Looge PCB-skeem: Aheladisaini alused

Sissejuhatus
Trükkplaat (PCB) asub peaaegu kõigi kaasaegsete elektroonikaseadmete südames, alates nutitelefonidest ja arvutitest kuni tööstusjuhtimissüsteemideni ja meditsiiniseadmeteni. PCB-skeem ahelate disaini mahtplaatide disainis , kujutades välja igat elektrilist ühendust, signaali liikumist ja komponentide seost, mis saab lõpptootes tegelikkuseks. Tugeva ja selge skeemjoonise loomine on oluline mitte ainult innovatsiooni ja funktsionaalse edukuse jaoks, vaid ka veaparandamise, tootmise ja kvaliteedikontrolli jaoks trükkplaatide PCB valmistamine protsessi.
Miks alustada PCB-skeemide disainiga?
PCB-projekt algab alati hoolikalt koostatud skeemiga. See skeemdiagramm pakub loogilist esitlust elektroonilise ahela disainist, üksikasjalikult kõigest — alates toite- ja maandusjaotusest, võrgu märgistusest ning komponentide sümbolitest kuni signaalivoolu süstemaatilise korralduseni. Elektroonilise disaini automatiseerimise (EDA) tööriistad —nagu OrCAD, Altium Designer, KiCad ja EasyEDA—võimaldavad neid keerukaid disaine digitaalselt fikseerida, lootes aluse järgnevatele protsessidele nagu PCB paigutuse , võrgiloendi kinnitamine , ja lõpuks, PLO kokkupanek .
Mis on skeemdiagrammi tähtsus?
- Kujundab hästi struktureeritud ahela — moodustab disaini ja veaparanduse raamistiku.
- Oluline koostööks inseneride, tehnikute ja tootjate vahel.
- Juhtimine tootmise ja remondi jaoks edaspidiseks.
Peamised elemendid trükkplaatide skeemil
- Elektroonilised sümbolid : Takistid, kondensaatorid, integreeritud ahelad jne.
- Ühendused / juhtmed : Elektrilised ühendused ja signaalide suund.
- Sildid/võrgunimed : Selgete ja eristatavate signaalide jaoks.
- Toite/maanduse sümbolid: Selgelt märgistatud toite- ja võrdluspunktid.
- Komponentide tähised: vastavalt IEEE standarditele.
Juhtplaatide skemaatiliste diagrammide koostamise juhised
Hoolikalt struktureeritud trükkplaatide skemaatiline diagramm on usaldusväärse tootearenduse alus, tagades selguse, tootmiskõlbulisuse ja koostöö tõhususe. Allpool on toodud põhilised juhised professionaalse skemaadi disaini jaoks:
Vali sobiv lehe suurus
Valige lehe mõõtmed, mis sobivad ahela ulatuse ja keerukusega – vältige lihtsate ahelate ülekoormamist või ruumi raiskamist liiga suurtele lehtedele. See tagab loetavuse ja dokumentide haldatavuse tasakaalu.
Nimetage lehed tähestikulises järjekorras
Jagage mitmelt lehelt koosnevad skeemid loogiliselt funktsionaalsete moodulite kaupa ja nimetage lehed tähestikulises järjekorras. See lihtsustab navigeerimist ja ristviiteid.
Rakendage viitereasüsteem
Lubage režiim, mis võimaldab komponentide, ühendusjoonte ja sümbolite ühtlase joondamise. See lihtsustab ühenduste marsruutimist, tagab visuaalse järjepidevuse ning võimaldab täpsemaid ristviiteid projektiülevaatel.
Kaasake jaluses tiitliriba
Lisage iga lehe alumisse osa standardiseeritud tiitliriba, mis sisaldab olulist metaandmeid: lehe suurus, dokumendi revisjoni number, unikaalne dokumenditunnus, disaineri nimi/kontakt, projekti kuupäev ja ettevõtte logo. See parandab jälgitavust ja professionaalsust.
Lisage olulised märkused/kommentaarid
Manusta olulised klahiannotatsioonid disaini kohta: hüpikute konfiguratsioonid, PCB paigutuse piirangud, testimispunktide asukohad või erikomponentide nõuded. Selgita mitteilmsed loogikavood vältimaks valesti tõlgendamist.
Kaasa revideerimisajalugu
Hoia pidada revideerimisajaloo jaotist muudatuste jälgimiseks. See tagab vastutuse, lihtsustab versioonihaldust ja toetab kvaliteedinõuetele vastavust.
Kaasata sisukord
Mitmepooliste või keerukate projektide puhul lisada sisukord, kus on loetletud lehekülje pealkirjad, funktsionaalsed moodulid ja vastavad leheküljenumbrid. See võimaldab kiiret navigeerimist ja parandab dokumentide kasutajasõbralikkust meeskondadele.
Kasuta plokkdiagrammi disainimoodulite jaoks
Alusta üldise plokkdiagrammiga, et esitada peamised funktsionaalsed moodulid ja nende ühendused. See annab ülevaate süsteemiarhitektuurist ja signaalivoolust.
Illustratsiooni signaalivoolu riststruktuurse disainiga
Võtke kasutusele hierarhiline disain keeruliste ahelate dekompileerimiseks: kasutage süsteemimoodulite jaoks ülemisi blokke ning detailsemate ahelate jaoks madalamatasemelisi lehti. See selgitab moodulivahelisi ühendusi, vähendab segadust ja lihtsustab disaini korduvat täiendamist.
Kasutage standardseid komponentide viitetähiseid
Järgige IEEE/IPC standardeid komponentide märgistamisel: R (takisti), C (kondensaator), U (integreeritud lülitus), D (diood), Q (transistor) jne. Järjepidevad viitetähised kõrvaldavad segaduse ja tagavad ühilduvuse tööstusvarustusega.
Looge komponentide sümbolid standardteekidest
Kasutage sümbolite loomiseks ametlikke või tööstusharust tunnustatud komponentide teekisid. Vältige kohandatud sümboleid vaid siis, kui see on vajalik – standardimine tagab järjepidevuse kõigi disainide vahel ja vähendab veaohtu.
Vähendage ebavajalikke võrguühendusi
Minimeerige ülearused ristmikud, hõljuvad võrgud või kasutamata ühendused. Kasutage korduvate ühenduste puhul otseste juhtmete asemel võrgusildisid, et parandada loetavust ja lihtsustada disaini muutmist.
Säilita loetavus komponentide paigutamisel
Paiguta komponendid loogiliselt ja välti ülekoormatust. Korralik paigutus lihtsustab üleminekut PCB-plaanile ja parandab disaini läbivaatamise tõhusust.
Paiguta kristalliga ühendatud komponendid lähedale
Aseta kristallid, kristallgeneraatorid ning nendega seotud kondensaatorid/takistid võimalikult lähedale MCU kella sisestele. See vähendab signaalihäireid, lühendab juhtmete pikkust ja parandab kella signaali terviklikkust.
Käivita DRC disaini terviklikkuse hindamiseks
Käivita automaatne disainireeglite kontroll (DRC) skeemidesigni tarkvaras, et tuvastada vigu, nagu ühendamata pinnid, lühised või sobimatud komponendimääramised. Kõrvalda kõik DRC-rikkumised enne üleminekut paigutusele.
Kontrolli võrgud käsitsi potentsiaalsete vigade elimineerimiseks
Täienda DRC-d käsitsi võrkude kontrolliga: kontrolli ristipidi kõiki toitevõrke, signaaliradu ja komponentide ühendusi. See aitab tuvastada peenemaid vigu, mida automaatsetel tööriistadel võib jäädagi.
Genereeri täielik BOM
Koostage täielik materjalide nimekiri (BOM), mis sisaldab olulisi detaile: komponentide viitenumbreid, koguseid, väärtusi, tootja osanumbreid (MPN), tarnija teavet ja jalgimarkuseid. Täielik BOM kiirendab hankimis- ja tootmisprotsesse.
Kasutusjuhised Kingfieldile:
- Kohandage tiitliriba ja versioonilugu vastavaks Kingfieldi sisemisele dokumentatsioonistandards.
- Turundus- või tehnilise dokumentatsiooni jaoks kombineerige see juhend skemaatiliste näidetega, et suurendada praktilisust.
- Kohandage juhiseid sektorispetsiifiliste nõuete jaoks, lisades vastavusnõuetele viitavad märkused.

Kuidas luua efektiivne trükkplaat (PCB) skemaatiline diagramm
Efektiivne PCB-skemaadi disain: Lühike juhend
- Selgitage eesmärgid : Määrake rakendus, funktsionaalsed plokid ja piirangud.
- Valige tööriistad : Kasutage Altiumi/KiCadi/Eaglet ühilduvuse ja komponentide teegi toetuse tagamiseks.
- Standardiseerige komponendid :
-
- Kasutage kinnitatud tootja sümbolite/jalajälgi.
- Nimetage kujul "U1_MCU_STM32F4"; lisage väärtused, pakendid, SPN-d.
-
- Rühmitage funktsionaalsed plokid loogiliselt; vähendage juhtmete ristumisi.
- Rakendage hierarhiline disain keerukate PCBde jaoks.
-
- Kontrollige jalade asukohti andelehtede vastu; lisage kaitseahelad.
- Järgige standarditele IPC-2221/ISO 13485/IATF 16949; märkige kriitilised võrgud.
-
- Kaasa lülitusmärgid, olulised lülituse märkused, pealkirjaplokk.
- Integreeri detailne materjalide nimekiri (BOM).
-
- Enesekontroll/kaaslaste ülevaatus; simuleeri kriitilisi lülitusi; kinnita võrgunimekiri.
- Edastamine paigutuseks : Ekspordi võrgunimekirjad/materjalide nimekirjad/Gerber-failid; suhtle kriitiliste nõuete kohta.
Printimisektahvli skeemide tähtsus printimisektahvli disainimisel
- Alusjoonistus : Teisendab elektroonilised nõuded teostatavaks disainiloogikaks, juhendades komponentide valikut, ühendusi ja paigutust.
- Vea Ennetamine : Kinnitab ahela terviklikkuse juba alguses, vähendades lühiseid ja funktsionaalseid rikkeid tootmisel.
- Ristmeeskondlik Koostöö : Ühendab insenerid standardiseeritud suhtlusaluse kaudu.
- Reguleerimisnormide vastavus : Võimaldab kooskõla tööstusstandarditega dokumenteeritud disainitõde kaudu.
- Veaparandus ja Hooldus : Lihtsustab probleemide diagnoosimist ja pärast tootmist teostatavaid remonte.
- Tehniline Materjalide Nimekiri ja Ostmine : Genereerib otse täpse materjalide nimekirja (BOM) komponentide andmetega ostuks.
- Skaleeritavus ja Iteratsioon : Toetab hierarhelist disaini keerukate PCBde jaoks ning lihtsustab versioonide uuendamist.
- Kulukontroll : Vähendab ümberöötlemise kulusid, tuvastades disainivead varakult, vältides kallist tootmisprotsessi kordamist.
PCB-skeemide disainiprotsess: Samm-sammult
PCB-skeemide disainiprotsess järgib loogilist, järjestikust töövoogu, et tagada täpsus, vastavusnõuete täitmine ja suumne üleminek füüsilisele PCB paigutusele. Iga samm toetub eelmisele, selgete tulemuste ja kvaliteedinäitajate kontrollpunktidega:
Määratlege disaininõuded
See alusetai nõuab ristfunktsionaalset kokkulepet, et vältida ulatuse laienemist ja disaini ümberöötmist. Alustage dokumenteerimisega:
- Elektrilised spetsifikatsioonid : Sisendi/väljundi pingeulatus, töövoolu piirangud, signaalide sagedused ja müraimmuunsusnõuded.
- Toitearhitektuur : Selgitage välja toiteallikad, pinge reguleerimise vajadused ja toitejaotus.
- Signaalide nõuded : Tuva välja signaali tüübid, sideprotokollid ja kriitilised signaalipiirangud.
- Mehaanilised ja keskkonnapiirangud : PCB suuruse/kuju piirangud, töötemperatuuri vahemik ja usaldusväärsuse standardid.
- Järgimise nõuded : Regulatiivsed nõuded, mis mõjutavad skeemi disaini.
Koostage plokkskeem
Teisendage DSD kõrgtasemeliseks plokk-skeemiks, et visualiseerida süsteemi arhitektuuri. Põhietapid:
- Tuva välja funktsionaalsed moodulid : Jaotage süsteem tuumaplokkideks.
- Määratlege ühendused : Kasutage nooli signaali/toitevoolu näitamiseks plokkide vahel. Märgistage kriitilised võrgud.
- Lihtsusta keerukust : Mitmepoodiliste süsteemide puhul rühmitage seotud plokid. Kasutage selguse huvides standardseid sümboleid.
- Kinnitage sidusrühmadega : Vaadake plokskeem üle nõuete täieliku katvuse kinnitamiseks ja tehke kohandused enne üksikasjaliku projekteerimise alustamist.
Skeemi loomine
Kasutage professionaalset CAD-tarkvara, et realiseerida plokskeem üksikasjalikuks skeemiks. Järgige neid parimaid tavaõigusi:
- Seadke projekti parameetrid : Seadistage lehe suurus, võrgusüsteem ja disaini mallid enne töö alustamist.
-
Komponentide paigutamine :
- Kasutage standardteegisid komponentide paigutamiseks – vältige kohandatud sümboleid, kui see pole täiesti vajalik.
- Rühmitage komponendid funktsionaalsete moodulite kaupa ja paigutage need loogilise signaalivoolu järgi.
- Hoidke kriitilised komponendid ligipääsetavaks tulevikuks täiendavateks märkusteks ja ristviitedeks.
-
Võrgu marsruutimine :
- Kasutage võrgu joondamiseks ja segaste, üksteise üle kattuvate juhtmete vältimiseks võrgusüsteemi.
- Asendage pikad, ülearused juhtmed võrgusilditega.
- Hierarhiliste konstruktsioonide puhul looge ülemine taseme leht plokkide sümbolitega ja ühendage seejärel iga plokk alumise taseme lehega, mis sisaldab üksikasjalikku ahelat.
- Ristviited : Kasutage tarkvara võimalusi komponentide ühendamiseks mitmeleheküljeliste skemaatikate vahel ning veenduge, et kõik ühendused oleks täielikud.
Lisage komponendi andmed
Rikastage skemaatikat tootmise, hankimise ja veaparanduse jaoks kasutatava teabega:
- Viitenimed : Määrake järjepidevalt IEEE-standardi sildid (vastavalt punktile 4.10). Vältige duplikaat- või mitteametlikke tähiseid.
-
Komponendi väärtused ja andmed : Määrake täpsed parameetrid:
- Takistid: Väärtus (10kΩ), tolerants (±1%), võimsuskoormus (0,25 W), pakend (0402).
- Kondensaatorid: Väärtus (10 µF), pinge (16 V), dielektrikum (X5R), pakend (0603).
- Integreeritud ahelad: Osanumber (STM32F407VG), jalgujuhe (DIP-40) ja peamised andmed (32-bitine ARM Cortex-M4).
- Tootja ja PCB-jalusetaoline andmed : Kaasake tootja osanumbrite (MPN), andmelehtede linkide ja trükkplaatide jaluse tähised.
- Märkused : Lisage märkused erinõuetest.
- See teave tagab, et skemaatiline joonis oleks „tootmisvõimeline“ ning vähendab vigu komponentide hankimisel ja paigaldamisel.
Teosta elektrireeglite kontroll (ERC)
ERC on automaatne valideerimissamm, mis tuvastab skemaatilisi vigu enne ülemineku loomisele. Järgi järgmist protsessi:
- Seadista ERC reeglid : Määra tarkvaraspetsiifilised reeglid, mis vastavad sinu projekteerimisnõuetele.
- Käivita ERC : Käivita kontroll ja loo aruanne, mis sisaldab rikkumisi.
-
Kõrvalda rikkumised :
- Kriitilised vead: Lahenda kohe.
- Hoiatused: Vaata üle ja kõrvalda, kui mõjutavad.
- Teabeinfo: Dokumenteeri tulevikuks.
- Käivita ERC uuesti : Korrake, kuni kriitilised veateated on kadunud. Komplekssete konstruktsioonide puhul viige läbi ka manuaalne ülevaatus koos ERC-ga, et tuvastada äärjuhtumid.
Genereeri võrguloend
Võrguloend on tekstipõhine fail, mis määratleb kõik komponendid, nende jalad ja neid ühendavad võrgud – see toimib sildena skeemi ja paigutuse vahel. Peamised sammud:
- Vali võrguloendi vorming : Valige vorming, mis on ühilduv teie PCB paigutusprogrammiga.
- Genereeri võrguloend : Kasutage CAD-tarkvara võrguloendi eksportimiseks – veenduge, et kõik komponendid, väärtused ja ühendused oleksid kaasatud.
-
Kontrolli võrguloendi täpsust :
- Võrrelge valitud komponente ja võrke skeemiga, et kinnitada, et ühendusi ei puudu ega ole valesti ühendatud.
- Veenduge, et viitenumbrid, osanumbreid ja jalajäljed vastaksid skemaatikale.
- Parandage võrgunime veateated : Parandage probleemid, nagu "Määratlemata komponent" või "Vigane võrgunimi", enne importimist asukoha tarkvarasse.
- Puhas ja täpne võrgunimi on oluline, et vältida asukohavigu ja vähendada PCB parandustöid.
Üleminek PCB asukohale
Viimane samm skemaatilise disaini loomisel on ettevalmistus asukoha jaoks – tagamaks sujuv üleandmine PCB disainimeeskonnale. Põhitoimingud:
- Pakkige skemaatilised materjalid : Koguge lõplik skemaatika (kõik lehed), ERC raport, võrgunimi, BOM (punkti 4.17 järgi) ja disaini märkmed ühte projektipaketti.
- Jagage asukoha piiranguid : Jaga olulised nõuded asukoha meeskonnaga.
- Sobitage disainireeglid : Kinnitage paigutuse disainireeglid, mis põhinevad skemaatiliste piiranguteel.
- Üleandmine ja koostöö : Kasutage versioonihaldustööriistu failide jagamiseks ja tagasiside tsükli loomiseks – vastake kiiresti paigutusele spetsiifilistele küsimustele.
- Paigutusmeeskond kasutab komponentide paigutamiseks ja juhtmete trassimiseks võrgunimekirja, viidates skemaatilisele kavale, et tagada disainieesmärgi järgimine.

Kuidas lugeda trükkplaatide skemaatilisi jooniseid
Trükkplaatide skemaatiliste jooniste lugemine nõuab nende visuaalse keele, loogilise struktuuri ja peamiste elementide mõistmist. Allpool on samm-sammuline juhend, kuidas jälgida teid ja dešifreerida komponente montaaži, veaparanduse ja pöördkonstrueerimise jaoks.
Toite-, maandus- ja signaallühiste jälgimine
Skemaatilised joonised on korraldatud kolme põhitüüpi teede ümber – omandage need, et suudaksite liikuda ükskõik millise disainiga:
Toiteahjade jälgimine
Vooluringid tarnivad energiat kõigile komponentidele – alusta siit, et mõista ahju „eluks vajalikku“:
- Tuva välja toiteallikad : Leidke sisendtoite komponent.
- Jälgige pinge reguleerimist : Jälgige voolu allikast pingeregulaatorini, mis teisendavad sisendpinge kasutatavateks tasemeteks. Pange tähele filtrikomponente, mis vähendavad müra.
- Kaardista toitejaotus : Jälgige reguleeritud toitevõrke, sensoreid (U3) ja LED-lampide (D1-D3).
- Kontrollige dekopeerivaid kondensaatoreid : Otsige väikese mahtuvusega kondensaatoreid, mis on ühendatud toitevõrgu ja maanduse vahel IC-de lähedal – need stabiilseks pingeks ja filtreerivad müra eraldi komponentide jaoks.
Toite- ja maandusjuhtmete jälgimine
Maa (GND) on kõigi signaalide ja toite jaoks viitenpunkt – oluline ahela stabiilsuse jaoks:
- Tuvastage maa sümbolid : Schemaatilistes diagrammides kasutatakse standardseid sümbolite:
- Digitaalne maa: Pidev joon.
- Anaaloogmaa: Kolmnurkne sümbol.
- Korpuse maa: Sümbol maapinnaga.
- Jälgige maaliite : Veenduge, et kõik komponendid oleksid maandatud. Vältige "ujuvaid" komponente – need põhjustavad ebaühtlast käitumist.
- Pange tähele maaliitude eraldamist : Segatsignaalsete ahelate puhul koonduvad anaaloog- ja digitaalmaa tihti ühte punkti, et vähendada ristmõju – jälgige seda koondumist, et mõista müra vähendamist.
Signaalide jälgimine
Signaaliühendused edastavad andmeid või juhtsignaale komponentide vahel – jälgige neid, et mõista ahju toimimist:
- Jälgige signaalide liikumist : Jälgige ühendust sihtkohta – ühendub MCU pin 6 analoog-digitaal teisenduseks. Pange tähele vahepealisi komponente.
- Jälgige juhtsignaale : Tuvastage signaalid, mis lülitavad komponendid sisse/välja.
- Mitmepooliste skeemide navigeerimine : Kasutage sisukorda ja ristviiteid signaalide jälgimiseks erinevate lehtede vahel.
Viitenimede tõlgendamine montaaži ja veaparanduse jaoks
Viitenimed on komponentide "nimed" – nende valdamine on oluline skeemide praktiliseks kasutamiseks:
Standardviidetähistuse eesliited
Pea meeles neid IEEE-standardi eesliiteid, et komponentide tüüpe kiiresti tuvastada:
|
Eesliide
|
Komponentide tüüp
|
Näidis
|
Peamine funktsioon
|
|
R
|
Takisti
|
R5
|
Piirab voolu, jagab pinge
|
|
C
|
Kondensaator
|
C8
|
Salvestab laengut, filtreerib müra
|
|
U
|
Integreeritud ahel (IC)
|
U3
|
MCU, regulaator, andur
|
|
D
|
Diode
|
D2
|
Blokeerib tagurpidi voolu
|
|
Q
|
Transistor
|
Q1
|
Tugevdab signaale, lülitab ahelaid
|
|
J
|
Ühendus
|
J4
|
USB-pordi, sensori liidese ühendus
|
|
L
|
Induktor
|
L3
|
Hoiab energiat, filtreerib AC-signaale
|
|
SW
|
Vaheta
|
SW1
|
Kasutaja sisend (nupp, lüliti)
|
|
F
|
Süütid
|
F1
|
Kaitseb ahelat ülekoormuse eest
|
Disainaatribuutide kasutamine montaažil
Prindiple paigaldamisel kujutavad disainaatribuudid skemaatilisi komponente vastendades neid füüsiliste prindiplaadi jalgadele:
- Leia komponendid : Schematil leidke disainimärge ja märkige selle väärtus (10 kΩ) ja pakend.
- Sobitage pliitsiga : Füüsilisel pliitsil leidke setiprintsilt "R10" ja paigaldage vastav 10 kΩ 0402 takisti.
- Kontrollige BOM-i vastavust : Kontrollige disainimärke BOM-i suhtes, et tagada õige komponendi hankimine.
Disainimärkide kasutamine veaparandamiseks
Disainimärgid lihtsustavad ahjude veaparandamist:
- Leidke vigased komponendid : Kui andur ei tööta, leidke selle disainimärge (U3) schematil ja jälgige selle toite- ja maandusjuhtmeid – kasutage multimeetrit, et kontrollida, kas toide on olemas U3 kontaktis 1.
- Kontrollige signaalirajad : Kui side ebaõnnestub, jälgige UART_TX juhet mikrokontrolleri U2 pinult 7 ühendusliidest J4 pinu 3 — kontrollige katkiseid juhtmeid või valede komponentide väärtusi.
- Andmelehtede ristsagedus : Kasutage komponendi osanumbrit (BOM-ist), et hankida selle andmeleht — kontrollige piniühendusi vastavalt skeemile.
Peamised näpunäited keeruliste skeemide lugemiseks
- Alustage plokkskeemiga : Kasutage üldist plokkskeemi oma positsioneerimiseks enne detailsemate ahelate uurimist — tuvastage tuumamoodul ja liikuge sealt edasi.
- Kasutage märkmeid : Pange tähele märkuseid, mis selgitavad mitteilmselge loogikat.
- Rühmitage komponendid funktsiooni järgi : Mõttes klastreerige komponendid sama disainitähisega, et paremini mõista alamahelaid.
- Harjutage lihtsate skeemidega : Alustage lihtsate ahudel, et omandada tee jälgimise ja tähistuse äratundmise oskused, enne kui liikute keerukamate lahenduste juurde.
Erinevus PCB-skeemi ja PCB-lauendi vahel
Võrdlusetabel
|
Aspekt
|
Skeem
|
Koostis
|
|
Eesmärk
|
Loogilised ühendused
|
Füüsiline realiseerimine
|
|
Vaata
|
Abstraktne/sümboliline
|
Geomeetriline plaatidel
|
|
Fokus
|
Funktsioon, signaali liikumine
|
Paigutus, marsruutimine
|
|
Etapp
|
Esialgne disain
|
Järgib skemaati
|
|
Tootmine
|
Ühendusloend, materjalide nimekiri (BOM)
|
Gerber, puurimisfail, silkeprindifail
|
|
Kontrollimine
|
Elektriline reegelkontroll (ERC), disainireeglite kontroll (DRC)
|
Disainireeglite kontroll (DRC), tootmiskontrollid
|
|
Tulemus
|
Disaini selgus
|
Valmis tootmiseks/fabrikatsiooniks
|
Sammud skemaadilt paigutusele üleminekuks
Määratlege plaadi kontuur ja kihtide ülesseadmine
Seadke PCB mõõtmed; valige kihtide arv (2/4/6+) ja materjal; määrake vase paksus ja dielektrilised omadused.
Komponentide paigutamine
Paigutage funktsiooni kaupa, eelistades signaaliterviklust ja tootmist; tagada testimise/montaaži ligipääs; vältida üksteise peale jäävaid jalajälgi.
Tehke trassimine
Joonestage lühimate, väiksema müra tekitavate rada järgides; eelistage toite-/maapealse ja kõrge sagedusega signaale; järgige takistussobivust (50Ω/100Ω); minimeerige ristumisi.
Teostage DRC
Käivitage disainireeglite kontroll, et kinnitada jõujoone laius/kaugus, via suurus ja tootmisreeglid; parandage reeglirikkumised (lühis, puudulik vahe) enne lõplikku kinnitamist.
Valmistuge tootmiskihtideks
Ekspordige Gerber-, puurifailid, BOM ja montaažijoonised; veenduge nende ühilduvuses PCB tootjatega.
Parimad PCB-skeemide tarkvara ja tööriistad 2024
|
Tarkvara
|
Peamised omadused
|
Jõududega kohvi
|
Parimad kasutusjuhud
|
|
Altium Designer
|
Integreeritud skemaatika/paigutus, 3D vaade
|
Tugev keerukate disainide jaoks, tööstusstandard
|
Taseme/kõrge mahtudega projektid, kõrgkiiruslikud ahelad
|
|
OrCAD
|
Täpne simuleerimine, tiimide koostöö
|
Usaldusväärne lennundus/autotööstus, vastavuse tugi
|
Tööstuslikud/reguleeritud sektorid
|
|
KiCad
|
Avatud lähtekoodiga, ristplatvormiline, standardteegid
|
Tasuta, aktiivne kogukond
|
Harrastajad, algavad ettevõtted, avatud lähtekood
|
|
Eagle
|
Kasutajasõbralik, pilveintegreerimine
|
Kergekaaluline, lihtne alustajatele
|
Lihtsad PCB-d, harrastusprojektid
|
|
Proteus
|
Skeem + PCB + SPICE simulatsioon
|
Kõik ühes prototüüpimiseks
|
Haridus, väikese keerukusega prototüübid
|
|
EasyEDA
|
Veezipõhine, paigaldamist ei nõuda, koostöövõimeline
|
Kõikjal ligipääsetav, madal õppimiskõver
|
Alustajad, kiire prototüüpimine
|
Kasulikud juhised trükkplaatide skemaatilise disaini kohta alustajatele
- Alusta lihtsate ahelatega; harjuta avatud lähtekoodiga projektide kopeerimisega.
- Kontrolli alati komponentide andmelehte poldiväljade, voolutugevuste ja jalamarkide ühilduvuse jaoks.
- Kasuta veebiresursse: YouTube'i õpetused, foorumid (Reddit r/PrintedCircuitBoard).
Levinud trükkplaatide skemaadi diagrammi sümbolid
|
Komponent
|
Sümbool
|
Kirjeldus
|
|
Takisti
|
▭▬▭ / ▭▭▭
|
Püsiv takisti (IEEE standard)
|
|
Kondensaator
|
⏚⏚
|
Mittepolaarne kondensaator
|
|
Diode
|
⚡▶
|
Sirgendusdiood
|
|
NPN transistor
|
▲ kolme perena
|
Emissor, baas, kollektor
|
|
IC
|
▭ peredega
|
Integreeritud ahel (tähista pered numbriliselt)
|
|
Võimsus
|
VCC/+
|
Positiivne püsivoltiiv
|
|
Maapind
|
⏚
|
Digitaalne/anaalogne maandus
|
Kontrollnimekiri puutumatuteks PCB-skeemideks
- Õiged pinninumbrid/sildid kõikidele komponentidele
- Täpsed komponendiväärtused ja viitenimetused
- Selged poolest väljas olevad ühendused
- Sobivad dekoplaekondensaatorid ja täielik BOM
- Ühendamata pinne või lühisega võrgud puuduvad
- Vastavus IEEE/IPC standarditele
Kohustuslik väljaandmine
PCB-skeemi disain on võtmetähtsusega usaldusväärse PCB-arenduse jaoks. Edu nõuab tehnilist planeerimist, täpset komponentide valikut/ühendusi ning standardite järgimist – see minimeerib tootmisvigu, vähendab parandustööde kulusid ja tagab, et lõpptootes vastaks nõuetele.
KKK-d
Q1: Kas KiCad sobib professionaalseteks PCB-disainideks?
A1: Jah – see toetab keerukaid mitmekihilisi disaini ja tootmefailide eksporti, mida kasutavad laialdaselt start-up'id ja väikesed-keskmised ettevõtted.
K2: Mis vahe on ERC ja DRC vahel?
A2: ERC kontrollib skemaatilisi vigu; DRC kinnitab füüsiliste paigutuse piiranguid.
K3: Miks on vajalikud dekoplaazhikondensaatorid?
A3: Need stabiilseks IC toitepingeks, filtreerivad müra ja takistavad pinge langust ajutiste voolude korral.
K4: Kuidas valida 2-kihiliste ja 4-kihiliste PCB-de vahel?
A4: 2-kihiline lihtsate ahelate jaoks; 4-kihiline keerukamate disainide jaoks.