¿Cuál es la diferencia entre los diferentes tipos de GND?

Aunque todos ellos contienen "GND", no son realmente la tierra, solo tenemos una tierra, pero podemos tener muchos "GND". Puede pensar en GND como un punto de referencia común de un sistema local .

Desde su "GND", el AGND, puede representar la "tierra analógica", el SGND puede representar la "tierra de señal", el PGND puede representar la "tierra de alimentación". Por algunas razones, como seguridad, EMI, etc., tendemos a dividir nuestro sistema en muchos subsistemas. Cada tierra es un punto de referencia de los subsistemas.

Si su dispositivo no pertenece a un sistema, no puede conectar su dispositivo a la base de ese sistema.

Idealmente todos los motivos son los mismos. Sin embargo, puede haber razones para que no sean las mismas:

1. Su tierra tiene una importante corriente continua que fluye a través de ella. De la ley de Ohm, sabemos que \ $ V = IR \ $, por lo que habrá un ligero gradiente de voltaje en su "conexión a tierra".
2. De manera similar, para frecuencias altas, el terreno tiene alguna inductancia distinta de cero. Un inductor a alta frecuencia tiene una impedancia significativa, lo que lleva a una diferencia de potencial en estas altas frecuencias.
3. Ground es una etiqueta para un punto de referencia. A veces no desea que su punto de referencia esté físicamente vinculado al terreno literal, o que desee puntos de referencia aislados (conocidos como "aislamiento galvánico").

Por lo general, las frecuencias altas están en el lado digital, donde se está cambiando a una velocidad alta (lo que es peor, son ondas cuadradas, por lo que hay armónicos más altos). Los circuitos analógicos generalmente implican que usted se preocupa por la amplitud / otras características de la forma de onda, y estas altas frecuencias de los circuitos digitales pueden dañar fácilmente su señal. Por lo tanto, no es raro tener un divisor entre lo analógico y lo digital. Sin embargo, crucialmente, ambos motivos aún están unidos (preferiblemente en un solo punto) para que tenga el mismo punto de referencia. Hay otras cosas que considerar aquí, pero las omito por brevedad.

Para circuitos con una importante corriente continua y componentes analógicos sensibles, no es infrecuente dividir la conexión a tierra de su toma analógica. Nuevamente, los uniría en un solo punto para tener una referencia común.

El aislamiento galvánico se utiliza por varias razones. Una de las grandes razones es la seguridad. Por ejemplo, la mayoría de los ladrillos de poder son suministros aislados. Si hay una falla en el lado primario, siempre y cuando no exceda el límite de voltaje de aislamiento, su segundo lado generalmente pierde energía en lugar de cortocircuitar el lado primario conectado a la pared. En este caso, tienes físicamente dos puntos de referencia separados. Sus potenciales pueden flotar de tal manera que el voltaje a través de los dos terrenos no sea cero. A veces se hace un esfuerzo para que este potencial no se aleje demasiado.

No, no siempre son iguales. AGND (tierra analógica), por ejemplo, es un punto de referencia para su componente analógico. Puede conectar esto a otro voltaje y luego a la tierra de su batería. Mismo caso con el SGND, que probablemente tendrá con una señal diferencial. Este es el punto de referencia para la señal. Nunca he oído hablar de PGND (¿tierra de protección?), Así que realmente no puedo decir mucho al respecto, excepto que no siempre es lo mismo que la tierra de la batería.