Полное руководство по схемам печатных плат

каталог

Что такое схема печатной платы?

План печатной платы начинается со схемы. Схематическая схема печатной платы может быть изображена как принципиальная схема или утилитарный график электронной схемы. Изображения используются для описания компонентов и того, как они электрически связаны. Такие схемы печатных плат обычно создаются раньше, чем простой формат схемы. Когда схема одобрена, чтобы соответствовать плану, основные моменты, созданные для предприятия, Формат печатной платы и изготовление можно начинать работу. 

Стандартная спецификация для схем печатных плат.

Схематическое обозначение регулируется во всем мире с использованием двух стандартов:
IEC60617: Этот стандарт опубликован Международной электротехнической комиссией (МЭК). Он основан на старом стандарте British Standard (BS3939). База данных содержит более 1750 условных обозначений.
Стандарт ANSI Y32: Американский национальный институт стандартов (ANSI). Это обеспечивает множество специализированных обозначений, первоначально использовавшихся в авиационных приложениях. Ряд незначительных изменений стандарта привел существующие документы в соответствие с IEC.

Схема печатной платы VS макет печатной платы.

Схема печатной платы или печатной платы может быть чертежом, характеризующим согласованные связи между компонентами на печатной плате, будь то несгибаемый или приспосабливающийся. По сути, это проявляется в том, как компоненты связаны электрически. Схема содержит список цепей, простую структуру данных, которая записывает каждое соединение в проекте так, как оно происходит на чертеже.

В дифференциации. Схематическая диаграмма печатной платы представляет собой план на ранней стадии, который в основном показывает ключевые части печатной платы для реализации соединения и выполнения функции. Соображения и расположение компонентов для процесса производства печатных плат не включены.
Проект печатной платы является очень полным, когда он содержит информацию о правилах разводки цепей, отверстиях и правильном размещении различных компонентов. макет печатной платы точно показывает, где находится каждый компонент и соединяющие их провода.

PCB Schematics vs PCB Designs

В чем важность принципиальной схемы печатной платы?

Принципиальная схема печатной платы может быть последовательным визуальным представлением схемы. Схематический график является одним из основных аспектов дизайна печатной платы. Примерная схема печатной платы может отображать соединения между различными электронными компонентами. Это может быть основным шагом в плане гаджета. Раньше дизайнеры рисовали принципиальные схемы на бумаге. Они начали использовать аппараты планирования печатных плат, которые упрощают подготовку плана. Правильное рисование принципиальной схемы печатной платы может в значительной степени избежать последующих доработка печатной платы

Как нарисовать и спроектировать схему печатной платы?

Чтобы создать эффективную схему, следуйте стандартным схематическим правилам. 

  • Вариант размера страницы:
    Большинство инструментов дизайна предлагают различные размеры страниц. Дизайнер может выбрать его на основе оценки своей схемы.
  • Соглашение об именовании страниц:
    Логические блоки схемы разделены страницами. Размещаем страницы, располагая их в алфавитном порядке. Чтобы сэкономить время, большинство дизайнеров часто игнорируют блок-схемы и пересматривают историю. Тем не менее, они идут навстречу другим дизайнерам, которые пытаются разобраться в принципиальных схемах. Большинство организаций придерживались всех этих условностей и указаний.
  • Настройки сетки:
    Хотя это не является непосредственным требованием разработчиков, инструмент требует некоторой справки. Наличие сетки помогает дизайнерам правильно ссылаться на детали и соединять их. Компоненты схемы должны быть постоянно подключены к сети и позволять зондирование сети во время проверки.
  • Строка заголовка страницы:
    Строка заголовка страницы расположена в нижнем колонтитуле страницы схемы и заполняет все указанные детали. (Размер страницы, дата обновления, редакция, номер записи, название/функция схемы и отказ от ответственности компании).
  • Комментарии:
    Дизайнеры должны написать необходимые заметки о схеме. Вы можете писать сообщения на отдельных документах или страницах схемы. Часто для сложных дизайнов аннотации предоставляются на отдельных страницах. Некоторые комментарии включают состояния перемычек и ограничения/направляющие компоновки печатной платы.Comments
  • Пересмотренная история:
    В журнале изменений записываются изменения, внесенные в конструкцию. В документе представлена информация о дате, описание внесенных изменений, имена автора и рецензентов, а также комментарии к рецензии. История изменений часто задается на первой или последней странице компоновки схемы.
  • Каталог документов схемы:
    В каталоге перечислены разделы, существующие в документации по схемам. Эта страница помогает дизайнерам легко находить определенные модули в сложном дизайне. Вы можете пропустить эту операцию, если она небольшая и простая по конструкции.
  • Блок-схема:
    Блок-схемы взаимодействуют с различными модулями в рамках плана и потока флажков, что значительно помогает рецензентам понять структуру обзора.
    Block diagram
  • Многослойная схематическая диаграмма:
    Если стек печатных плат дизайн сложный и содержит множество модулей, лучше всего иметь многоуровневую структуру. На диаграмме иерархии ясно видно, что флаги перетекают из одного модуля в другой. Нажмите на один из модулей, чтобы получить подробное представление об этом модуле.
  • Ссылка на компонент:
    В следующей таблице показаны названия стандартных электронных компонентов и соответствующие справочные индикаторы, используемые в любой принципиальной схеме. Показатели назначаются в соответствии с критериями IEEE. Рекомендуется использовать определенные ссылочные флаги для именования компонентов и всегда использовать заглавные буквы.
Компонент Ссылочное обозначение Компонент Ссылочное обозначение
Предохранитель F Выключатель SW
Конденсатор C Батарея BT
Диод/светодиод D Кабель/провод W
Стабилитрон Z Фидуциальный FD
Резистор R Реле K
Индуктор/Бусинка L Вилка/разъем P/CON
Интегральная схема U/IC Сеть резисторов RN
Контрольная точка TOP Осциллятор OSC
Кристалл X/Y Джемпер JP
Радиатор H Источник питания PS
  • Символическое поколение:
    Схема состоит из таких элементов, как активный, пассивный и соединители. Функциональные компоненты включают в себя транзисторы, диоды, логические элементы, интегральные схемы процессора, ПЛИС и операционные усилители. Такие элементы, как конденсаторы, катушки индуктивности и трансформаторы, известны как пассивные устройства. Не рекомендуется создавать новый компонент, если символ отсутствует в стандартной библиотеке.
  • Операционный усилитель:
    Очень важно создавать символы из стандартов IEEE. Многим проектировщикам не хватает понимания и опыта работы с схематическими инструментами САПР, и они часто используют усилители для упрощения черчения. При создании символа рекомендуется размещать входной контакт слева, а выходной — справа. Точно так же дизайнер может поместить шнур питания и контакты заземления вверху и внизу. Разработчики должны быть осторожны при переворачивании или изменении направления символов, так как положительные и отрицательные клеммы, скорее всего, изменят свое положение. Общее основные правила проектирования печатных плат можно понять через наши связанные блоги. Поэтому вам следует сверять каждый знак с паспортом производителя.
  • Гетерогенные схематические обозначения:
    PGAF, память и микропроцессоры называются гетерогенными компонентами. Эти компоненты имеют много контактов, таких как кабели данных, линии ввода/вывода, адресные линии, кабели управления и кабели питания. Чтобы сохранить ясность и смысл, дизайнеры должны сделать разные компоненты одной упаковки.
  • Сетевые соединения:
    В любой точке пересечения двух проводов и общего электрического соединения точка пересечения должна иметь интерфейс. Обычно типовой дом есть в каждом схематическом плане.
    Network connections
  • Соглашение с сетевым лейблом:
    Цель схемы – облегчить разработчикам понимание схемы. Ненужные сетевые соединения можно свести к минимуму, нанеся на схему общие символы конструкции печатной платы интегральной схемы (ИС). Вместо того, чтобы тянуть несколько сетей повсюду, дизайнер говорит с организованным названием конкретной палки, связанной с ловушкой на другом устройстве. Эти контакты будут иметь одинаковое имя. Предположим, что контакт с тем же именем подключен, что улучшает читабельность принципиальной схемы. Именование сети не требуется, когда сеть напрямую связана с другой ИС на той же странице. Однако, если вы хотите подключить сеть к IC на другой странице, вам нужно дать ей имя.
  • Размещение компонентов:
    Размещение элементов на схеме является одной из важнейших задач. Это повлияет на последующее создание спецификации и пакета IC.
  • Проверка правил проектирования:
    Проверка правил проектирования (DRC) — это интеллектуальная функция САПР, которая проверяет логическую и физическую целостность проекта. Проверка основана на всех правилах расширенного плана и может быть выполнена онлайн во время выполнения плана.
  • Верификация чистой таблицы:
    Когда процесс проектирования схемы завершен и начинается импорт в компоновку, сгенерируйте список соединений. Файлы сетевых таблиц могут иметь два разных расширения (.mnl и .txt). Файлы .mnl являются машиночитаемыми, файл .txt отображает все электрические соединения между компонентами. Рекомендуется проверять сеть вручную, чтобы избежать ошибок проектирования.
  • Спецификация материалов:
    В настоящее время инструмент САПР предоставляет важную функцию, называемую созданием спецификации. Вы можете создать полную и достаточную спецификацию, если конструктор предлагает все входные данные в инструменте при создании или импорте деталей из библиотеки. Информация в спецификации может быть MPN (номер детали производителя), упаковка, имя поставщика или номер детали поставщика. Рекомендуется, чтобы вся необходимая информация во время создания символа.
    Bill Of Material
  • Список схем:
    Список логических схем, который чаще всего упускают из виду при создании логической схемы, более важен для организационного процесса, основанного на прошлом опыте проектирования. Контрольные списки уменьшают количество ошибок в диаграммах и делают планы более совершенными. Когда дизайнеры рисуют схемы в инструментах САПР, вы должны помнить, что проект схемы является вводом проектировщиков компоновки. Разработчики макетов рассчитывают получить безошибочную схематическую диаграмму, чтобы структура макета была разумной и точной.

Как читать схемы печатных плат?

Схема печатной платы — это схема, показывающая, как все провода и компоненты соединены в электронной цепи. Подобно плану построения схемы или исследования курса, он предлагает почти всю информацию о том, как работает схема. Чтение электрических схем – инструментальный навык. Чтобы лучше понять, как читать схемы, вы должны знать основы: символы, эталонные индикаторы, сеть и вывод. 

Референтная метка:
Ссылочные обозначения заинтересованы в распознавании имен для каждого физического компонента. Правильное использование REFDES сообщает схему для каждого пользователя, тип компонента и количество изображений для каждого компонента. В соответствии с отраслевым стандартом ссылочный символ состоит из буквенного кода, обозначающего какой-либо компонент, за которым следует интересное число.
Символ компонента:
Символы на схеме обозначают детали, которые необходимо приварить к печатной плате (PCB) во время сборки. Кроме того, время от времени они могут говорить о структурах печатных плат, таких как сквозные отверстия или тестовые фокусы. Символы компонентов обычно представляют собой стандартные формы или рисунки, которые указывают, к какому типу электрических компонентов они относятся.
Сеть:
На языке схем и печатных плат сеть представляет собой электрическое соединение проводка печатной платы. Сети показаны как линии, соединяющие выводы символа компонента с другими выводами или сетями.

read Network

Выход:
Важные выходные данные включают списки соединений и спецификации материалов (BOM). Список сетей является основным продуктом программного обеспечения для компоновки печатных плат и используется разработчиком для руководства по размещению и подключению всех цепей.
Спецификация — это электронная таблица или база данных, которая сопоставляет каждый REFDES на схеме с физическим компонентом и номером детали. Формат спецификации зависит от сложности схемы и базы данных деталей, а также от требуемого типа выходных данных.

Как сделать разводку печатной платы из принципиальной схемы?

Было время, когда схемы и макеты печатных плат рисовались вручную, и о людях с такими способностями особенно заботились. В настоящее время у нас есть устройства ECAD, которые значительно упрощают создание этих графиков печатных плат. Переход от схемы к компоновке печатной платы представляет собой запрограммированную ассоциативную обработку, выполняемую компьютерной программой. В любом случае, последующие шаги должны быть завершены до отправки проекта производителю. 

  • Шаг 1: Выберите размер печатной платы. Большинство инструментов ECAD включают размеры печатной платы по умолчанию, а также дополнительную площадь и толщину. Перед выбором проконсультируйтесь с CM, так как некоторые размеры досок могут привести к чрезмерным потерям материала и увеличению производственных затрат.
  • Шаг 2: Создайте стек. После выбора размера доски, материал доски, номер слоя и тип.
  • Шаг 3: Организуйте компоненты. Размещение этих компонентов на плате после правил разметки и лицензирования обеспечивает сборку платы.
  • Шаг 4: Маршрутизация и отслеживание. Прокладка проводки может быть самой сложной задачей компоновки печатной платы, особенно для многослойных плат с большим количеством сквозных (PTH) вертикально передающих сигналов на внутренние сигналы и на заземляющий слой. Дизайнер также должен соблюдать правильный интервал и зазоры при разводке дорожек.
  • Шаг 5: Проверьте на ошибку. Перед завершением проектирования печатной платы вы должны проверить наличие ошибок компоновки и включить исследование DRC, которое покажет, соответствует ли ваш план установленным правилам и ограничениям плана. Эти правила должны соответствовать правилам DFM CM, чтобы гарантировать технологичность. JHD предоставляет бесплатные проверки документов для наших клиентов для устранения неполадок и повышения производительности.

Каковы меры предосторожности при рисовании схемы печатной платы?

Когда нет принципиальной схемы электронных продуктов, необходимо нарисовать принципиальную схему в соответствии с физическим объектом, есть следующие моменты:

drawing a PCB schematic

  1. Выберите интегральные схемы, трансформаторы, транзисторы и другие значимые электронные компоненты с множеством выводов, которые играют существенную роль в курсе, а затем извлеките из выбранных эталонов крючки, чтобы уменьшить количество ошибок.
  2. Если номер элемента указан на печатной плате, потому что эти порядковые номера имеют определенные правила, то элемент с одинаковыми арабскими цифрами является одной и той же функциональной единицей, поэтому следует использовать чертеж. Исправление распознавания компонентов одной и той же доступной группы является предпосылкой для рисования топологии печатной платы.
  3. Если серийный номер отсутствует на печатной форме, необходимо самостоятельно пронумеровать его для удобства проверки и редактирования. При проектировании пакет печатной платы/следы компонентов, производители обычно организуют компоненты одного и того же функционального блока, чтобы уменьшить медную проводку. Как только вы найдете устройство с центральной полезностью, вы сможете открыть для себя другие части той же доступной команды.
  4. Правильно различайте заземляющий, силовой и сигнальный провода печатной платы. Противоречащий вывод выпрямителя связан с вспомогательным трансформатором управления, который является положительным анодом источника питания управления. Конденсатор канала повышенной емкости в основном связан между землей и землей, а оболочка конденсатора включает проверку крайних значений. Вы сможете обнаружить линию управления и заземляющие провода от трехконечного джойстика контроллера. Чтобы избежать самовозбуждения и защиты от помех, печатная плата производственной линии в целом устанавливает установленный медный барьер в наиболее полном (высокочастотная цепь часто расширяет область, устанавливающую медный барьер), контрольная медная преграда равна двум, а флаговая медь препятствует самой жесткой. Кроме того, в электронных устройствах, где сосуществуют аналоговые и усовершенствованные схемы, печатные листы регулярно изолируют свои установочные провода, чтобы создать свободную установочную сеть, которую также можно использовать в качестве предпосылки для различения доказательств и суждений.
  5. Чтобы избежать лишних компонентов, проводка на принципиальной схеме чередуется, образуя запутанные изображения. Вы можете широко использовать провода питания и заземления с маркировкой клемм и символами заземления. Если элементов много, можно нарисовать схему блока по отдельности, а затем объединить их.
  6. При наброске рекомендуется использовать прозрачную кальку и цветные ручки для рисования (например, провод заземления, силовой кабель, сигнальный кабель, компонент). При изменении непрерывно расширяйте цвет, чтобы сделать рисунок внешне узнаваемым, и быстро анализируйте схему.
  7. Разработчики должны владеть элементами некоторых схем и классическими методами рисования (такими как выпрямительные мосты, схемы со стабилизацией напряжения, операционные усилители и цифровые интегральные схемы). Эти единичные схемы легко рисуют систему графа схемы, что может улучшить навыки рисования.
  8. При рисовании принципиальной схемы найдите принципиальную схему аналогичных продуктов для справки и получите вдвое больший результат, затрачивая вдвое меньше усилий.

Принципиальная схема печатной платы Символ.

Какие символические элементы включены в схему печатной платы?
Символы цепей электронных компонентов – это символы или рисунки электронных компонентов или символы или пиктограммы, используемые для представления схематических схем электрических и электронных компонентов и оборудования электронных схем. Хотя эти символы могут различаться в разных странах/регионах, IEC и ANSI разработали несколько общих стандартов для обозначения электронных компонентов. Эти символы электрических и электронных цепей объясняют, как эти цепи соединены. 

Резисторы

Резисторы могут быть представлены двумя разными способами, как показано ниже. Дизайнеры должны следить за согласованностью используемых символов. Единицей сопротивления является ом, обозначаемый символом «Ом», который иногда заменяется буквой «Е». Разработчик должен обеспечить последовательное представление единиц измерения во всем проекте. Дизайнеры должны ввести всю необходимую информацию о компоненте в инструмент проектирования. 

Resistors

Поляризованные и неполяризованные конденсаторы

Конденсатор имеет два вывода: положительный и отрицательный. Неправильная полярность клеммы конденсатора может привести к взрыву. На следующем рисунке показан символ емкости в стандарте IEEE. Дизайнер должен гарантировать, что PIN-код, присвоенный изображению, точно соответствует формату оттиска. 

capacitors

Транзисторы

Транзистор представляет собой полупроводниковый прибор с тремя выводами, состоящий из базы, коллектора и эмиттера. Разработчики всегда должны обращаться к таблицам данных компонентов при сопоставлении макетов выводов и посадочных мест с символами схемы. При создании символов необходимо ввести изображение ценного компонента для дальнейшего использования или когда детали устаревают и должны быть заменены.

Transistors

Op-amp

Очень важно создавать символы операционных усилителей в соответствии со стандартами IEEE. Многим проектировщикам не хватает понимания и опыта работы со схематическими инструментами CAD, и они часто рисуют операционные усилители, исходя из удобства. Предлагается поставить все входные контакты на очищенные, а все выходные контакты на правильные. Точно так же контакты питания и заземления можно разместить сверху и снизу соответственно. Дизайнеры должны быть осторожны при переворачивании или изменении направления символов, так как положительные и отрицательные полюса, скорее всего, поменяются местами. 

Op-amp

Неоднородный схематический символ

Некоторые сложные устройства называются гетерогенными компонентами, например FPGAs, память и микропроцессоры. Эти компоненты имеют много типов контактов, таких как линии данных, адресные линии ввода/вывода, линии управления и шнуры питания. Для ясности и удобочитаемости дизайнеры должны создавать в пакете несколько компонентов. 

Символы питания и земли

Символы источника питания и заземляющие контакты показаны ниже. Поскольку на плате может быть отрицательное напряжение, используйте символ «+» для обозначения напряжения. Разработчики должны следовать стандартной и надежной традиции говорить об уровнях напряжения и их поперечных сегментах внутри кремния. 

Power and ground symbols

Контрольный список проверки схемы печатной платы.

Когда мы делаем дизайн печатной платы (PCB), нам нужно проверить все элементы в списке схем платы в сочетании с DFM. Нам часто требуется инженерная оценка для выбора размера платы, стоимости, тестируемости и технологичности. Вот список: 

  • Разработчик должен проверить PIN-код и метку каждого элемента, связанного с таблицей.
  • Разработчик должен проверить все поляризованные компоненты на полярность.
  • Проверьте, не перекрываются ли этикетка и PIN-код.
  • Проверьте контакты базы, коллектора и эмиттера для всех транзисторов с таблицей данных.
  • Проверьте значение, контрольный индикатор и положение компонента.
  • Убедитесь, что схематическая запись доступна (MPN, имя поставщика, номер детали поставщика).
  • Проверьте внешний коннектор.
  • Найдите межтабличные ссылки.
  • Все интегральные схемы проверяются на развязывающую емкость, а заземляющие выводы разделяются в соответствии с типом сигнала (аналоговый, цифровой, сигнальный, земля).
  • Спецификация проверить количество и номер детали.

pcb schematic inspection checklist

Как преобразовать печатную плату в принципиальную схему?

Процесс преобразования печатной платы в схему является обратным проектированием. Это может быть многоуровневая подготовка, сосредоточенная на исследовании печатных плат, обратной проверке и разработке инновационных разработок. Этот процесс в основном используется для определения и анализа принципов проектирования, лежащих в основе продукта. Наиболее распространенный метод обратного проектирования печатной платы включает в себя разборку образца печатной платы и последующий ее анализ. Реверс-инжиниринг печатной платы заключается в создании исходного чертежа, сканирования или фотографии печатной платы, а затем их загрузке в соответствующее программное обеспечение и программы реверс-инжиниринга. После загрузки создайте макет печатной платы и используйте его для создания схемы. 

  • Шаг 1. Нарисуйте, отфильтруйте или сфотографируйте печатную плату для подготовки изображения
    Первым шагом в обратном проектировании печатной платы является рисование, сканирование или фотографирование печатной платы. Вам нужно сделать снимки с темным фоном и сфотографировать обе стороны печатной платы.
  • Шаг 2. Загрузите изображения
    Сделав фотографию, вы можете загрузить ее в программу реверс-инжиниринга. Перед загрузкой изображения вручную обрежьте изображение, чтобы на картинке была видна только печатная плата.
  • Шаг 3. Создайте макет
    После загрузки изображения в программу обратного проектирования печатных плат необходимо построить 3D-макет печатной платы. Схема печатной платы показывает, как устроено распределение электромагнитного поля системы и как ведет себя схема. Он также предлагает другие части, которые не могут быть показаны на схеме, такие как компоненты, проводящие элементы, расположение проводов и плоскость каждого слоя.
  • Шаг 4. Создание схемы
    Следующим шагом является получение схемы печатной платы. Когда вы создаете схему печатной платы, вы можете видеть все компоненты каждой схемы и платы. Чертеж обычно представляет собой двумерный сборочный чертеж САПР. Когда схема создана, нужно соединить стороны печатной платы, расположить дорожки и символически пометить элементы.

schematic

Команда инженеровJHDPCB имеет богатый опыт в проектировании печатных плат и управлении производственным процессом. Хотя в настоящее время мы не предоставляем индивидуальные услуги по проектированию печатных плат. Но это все же может помочь клиентам провести строгую проверку технологичности конструкции печатной платы, чтобы помочь клиентам снизить количество ошибок и стоимость. Для получения дополнительной информации о дополнительных услугах по проектированию и производству печатных плат, пожалуйста свяжитесь с нами. JHD предоставит лучшее решение для вашего проекта печатной платы благодаря нашему богатому опыту и профессиональному отношению. 

Получите расчет стоимости печатной платы прямо сейчас

Откройте высококачественные услуги по производству печатных плат в JHDPCB

Leave a Comment