Reka Bentuk Litar Skematik PCB: Asas Rekabentuk Litar

Pengenalan
Papan litar bercetak (PCB) terletak di jantung hampir semua peranti elektronik moden, daripada telefon pintar dan komputer hingga sistem kawalan industri dan peralatan perubatan. Litar skematik PCB dalam dunia reka bentuk papan litar , memetakan setiap sambungan elektrik, aliran isyarat, dan hubungan komponen yang akan menjadi realiti dalam produk akhir. Mereka bentuk yang kukuh dan jelas rAJAH SKEMA adalah penting tidak sahaja untuk inovasi dan kejayaan fungsian tetapi juga untuk penyelesaian masalah, pengeluaran, dan kawalan kualiti semasa Pembuatan PCB proses.
Mengapa Bermula dengan Rekabentuk Litar Skematik PCB?
Projek PCB sentiasa bermula dengan lakaran skematik yang baik. Gambarajah skematik ini memberikan perwakilan logik reka bentuk litar elektronik, memberikan butiran terperinci dari pengagihan kuasa dan bumi, pelabelan nod, dan simbol komponen hingga kepada penyusunan aliran isyarat secara sistematik. Alat Automasi Reka Bentuk Elektronik (EDA) —seperti OrCAD, Altium Designer, KiCad, dan EasyEDA—membolehkan perwakilan reka bentuk rumit ini secara digital, mencipta asas bagi proses seterusnya seperti Tata letak pcb , pengesahan senarai nod , dan akhirnya, Perakitan PCB .
Apakah Kepentingan Gambarajah Skematik?
- Mengkonseptualisasikan litar yang tersusun dengan baik — membentuk cetak biru untuk reka bentuk dan penyelesaian masalah.
- Penting untuk kerjasama antara jurutera, teknisi, dan pengilang.
- Panduan untuk pembuatan dan pembaikan masa akan datang.
Unsur Utama Skematik PCB
- Simbol elektronik : Perintang, kapasitor, IC, dll.
- Nets / dawai : Sambungan elektrik dan aliran isyarat.
- Label / nama net : Untuk isyarat yang jelas dan berbeza.
- Simbol kuasa / bumi: Titik bekalan dan rujukan yang ditanda dengan jelas.
- Penanda Komponen: mengikut piawaian IEEE.
Garispanduan untuk Melukis Gambarajah Skematik PCB
Gambarajah skematik PCB yang tersusun dengan baik adalah asas kepada pembangunan produk yang boleh dipercayai, memastikan kejelasan, kebolehsaizan dan kecekapan kerjasama. Berikut adalah garis panduan utama yang perlu diikuti untuk rekabentuk skematik yang profesional:
Pilih Saiz Halaman yang Sesuai
Pilih dimensi halaman yang sepadan dengan skala dan kompleksiti litar—elakkan memadatkan litar ringkas atau membazirkan ruang pada halaman yang terlalu besar. Ini menyeimbangkan ketepatan baca dan pengurusan dokumen.
Namakan Halaman Mengikut Turutan Abjad
Bahagikan gambarajah skematik pelbagai halaman secara logik mengikut modul fungsian dan namakan halaman mengikut turutan abjad. Ini memudahkan navigasi dan rujukan silang.
Gunakan Sistem Grid untuk Titik Rujukan
Dayakan sistem grid untuk menyelaraskan komponen, saluran dan simbol secara seragam. Ini mempermudahkan pengaturcaraan sambungan, memastikan konsistensi visual, dan memudahkan rujukan silang yang tepat semasa kajian rekabentuk.
Sertakan Blok Tajuk di Bahagian Kaki
Tambahkan blok tajuk piawaian di bahagian bawah setiap muka surat, mengandungi metadata penting: saiz muka surat, nombor semakan dokumen, ID dokumen unik, nama/maklumat hubungan pereka, tarikh rekabentuk, dan logo syarikat. Ini meningkatkan ketelusuran dan profesionalisme.
Tambah Nota/Ulasan Penting
Benamkan anotasi utama untuk butiran rekabentuk kritikal: konfigurasi jumper, kekangan susun atur PCB, lokasi titik ujian, atau keperluan komponen khas. Nyatakan logik yang tidak jelas untuk mengelakkan salah tafsir.
Sertakan Sejarah Semakan
Kekalkan bahagian sejarah semakan untuk menjejaki pengubahsuaian. Ini memastikan akauntabiliti, memudahkan kawalan versi, dan menyokong pematuhan terhadap piawaian kualiti.
Gunakan Jadual Kandungan
Untuk projek berbilang muka surat atau kompleks, tambah jadual kandungan yang menyenaraikan tajuk muka surat, modul fungsian, dan nombor muka surat berkaitan. Ini membolehkan navigasi pantas dan meningkatkan kebolehgunaan dokumen untuk pasukan.
Gunakan Gambar Rajah Blok untuk Modul Rekabentuk
Mulakan dengan gambarajah blok peringkat tinggi untuk menggariskan modul fungsi utama dan sambungan antara satu sama lain. Ini memberikan pandangan dari ketinggian terhadap arkitektur sistem dan aliran isyarat.
Ilustrasikan Laluan Aliran Isyarat Menggunakan Reka Bentuk Berhirarki
Gunakan reka bentuk berhirarki untuk membahagikan litar kompleks: gunakan blok peringkat atas untuk modul sistem dan lembaran peringkat bawah untuk litar terperinci. Ini menjelaskan sambungan antara modul, mengurangkan kekusutan, dan memudahkan penyemakan rekabentuk.
Gunakan Penunjuk Komponen Piawai
Ikut piawaian IEEE/IPC untuk pelabelan komponen: R (perintang), C (kapasitor), U (litar bersepadu), D (diod), Q (transistor), dll. Penunjuk yang konsisten menghapuskan kekeliruan dan memastikan keserasian dengan alat industri.
Jana Simbol Komponen daripada Perpustakaan Piawai
Gunakan perpustakaan komponen rasmi atau diiktiraf industri untuk mencipta simbol. Elakkan simbol suai jika tidak perlu—piawaian memastikan konsisten merentasi rekabentuk dan mengurangkan risiko ralat.
Kurangkan Sambungan Rangkaian Tidak Perlu
Minimumkan persilangan berlebihan, rangkaian tergantung, atau sambungan yang tidak digunakan. Gunakan label rangkaian sebagai ganti wayar langsung untuk sambungan berulang bagi meningkatkan ketara baca dan memudahkan pengubahsuaian rekabentuk.
Kekalkan Ketara Baca untuk Penempatan Komponen
Susun komponen secara logik dan elakkan kesesakan. Penempatan yang kemas memudahkan peralihan kepada susun atur PCB dan meningkatkan kecekapan semakan rekabentuk.
Letakkan Komponen yang Bersambung ke Kristal dengan Berdekatan
Kedudukkan kristal, pengayun kristal, dan kapasitor/perintang berkaitan sedekat mungkin dengan pin jam MCU. Ini mengurangkan gangguan isyarat, memendekkan panjang trek, dan meningkatkan integriti isyarat jam.
Jalankan DRC untuk Menilai Integriti Rekabentuk
Laksanakan Semakan Peraturan Rekabentuk Automatik (DRC) menggunakan perisian rekabentuk skematik untuk mengenal pasti ralat seperti pin tidak bersambung, litar pintas, atau penugasan komponen tidak sah. Selesaikan pelanggaran DRC sebelum meneruskan ke susun atur.
Sahkan Secara Manual Jaringan untuk Menghapuskan Ralat yang Berkemungkinan
Lengkapi DRC dengan pengesahan jaringan manual: semak silang semua jaringan kuasa, laluan isyarat, dan sambungan komponen. Ini mengesan ralat halus yang mungkin terlepas daripada alat automatik.
Hasilkan BOM Lengkap
Buat Senarai Bahan (BOM) yang komprehensif termasuk butiran penting: penanda rujukan komponen, kuantiti, nilai, nombor bahagian pengeluar (MPN), maklumat pembekal, dan tapak kaki. BOM yang lengkap mempercepatkan proses perolehan dan pengeluaran.
Nota Penggunaan untuk Kingfield:
- Suaikan blok tajuk dan sejarah semakan mengikut piawaian dokumen dalaman Kingfield.
- Untuk dokumentasi pemasaran atau teknikal, pasangkan panduan ini dengan contoh skematik bagi meningkatkan kepraktikannya.
- Laraskan garis panduan mengikut keperluan khusus industri dengan menambah nota berkaitan pematuhan.

Cara Membuat Gambarajah Skematik PCB yang Berkesan
Reka Bentuk Skematik PCB yang Berkesan: Panduan Ringkas
- Jelaskan Objektif : Takrifkan aplikasi, blok fungsian, dan kekangan.
- Pilih Alat : Gunakan Altium/KiCad/Eagle untuk keserasian dan sokongan perpustakaan komponen.
- Piawaikan Komponen :
-
- Gunakan simbol/tapak kaki pengilang yang telah disahkan.
- Namakan sebagai "U1_MCU_STM32F4"; tambah nilai, pakej, SPN.
-
- Kumpulkan blok fungsian secara logik; kurangkan persilangan wayar.
- Adopt reka bentuk berhierarki untuk PCB kompleks.
-
- Sahkan pinouts terhadap datasheet; tambah litar perlindungan.
- Patuhi IPC-2221/ISO 13485/IATF 16949; labelkan laluan kritikal.
-
- Sertakan penentu rujukan, nota litar utama, blok tajuk.
- Integrasikan BOM terperinci.
-
- Semakan sendiri/rakan sebaya; simulasi litar kritikal; sahkan senarai sambungan.
- Serahterima untuk Susun Atur : Eksport senarai sambungan/BOM/Gerber; komunikasikan keperluan kritikal.
Kepentingan Skematik PCB dalam Reka Bentuk Papan PCB
- Cetakan Dasar : Menterjemahkan keperluan elektrik kepada logik reka bentuk yang boleh ditindakkan, membimbing pemilihan komponen, sambungan, dan susun atur.
- Pencegahan Ralat : Mengesahkan integriti litar terlebih dahulu, mengurangkan litar pintas/kegagalan berfungsi dalam pengeluaran.
- Kerjasama Antara Pasukan : Menyatupadukan jurutera dengan rujukan piawaian untuk komunikasi.
- Pematuhan peraturan : Membolehkan penyelarasan dengan piawaian industri melalui maksud reka bentuk yang didokumenkan.
- Penyahpepijatan & Penyelenggaraan : Memudahkan penyelesaian masalah dan baikan selepas pengeluaran.
- BOM & Perolehan : Menghasilkan senarai bahan (BOM) yang tepat secara langsung dengan butiran komponen untuk perolehan.
- Skalabiliti & Iterasi : Menyokong rekabentuk berperingkat untuk PCB kompleks dan memudahkan semakan semula.
- Kawalan kos : Mengurangkan kos kerja semula dengan mengenal pasti kecacatan rekabentuk pada peringkat awal, mengelakkan iterasi pembuatan yang mahal.
Proses Rekabentuk Skematik PCB: Langkah demi Langkah
Proses rekabentuk skematik PCB mengikuti aliran kerja logik dan berperingkat untuk memastikan ketepatan, pematuhan, dan peralihan lancar kepada susun atur PCB fizikal. Setiap langkah dibina berdasarkan langkah sebelumnya, dengan hasil kerja dan pengecam kualiti yang jelas:
Tentukan Keperluan Rekabentuk
Langkah asas ini memerlukan penyelarasan silang fungsi untuk mengelakkan pengembangan skop dan kerja semula rekabentuk. Mulakan dengan mendokumenkan:
- Spesifikasi Elektrik : Julat voltan input/output, had arus pengendalian, frekuensi isyarat, dan keperluan ketahanan terhadap hingar.
- Seni Bina Kuasa : Jelaskan sumber kuasa, keperluan kawalan voltan, dan pengagihan kuasa.
- Keperluan Isyarat : Kenal pasti jenis isyarat, protokol komunikasi, dan kekangan isyarat kritikal.
- Kekangan Mekanikal & Persekitaran : Had saiz/bentuk PCB, julat suhu pengendalian, dan piawaian kebolehpercayaan.
- Standard Pematuhan : Keperluan peraturan yang memberi kesan kepada rekabentuk skematik.
Lukis Gambarajah Blok
Tukarkan DSD kepada gambarajah blok aras tinggi untuk menggambarkan arkitektur sistem. Langkah-langkah utama:
- Kenal Pasti Modul Fungsian : Bahagikan sistem kepada blok-blok utama.
- Takrifkan Sambungan : Gunakan anak panah untuk menunjukkan aliran isyarat/kuasa antara blok. Labelkan rangkaian kritikal.
- Permudahkan Kerumitan : Untuk sistem berbilang modul, kumpulkan blok-blok berkaitan. Gunakan simbol piawai untuk kejelasan.
- Sahkan dengan Pihak Berkepentingan : Semak semula gambarajah blok untuk mengesahkan semua keperluan telah dipenuhi dan buat penyesuaian sebelum meneruskan kepada rekabentuk terperinci.
Penangkapan Skematik
Gunakan perisian CAD profesional untuk melaksanakan gambarajah blok sebagai skematik terperinci. Ikuti amalan terbaik berikut:
- Tetapkan Parameter Projek : Konfigurasikan saiz halaman, sistem grid, dan templat rekabentuk sebelum memulakan kerja.
-
Penempatan Komponen :
- Gunakan pustaka piawai untuk meletakkan komponen—elakkan simbol suai kecuali jika benar-benar diperlukan.
- Kumpulkan komponen mengikut modul fungsian dan susun mengikut aliran isyarat yang logik.
- Pastikan komponen kritikal mudah diakses untuk anotasi masa depan dan rujukan silang.
-
Pengurusan Laluan :
- Gunakan sistem grid untuk menyelaraskan laluan dan mengelakkan dawai yang berserabut dan bertindih.
- Gantikan dawai panjang dan berlebihan dengan label laluan.
- Untuk rekabentuk berhirarki, cipta helaian aras atas dengan simbol blok, kemudian pautkan setiap blok kepada helaian aras bawah yang mengandungi litar terperinci.
- Rujukan Silang : Gunakan ciri perisian untuk memautkan komponen merentasi pelan skematik berbilang muka surat dan pastikan semua sambungan lengkap.
Tambah Maklumat Komponen
Perkayakan pelan skematik dengan data yang boleh ditindakkan bagi tujuan pengilangan, pembelian, dan penyelesaian masalah:
- Penunjuk Rujukan : Tetapkan label piawaian IEEE (mengikut 4.10) secara konsisten. Elakkan penunjuk yang berulang atau kabur.
-
Nilai & Kadar Komponen : Nyatakan parameter tepat:
- Perintang: Nilai (10kΩ), ralat (±1%), kadar kuasa (0.25W), pek (0402).
- Kapasitor: Nilai (10µF), kadar voltan (16V), dielektrik (X5R), pek (0603).
- IC: Nombor bahagian (STM32F407VG), konfigurasi pin (DIP-40), dan spesifikasi utama (32-bit ARM Cortex-M4).
- Data Pengilang & Tapak Komponen : Sertakan nombor bahagian pengilang (MPN), pautan datasheet, dan penunjukan tapak PCB.
- Anotasi : Tambahkan catatan untuk keperluan khas.
- Maklumat ini memastikan gambarajah adalah "boleh dikeluarkan" dan mengurangkan ralat semasa pembelian komponen dan perakitan.
Lakukan Pemeriksaan Peraturan Elektrik (ERC)
ERC adalah langkah pengesahan automatik untuk mengesan ralat pada peringkat gambarajah sebelum beralih ke susun atur. Ikuti proses ini:
- Konfigurasikan Peraturan ERC : Tetapkan peraturan khusus perisian yang selaras dengan keperluan rekabentuk anda.
- Jalankan ERC : Laksanakan pemeriksaan dan hasilkan laporan yang menyenaraikan pelanggaran.
-
Selesaikan Pelanggaran :
- Ralat Kritikal: Atasi serta-merta.
- Amaran: Semak dan selesaikan jika memberi kesan.
- Berdasarkan maklumat: Dokumen untuk rujukan masa depan.
- Jalankan Semula ERC : Ulang sehingga tiada ralat kritikal yang tertinggal. Untuk rekabentuk yang kompleks, jalankan semakan manual bersama ERC untuk mengesan kes-kes pinggir.
Jana Senarai Sambungan (Netlist)
Senarai sambungan (netlist) adalah fail berbentuk teks yang mentakrifkan semua komponen, pin mereka, dan sambungan yang menghubungkannya—berfungsi sebagai penghubung antara skematik dan susun atur. Langkah-langkah utama:
- Pilih Format Senarai Sambungan (Netlist) : Pilih format yang serasi dengan perisian susun atur PCB anda.
- Jana Senarai Sambungan (Netlist) : Gunakan perisian CAD untuk mengeksport senarai sambungan—pastikan semua komponen, nilai, dan sambungan dimasukkan.
-
Sahkan Ketepatan Senarai Rangkaian :
- Semak silang sampel komponen dan rangkaian dengan skematik untuk mengesahkan tiada sambungan yang hilang atau salah.
- Sahkan penanda rujukan, nombor komponen, dan tapak duduk sepadan dengan skematik.
- Baiki Ralat Senarai Rangkaian : Betulkan isu seperti "Komponen tidak ditakrifkan" atau "Nama rangkaian tidak sah" sebelum diimport ke dalam perisian susun atur.
- Senarai rangkaian yang bersih dan tepat adalah penting untuk mengelakkan ralat susun atur dan mengurangkan kerja semula PCB.
Beralih ke Susun Atur PCB
Langkah terakhir dalam rekabentuk skematik adalah menyediakan susun atur—memastikan peralihan yang lancar kepada pasukan rekabentuk PCB. Tindakan utama:
- Pakej Hasil Skematik : Kompilasi skematik akhir (semua muka surat), laporan ERC, senarai rangkaian, BOM (mengikut 4.17), dan nota rekabentuk ke dalam pakej projek.
- Komunikasikan Kekangan Susun Atur : Kongsi keperluan kritikal dengan pasukan susun atur.
- Selaraskan Peraturan Reka Bentuk : Sahkan peraturan susun atur berdasarkan kekangan skematik.
- Serahan & Kolaborasi : Gunakan alat kawalan versi untuk berkongsi fail dan menubuhkan gelung maklum balas—tangani soalan khusus susun atur dengan segera.
- Pasukan susun atur akan menggunakan senarai sambungan untuk meletakkan komponen dan melorek laluan, dengan merujuk skematik bagi memastikan pematuhan terhadap niat reka bentuk.

Cara Membaca Skematik Papan Litar
Membaca skematik PCB memerlukan pemahaman tentang bahasa visualnya, struktur logik, dan elemen utamanya. Di bawah adalah panduan langkah demi langkah untuk menjejaki laluan dan menterjemahkan komponen bagi tujuan pemasangan, penyelesaian masalah, dan kejuruteraan songsang.
Menjejaki Laluan Kuasa, Bumi, dan Isyarat
Gambarajah disusun mengikut tiga jenis laluan utama—kuasai ini untuk menavigasi sebarang rekabentuk:
Mengesan Laluan Kuasa
Laluan kuasa membekalkan tenaga kepada semua komponen—mulakan di sini untuk memahami "nadi" litar:
- Kenal pasti Sumber Kuasa : Cari komponen input kuasa.
- Ikuti Pengaturan Voltan : Jejaki kuasa dari sumber ke pengatur voltan yang menukar voltan input kepada aras yang boleh digunakan. Perhatikan komponen penapis yang mengurangkan hingar.
- Petakan Pengagihan Kuasa : Lacak rangkaian kuasa beratur, sensor (U3), dan LED (D1-D3).
- Periksa Kapasitor Penyahkupel : Cari kapasitor bernilai kecil yang disambungkan antara rangkaian kuasa dan bumi berhampiran IC—ini menstabilkan voltan dan menapis hingar untuk komponen individu.
Mengesan Laluan Bumi
Bumi (GND) adalah titik rujukan bagi semua isyarat dan kuasa—penting untuk kestabilan litar:
- Kenal pasti Simbol Bumi : Skematik menggunakan simbol piawai:
- Bumi Digital: Garisan padat.
- Bumi Analog: Simbol segitiga.
- Bumi Rangka: Simbol dengan satah bumi.
- Mengesan Sambungan Bumi : Pastikan semua komponen mempunyai laluan bumi. Elakkan komponen "terapung"—ini menyebabkan tingkah laku tidak menentu.
- Perhatikan Pemisahan Tanah : Bagi litar isyarat bercampur, analog dan rangkaian tanah digital kerap kali bertemu pada satu titik tunggal untuk mengurangkan sela-panggilan—jejaki pertemuan ini untuk memahami pengurangan hingar.
Menjejaki Laluan Isyarat
Laluan isyarat membawa data atau isyarat kawalan antara komponen—ikuti ini untuk memahami fungsi litar:
- Jejaki Aliran Isyarat : Ikuti rangkaian ke destinasi—bersambung ke pin MCU 6 untuk penukaran analog-ke-digital. Perhatikan komponen perantaraan.
- Jejaki Isyarat Kawalan : Kenal pasti isyarat kawalan yang menghidupkan/mematikan komponen.
- Navigasi Skematik Berbilang Muka Surat : Gunakan jadual kandungan dan rujukan silang untuk menjejaki isyarat merentasi muka surat.
Menafsirkan Penanda Rujukan untuk Pemasangan dan Penyelesaian Masalah
Penanda rujukan adalah "nama" komponen—menguasainya adalah kunci kepada penggunaan praktikal gambarajah skematik:
Awalan Penanda Rujukan Piawai
Hafal awalan piawai IEEE ini untuk mengenal pasti jenis komponen dengan cepat:
|
Awalan
|
Jenis Komponen
|
Contoh
|
Fungsi Utama
|
|
R
|
Perintang
|
R5
|
Menghadkan arus, membahagi voltan
|
|
C
|
Kondensator
|
C8
|
Menyimpan cas, menapis hingar
|
|
U
|
Litar Bersepadu (IC)
|
U3
|
MCU, pengatur, penderia
|
|
D
|
Dioda
|
D2
|
Menghalang arus songsang
|
|
Q
|
Transistor
|
S1
|
Memperkuat isyarat, suis litar
|
|
J
|
Penyambung
|
J4
|
Port USB, pengepala penderia
|
|
L
|
Induktor
|
L3
|
Menyimpan tenaga, menapis isyarat AC
|
|
Sd
|
Tukar
|
SW1
|
Input pengguna (butang, suis)
|
|
F
|
Fuse
|
F1
|
Melindungi litar daripada arus lebih
|
Menggunakan Penanda untuk Pemasangan
Semasa pemasangan PCB, penanda memetakan komponen skematik kepada tapak fizikal PCB:
- Lokasikan Komponen : Pada skematik, cari penanda dan catat nilainya (10kΩ) serta paketnya.
- Padankan ke PCB : Pada PCB fizikal, cari label silkscreen "R10" dan solder perintang 10kΩ 0402 yang sepadan.
- Sahkan Penjajaran BOM : Semak silang pengenal pasti dengan BOM untuk memastikan komponen diperoleh dengan betul.
Menggunakan Pengenal untuk Penyelesaian Masalah
Pengenal memudahkan diagnosis isu litar:
- Cari Komponen Rosak : Jika sensor tidak berfungsi, cari pengenalnya (U3) pada gambarajah skematik dan jejak laluan kuasa dan bumi—gunakan multimeter untuk menyemak sama ada kuasa wujud pada pin 1 U3.
- Sahkan Laluan Isyarat : Jika komunikasi gagal, jejak rangkaian "UART_TX" dari pin 7 MCU U2 ke pin 3 penyambung J4—semak sama ada terdapat kesan patah atau nilai komponen yang salah.
- Rujuk Silang Lembar Data : Gunakan nombor bahagian pengenal (daripada BOM) untuk mendapatkan lembar data komponen—sahkan sambungan pin mengikut gambarajah skematik.
Petua Utama untuk Membaca Skematik Kompleks
- Mulakan dengan Gambar Rajah Blok : Gunakan gambar rajah blok peringkat tinggi untuk membimbing diri sebelum menerokai litar terperinci—kenal pasti modul utama dan bekerja ke arah luar.
- Gunakan Anotasi : Beri perhatian kepada nota yang menjelaskan logik yang tidak jelas.
- Kumpulkan Komponen Mengikut Fungsi : Kumpulkan secara mental komponen-komponen dengan awalan penanda yang sama untuk memahami sub-litar.
- Berlatih dengan Skematik Ringkas : Mulakan dengan litar asas untuk menguasai penjejakan laluan dan pengenalan penanda sebelum beralih kepada rekabentuk kompleks.
Perbezaan Antara Skematik PCB dan Susun Atur PCB
Jadual Perbandingan
|
Aspek
|
Skematik
|
Susunan
|
|
Tujuan
|
Sambungan logik
|
Realisasi fizikal
|
|
Pemandangan
|
Abstrak/simbolik
|
Geometri pada PCB
|
|
Fokus
|
Fungsi, aliran isyarat
|
Penempatan, pengaturcaraan laluan
|
|
Pentas
|
Rekabentuk awal
|
Mengikut skematik
|
|
Output
|
Senarai jaringan, BOM
|
Gerber, mata gerudi, silkscreen
|
|
Memeriksa
|
ERC, DRC
|
DRC, pemeriksaan pengilangan
|
|
Keputusan
|
Kejelasan rekabentuk
|
Sedia untuk fabrikasi/pengilangan
|
Langkah-langkah untuk Peralihan dari Skematik ke Susun Atur
Tentukan Lakaran Papan dan Susunan Lapisan
Tetapkan dimensi PCB; pilih bilangan lapisan (2/4/6+) dan bahan; nyatakan ketebalan tembaga dan sifat dielektrik.
Penempatan Komponen
Susun mengikut fungsi, utamakan integriti isyarat dan kemudahan pengilangan; pastikan capaian ujian/pemasangan; elakkan tapak kaki yang bertindih.
Lakukan Penyambungan
Laluan melalui laluan terpendek dan bising rendah;utamakan isyarat kuasa/tanah dan isyarat kelajuan tinggi;ikut padanan impedans (50Ω/100Ω);minimumkan persilangan.
Laksanakan DRC
Jalankan Pemeriksaan Peraturan Reka Bentuk untuk mengesahkan lebar/jarak landasan, saiz via, dan peraturan pengeluaran;baiki pelanggaran (sambungan pendek, isu jarak) sebelum penyiapan akhir.
Sediakan Fail Pengeluaran
Eksport fail Gerber, fail pelubang, BOM, dan lukisan pemasangan;pastikan keserasian dengan pengeluar PCB.
Perisian dan Alat Carta Skematik PCB Terbaik pada 2024
|
Perisian
|
Ciri-ciri Utama
|
Kekuatan
|
Kes Penggunaan Terbaik
|
|
Altium Designer
|
Carta skematik/susun atur bersepadu, paparan 3D
|
Kuat untuk reka bentuk kompleks, piawaian industri
|
Projek pro/bervolume tinggi, litar kelajuan tinggi
|
|
OrCAD
|
Simulasi lanjutan, kerjasama pasukan
|
Boleh dipercayai untuk aerospace/automotif, sokongan pematuhan
|
Sektor perindustrian/berkawal selia
|
|
KiCad
|
Sumber terbuka, merentas platform, pustaka piawai
|
Percuma, komuniti aktif
|
Hobi, permulaan, sumber terbuka
|
|
Eagle
|
Mesra pengguna, integrasi awan
|
Ringan, mudah untuk pemula
|
PCB ringkas, projek hobi
|
|
Proteus
|
Simulasi skematik+PCB+SPICE
|
Semua-dalam-satu untuk prototaip
|
Pendidikan, prototaip berkekompleksan rendah
|
|
EasyEDA
|
Berasaskan web, tiada pemasangan, kolaboratif
|
Boleh diakses di mana sahaja, kurva pembelajaran rendah
|
Pemula, prototaip pantas
|
Petua Reka Bentuk Skematik PCB yang Berguna untuk Pemula
- Mulakan dengan litar mudah; latih dengan meniru projek sumber terbuka.
- Sentiasa semak lembaran data komponen untuk susunan pin, penarafan, dan keserasian tapak kaki.
- Gunakan sumber dalam talian: tutorial YouTube, forum (Reddit r/PrintedCircuitBoard).
Simbol Rajah Skematik Papan Litar Biasa
|
Komponen
|
Simbol
|
Penerangan
|
|
Perintang
|
▭▬▭ / ▭▭▭
|
Perintang tetap (standard IEEE)
|
|
Kondensator
|
⏚⏚
|
Kapasitor tanpa kutub
|
|
Dioda
|
⚡▶
|
Diod Penyear
|
|
Transistor npn
|
▲ dengan 3 pin
|
Pemancar, tapak, pengumpul
|
|
IC
|
▭ dengan pin
|
Litar bersepadu (label pin secara berangka)
|
|
Kuasa
|
VCC/+
|
Bekalan kuasa positif
|
|
Tanah
|
⏚
|
Bumi digital/analog
|
Senarai semak untuk Skematik PCB yang Sempurna
- Nombor/label pin yang betul untuk semua komponen
- Nilai komponen dan penanda rujukan yang tepat
- Sambungan luar muka yang jelas
- Kapasitor penyahkod yang betul dan senarai bahan yang lengkap
- Tiada pin yang tidak bersambung atau litar pintas
- Pematuhan terhadap piawaian IEEE/IPC
Kesimpulan
Reka bentuk skematik PCB adalah asas kepada pembangunan PCB yang boleh dipercayai. Kejayaan memerlukan perancangan teknikal, pemilihan/sambungan komponen yang tepat, dan pematuhan terhadap piawaian—ini mengurangkan ralat pengeluaran, menjimatkan kos kerja semula, dan memastikan produk akhir memenuhi keperluan.
Soalan Lazim
S1: Adakah KiCad sesuai untuk reka bentuk PCB profesional?
J1: Ya—ia menyokong reka bentuk berbilang lapisan yang kompleks dan eksport fail pengeluaran, serta digunakan secara meluas oleh syarikat pemula dan PKS.
S2: Apakah perbezaan antara ERC dan DRC?
J2: ERC memeriksa ralat skematik; DRC mengesahkan kekangan susun atur fizikal.
S3: Mengapa kapasitor penyahkupelan diperlukan?
J3: Ia menstabilkan voltan kuasa IC, menapis hingar, dan mencegah kejatuhan voltan akibat arus sementara.
S4: Bagaimanakah memilih antara PCB 2-lapisan dan 4-lapisan?
A4: 2-lapisan untuk litar ringkas; 4-lapisan untuk rekabentuk kompleks.