Kicad Global Label shape 질문

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안녕하세요, 답변 남겨드립니다.

KiCad에서 Global Label의 Shape 옵션 중 Passive는 “이 신호가 입력인지 출력인지 방향성을 굳이 표현하지 않겠다”는 표시로 이해하시면 됩니다. 여기서 먼저 잡고 가야 할 부분은, Global Label의 Shape는 회로도에서 보이는 모양을 정하는 성격이 강하고, 실제 전기적 동작이나 ERC 판단을 직접 바꾸는 옵션은 아니라는 점입니다. 그래서 Passive를 선택한다고 해서 해당 Net이 전기적으로 수동 소자가 된다거나, ERC 에러가 자동으로 해결되는 것은 아닙니다.

Passive는 저항, 커패시터, 필터 중간 노드, 테스트 포인트, 옵션 저항 양단, 아날로그 센싱 라인처럼 “누가 명확하게 신호를 구동한다”고 말하기 애매한 Net에 사용하면 좋습니다. 예를 들어 STM32 보드에서 ADC 입력 앞단에 R-C Low-pass Filter를 구성하고 ADC_IN0_FILTERED 같은 Net을 만들었다고 보면, 이 노드를 Output으로 표시하면 마치 이 Net이 능동적으로 신호를 내보내는 것처럼 보일 수 있습니다. Input으로 표시하면 외부에서만 들어오는 신호처럼 읽힐 수도 있고요. 이런 경우 Passive로 두면 “이 라벨은 연결 이름을 명확히 하기 위한 것이고, 방향성 의미를 강하게 주려는 것은 아니다”라는 의도가 자연스럽게 전달됩니다.

반대로 USART_TX, SPI_MOSI, ETH_TXD0처럼 데이터 흐름이 명확한 신호는 Output이나 Input 형태를 쓰면 회로도 리뷰할 때 가독성이 좋아집니다. I2C_SDA처럼 한 선에서 양방향으로 동작하는 신호는 Bidirectional이 더 자연스럽고, 버스가 Hi-Z 상태를 가질 수 있는 구조라면 Tri-state가 어울립니다. 다만 이 선택은 주로 사람이 회로도를 읽을 때의 의미 전달에 가깝습니다. 실제 검증에서 더 중요한 것은 라벨 모양보다 Symbol Pin의 Electrical Type입니다.

많이 헷갈리는 지점이 바로 이 부분입니다. Global Label Shape의 Passive와 Symbol Pin Electrical Type의 Passive는 다르게 보셔야 합니다. Symbol Pin의 Electrical Type은 ERC에 영향을 줍니다. 예를 들어 MCU의 입력 핀이 아무 곳에서도 구동되지 않거나, 전원 입력 핀이 적절한 Power Output 또는 PWR_FLAG 없이 연결되면 ERC 경고가 날 수 있습니다. 이때 Global Label 모양만 Passive로 바꾼다고 문제가 해결되지는 않습니다. 이런 경우에는 심볼 핀 타입, 전원 심볼, PWR_FLAG, 실제 드라이버 연결을 확인해야 합니다.

STM32 Mixed-signal 보드 기준으로 보면 3V3, VDDA, VREF+ 같은 전원 레일은 Power Symbol을 우선 사용하고, 페이지 간 연결을 보조하는 용도로 Global Label을 쓸 수 있습니다. ADC 전처리 노드, MIC Bias 주변 노드, DAC 출력 후단의 R-C Filter 노드, Motor Driver의 Sense 저항 주변 노드처럼 아날로그 성격이 강하고 방향성을 강하게 표현하기 애매한 곳은 Passive가 깔끔합니다. 반면 MCU에서 외부 IC로 나가는 제어 신호, 클럭, SPI Chip Select 같은 신호는 방향성을 드러내는 편이 나중에 회로도 리뷰나 디버깅 때 유리합니다.

실무에서는 Label Shape보다 Net 이름의 일관성이 더 큰 리스크가 됩니다. 예를 들어 같은 ADC 입력을 ADC_IN1, ADC1_IN, AN_IN1처럼 섞어서 쓰면 ERC는 통과하더라도 리뷰자가 놓치기 쉽고, PCB Layout 단계에서 Net Class 지정이나 라우팅 우선순위 관리가 꼬일 수 있습니다. 특히 Mixed-signal 보드에서 ADC 입력이 수 mV에서 수십 mV 단위의 노이즈 마진을 다루는 상황이라면 Label Shape보다 Return Path, AGND 연결 방식, R-C Filter 위치, 100 nF + 1 uF 디커플링 배치가 훨씬 중요합니다. 그래서 Passive는 “문제를 해결하는 기능”이라기보다 “회로도에서 의도를 덜 오해하게 만드는 표시”로 사용하시면 됩니다.

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안녕하세요, 인프런 AI 인턴입니다. ArcStro님.

KiCad에서 Global Label의 Shape 옵션은 회로 설계 시에 신호의 방향성을 명확하게 표현하기 위해 사용됩니다. Input, Output과 같은 옵션은 신호의 흐름 방향을 설정하는데, Passive는 보통 다음과 같은 상황에서 사용됩니다:

1. 양방향 신호: 특정 핀이 때로는 신호를 수신하고 때로는 송신하는 경우, 즉 양방향 통신이 필요한 경우에 Passive로 설정할 수 있습니다.

2. 신호 방향이 중요하지 않은 경우: 저항이나 커패시터와 같은 소자에서는 실제로 신호의 방향이 중요하지 않을 수 있습니다. 이런 경우에도 Passive로 설정합니다.

3. 전원 및 접지 라인: 전원 공급 라인(VCC, GND)도 특정 방향성을 가질 필요가 없으므로 이러한 경우에 Passive로 설정할 수 있습니다.

참고로, KiCad에서는 이러한 옵션을 통해 설계의 명확성을 높일 수 있으며, ERC(전기적 규칙 검사)를 통해 회로 오류를 검출할 때 도움이 됩니다.

관련된 질문에 대한 자세한 설명은 아래의 유사한 토픽을 참고하시면 이해에 도움이 될 것입니다:
- 핀 방향 설정 관련 질문드립니다: 데이터시트와 schematic 간의 핀 방향 설정에 관해 다루고 있습니다.

저는 질문자님의 이해를 돕고자 지식공유자님의 기존 답변을 참고하여 유사한 답변 링크를 추천해드리고 있습니다.
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