对于电路中各类"GND"的处理方式
为什么需要"GND"
- 我们知道，只要是电信号，不管其是电源还是信号量，都必须有一个参考电位，就好比你要测身高，尺子的零刻度-定要对齐你脚下的地-样。所以电信号都要有-个参考电位，而通常我们都是选择"地”（Ground，GND）为参考电位。
所以说，电信号的测量取的都是相对值，而“地”就是给这些量一个共同的参考，就好像一群人一起比身高，都要站在同--平面一样。而对--些精度和抗干扰较高的应用场合，还要再具体再分为各种地，比如数字地、模拟地、信号地、交流地、直流地、屏蔽地、浮地等。
接地的分类
- 接地按其作用可以分为两类：
- 保护人员和设备不受损害叫保护接地；
- 保障设备的正常运行的叫工作接地。
- 这里的分类是指接地工程设计施工中考虑的各种要求，并不表示每种“地”都需要独立开来。相反，除了有地电信号抗干扰、设备本身专门要求等特殊原因之外，提倡尽量采用联合接地的方案。
保护接地
防雷接地（LG）
- 防雷接地是受到雷电袭击（直击、感应或线路引入）时，为防止造成损害的接地系统。常有信号（弱电）防雷地和电源（强电）防雷地之分，区分的原因不仅仅是因为要求接地电阻不同，而且在工程实践中信号防雷地常附在信号独立地上，和电源防雷地分开建设。
机壳安全接地
- 机壳安全接地是将系统中平时不带电的金属部分（机柜外壳，操作台外壳等）与地之间形成良好的导电连接，以保护设备和人身安全。原因是系统的供电是强电供电（380、220或110V），通常情况下机壳等是不带电的，当故障发生（如主机电源故障或其它故障）造成电源的供电火线与外壳等导电金属部件短路时，这些金属部件或外壳就形成了带电体，如果没有很好的接地，那么这带电体和地之间就有很高的电位差，如果人不小心触到这些带电体，那么就会通过人身形成通路，产生危险。因此，必须将金属外壳和地之间作很好的连接，使机壳和地等电位。此外，保护接地还可以防止静电的积聚。
工作接地
- 工作接地是为了使系统以及与之相连的仪表均能可靠运行并保证测量和控制精度而设的接地。
电源地（PG）
- 电源地（PG）是系统电源零电位的公共基准地线。由于电源往往同时供电给系统中的各个单元，而各个单元要求的供电性质和参数可能有很大差别，因此既要保证电源稳定可靠的工作，又要保证其他单元稳定可靠地工作。
信号地（SG）
- 信号地（SG）各种物理量的传感器和信号源零电位以及电路中信号的公共基准地线（相对零电位）。
- 此处信号般指模拟信号或者能量较弱的数字信号，易受电源波动或者外界因素的干扰，导致信号的信噪比（SNR）下降。特别是模拟信号，信号地的漂移，会导致信噪比下降；信号的测量值产生误差或者错误，可能导致系统设计的失败。
- 因此对信号地的要求较高，需要在系统中特殊处理，避免和大功率的电源地、数字地以及易产生干扰地线直接连接。尤其是微小信号的测量，信号地通常需要采取隔离技术。
模拟地（AG）
- 模拟地（AG）是系统中模拟电路零电位的公共基准地线。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，又可能产性干扰。所以对模拟地的接地点选择和接地线的敷设更要充分考虑。减小地线的导线电阻，将电路中的模拟和数字部分开，最后通过电感滤波和隔离，汇接到一起。
功率地
- 功率地是负载电路或功率驱动电路的零电位的公共基准地线。由于负载电路或功率驱动电路的电流较强、电压较高，所以功率地线上的干扰较大，因此功率地必须与其他弱电地分别设置、分别布线.以保证整个系统稳定可靠地工作。
接地的形式
- 在低频电路中，信号的工作频率小于1MHz，它的布线和器件间的电感影响较小，而接地电路形成的环流对干扰影响较大，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1MHz~ 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。
单点接地
- 工作频率低（< 1MHz）的采用单点接地式（即把整个电路系统中的一个结构点看作接地参考点，所有对地连接都接到这一点上）。多个电路的单点接地方式又分为串联和并联两种。由于串联接地产生共地阻抗的电路性耦合，所以低频电路最好采用并联的单点接地式。
多点接地
- 工作频率高（> 10MHz）的采用多点接地式。在该电路系统中，用一块接地平板代替电路中每部分各自的地回路。因为接地引线的感抗与频率和长度成正比，工作频率高时将增加共地阻抗，从而将增大共地阻抗产生的电磁干扰，所以要求地线的长度尽量短。
- 采多点接地时，尽量找最接近的低阻值接地面接地。此处电路板最好设计为多层电路（4层以上），提供一层作为地平面。
混合接地
- 工作频率介于1MHz~ 10MHz的电路采用混合接地式。当接地线的长度小于工作信号波长的1/20时，采用单点接地式，否则采用多点接地式。根据系统的需求和电路的需要进行合理的安排。
悬浮接地
- 悬浮接地是系统的地与大地不直接连接，而是通过变压器耦合或者直接不连接，处于悬浮状态。
为什么需要区分地平面
- 以分割数字地与模拟地为例，进行说明。由于每一种地的类型，都具有不同的信号特性。
- 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。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。
参考：
什么是信号接地？