Een PCB-schakelschema ontwerpen: Basisprincipes van circuitontwerp

Inleiding
Printplaten (PCB's) vormen de kern van bijna alle moderne elektronische apparaten, van smartphones en computers tot industriële besturingssystemen en medische apparatuur. Het PCB-schakelschema is het architectonische blauwdrukdocument in de wereld van ontwerp van printplaten , waarin elke elektrische verbinding, signaalstroom en componentrelatie wordt uitgestippeld die werkelijkheid zal worden in het eindproduct. Het opstellen van een robuust en duidelijk sCHEMATISCHE TEKENING is niet alleen essentieel voor innovatie en functioneel succes, maar ook voor probleemoplossing, productie en kwaliteitscontrole tijdens de PCB Productie process.
Waarom beginnen met het ontwerpen van een PCB-schakelschema?
Een PCB-project begint altijd met een zorgvuldig opgesteld schema. Deze schematische weergave biedt een logische weergave van het ontwerp van de elektronische schakeling, waarin alles wordt beschreven, van vermogens- en massaverdeling, netlabeling en componentensymbolen tot de systematische organisatie van signaalverkeer. Electronic Design Automation (EDA)-tools —zoals OrCAD, Altium Designer, KiCad en EasyEDA—maken het mogelijk om deze complexe ontwerpen digitaal vast te leggen, waardoor de basis wordt gelegd voor vervolgstappen zoals Pcb lay-out , netlistverificatie , en uiteindelijk, PCB Assemblage .
Wat is het belang van een schema?
- Geeft een goed georganiseerde schakeling weer — vormt de blauwdruk voor ontwerp en probleemoplossing.
- Essentieel voor samenwerking tussen ingenieurs, technici en fabrikanten.
- Richtlijnen voor fabricage en reparatie in de toekomst.
Belangrijke elementen van een PCB-schematische weergave
- Elektronische symbolen : Weerstanden, condensatoren, IC's, enz.
- Netten / draden : Elektrische verbindingen en signaalverloop.
- Labels / netnamen : Voor duidelijke en onderscheidende signalen.
- Voeding / massasymbolen: Duidelijk aangegeven voedings- en referentiepunten.
- Componentaanduidingen: volgens IEEE-standaarden.
Richtlijnen voor het tekenen van PCB-schematische diagrammen
Een goed gestructureerd PCB-schema is de basis voor betrouwbare productontwikkeling, en zorgt voor duidelijkheid, produceerbaarheid en efficiënte samenwerking. Hieronder staan belangrijke richtlijnen om professioneel schematisch ontwerp uit te voeren:
Kies een geschikte paginagrootte
Kies afmetingen die passen bij de schaal en complexiteit van het circuit — vermijd het overbelasten van eenvoudige circuits of het verspillen van ruimte op te grote pagina's. Dit zorgt voor een evenwicht tussen leesbaarheid en beheerbaarheid van het document.
Noem pagina's in alfabetische volgorde
Verdeel meerpagina-schema's logisch per functionele module en noem de pagina's in alfabetische volgorde. Dit vereenvoudigt navigatie en kruisverwijzingen.
Pas een roostersysteem toe voor referentiepunten
Schakel een roostersysteem in om componenten, verbindingen en symbolen uniform uit te lijnen. Dit vergemakkelijkt het routeren van verbindingen, waarborgt visuele consistentie en ondersteunt nauwkeurige kruisverwijzingen tijdens ontwerpreviews.
Voeg een titelblok toe in de voettekst
Voeg een genormaliseerde titelbalk toe aan de onderkant van elke pagina, met daarin essentiële metadata: paginagrootte, revisienummer van het document, unieke document-ID, naam/contactgegevens van de ontwerper, ontwerpdatum en bedrijfslogo. Dit verbetert de traceerbaarheid en professionaliteit.
Voeg belangrijke notities/opmerkingen toe
Integreer belangrijke aantekeningen voor kritieke ontwerpdetails: jumperconfiguraties, beperkingen voor PCB-layout, locaties van testpunten of speciale componentvereisten. Verduidelijk niet-direct-duidelijke logica om misinterpretatie te voorkomen.
Neem een revisiegeschiedenis op
Houd een sectie bij voor de revisiegeschiedenis om wijzigingen te kunnen traceren. Dit zorgt voor verantwoordelijkheid, vereenvoudigt versiebeheer en ondersteunt naleving van kwaliteitsnormen.
Neem een inhoudsopgave op
Voeg voor meerdere pagina's of complexe projecten een inhoudsopgave toe met daarin de titels van pagina's, functionele modules en bijbehorende paginanummers. Dit stelt teams in staat snel te navigeren en verbetert het gebruiksgemak van het document.
Gebruik een blokschema voor ontwerpmodule
Begin met een overkoepelend blokschema om de belangrijkste functionele modules en hun onderlinge verbindingen te schetsen. Dit geeft een globaal overzicht van de systeemarchitectuur en de signaallijn.
Illustreer het signaalpad met behulp van hiërarchisch ontwerp
Pas een hiërarchisch ontwerp toe om complexe schakelingen op te delen: gebruik blokken op hoofdniveau voor systeemmodules en lagere niveaus voor gedetailleerde schakelingen. Dit verduidelijkt de verbindingen tussen modules, vermindert rommel en vereenvoudigt het iteratief ontwerpen.
Gebruik standaard componentreferentiecodes
Volg de IEEE/IPC-normen voor componentlabeling: R (weerstand), C (condensator), U (geïntegreerde schakeling), D (diode), Q (transistor), enz. Consistente referentiecodes voorkomen verwarring en waarborgen compatibiliteit met industriële tools.
Genereer componentsymbolen uit standaardbibliotheken
Gebruik officiële of in de industrie erkende componentbibliotheken om symbolen aan te maken. Vermijd aangepaste symbolen tenzij nodig — standaardisatie zorgt voor consistentie in ontwerpen en verlaagt het foutenrisico.
Verminder onnodige netverbindingen
Minimaliseer overbodige kruisingen, zwevende nets of ongebruikte verbindingen. Gebruik netlabels in plaats van directe draden voor herhaalde verbindingen om de leesbaarheid te verbeteren en het aanpassen van het ontwerp te vereenvoudigen.
Behoud leesbaarheid bij componentplaatsing
Plaats componenten logisch en vermijd overvolle indelingen. Nette plaatsing vereenvoudigt de overgang naar de PCB-layout en verbetert de efficiëntie van het ontwerpbeoordelingsproces.
Plaats componenten die zijn aangesloten op kristallen in de nabijheid
Plaats kristallen, kristaloscillatoren en de bijbehorende condensatoren/weerstanden zo dicht mogelijk bij de klokpinnen van de MCU. Dit vermindert signaalinterferentie, verkort de spoortrajecten en verbetert de integriteit van het kloksignaal.
Voer een DRC uit om de ontwerpgarantie te beoordelen
Voer een Geautomatiseerde Design Rule Check (DRC) uit met behulp van schema-ontwerps software om fouten te detecteren, zoals niet-verbonden pinnen, kortsluitingen of ongeldige componenttoewijzingen. Los DRC-waarschuwingen op voordat u doorgaat naar de layout.
Handmatig de nets controleren om mogelijke fouten te elimineren
Vul DRC aan met handmatige netverificatie: controleer alle voedingsnets, signaallijnen en componentverbindingen. Dit vangt subtiele fouten op die geautomatiseerde tools kunnen missen.
Genereer een volledige BOM
Maak een uitgebreide stuklijst (BOM) inclusief essentiële details: componentreferenties, hoeveelheden, waarden, fabrikantdeelnummers (MPNs), leveranciersinformatie en footprints. Een complete BOM versnelt inkoop- en productieprocessen.
Gebruiksaanwijzing voor Kingfield:
- Pas de titelblok en revisiegeschiedenis aan zodat deze overeenkomen met de interne documentstandaarden van Kingfield.
- Koppel deze handleiding bij marketing- of technische documentatie aan schema-voorbeelden om de bruikbaarheid te vergroten.
- Pas richtlijnen aan op sector-specifieke eisen door toevoeging van conformiteitsgerelateerde notities.

Hoe maak je een effectief schema van een PCB-ontwerp
Effectief PCB-schematiek ontwerpen: beknopte gids
- Verduidelijk doelstellingen : Definieer toepassing, functionele blokken en beperkingen.
- Kies tools : Gebruik Altium/KiCad/Eagle voor compatibiliteit en ondersteuning van componentbibliotheken.
- Standaardiseer componenten :
-
- Gebruik geverifieerde fabrikantsymbolen/footprints.
- Noem als "U1_MCU_STM32F4"; voeg waarden, pakketten, SPN's toe.
-
- Gropeer functionele blokken logisch; minimaliseer kruisende verbindingen.
- Pas een hiërarchisch ontwerp toe voor complexe PCB's.
- De nauwkeurigheid te waarborgen :
-
- Valideer pinouts tegen datasheets; voeg beveiligingscircuits toe.
- Voldoe aan IPC-2221/ISO 13485/IATF 16949; label kritieke nets.
-
- Voeg referentie-aanduidingen, belangrijke schakelnotities, titelblok toe.
- Integreer gedetailleerde BOM.
- Beoordelen en valideren :
-
- Zelf-/peerbeoordeling; simuleer kritieke circuits; verifieer netlist.
- Overdracht voor layout : Exporteer netlists/BOMs/Gerbers; communiceer kritieke eisen.
Belang van PCB-schematics bij het ontwerp van printplaten
- Basisschema : Vertaalt elektrische eisen naar uitvoerbare ontwerpl ogica, die leidt bij de selectie van componenten, verbindingen en indeling.
- Foutpreventie : Valideert de circuitintegriteit tijdig, waardoor kortsluitingen/functionele fouten in de productie worden verminderd.
- Samenwerking tussen teams : Verenigt ingenieurs door een gestandaardiseerde referentie voor communicatie.
- Naleving van de regelgeving : Maakt conformiteit met branche-standaarden mogelijk via gedocumenteerde ontwerpdoelstellingen.
- Foutopsporing en onderhoud : Vereenvoudigt probleemoplossing en reparaties na productie.
- BOM en inkoop : Genereert direct een nauwkeurige stuklijst (BOM) met componentgegevens voor inkoop.
- Schaalbaarheid en iteratie : Ondersteunt hiërarchisch ontwerp voor complexe PCB's en vereenvoudigt revisies.
- Kostenbeheersing : Vermindert herwerkingskosten door vroegtijdig detecteren van ontwerpfouten, waardoor dure productie-iteraties worden vermeden.
PCB-schematisch ontwerpproces: Stap voor stap
Het PCB-schematisch ontwerpproces volgt een logische, opeenvolgende werkwijze om nauwkeurigheid, conformiteit en een naadloze overgang naar de fysieke PCB-layout te garanderen. Elke stap bouwt voort op de vorige, met duidelijke leverables en kwaliteitscontrolepunten:
Ontwerpeisen vaststellen
Deze fundamentele stap vereist cross-functionele afstemming om uitbreiding van het projectomvang en herontwerp te voorkomen. Begin met documentatie van:
- Elektrische specificaties : Ingangs-/uitgangsspanningsbereiken, bedrijfsstroomlimieten, signaalfrequenties en eisen inzake storingsvastheid.
- Voedingsarchitectuur : Verduidelijk voedingssources, behoefte aan spanningsregulering en vermogensverdeling.
- Signaleisen : Identificeer signaaltypen, communicatieprotocollen en kritieke signaalbeperkingen.
- Mechanische en milieu-gerelateerde beperkingen : Beperkingen qua PCB-formaat/vorm, werktemperatuurbereik en betrouwbaarheidsnormen.
- Nalevingsnormen : Wettelijke eisen die invloed hebben op het schema-ontwerp.
Maak een blokschema
Vertaal de DSD in een hoogwaardig blokschema om de systeemarchitectuur te visualiseren. Belangrijke stappen:
- Identificeer functionele modules : Verdeel het systeem in kernblokken.
- Definieer verbindingen : Gebruik pijlen om de signaal/voedingsstroom tussen blokken aan te geven. Label kritieke netten.
- Complexiteit vereenvoudigen : Groepeer gerelateerde blokken bij systemen met meerdere modules. Gebruik standaardsymbolen voor duidelijkheid.
- Valideren met belanghebbenden : Beoordeel het blokschema om te bevestigen dat alle eisen zijn afgedekt, en pas dit aan voordat u doorgaat naar gedetailleerd ontwerp.
Schematische weergave
Gebruik professionele CAD-software om het blokschema als een gedetailleerd schema te implementeren. Volg deze beste praktijken:
- Projectparameters instellen : Stel paginagrootte, roostersysteem en ontwerpsjablonen in voordat u begint.
-
Componenten plaatsing :
- Gebruik standaardbibliotheken om componenten te plaatsen—vermijd aangepaste symbolen tenzij absoluut noodzakelijk.
- Gropeer componenten op functionele modules en zorg voor een logische signaalstroom.
- Houd kritieke componenten toegankelijk voor toekomstige annotaties en kruisverwijzingen.
-
Netwerking :
- Gebruik het roostersysteem om netten uit te lijnen en rommelige, overlappende draden te voorkomen.
- Vervang lange, overbodige draden door netlabels.
- Maak bij hiërarchische ontwerpen een blad op hoofdniveau met bloksymbolen, en koppel elk blok vervolgens aan een lager blad met gedetailleerde schakelingen.
- Kruisverwijzing : Gebruik softwarefuncties om componenten te koppelen in meerdere schema's en zorg dat alle verbindingen compleet zijn.
Componentinformatie toevoegen
Verrijk het schema met bruikbare gegevens voor productie, inkoop en probleemoplossing:
- Referentie-aanduidingen : Wijs IEEE-standaardlabels (overeenkomstig 4.10) op consistente wijze toe. Vermijd dubbele of dubbelzinnige aanduidingen.
-
Componentwaarden en -specificaties : Geef nauwkeurige parameters op:
- Weerstanden: Waarde (10kΩ), tolerantie (±1%), vermogensbelasting (0,25W), package (0402).
- Condensatoren: Waarde (10µF), spanningsbelasting (16V), diëlectricum (X5R), package (0603).
- IC's: Typeaanduiding (STM32F407VG), pinconfiguratie (DIP-40) en belangrijke specificaties (32-bit ARM Cortex-M4).
- Fabrikant- en footprintgegevens : Voeg fabrikantcodenummers (MPN's), datasheet-links en PCB-footprintaanduidingen toe.
- Aanhalingen : Voeg notities toe voor speciale eisen.
- Deze informatie zorgt ervoor dat het schema "producteerbaar" is en vermindert fouten tijdens het inkopen en monteren van componenten.
Voer Electrical Rule Check (ERC) uit
ERC is een geautomatiseerde validatiestap om fouten op schemaniveau te detecteren voordat wordt overgegaan naar layout. Volg dit proces:
- Configureer ERC-regels : Stel softwarespecifieke regels in die afgestemd zijn op uw ontwerpeisen.
- Voer ERC uit : Voer de controle uit en genereer een rapport met een lijst van overtredingen.
-
Verhelp Overtredingen :
- Kritieke fouten: Onmiddellijk aanpakken.
- Waarschuwingen: Beoordeel en verhelp indien van impact.
- Informatief: Document voor toekomstige naslag.
- ERC opnieuw uitvoeren : Herhaal totdat er geen kritieke fouten meer zijn. Voer bij complexe ontwerpen een handmatige controle uit naast de ERC om grensgevallen op te vangen.
Genereer de netlist
Een netlist is een tekstbestand dat alle componenten, hun pinnen en de verbindingen ertussen definieert — en fungeert als een brug tussen schema en layout. Belangrijke stappen:
- Kies netlistformaat : Kies een formaat dat compatibel is met uw PCB-layoutsoftware.
- Genereer netlist : Gebruik CAD-software om de netlist te exporteren — zorg ervoor dat alle componenten, waarden en verbindingen zijn opgenomen.
-
Controleer de nauwkeurigheid van de netlist :
- Controleer een steekproef van componenten en netten tegen het schema om te bevestigen dat er geen ontbrekende of onjuiste verbindingen zijn.
- Controleer of referentie-aanduidingen, onderdeelnummers en voetafdrukken overeenkomen met het schema.
- Netlistfouten oplossen : Los problemen op zoals "Ongedefinieerd component" of "Ongeldige netnaam" voordat u importeert in lay-outsoftware.
- Een schone, nauwkeurige netlist is essentieel om lay-outfouten te voorkomen en herwerkingswerkzaamheden aan de PCB te verminderen.
Overgang naar PCB-layout
De laatste stap in het schematisch ontwerp is het voorbereiden op layout—ervoor zorgen dat de overdracht naar het PCB-ontwerpteam soepel verloopt. Belangrijke acties:
- Schematische leverbaarheden samenstellen : Zet het definitieve schema (alle pagina's), ERC-rapport, netlist, BOM (volgens 4.17) en ontwerpnotities samen in een projectpakket.
- Communicatie van layoutbeperkingen : Deel essentiële eisen met het layoutteam.
- Afstemmen op ontwerpregels : Bevestig layoutontwerpregels op basis van schema-beperkingen.
- Overdracht en samenwerking : Gebruik versiebeheertools om bestanden te delen en zorg voor een feedbacklus — beantwoord layoutspecifieke vragen tijdig.
- Het layoutteam gebruikt de netlist om componenten te plaatsen en banen te routed, waarbij het schema als referentie dient om de naleving van de ontwerpdoelstellingen te waarborgen.

Hoe printplaat-schemas lezen
Het lezen van een PCB-schema vereist het begrijpen van de visuele taal, logische structuur en belangrijke elementen. Hieronder volgt een stap-voor-stapgids om paden te volgen en componenten te ontcijferen voor assemblage, foutopsporing en reverse engineering.
Volg voedings-, aardings- en signaallijnen
Schemas zijn opgebouwd rond drie kernpadtypen — beheers deze om elk ontwerp te kunnen doorlopen:
Volg de Voedingspaden
Voedingspaden leveren energie aan alle componenten—begin hier om de 'levensader' van de schakeling te begrijpen:
- Identificeer Voedingsbronnen : Zoek het invoercomponent voor stroomvoorziening.
- Volg de Spanningsregulatie : Volg het stroompad vanaf de bron naar de spanningsregelaars die de ingangsspanning omzetten naar bruikbare niveaus. Let op filtercomponenten die ruis verminderen.
- In kaart brengen van Voedingsverdeling : Volg de gereguleerde voedingsnetten, sensoren (U3) en LEDs (D1-D3).
- Controleer Ontkoppelcondensatoren : Zoek naar kleine condensatoren die tussen voedingsnetten en aarde zijn aangesloten in de buurt van IC's—deze stabiliseren de spanning en filteren ruis voor individuele componenten.
Volg de massapaden
Massa (GND) is het referentiepunt voor alle signalen en voeding—essentieel voor circuitstabiliteit:
- Herken massasymbolen : Schema's gebruiken standaardsymbolen:
- Digitale massa: Doorgetrokken lijn.
- Analoge massa: Driehoeksymbool.
- Chassismassa: Symbool met een massavlak.
- Traceer massaverbindingen : Zorg dat alle componenten een massapad hebben. Vermijd "zwevende" componenten—deze veroorzaken onregelmatig gedrag.
- Let op scheidingsmassa : Voor mixed-signal circuits komen analoge en digitale massanetten vaak samen in één punt om crosstalk te verminderen—volg dit samenspelpunt om ruisreductie te begrijpen.
Signaallijnen volgen
Signaallijnen dragen gegevens of besturingssignalen tussen componenten—volg deze om de werking van de schakeling te begrijpen:
- Volg de signaalweg : Volg de netwerk naar zijn bestemming—verbindt met MCU-pin 6 voor analoge-naar-digitale omzetting. Let op tussenliggende componenten.
- Besturingssignalen volgen : Identificeer besturingssignalen die componenten inschakelen/uitschakelen.
- Werken met meerpagina-schematics : Gebruik de inhoudsopgave en kruisverwijzingen om signalen over meerdere pagina's te volgen.
Referentie-aanduidingen ontcijferen voor montage en foutopsporing
Referentie-aanduidingen zijn de "namen" van componenten — het beheersen ervan is essentieel voor het praktisch gebruik van schema's:
Standaard referentie-aanduidingstekens
Leer deze IEEE-standaardtekens uit het hoofd om snel de typecomponenten te herkennen:
|
Prefix
|
Component type
|
Voorbeeld
|
TOETS FUNCTIE
|
|
R
|
Weerstand
|
R5
|
Beperkt stroom, deelt voltage
|
|
C
|
Capacitors
|
C8
|
Slaat lading op, filtert ruis
|
|
U
|
Geïntegreerde schakeling (IC)
|
U3
|
MCU, regelaar, sensor
|
|
D
|
Diode
|
D2
|
Blokkeert omgekeerde stroom
|
|
Q
|
Transistor
|
V1
|
Versterkt signalen, schakelt circuits
|
|
J
|
Verbindingsstuk
|
J4
|
USB-poort, sensoraansluiting
|
|
L
|
Inductor
|
L3
|
Slaat energie op, filtert AC-signalen
|
|
- Ja.
|
Schakelaar
|
SW1
|
Gebruikersinvoer (knop, schakelaar)
|
|
F
|
Veiligheidsvoorziening
|
F1
|
Beschermt de schakeling tegen overstroming
|
Gebruik van designators voor assemblage
Tijdens PCB-assemblage koppelen designators schema-componenten aan fysieke PCB-afdrukken:
- Plaats componenten : Zoek op het schema de designator en noteer de waarde (10kΩ) en het package.
- Koppel aan PCB : Vind op de fysieke PCB het zijdedruklabel "R10" en solder de bijbehorende 10kΩ 0402-weerstand.
- Controleer BOM-overeenstemming : Vergelijk de designators met de BOM om correcte componentenbesteding te garanderen.
Gebruik van aanduidingen voor het oplossen van problemen
Aanduidingen vereenvoudigen het diagnosticeren van schakelproblemen:
- Vind defecte componenten : Als een sensor niet werkt, zoek dan de aanduiding (U3) op het schema en volg de voedings- en aardingspaden—gebruik een multimeter om te controleren of er spanning aanwezig is op pen 1 van U3.
- Controleer signaallijnen : Als communicatie mislukt, volg het "UART_TX"-net van MCU U2 pin 7 naar connector J4 pin 3—controleer op onderbroken sporen of verkeerde componentwaarden.
- Raadpleeg datasheets : Gebruik het onderdeelnummer van de aanduiding (uit de BOM) om de datasheet van het component op te zoeken—controleer de aansluitingen tegen het schema.
Belangrijke tips voor het lezen van complexe schema's
- Begin met het blokschema : Gebruik het blokschema op hoog niveau om u te oriënteren voordat u in de gedetailleerde schakeling duikt—identificeer de kernmodule en werk van binnenuit naar buiten.
- Gebruik aantekeningen : Besteed aandacht aan notities die niet-directe logica verduidelijken.
- Gropeer componenten op functie : Groepeer mentaal componenten met dezelfde aanduidingsprefix om deelkringen te begrijpen.
- Oefen met eenvoudige schema's : Begin met eenvoudige schakelingen om het volgen van paden en het herkennen van aanduidingen onder de knie te krijgen, voordat u overgaat op complexere ontwerpen.
Verschil tussen PCB-schematische weergave en PCB-layout
Vergelijkingstabel
|
Aspect
|
Schematische weergave
|
Lay-out
|
|
Doel
|
Logische verbindingen
|
Fysieke realisatie
|
|
Uitslagen
|
Abstract/symbolisch
|
Geometrisch op PCB
|
|
Focus
|
Functie, signaalverloop
|
Plaatsing, routing
|
|
Podium
|
Eerste ontwerp
|
Volgt schema
|
|
Uitgang
|
Netlist, BOM
|
Gerber, boorbestand, silkscreen
|
|
Controleren
|
ERC, DRC
|
DRC, productiecontroles
|
|
Resultaat
|
Ontwerpduidelijkheid
|
Klaar voor fabricage/productie
|
Stappen om van schema naar layout over te gaan
Definieer de bordcontour en laagopbouw
Stel PCB-afmetingen in; kies aantal lagen (2/4/6+) en materiaal; geef koperdikte en diëlektrische eigenschappen op.
Componenten plaatsing
Rangschik op functie, waarborg signaalintegriteit en fabricagevriendelijkheid; zorg voor test/assemblagetoegang; vermijd overlappende footprints.
Voer routing uit
Route via kortste, minst ruisgevoelige paden; geef prioriteit aan voeding/aarde en hoge snelheid signalen; volg impedantieaanpassing (50Ω/100Ω); minimaliseer kruisingen.
Voer DRC uit
Voer Design Rule Check uit om spoorbreedte/afstand, via-grootte en productieregels te valideren; los overtredingen op (kortsluitingen, clearance-problemen) voordat u definitief maakt.
Productiebestanden voorbereiden
Exporteer Gerber-, boorbestanden, BOM en assemblagetekeningen; zorg voor compatibiliteit met PCB-fabrikanten.
Beste PCB-schematische software en tools in 2024
|
Software
|
Belangrijkste Kenmerken
|
Sterktes
|
Beste toepassingen
|
|
Altium Designer
|
Geïntegreerd schema/layout, 3D-weergave
|
Krachtig voor complexe ontwerpen, industrienorm
|
Professionele/grootoplaagprojecten, hoogfrequente circuits
|
|
OrCAD
|
Geavanceerde simulatie, teamwerk
|
Betrouwbaar voor lucht- en ruimtevaart/auto, ondersteuning bij naleving
|
Industriële/gereguleerde sectoren
|
|
KiCad
|
Open-source, cross-platform, standaardbibliotheken
|
Gratis, actieve community
|
Hobbyisten, startups, open-source
|
|
Eagle
|
Gebruiksvriendelijk, cloudintegratie
|
Lichtgewicht, gemakkelijk voor beginners
|
Eenvoudige PCB's, hobbyprojecten
|
|
Proteus
|
Schematische weergave + PCB + SPICE-simulatie
|
Alles-in-een voor prototyping
|
Onderwijs, prototypes met lage complexiteit
|
|
EasyEDA
|
Webgebaseerd, geen installatie, samenwerkend
|
Overal toegankelijk, lage leercurve
|
Beginners, snel prototyping
|
Handige tips voor beginners voor PCB-schematische ontwerpen
- Begin met eenvoudige schakelingen; oefen door het overnemen van open-sourceprojecten.
- Raadpleeg altijd de componentdatasheets voor aansluitingen, specificaties en voetplankcompatibiliteit.
- Gebruik online bronnen: YouTube-tutorials, forums (Reddit r/PrintedCircuitBoard).
Veelvoorkomende symbolen voor schema's van printplaten
|
CompoNent
|
Symbool
|
Beschrijving
|
|
Weerstand
|
▭▬▭ / ▭▭▭
|
Vaste weerstand (IEEE-standaard)
|
|
Capacitors
|
⏚⏚
|
Niet-gepolariseerde condensator
|
|
Diode
|
⚡▶
|
Gelijkrichterdiode
|
|
Npn transistor
|
▲ met 3 pinnen
|
Emitter, basis, collector
|
|
Ik
|
▭ met pinnen
|
Geïntegreerde schakeling (label pinnen numeriek)
|
|
Vermogen
|
VCC/+
|
Positieve stroomvoeding
|
|
Aarde
|
⏚
|
Digitaal/analoog aardpunt
|
Checklist voor een feilloze PCB-schematische weergave
- Juiste pinnummers/labels voor alle componenten
- Nauwkeurige componentwaarden en referentie-aanduidingen
- Duidelijke verbindingen naar andere pagina's
- Juiste ontkoppelcondensatoren en volledige BOM
- Geen niet-verbonden pinnen of kortgesloten netten
- Conformiteit met IEEE/IPC-normen
Conclusie
Het schematisch PCB-ontwerp is cruciaal voor betrouwbare PCB-ontwikkeling. Succes vereist technische planning, nauwkeurige componentselectie/verbindingen en naleving van normen—dit minimaliseert productiefouten, verlaagt herwerkingskosten en zorgt ervoor dat het eindproduct voldoet aan de vereisten.
Veelgestelde vragen
V1: Is KiCad geschikt voor professioneel PCB-ontwerp?
Ja—het ondersteunt complexe multi-laags ontwerpen en export van productiebestanden, veel gebruikt door startups en mkb-bedrijven.
Wat is het verschil tussen ERC en DRC?
ERC controleert schemafouten; DRC verifieert fysieke layoutbeperkingen.
Waarom zijn ontkoppelcondensatoren nodig?
Ze stabiliseren de voedingsspanning van IC's, filteren ruis en voorkomen spanningsdalingen door transiënte stromen.
Hoe kiest u tussen 2-laags en 4-laags PCB's?
2-laags voor eenvoudige schakelingen; 4-laags voor complexe ontwerpen.