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画好原理图的技巧

时间:2023-01-02 20:00:00 np0瓷片电容器cim05u221nc磁珠电感275v2uf电容

不仅代码可读,原理图也可读。很多时候,原理图不仅是给自己看的,也是给别人看的。如果可读性差,会带来一系列的沟通问题。因此,我们应该养成良好的习惯,制作标准化的原理图。
此外,优秀的原理图还将考虑可测性、可维护性、BOM表归一化等。
1 、分模块
在这里插入图片描述

如上图所示,用线将整个原理图划分为区域,并将功能描述写在每个区域,如电源、STM32等。
这使得人们对整个原理图有了更清晰、更快的理解,在调试和维护过程中也很容易根据问题找到电路。
2 、标注关键参数

如上图所示,标注最大输出电流,方便他人在修改电路时知道电源是否能带来负载。
还可以写其他参数,如输入电压范围、适用温度范围,甚至数字电路中的真值表。
3 、电阻/电容/电感/磁珠注释
电阻

如上图所示,每个电阻都写有电阻值和精度。对于大功率电阻,也可以写功率,根据具体情况灵活灵活。
一般来说,开关电源上的采样电阻和运放电路上的电阻需要1%,上下拉电阻应为5%。
注:不建议将这里的阻值写成102,直接写成1K。尽量不要让别人做这个转换,或者别人不会计算。
电容

如上图所示,每个电容都写有容值和耐压性。对于高精度电容器,也可以写精度或材料。
例如,瓷片电容器的材料是X7R、Y5V、NP0等。
注:不建议将这里的容值写成105,直接写成1uF。
电感

如上图所示,电感值和饱和电流写在每个电感上。
磁珠

如上图所示,每个磁珠都写上电阻值和相应频率。
其它元件
其他部件也类似于电阻和电容器,如晶振8MHz 50ppm等等,举一反三。
4 、可维修性

如上图所示,增加L1电感,维修时可断开,更容易排除故障。电感、磁珠或0可用于这里R电阻取决于具体情况。
但也有特殊情况,如果负载特别大,需要串入的元件功率很大,成本增加太多,也不值得,此时,不能添加。
假如后面是QFP64包装等芯片,功率相对较小,可以串入元件,因为QFP焊接不良的情况会比较多。
5、 BOM表归一化
BOM表是材料清单,尽量减少材料的种类,可以减少买家的工作量,也可以减少生产中的许多问题。

这里有两个上拉电阻,一个4.7K,一个10K,如果这个阻值影响不大,可以合并为10K。
去耦电容也是类似的操作,要举一反三。
6 、电源和地面符号

如上图所示。对于双电源系统,正负号应写在电源符号上,单电源系统只能写正号。
但千万不要用VCC,否则别人看的时候要观察几V供电。

如上图所示,只使用一个地平面GND。如果有数字和模拟,则使用AGND、DGND。
还有一些系统,如视频地、音频地等。,使用不同的符号。
注意:不要把GND隐藏这些网络名称很容易出问题。
7、 测试点

如上图所示,增加了测试点。测试点是圆形的pad,裸铜的。
在一些QFP、BGA、QFN对于包装芯片,有些引脚很难用示波器测量,此时可以增加试点,操作方便。
8 、网络标号

如上图所示,PC7、PC6是接OLED12864的IIC接口。这里的网络标号增加了OLED前缀可以减少网络标号的冲突,增加可读性。同样,连接温度传感器的网络也可以写DS18B20_DATA,在网络标号上添加了元件名。其它芯片也是如此。
大写字母用于所有网络标号。
9、 容错性/兼容性
在设计初期或无意中,或工期过快,没有太多时间研究电路上的连接是否正确。
一些预留电路可用于提高整板的容错性。

如上图所示,假设工程师不确定RX对TX还是RX对TX这两种接法可以用四个电阻来实现。(NC为不接)
焊上R11和R14,不焊R12和R13时,是RX对RX,TX对TX的接法。
不焊R11和R14,焊上R12和R13时,是RX对TX,TX对RX的接法。
调试通过后,去掉四个电阻,连接正确的连接方法。这样既能保证工期,又不会出错。
如果板子不确定使用,STM32的F103还是F407,此时可做成兼容设计。

如上图所示,0可以放置在圆圈中R电阻,使用F103时,把0R焊接,电容不焊接。F407点,焊接电容,0R不焊。
当然也可以预留其他电路,举一反三。
10、 NC、NF
经常出现在原理图上NC和NF如下图所示,两个字符意味着不连接或不焊接。

NC=Not connect 不接。
NF=Not Fix 不安装。
当然,NC也可以说是normal close常闭,多用于继电器和接触器。
根据具体情况进行识别。
11 、版本变更
很多时候,一个电路不是一个版本就成功的。它会经历很多版本,每个版本都有变化。此时,应清楚标记。

如上图所示,明确指出,V2版本把C12改成10uF,以防出现问题,容易追溯。
12、 悬空引脚

还要画悬空引脚X。
13、 可扩展性
很多时候,需求是不断变化的。如果只是为了当前的需求而设计,一旦未来发生变化,就要重新打板。
因此,有必要增加一些预留的引脚和电路,以快速验证整个板的功能是否满足新的需求。如下图所示,预留了一些IO口。

14 、防呆
有一些接口是不防呆的,也就是存在两种或多种接法。

如上图所示,4P杜邦线(合在一起,没有分开的),有两种接法:

  • 红黑白黄
  • 黄白黑红

然后,该座子在原理图上是上图所示的定义,那么会有一种接法导致电源接反,可能会烧坏元件。

如果原理图是设计成这样,则不会烧坏元件,因为3.3V电源也就加在GPIO口上而已。相关文章推荐:盘点优秀PCB工程师的好习惯。
要做防呆,可以使用防呆的座子,如:USB座、航空接口等。
也有另一种方法,对称设计法。

如上图所示,引脚的排列是对称的,也就是无论怎么接,都是没问题的,只是成本会有所增加。
还有一种方法适用于直流电源的接口,一般是门禁系统用的多。

如上图所示,增加一个整流桥,不管+13.4V和PGND怎么接,在1、3引脚上都能产生正确的+12V和GND。
当然,这种方法也要考虑成本和功耗等。
15、 信号的流向
一些模拟电路,需要标明信号的流向。

如上图所示,标明了定向耦合器中的信号流向。
16 、PCB走线建议
如果PCB不是你画的话,可以在原理图上标明PCB的走线规则或者建议。

如上图所示,标明了一对差分线在PCB上的处理方法。
17 、不使用\表示取反
一旦用了“\”,就有可能被wire挡住,然后看不到,从而导致网络可能连接不正确。
可以考虑用“#”来表示取反。

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