Zasnova sheme tiskanega vezja: Osnove načrtovanja vezij

Uvod
Tiskana vezja (PCB) so v središču skoraj vseh sodobnih elektronskih naprav, od pametnih telefonov in računalnikov do industrijskih nadzornih sistemov in medicinske opreme. Shema PCB svetu PCB-jev načrtovanje tiskanega vezja , ki prikazuje vsako električno povezavo, tok signalov in odnos komponent, ki bodo postali resničnost v končnem izdelku. Ustvarjanje trdne in jasne shemski diagram je pomembno ne le za inovacije in funkcionalno uspešnost, temveč tudi za odpravljanje težav, proizvodnjo in kontrolo kakovosti med Izdelava PCB postopku.
Zakaj začeti s projektiranjem sheme PCB?
Projekt PCB-ja vedno začnemo z dobro pripravljeno shemo. Ta shematski diagram ponuja logično predstavitev elektronske sheme vezja, ki podrobno opisuje vse od razdeljevanja napajanja in mase, označevanja omrežij ter simbolov komponent do sistematične organizacije toka signalov. Orodja za avtomatizirano elektronsko načrtovanje (EDA) — kot so OrCAD, Altium Designer, KiCad in EasyEDA — omogočajo digitalno zajemanje teh zapletenih konstrukcij in ustvarjajo temelj za nadaljnje procese, kot so Postopku razporeditve vezij (PCB layout) , preverjanje seznama povezav , in končno Montaža PCB .
Kakšen je pomen shematičnega diagrama?
- Konceptualizira dobro strukturirano vezje — predstavlja osnovni načrt za načrtovanje in odpravljanje težav.
- Nujno za sodelovanje med inženirji, tehniki in proizvajalci.
- Navodila za proizvodnjo in popravilo v nadaljevanju.
Ključni elementi sheme tiskanega vezja
- Elektronski simboli : Upori, kondenzatorji, integrirani vezji itd.
- Povezave / žice : Električne povezave in tok signala.
- Oznake / imena povezav : Za jasne in razločne signale.
- Simboli napajanja/ozemljitve: Jasno označene točke napajanja in referenčne točke.
- Oznake komponent: v skladu s standardi IEEE.
Smernice za risanje shematičnega diagrama tiskanega vezja
Dobro strukturirana shema tiskanega vezja je temelj zanesljivega razvoja izdelkov, ki zagotavlja jasnost, izvedljivost proizvodnje in učinkovito sodelovanje. Spodaj so navedene ključne smernice za profesionalni načrt sheme:
Izberite primerno velikost strani
Izberite dimenzije strani, ki ustrezajo obsegu in zapletenosti vezja – izogibajte se prenatrpanosti preprostih vezij ali zapravljanju prostora na prevelikih straneh. To omogoča ravnovesje med berljivostjo in upravljivostjo dokumenta.
Poimenujte strani v abecednem vrstnem redu
Večstranske sheme logično razdelite po funkcionalnih modulih in strani poimenujte v abecednem vrstnem redu. To poenostavi navigacijo in navzkrižno sklicevanje.
Uvedite mrežni sistem za referenčne točke
Omogočite mrežni sistem za enakomerno poravnavo komponent, omrežij in simbolov. To poenostavi usmerjanje povezav, zagotavlja vizualno doslednost in olajša natančno navzkrižno sklicevanje med pregledi načrta.
Vključi naslovni blok v nogi
Dodaj standardiziran naslovni blok na dno vsake strani, ki vsebuje pomembne metapodatke: velikost strani, številko revizije dokumenta, edinstveni ID dokumenta, ime/kontakt oblikovalca, datum načrtovanja in podjetni logotip. To izboljša sledljivost in profesionalnost.
Dodaj pomembna opozorila/komentarje
Vključi ključne opombe za pomembne podrobnosti načrta: nastavitve mostičkov, omejitve postavitve tiskane vezave (PCB), lokacije preskusnih točk ali posebne zahteve glede komponent. Pojasni netrivialno logiko, da se izognete napačnim razlagam.
Vključi zgodovino revizij
Vedno vzdržujte razdelek zgodovine revizij za spremljanje sprememb. To zagotavlja odgovornost, poenostavi nadzor različic in podpira skladnost s standardi kakovosti.
Vključi kazalo vsebine
Za večstranske ali kompleksne projekte dodajte kazalo s seznamom naslovov strani, funkcionalnih modulov in ustreznih številk strani. To omogoča hitro krmarjenje in izboljša uporabnost dokumenta za ekipe.
Uporabite blokovni diagram za oblikovanje modulov
Začnite z visoko-nivojskim blokovnim diagramom, da predstavite glavne funkcionalne module in njihove medsebojne povezave. To zagotovi pregled arhitekture sistema in poti signalov.
Prikažite pot toka signalov z uporabo hierarhičnega načrtovanja
Uporabite hierarhično načrtovanje za razčlenitev kompleksnih vezij: uporabite bloke na vrhnji ravni za sistemske module in listine nižje ravni za podrobnejšo električno shemo. To pojasni povezave med moduli, zmanjša nepotrebne podrobnosti in poenostavi iteracijo načrtovanja.
Uporabite standardne oznake komponent
Sledite standardom IEEE/IPC za označevanje komponent: R (upor), C (kondenzator), U (integrirano vezje), D (dioda), Q (tranzistor) itd. Enotne oznake odpravijo zmedo in zagotovijo združljivost s standardnimi industrijskimi orodji.
Ustvarite simbole komponent iz standardnih knjižnic
Uporabite uradne ali v industriji priznane knjižnice komponent za ustvarjanje simbolov. Izogibajte se nepotrebnim po meri narejenim simbolom – standardizacija zagotavlja doslednost skozi vse načrte in zmanjša tveganje napak.
Zmanjšajte nepotrebne povezave omrežij
Zmanjšajte nepotrebne prekrivanja, odvečna omrežja ali neuporabljene povezave. Uporabite oznake omrežij namesto neposrednih žic za ponavljajoče se povezave, da izboljšate berljivost in poenostavite spremembe na načrtu.
Ohranite berljivost pri postavljanju komponent
Komponente razporedite logično in se izogibajte pretirani zgoščenosti. Urejeno razporeditev poenostavi prehod na postavitev PCB-ja in izboljša učinkovitost pregledovanja načrta.
Postavite komponente, povezane s kristali, v neposredni bližini
Kristale, kristalne oscilatorje in pripadajoče kondenzatorje/upoře postavite čim bližje učesnim kontaktom nadzorne enote (MCU). To zmanjša motnje signalov, skrajša dolžino trakov in izboljša integriteto urinih signalov.
Zaženite DRC za preverjanje celovitosti načrta
Izvedite avtomatizirano preverjanje pravil načrtovanja (DRC) z uporabo programske opreme za shematsko načrtovanje, da prepoznate napake, kot so nepovezani kontakti, kratek stik ali neveljavne dodelitve komponent. Odpravite kršitve DRC, preden nadaljujete na postavitev.
Ročno preverite mreže, da odpravite morebitne napake
Dopolnite DRC z ročnim preverjanjem mrež: preverite vse napajalne mreže, poti signalov in povezave komponent. S tem ujamete subtilne napake, ki jih lahko orodja za avtomatsko preverjanje spregledajo.
Ustvarite popoln seznam materialov (BOM)
Ustvarite celovit seznam materialov (BOM), ki vključuje pomembne podrobnosti: oznake komponent, količine, vrednosti, številke proizvajalca (MPN), podatke o dobaviteljih in grafične oblike (footprints). Popoln BOM pospeši postopka nabave in proizvodnje.
Opombe za uporabo za Kingfield:
- Prilagodite naslovni blok in zgodovino revizij v skladu s standardi dokumentov v podjetju Kingfield.
- Za trženje ali tehnično dokumentacijo povežite ta vodnik s shematskimi primeri, da povečate praktičnost.
- Prilagodite smernice za industrijsko specifične zahteve tako, da dodate opombe, povezane s skladnostjo.

Kako narediti učinkovit shematični diagram oblikovanja tiskanega vezja
Učinkovito shematično načrtovanje tiskanih vezij: Kratki vodnik
- Pojasnite cilje : Določite aplikacijo, funkcionalne bloke in omejitve.
- Izberite orodja : Uporabite Altium/KiCad/Eagle za združljivost in podporo knjižnic komponent.
- Standardizirajte komponente :
-
- Uporabite preverjene simbole/oblike izdelov proizvajalca.
- Poimenujte kot "U1_MCU_STM32F4"; dodajte vrednosti, pakete, SPN-je.
-
- Funkcionalne bloke združi logično; zmanjšaj križanje žic.
- Uporabi hierarhični dizajn za kompleksne tiskane plošče.
-
- Preveri pripadnost pinov glede na podatkovne liste; dodaj zaščitne vezje.
- Spoštuj standard IPC-2221/ISO 13485/IATF 16949; označi kritična omrežja.
-
- Vključi referenčne oznake, ključna pojasnila vezij, naslovni blok.
- Vključi podroben seznam materialov (BOM).
-
- Samopreverba/overitev s strani kolegov; simulacija kritičnih vezij; preverjanje seznama povezav.
- Predaja za postavitev : Izvoz seznamov povezav/BOM-ov/Gerberjev; sporočanje kritičnih zahtev.
Pomen shematičnega načrta tiskanega vezja pri načrtovanju ploščice
- Temeljni načrt : Električne zahteve pretvori v izvedljivo načrtovalno logiko, ki vodi pri izbiri komponent, povezavah in postavitvi.
- Preprečevanje napak : Vnaprej potrdi celovitost vezja, s čimer zmanjša kratke stike/funcionalne napake pri proizvodnji.
- Sodelovanje med ekipami : Inženirje združi okoli standardiziranega referenčnega dokumenta za komunikacijo.
- Skladnost s predpisi : Omogoča usklajevanje z industrijskimi standardi prek dokumentiranega načrtovanja.
- Odpravljanje napak in vzdrževanje : Olajša odpravljanje težav in popravila po proizvodnji.
- Seznam sestavnih delov in nabava : Neposredno ustvari natančen seznam sestavnih delov (BOM) s podrobnostmi komponent za nabavo.
- Razširljivost in iteracija : Podpira hierarhično načrtovanje za kompleksne tiskane plošče in poenostavi revizije.
- Kontrola stroškov : Zmanjša stroške ponovnega dela z zgodnjim odkrivanjem napak v načrtovanju, s čimer se izogne dragim ponovitvam pri izdelavi.
Postopek načrtovanja sheme tiskane plošče: korak po koraku
Postopek načrtovanja sheme tiskane plošče sledi logičnemu, zaporednemu delovnemu toku, da zagotovi točnost, skladnost in brezhiben prehod na fizično postavitev tiskane plošče. Vsak korak temelji na prejšnjem, pri čemer so določeni jasni rezultati in kontrolne točke kakovosti:
Določitev zahtev za načrtovanje
Ta temeljni korak zahteva usklajenost med različnimi funkcijami, da se izognemo razširjanju obsega in ponovnemu oblikovanju načrta. Začnite s dokumentiranjem:
- Električne specifikacije : Območja vhodnih/izhodnih napetosti, omejitve obratovalnega toka, frekvence signalov in zahteve glede odpornosti proti motnjam.
- Arhitektura napajanja : Pojasnite vir napajanja, potrebe po regulaciji napetosti in porazdelitev napajanja.
- Zahteve za signale : Določite vrste signalov, protokole komunikacije in kritične omejitve signalov.
- Mehanske in okoljske omejitve : Omejitve velikosti/oblike tiskanega vezja, delovno območje temperature in standardi zanesljivosti.
- Standardi skladnosti : Regulativne zahteve, ki vplivajo na shematično načrtovanje.
Nariši blokovni diagram
Pretvori DSD v visoko-nivojski blokovni diagram, da se predstavi arhitektura sistema. Ključni koraki:
- Prepoznaj funkcionalne module : Razčleni sistem na osnovne bloke.
- Določi povezave : Uporabi puščice za prikaz toka signalov/napajanja med bloki. Označi ključne signale.
- Poenostavi zapletenost : Pri večmodulskih sistemih združi sorodne bloke. Uporabi standardne simbole za večjo jasnost.
- Preveri s strankami : Preglej blokovni diagram, da potrdiš, da so zajete vse zahteve, in naredi prilagoditve, preden preideš na podrobno načrtovanje.
Shematsko zajemanje
Uporabite profesionalni CAD program za pretvorbo blokovnega diagrama v podrobno shemo. Upoštevajte naslednje najboljše prakse:
- Nastavitev parametrov projekta : Nastavite velikost strani, mrežni sistem in predloge oblikovanja pred začetkom.
-
Postavitev komponent :
- Uporabite standardne knjižnice za postavljanje komponent – izogibajte se po meri narejenim simbolom, razen če je to nujno potrebno.
- Komponente združite glede na funkcionalne module in jih razporedite za logičen tok signalov.
- Ohranite ključne komponente dostopne za prihodnje opombe in navzkrižne sklice.
-
Usmerjanje vodnikov :
- Uporabite mrežni sistem za poravnavo vodnikov in se izogibajte nepreglednim, prekrivajočim se žicam.
- Dolge, odvečne žice nadomestite z oznakami vodnikov.
- Pri hierarhičnih načrtih ustvarite list najvišje ravni s simboli blokov in nato vsak blok povežite s spodnjim nivojem lista, ki vsebuje podrobne vezave.
- Navzkrižno sklicevanje : Uporabite funkcije programske opreme za povezovanje komponent na večstranskih shemah in zagotovite, da so vse povezave popolne.
Dodajanje informacij o komponentah
Obogatite shemo s podatki, uporabnimi za proizvodnjo, nabavo in odpravljanje napak:
- Oznake komponent : Dodelite oznake v skladu s standardom IEEE (po točki 4.10) enotno. Se izogibajte podvojenim ali dvoumnim oznakam.
-
Vrednosti in lastnosti komponent : Navedite natančne parametre:
- Upori: vrednost (10 kΩ), toleranca (±1 %), močnostna zmogljivost (0,25 W), ohišje (0402).
- Kondenzatorji: vrednost (10µF), napetostni razred (16V), dielektrik (X5R), ohišje (0603).
- Integrirani vezji: številka dela (STM32F407VG), konfiguracija pinc (DIP-40) in ključne specifikacije (32-bitni ARM Cortex-M4).
- Podatki proizvajalca in tloris : Vključite številke del proizvajalca (MPN), povezave do podatkovnih listov in označbe tlorisa PCB.
- Anotativni podatki : Dodajte opombe za posebne zahteve.
- Ti podatki zagotavljajo, da je shema "izdelava” in zmanjšujejo napake pri pridobivanju komponent ter sestavljanju.
Izvedite preverjanje električnih pravil (ERC)
ERC je avtomatizirano preverjanje za zaznanje napak na ravni sheme, preden nadaljujete na postavitev. Sledite temu postopku:
- Nastavitev pravil ERC : Nastavite pravila programske opreme, usklajena z zahtevami vašega dizajna.
- Zaženi ERC : Izvedite preverjanje in ustvarite poročilo s seznamom kršitev.
-
Odpravite kršitve :
- Kritične napake: Takoj odpravite.
- Opozorila: Preglejte in odpravite, če imajo vpliv.
- Informacijsko: Dokumentirajte za prihodnjo uporabo.
- Ponovno zaženi ERC : Ponavljajte, dokler ne ostane nobene kritične napake. Pri zapletenih dizajnih izvedite ročni pregled skupaj z ERC, da ujamete robne primere.
Ustvari netlist
Netlist je datoteka na osnovi besedila, ki določa vse komponente, njihove pine in mreže, ki jih povezujejo – deluje kot most med shematičnim prikazom in postavitvijo. Ključni koraki:
- Izberite obliko datoteke Netlist : Izberite obliko, ki je združljiva z vašim programom za postavitev tiskanih vezij (PCB).
- Ustvari Netlist : Uporabite CAD program za izvoz datoteke netlist—prepričajte se, da so vključeni vsi sestavni deli, vrednosti in povezave.
-
Preveri natančnost datoteke Netlist :
- Primerjajte vzorec sestavnih delov in povezav s shematičnim načrtom, da potrdite, da ni manjkajočih ali napačnih povezav.
- Preverite, ali se oznake komponent, številke delov in podnožja ujemajo s shematičnim načrtom.
- Odpravite napake v datoteki Netlist : Popravite težave, kot so "Nedefiniran sestavni del" ali "Neveljavno ime mreže", preden uvozite v program za postavitev.
- Čista in natančna datoteka Netlist je ključnega pomena za preprečevanje napak pri postavitvi in zmanjšanje popravkov na tiskanem vezju.
Prehod na postavitev tiskanega vezja
Zadnji korak pri načrtovanju sheme je priprava postavitve – zagotavljanje gladkega prenosa delovnih nalogov ekipi za oblikovanje tiskanega vezja. Ključne ukrepi:
- Paket dostavljivih shem : Združite končno shemo (vse strani), poročilo ERC, seznam povezav, BOM (glede na 4.17) in opombe k načrtu v projektne mape.
- Sporočanje omejitev postavitve : Sodelujoči ekipi sporočite pomembne zahteve.
- Uskladitev pravil načrtovanja : Potrdite pravila postavitve glede na omejitve sheme.
- Predaja in sodelovanje : Uporabite orodja za nadzor različic za izmenjavo datotek in vzpostavite zanko povratnih informacij – takoj odgovorite na vprašanja, ki se nanašajo na postavitev.
- Tim za postavitev bo uporabil seznam povezav za razporeditev komponent in usmerjanje sledi, pri čemer se bo skliceval na shemo, da zagotovi skladnost z namenom načrtovanja.

Kako brati sheme tiskanih vezij
Branje sheme tiskanega vezja zahteva razumevanje njegovega vizualnega jezika, logične strukture in ključnih elementov. Spodaj je korak po korakom vodnik za sledenje potem in razvozlovanje komponent za sestavljanje, odpravljanje napak in reverzno inženirstvo.
Sledenje potem napajanja, ozemljitve in signalov
Sheme so organizirane okoli treh osnovnih tipov poti – obvladajte te, da lahko prepletete kateri koli dizajn:
Sledenje poteh napajanja
Poti napajanja oskrbujejo vse komponente z energijo – začnite tukaj, da razumete »žilnico« vezja:
- Prepoznajte vire napajanja : Poiščite vhodno komponento napajanja.
- Sledite regulaciji napetosti : Sledite napajanju od vira do napetostnih regulatorjev, ki pretvorijo vhodno napetost na uporabne ravni. Obravnavajte filtrske komponente, ki zmanjšujejo hrup.
- Zemljevid porazdelitve napajanja : Sledite reguliranim omrežjem napajanja, senzorjem (U3) in LED-diodam (D1-D3).
- Preverite odstranjevalne kondenzatorje : Poiščite majhne kondenzatorje, priključene med omrežja napajanja in maso blizu integriranih vezij – ti stabilizirajo napetost in filtrirajo hrup za posamezne komponente.
Sledenje potem mase
Masa (GND) je referenčna točka za vse signale in napajanje – ključna za stabilnost vezja:
- Prepoznajte simbole mase : Shematični diagrami uporabljajo standardne simbole:
- Digitalna masa: Polna črta.
- Analogna masa: Trikotni simbol.
- Masna ravnina ohišja: Simbol z ravnino mase.
- Sledenje priključkom mase : Zagotovite, da imajo vsi sestavni deli povezavo z maso. Izogibajte se 'plavajočim' sestavnim delom – ti povzročajo nestabilno obnašanje.
- Omenite ločevanje mas : Pri mešanih vezjih se analogne in digitalne mreže mase pogosto stikajo v eni točki, da se zmanjša medsebojno vplivanje – sledite tej povezavi, da boste razumeli zmanjševanje hrupa.
Sledenje signalnim potem
Signalne poti prenašajo podatke ali krmilne signale med sestavnimi deli – sledite jim, da boste razumeli delovanje vezja:
- Sledenje toku signala : Sledite mreži do njenega cilja – priključeno na pinek 6 mikrokrmilnika za pretvorbo analogno-v digitalno. Obravnavajte tudi sestavne dele na poti.
- Krmilni signali za sledenje : Prepoznajte krmilne signale, ki omogočajo/onemogočajo komponente.
- Krmarjenje po shemah z več stranmi : Uporabite kazalo in navzkrižne sklice, da sledite signalom prek več strani.
Razumevanje referenčnih oznak za sestavljanje in odpravljanje napak
Referenčne oznake so »imena« komponent – njihovo obvladovanje je ključ do učinkovite uporabe shem:
Standardni predponi referenčnih oznak
Zapomnite si te predpone po standardu IEEE, da boste lahko hitro prepoznali vrste komponent:
|
Predpona
|
Vrsta komponente
|
Primer
|
Ključna funkcija
|
|
R
|
Rezistor
|
R5
|
Omejuje tok, deli napetost
|
|
C
|
Kondenzator
|
C8
|
Shranjuje naboj, filtrira hrup
|
|
U
|
Integrirano vezje (IC)
|
U3
|
MCU, regulator, senzor
|
|
D
|
Dioda
|
D2
|
Blokira obratni tok
|
|
Q
|
Tranzistor
|
Q1
|
Ojačuje signale, stika kroge
|
|
J
|
Priključek
|
J4
|
Vrata USB, priključek za senzor
|
|
L
|
Tuljavnica
|
L3
|
Shranjuje energijo, filtrira AC signale
|
|
Sw
|
Stikalo
|
SW1
|
Uporabniški vnos (gumb, stikalo)
|
|
F
|
Varovalka
|
F1
|
Zaščiti vezje pred prevelikim tokom
|
Uporaba oznak za sestavo
Med sestavljanjem tiskanega vezja se oznake preslikajo iz shematskih komponent na fizične tiskane vezje podobe:
- Najdite komponente : Na shemi poiščite oznako in zapišite njeno vrednost (10 kΩ) ter ohišje.
- Ujemanje s tiskanim vezjem : Na fizičnem tiskanem vezju poiščite oznako na svilnem tisku »R10« in zaponite ustrezni upor 10 kΩ v ohišju 0402.
- Preverite ujemanje z BOM : Preverite oznake glede na seznam materialov (BOM), da zagotovite pravilno oskrbo z komponentami.
Uporaba oznak za odpravljanje napak
Oznake poenostavijo diagnosticiranje težav v vezju:
- Najdite okvarjene komponente : Če senzor ne deluje, poiščite njegovo oznako (U3) na shemi in sledite potem napajanja in ozemljitve – uporabite multimeter, da preverite, ali je napetost prisotna na pini 1 oznake U3.
- Preverite poti signalov : Če komunikacija spodleti, sledite omrežju »UART_TX« od pine 7 MCU-ja U2 do pine 3 priključka J4 – preverite morebitne prekinjene tiskane poti ali napačne vrednosti komponent.
- Preverite podatkovne liste : Uporabite številko dela oznake (iz BOM-a) za pridobitev podatkovnega lista komponente – preverite priključke glede na shemo.
Ključni nasveti za branje zapletenih shem
- Začnite s funkcionalno shemo : Uporabite visoko-nivojsko funkcionalno shemo, da se usmerite, preden se spustite v podrobne vezave – določite osnovni modul in delujte navzven.
- Uporabite opombe : Bodite pozorni na opombe, ki pojasnjujejo logiko, ki ni na prvi pogled očitna.
- Združi komponente po funkciji : Miselno združi komponente z enakim predpono oznake, da razumeš podtokokroge.
- Vadite s preprostimi shemami : Začnite s preprostimi vezji, da osvojite sledenje poti in prepoznavanje oznak, preden preidete na zapletenejše načrte.
Razlika med shemo tiskanega vezja in postavitvijo tiskanega vezja
Tabela primerjave
|
Aspekt
|
Shema
|
Razporeditev
|
|
Namena
|
Logične povezave
|
Fizična realizacija
|
|
Vid
|
Apsktraktne/simbolične
|
Geometrijske na tiskanem vezju
|
|
Fokus
|
Funkcija, tok signala
|
Postavitev, usmerjanje
|
|
Scena
|
Začetni načrt
|
Sledi shemi
|
|
Izhod
|
Seznam povezav, BOM
|
Gerber, vrtanje, silka
|
|
Preverjanje
|
ERC, DRC
|
DRC, proizvodna preverjanja
|
|
Rezultat
|
Jasnost načrta
|
Pripravljeno za izdelavo/proizvodnjo
|
Koraki za prehod od sheme do postavitve
Določite obris ploščice in strukturo
Določite dimenzije tiskane ploščice; izberite število plasti (2/4/6+) in material; navedite debelino bakra in dielektrične lastnosti.
Postavitev komponent
Razporedite po funkcijah, prednost dajte integriteti signala in izdelavi; zagotovite dostop za testiranje/sestavo; se izogibajte prekrivanju tiskovnih ploskev.
Izvedite usmerjanje
Usmerite po najkrajših, najmanj hrupnih poteh; prednost dajte napajalnim/masnim in hitrim signalom; sledite ujemanju impedanc (50Ω/100Ω); zmanjšajte križišča.
Izvedite DRC
Zaženite preverjanje pravil postavitve, da preverite širino/razmik trakov, velikost prehodov in pravila za izdelavo; odpravite kršitve (kratek stik, težave z razmiki) pred končno obliko.
Pripravite datoteke za proizvodnjo
Izvoz Gerber, vrtinskih datotek, BOM, in sestavnih risb; zagotovi združljivost s proizvajalci tiskanih vezij.
Najboljši programi in orodja za sheme tiskanih vezij leta 2024
|
Programska oprema
|
Ključne značilnosti
|
Moči
|
Najboljše uporabniške primere
|
|
Altium Designer
|
Integrirana shema/razporeditev, 3D pogled
|
Močan za kompleksne načrte, industrijski standard
|
Profesionalni/visokoobsežni projekti, visokofrekvenčni tokokrogi
|
|
OrCAD
|
Napredna simulacija, sodelovanje v ekipi
|
Zanesljiv za letalsko/avtomobilsko industrijo, podpora za skladnost
|
Industrijski/regulirani sektorji
|
|
KiCad
|
Odprtokodno, križno platformno, standardne knjižnice
|
Brezplačno, dejavna skupnost
|
Prijavljeni uporabniki, začetniki, odprtokodni projekt
|
|
Eagle
|
Uporabniku prijazno, integracija s cloud tehnologijo
|
Lahkonosno, enostavno za začetnike
|
Preproste tiskane vezije, hobiji projekti
|
|
Proteus
|
Shematski + PCB + SPICE simulacija
|
Vse v enem za prototipizacijo
|
Izobraževanje, prototipi z nizko stopnjo zapletenosti
|
|
EasyEDA
|
Spletna aplikacija, ni potrebna namestitev, omogoča sodelovanje
|
Dostopna kjerkoli, nizka učna krivulja
|
Začetniki, hitra prototipizacija
|
Uporabni nasveti za načrtovanje shem PCB za začetnike
- Začnite s preprostimi vezji; vadite tako, da ponavljate odprtokodne projekte.
- Vedno preverite podatkovne liste komponent za razpored pine, vrednosti in združljivost tiskanih vezij.
- Uporabite spletne vire: YouTube vadnice, forumi (Reddit r/PrintedCircuitBoard).
Pogosti simboli shematičnih diagramov tiskanih vezij
|
Sestavka
|
Simbolik
|
Opis
|
|
Rezistor
|
▭▬▭ / ▭▭▭
|
Nepremični upor (standard IEEE)
|
|
Kondenzator
|
⏚⏚
|
Nepolarni kondenzator
|
|
Dioda
|
⚡▶
|
Izmenični diodni enosmernik
|
|
NPN tranzistor
|
▲ z 3 pine
|
Emitor, baza, kolektor
|
|
IC
|
▭ s pini
|
Integrirano vezje (označene pini numerično)
|
|
Moč
|
VCC/+
|
Pozitivna napetost
|
|
Zemljenje
|
⏚
|
Digitalno/analogni ozemljitev
|
Kontrolni seznam za brezhiben shematični načrt tiskanega vezja
- Pravilne številke pinov/oznake za vse komponente
- Natančne vrednosti komponent in referenčne oznake
- Jasne povezave izven strani
- Ustrezen odstranjevalni kondenzator in popoln seznam materialov (BOM)
- Brez nepovezanih pinov ali kratkih stikov
- Skladnost z IEEE/IPC standardi
Zaključek
Shematični načrt tiskanega vezja je ključnega pomena za zanesljiv razvoj tiskanih vezij. Uspeh zahteva tehnično načrtovanje, natančen izbor komponent in priključkov ter spoštovanje standardov – to zmanjša napake pri proizvodnji, zmanjša stroške popravila in zagotovi, da končni izdelek ustreza zahtevam.
Pogosta vprašanja
V1: Ali je KiCad primeren za profesionalne oblikovanje tiskanih vezij?
O1: Da – podpira zapletene večplastne oblike in izvoz datotek za proizvodnjo, pogosto pa ga uporabljajo modne podjetja in MSP.
V2: Kaka je razlika med ERC in DRC?
O2: ERC preveri shematične napake; DRC preveri fizične omejitve postavitve.
V3: Zakaj potrebujemo odstranjevalne kondenzatorje?
O3: Stabilizirajo napetost napajanja IC-jev, filtrirajo hrup in preprečujejo padce napetosti zaradi prehodnih tokov.
V4: Kako izbrati med dvema in štirimi plastmi tiskanega vezja?
O4: Dve plasti za enostavna vezja; štiri plasti za zapletene načrte.