, ringing, serious will cause the CPU to restart, at this time, the large-capacity capacitor can temporarily release the stored electric energy to stabilize the power supply voltage.
1. There are two reasons for the indirect capacitance between the power supply and the ground, energy storage and bypass energy storage:
The power consumption of the circuit is sometimes large, sometimes small. When the power consumption suddenly increases, if there is no capacitor, the power supply voltage will be pulled down, causing noise, ringing, and serious CPU restarts. At this time, a large-capacity capacitor can Temporarily release the stored electric energy to stabilize the power supply voltage, just like the bypass between the river and the reservoir: the circuit current often fluctuates, such as the synchronous frequency of the digital circuit, which will cause the power supply voltage to fluctuate, which is a kind of AC noise. A small-capacity non-polar capacitor can bypass this noise to the ground (capacitors can pass AC and block DC, and small-capacity capacitors have a large passband ratio
capacitance is much higher), also for improved stability
2. Power filter
Capacitance capacity = dielectric constant * area / distance = ε * S / d, usually ε, d are not easy to change, only S can be changed to change the capacitance. When the capacitance is large, S must be large. In order to reduce the volume, the coiling method has to be used, but the coiling will inevitably increase the inductance (despite the symmetrical double winding). As you know, the capacitor is actually a combination of R, L, and C. In this way, the relative inductance L of a large capacitor is also large. For example: when using 2200uF capacitor wave, it is very good for low frequency 50Hz, but for high frequency (K, MHz), it is useless at all, because L is too large. So masters are very particular about the power supply
1. Configuration of high frequency filter capacitor
A. For small-scale integrated circuits with less than 10 outputs, when the operating frequency is ≤50MHz, at least one 0.1μf filter capacitor should be connected. When the working frequency is ≥50MHz, each power
The source pin is equipped with a 0.1μf filter capacitor.
B. For medium and large-scale integrated circuits, each power supply pin is equipped with a 0.1μf filter capacitor. For circuits with large redundancy of power supply pins, the individual output pins can also be
Calculate the number of matching capacitors, and connect a 0.1μf filter capacitor for every 5 outputs
C. For the area without active devices, at least one 0.1μf should be connected every 6cm2.
D. For ultra-high frequency circuits, each power supply pin is equipped with a 1000pf filter capacitor. For circuits with large power supply pin redundancy, it can also be counted according to the number of output pins
Calculate the number of matching capacitors, and connect a 1000pf filter capacitor for every 5 outputs.
E. The dedicated circuit can refer to the filter capacitor configuration recommended in the application manual.
F. For circuits or areas with multiple power sources, filter capacitors should be connected with 1, 2 and 3 lines for each power source.
G. The high-frequency filter capacitor should be as close as possible to the power supply pin of the IC circuit.
滤波电容焊盘至连接盘的连线应采用0.3mm的粗线连接，互连长度应≤1.27mm
2.低频滤波电容的配置
A.每5只高频滤波电容至少配接一只10μf低频的滤波电容；
B.每5只10μf至少配接两只47μf低频的滤波电容；
TC.每100cm2范围内，至少配接1只220μf或470μf低频滤波电容；
D.每个模块电源出口周围应至少配置2只220μf或470μf电容， 如空间允许，应适当增加电容的配置数量 ；
E.低频的滤波电容应围绕被滤波的电路均匀放置。
原理图中是为了好看才画在一起 的.PCB中应该画在芯片电源管脚处。尽量靠近芯片。原理图上一大堆，到PCB上就要分
配给相应的IC和电源入口。
二、经典干货：“地”与“电源”
地和电源
地线和箱体接大地
导线的高频阻抗
大地是指？
箱体接地和信号接地？
地线的布置有几个原则
从AC电源线来的噪声
AC电源噪声的基本对策
AC电源滤波器(Line Filter)
AC电源滤波器的特性
变压器噪声
提高变压器抗噪声性能方法
AC电源布线
正确的AC电源布线
AC电源的接地
DC电源和地
DC电平转换
板内电源
KK和LC滤波器
电路板内的引入地和引出电源
电路板中的电源线和地线布线
电源和地线间的去藕电容
仪器箱体和布线
箱体的一个要功能是屏蔽
要尽量减少箱体上的孔和縫
箱体的缝隙
不要做出浮起来的金属部
屏蔽性箱体材料
金属板与屏蔽金属网的比较
导电塑料的阻抗率
箱体布线
束线和排线的布线
-END-
三、电子设计中的各种地的叫法，你区分的明白吗？
保护地，防雷地，系统地，屏蔽地，傻傻分不清楚，看看这里的介绍就明白了
A.防雷地
把可能受到雷击的物体接到大地上，提供泻放大电流的通路。
B.系统地
电力系统电源中心点接大地。
C.保护地
保护地是设备外壳接大地，保证设备、人身安全。
使用带有地线（非零线）的三芯220V交流电源时，应将机壳接到该地线上。
使用带有屏蔽电缆的通信口时，屏蔽层应通过插座接到机壳上。
使用电信机房的-48V电源时，电源的正负极都不得与其它地连接，包括机壳、电缆屏蔽地、防雷地、信号地等。
PCB的防雷地应在靠近接口处通过一点（如安装孔）接机壳；如不存在防雷问题，仅考虑屏蔽问题时，PCB与机壳之间应尽可能多点连接。
PCB上存在防雷电路时，多层板的地层应作适当分割，避免泄放电流在PCB上长距离穿行。
D. 工作地（信号地、参考地）
电路板的参考电平。
数字地和模拟地、强信号地和弱信号地应单点连接，连接点尽量靠近电源。
多层板中地层如果有分割，电源层应与其保持一致，高频信号不应跨分割区走线。
通常情况下，数字电路的地信号应连成网状，以保证每个数字信号都有尽可能短的回流路径；而模拟电路的地信号应连成树状，以避免各单元电路之间的相互干扰。
有单独地线层的多层板不要求在面层铺铜，对于双面板要求两面铺铜，但应避免孤岛（无连接的块）或半岛（一端接地的条形块）形状的存在，铺铜与信号的距离应满足工艺及爬电距离的要求。
多层板中芯片的电源和地引脚应就近放置过孔。
PCB上信号地，不能直接和设备外壳相连，而是采用容阻网络方法连接或者不连接。
E.屏蔽地
为了电磁屏蔽而设置的参考点，一般不要求把屏蔽地和保护地连接在一起，而连接在设备金属性外壳上。
F.防静电地
静电防范措施是泻放和隔离，所以静电泻放需要地即参考平面；在系统中，静电地是大地，设备为了防静电往往使金属性外壳和大地连接。
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四、【各种地GND】
https://blog.csdn.net/weixin_45875994/article/details/123394991
五、地线设计及机壳地与数字地、模拟地的关系
在电子设备中，接地是抑制噪声的重要方法。如能将接地和屏蔽正确结合起来使用，可解决大部分噪声问题。
电子设备中地线结构大致分为-系统地，机壳地（屏蔽地），数字地（逻辑地）和电源模拟地等。
一、地线设计
在电子设备中，接地是抑制噪声的重要方法。如能将接地和屏蔽正确结合起来使用，可解决大部分噪声问题。电子设备中地线
结构大致分为-系统地，机壳地（屏蔽地），数字地（逻辑地）和电源模拟地等。在地线设计中应注意以下几点：
A. 正确选择单点接地与多点接地
在低频电路中，信号的工作频率小于1MHz，它的布线和组件间的电感影响较小，而接地 电路形成的环流对噪声影响较大，因而应采用一点接地。
当信号工作频率大于10MHz时，地线阻抗变得很大，此时应尽量降低地线阻抗，应采用就 近多点接地。
当工作频率在1～10MHz时，如果采用一点接地，其地线长度不应超过波长的 1/20，否则 应采用多点接地法。
B. 将数字电路与电源模拟电路分开
如果电路板上有高速逻辑电路，又有线性模拟电路，应使它们尽量分开，而两者的地线不要相混，分别与电源端地线相连
（？？？）。要尽量加大线性电路的接地面积。
C. 尽量加粗接地线
若接地线很细，接地电位则随电流的变化而变化，致使电子设备的定时信号电平不稳，抗噪声性能变坏。因此应将接地线尽量加粗，使它能通过三位于印刷电路板的允许电流。如有可能，接地线的宽度应大于3mm.
D. 将接地线构成死循环路
设计只由数字电路组成的印刷电路板的地线系统时，将接地线做成死循环路可以明显的提高 抗噪声能力。
其原因在于：印刷电路板上有很多集成电路组件，尤其遇有耗电多的组件时，因受接地线粗细的限制，会在地结上产生较大的电位差，引起抗噪声能力下降，若将接地结构成环路，则会缩小电位差值，提高电子设备的抗噪声能力。
这是几个不同的问题：模拟地和数字地，顾名思意也就是模拟电路和数字电路接地。
1. 数字地和模拟地应分开；
在高要求电路中，数字地与模拟地必需分开。即使是对于 A/D、D/A转换器同一芯片上两种“地”最好也要分开，仅在系统一点上把两种“地”连接起来。
2.浮地与接地；
系统浮地，是将系统电路的各部分的地线浮置起来，不与大地相连。这种接法，有一定抗干扰能力。但系统与地的绝缘电阻不能小于 50MΩ，一旦绝缘性能下降，就会带来干扰。通常采用系统浮地，机壳接地，可使抗干扰能力增强，安全可靠。
3.一点接地；
在低频电路中，布线和元件之间不会产生太大影响。通常频率小于 1MHz的电路，采用一点接地。
4.多点接地。
在高频电路中，寄生电容和电感的影响较大。通常频率大于 10MHz的电路，采用多点接地。
如果把模拟地和数字地大面积直接相连，会导致互相干扰。不短接又不妥，理由如上有四种 方法解决此问题∶
1、用磁珠连接；
2、用电容连接；
3、用电感连接；
4、用 0欧姆电阻连 接。
磁珠的等效电路相当于带阻限波器，只对某个频点的噪声有显着抑制作用，使用时需要预先 估计噪点频率，以便选用适当型号。对于频率不确定或无法预知的情况，磁珠不合。
电容隔直通交，造成浮地。
电感体积大，杂散参数多，不稳定。
0欧电阻相当于很窄的电流通路，能够有效地限制环路电流，使噪声得到抑制。电阻在所有 频带上都有衰减作用（0欧电阻也有阻抗），这点比磁珠强。
另，连接模拟地和数字地，用0欧姆电阻属于单点连接，适合低频弱流。用电容不好，隔绝直流，容易造成浮地，产生静电高压。
下面再说说机壳地与数字地，模拟地的关系：
一般机壳地接交流供电电源的地线（不是零线），目的是为了防止操作人员触电（机壳与大 地、人体等电位）。
机壳地一般可和设备的电源地连接在一起，但是： 数字电路、模拟电路的工作地原则上严禁与设备的电源地直接连接！原因为设备本身发生漏电或遭遇强电磁场干扰时，数字电路、模拟电路会受此噪声干扰导致错误动作，严重的会导 致机器毁损！！！
主要因为数字电路、模拟电路的工作电平一般为 3.3-15.5V（15.5V一般用于 232接口通讯 的最高电平）；而通常电源回路的电平一般在市电范围（AC220V±10%），远远大于数字电路、 模拟电路的工作电平。尤其市电本身可遭遇雷击、错相、高压击穿等故障更可导致其瞬时电 平远远大于其正常电平（最高可达22倍）。因此为确保安全一般数字电路、模拟电路的工作 地均会与设备的电源地、机壳等隔离或者采用不同的接地系统。
顺便说一点：目前的电磁**攻击就是通过在设备所处的空间发散高频、高幅的电磁场而引 起设备的数字电路、模拟电路等核心
工作电路部分的元器件发生损坏而达到目的！
把几个地接在一起就是你说的系统地。一般是把地分成初级与次级两个地，地之间可以通过 电阻、电容相连，初级电路的高、低压之间和初、次级电路间严格保证安规间距要求。机壳 地为初级，而数字地为次级。安装孔焊盘上可以分布8个小孔呀，有时叫它星月焊盘。
如果有网口，出户，安规与EMC要求严格的话，一般会加防护电路。
最好分成初级与次级两个地，地之间可以通过电阻、电容相连初级电路的高、低压之间和初、次级电路间严格保证安规间距要求。
机壳地为初级，而数字地为次级。
安装孔焊盘上可以分布8个小孔呀，有时叫它星月焊盘。
把所有地都短接在一起中心孔非金属化（不然就成了大面积连接，因为中心孔很大）；用焊盘上均匀分布的8个金属化小孔多点连接数字地，限制噪声，提供大电流通路；焊盘可做成马蹄型，以便留出膨胀空间。
六、电路中电源地、模拟地、信号地的区别与联系
GND的分类以及问题解答
数字地：
模拟地：
信号地：
交流地：
直流地：
屏蔽地：
电源地，信号地，还有大地，这三种地有什么区别？
为什么要将模拟地和数字地分开，如何分开?
不同地线处理方法
从参考电平的角度看，都是同一个地，最终都要接到 一起获得相同的参考电位。对于地的分开，主要是从 布线的角度看的。减少不同电路之间地的干扰。 电 源的地不能看成模拟地，信号地也不能看成数字地。 因为电源有给模拟电路供电的，有给数字电路供电 的。信号有数字信号和模拟信号。 主要是根据电路 的性能来分割地，对于数字信号 3.3v 电路，2。5V 电路和 5V 电路的地也可能有分开的 需要。即使是同 一个供电的数字电路，有时候也有布线的要求，例如 大电流的 IO 部分的地，可能需要单 独处理。 大地 一般指机壳，这个部分有 ESD 和屏蔽的需要的。有 些时候电路地通过一个 1M 电阻同外壳相连，有时 候直接连接。要根据应用和 ESD 的要求来处理。 总 之， 地的逻辑连接特性和 PCB 上的物理特性是要区 分来看的。 理论上讲地是 0 电压的， 但是在实际 PC BA 上地是有很多噪声和反弹的。 关于接地：数字地 、模拟地、信号地、交流地、直流地、屏蔽地、浮地 除了正确进行接地设计、安装,还要正确进行各种不 同信号的接地处理。控制系统中，大致有以下几种地 线：
数字地：
也叫逻辑地，是各种开关量（数字量）信号的零电位。
模拟地：
放大器、采样保持器、A/D转换器和比较器的零电位参考点。
信号地：
通常为传感器的地。下图这个符号有时也会被人设置成数字地。因人而异。
交流地：
交流电的零线，应与地线区别开。这种地通常是 产生噪声的地。
直流地：
直流电路“地”，零电位参考点。
屏蔽地（机壳地）：
也叫机壳地，为防止静电感应和磁场感应而设。
电源地，信号地，还有大地，这三种地有什么区别？
电源地主要是针对电源回路电流所走的路径而言的，一般来说电源地流过的电流较大，而信号地主要是针对两块芯片或者模块之间的通信信号的回流所流过的路径，一般来说信号地流过的电流很小，其实两者都是GND，之所以分开来说，是想让大家明白在布PCB 板时要清楚地了解电源及信号回流各自所流过的路径，然后在布板时考虑如何避免电源及信号共用回流路径，如果共用的话，有可能会导致电源地上大的电流会在信号地上产生一个电压差（可以解释为：导线是有阻抗的，只是很小的阻值，但如果所流过的电流较大时，也会在此导线上产生电位差，这也叫共阻抗干扰），使信号地的真实电位高于0V，如果信号地的电位较大时，有可能会使信号本来是高电平的，但却误判为低电平。
当然电源地本来就很不干净，这样做也避免由于干扰使信号误判。所以两者地在布线时稍微注意一下就可以。一般来说即使在一起也不会产生大的问题，因为数字电路的门限较高。
为什么要将模拟地和数字地分开，如何分开?
模拟信号和数字信号都要回流到地，因为数字信号变化速度快，从而在数字地上引起的噪声就会很大，而模拟信号是需要一个干净的地参考工作的。如果模拟地和数字地混在一起，噪声就会影响到模拟信号。一般来说，模拟地和数字地要分开处理，然后通过细的走线连在一起，或者单点接在一起，或者通过零电阻连接起来。总的思想是尽量阻隔数字地上的噪声窜到模拟地上。当然这也不是非常严格的要求模拟地和数字地必须分开，如果模拟部分附近的数字地还是很干净的话可以合在一起。
不同地线处理方法
数字地和模拟地应分开。在高要求电路中，数字地与模拟地必需分开。即使是对于A/D、D/A转换器同一芯片上两种“地”最好也要分开，仅在系统一点上把两种“地”连接起来。
浮地与接地。系统浮地，是将系统电路的各部分的地线浮置起来，不与大地相连。这种接法，有一定抗干扰能力。但系统与地的绝缘电阻不能小于50MΩ，一旦绝缘性能下降，就会带来干扰。通常采用系统浮地，机壳接地，可使抗干扰能力增强，安全可靠。
一点接地
在低频电路中，布线和元件之间不会产生太大影响。通常频率小于1MHz的电路，采用一点接地。
多点接地
在高频电路中，寄生电容和电感的影响较大。通常频率大于10MHz的电路，采用多点接地。
输入采样端就与模拟地参考
输出就与数字地
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七、电子设计中-电源地，信号地，大地等知识点总结
八、电路中的 电源 与 接地 的理解
https://blog.csdn.net/weixin_42404384/article/details/121378053
1、电源
VCC : 接入电路的电压；(模拟电源)
VDD : 器件内部的工作电压；(数字电源)
VSS ：电路公共接地端电压；(数字地) VEE : 用于ECL电路的负电源电压;(负电源) VBB : 用于双极晶体管的共基电路;
对于数字电路来说，VCC是电路的供电电压,VDD是芯片的工作电压(通常VCC > VDD)，
VSS是接地点电压。
有些IC既有VDD引脚又有VCC引脚，说明这种器件自身带有电压转换功能。在“场效应管”即COMS元件中，VDD乃CMOS的漏极引脚，VSS乃CMOS的源极引脚，这是元件引脚符号.
2、接地
GND：在电路里常被定为电压参考基点
GND分为电源地和信号地。电路图上和电路板上的GND(Ground)代表地线或0线.GND就是公共端的意思，也可以说是地，这里的地并不是真正意义上的地；对于电源来说，他就是电源的负极，视情况而定，有时需要与大地连接。
控制系统中大致有以下几种地线：
①、数字地：也叫逻辑地，是各种开关量（数字量）信号的零电位
②、模拟地：各种模拟信号的零电位
③、交流地：通常为传感器的地。
④、交流地：交流供电电源的地线
⑤、直流地：直流供电电源的地
⑥、屏蔽地：也叫机壳地，为防止静电感应和磁场感应而设。
3、关于接地问题
①控制系统宜采用一点接地。一般情况下，高频电路应就近多点接地，低频电路应一点接地。（低频电路中，布线和元器件间的电感没有多大问题，然而接地形成的环路干扰影响很大，因此常以一点接地；高频电路中，地线上具有电感因而增加地线阻抗，同时各地线之间又产生电感耦合，一般频率在1MHz以下，可用一点接地，高于10MHz，采用多点接地，1-10MHz之间两者可选用）
②交流地与信号地不能共用，对于低电平信号会有非常大的干扰。
③浮地与接地的比较：全机浮空即系统各个部分与大地浮置起来，整个系统与大地的电阻不能小于50MΩ，这种方法有一定的抗干扰能力，一旦绝缘下降就会带来干扰。
④模拟地：模拟地的接法十分重要。为了提高抗共模干扰能力，对于模拟信号可采用屏蔽浮技术。
⑤屏蔽地：根据屏蔽目的不同，屏蔽地的接法也不一样。
电场屏蔽解决分布电容问题，一般接大地 ；
电场屏蔽解决分布电容问题，一般接大地；
电磁场屏蔽主要避免雷达、电台等高频电磁场辐射干扰，利用低阻金属材料高导流而制成，可接大地；
磁场屏蔽用以防磁铁、电机、变压器、线圈等磁感应；其屏蔽方法是用高导磁材料使磁路闭合，一般接大地为好；
当信号电路是一点接地时，低频电缆的屏蔽层也应一点接地；
模拟地和数字地混合的话，就会把噪声传到模拟部分，造成干扰。如果分开接地的话，高频噪声可以在电源处通过滤波来隔离掉。但如果两个地混合，就不好滤波了
⑥.数字电路的频率高，模拟电路的敏感度强。在制作PCB板时，一般都做铺铜走线，而走线都是要与GND连接的；通常的做法是，将模拟地与数字地分别铺铜，最后用一个10uH电感或0欧电阻连接起来。（模拟电路部分器件尽量集中，放置在与其接口附近，减小信号衰减；数字电路部分线路长一点也没关系）
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