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CAD原理图引脚排列如何防止PCB设计并发症

关键的外卖

  • CAD原理图中构件符号的引脚排列。

  • 用仔细的组件位置和网络连接排列有序的示意图的提示。

  • 使用原理图来驱动PCB布局。

事物是如何安排的——从户外购物中心的商店布局到圣诞树上的节日装饰,成功配置的秘密在于如何将所有独立的部分安排在一起,以完成整体。因此,毫不奇怪,印刷电路板设计成功的关键之一是在CAD原理图引脚排列。

一个原理图是基础对于整个设计;它将与。一起使用香料模型电路仿真然后,用其组件和网络信息驱动电路板的物理布局。该原理图还将用于测试、调试和现场技术人员完成的工作,以及作为设计的法律文件。因此,为了满足所有这些要求,原理图必须既可读又具有功能可用性。

通常情况下,原理图的创建方式是不可用的。这些图纸可能看起来是完整的,但仔细检查就会发现许多问题。错误创建的符号,没有足够的间距的引脚,不可读的字体只是在一个排列不当的示意图中发现的一些错误。像这样的示意图问题是绝对不允许的,否则它们会在PCB布局、制造甚至最终系统中部署电路板的过程中导致进一步的复杂性。这里有一些关于如何安排下次数据的想法和建议PCB原理图捕获项目以防止此类问题的发生。

CAD原理图引脚安排时,建立符号

印刷电路板原理图的主要目的是包含电路板的元件和网络连通性。为此,电路的元件信息将在原理图上用唯一的符号表示。下面是一些会用到的符号:

  • 双引脚无源器件,如电容器、电感器和电阻

  • 多部分包,如电阻网络

  • 二极管和晶体管

  • 集成电路,它可以达到具有数千个引脚的大型设备

  • 连接器,范围从单个引脚到数百个

  • 电池,开关,继电器和传感设备

  • 机械部件,如散热器,支架和安装孔,必须连接到地面

在原理图上使用的符号类型将根据设计的技术要求而有所不同。创造这些符号也有不同的方法。例如,电阻可以用对角线或简单的矩形表示。下图显示了在原理图中使用的许多更常见的符号。

PCB设计中使用的一些原理图符号

一种显示PCB设计中使用的一系列原理符号的图表

有些符号用来表示整体电子元件或者只有被称为门的部件部分。集成电路例如,它可以在原理图上显示为一系列单独的门,也可以显示为一个由多个引脚从其延伸出的矩形形状的完整组件。原理图上的每个符号也被分配一个唯一的参考指示符,以向原理图和CAD数据库的用户识别它。这个名称通常是一个数字,前面加上一个指定的alpha字符,这取决于组件是什么。例如,电容器标有“C”,电阻器标有“R”,集成电路标有“U”,电感器标有“l”。

符号的绘制方式对示意图的成败也极为重要。原理图必须能被工程师和技术人员正确阅读。同时,还必须能够通过CAD系统的人工智能进行正确的解释。为了满足这两个要求,使用它是至关重要的行业标准当创建符号和安排引脚。标准,如IEEE 315 - 1975而且IEC 60617包含关于电子符号应该是什么样子的信息,以及它们的大小、字体和针间距。然而,原理图符号不仅仅是它的外观,我们接下来将研究这些细节。

设置原理图符号时的附加详细信息

原理图符号需要有他们的别针排列方式,他们是容易阅读和在CAD系统内工作。此外,引脚以及符号将包含许多属性来传达电子性能和连接性。

标签针准确

引脚可以命名并分配为电源或接地类型,用于电路模拟、原理图连接和PCB布局.输入错误的引脚看起来可以接受,但在电路模拟和原理图捕获过程中会返回错误指示。如果不加以纠正,这些错误属性可能导致电路无法正确连接,从而损害电路板的性能。有很多电路板测试的例子,因为一个引脚类型被错误地标记为“power”而付之一流。

换针

可以分配给引脚的另一个属性是与门或组件中的类似引脚交换的能力。例如,AND门的两个输入可以互相交换,以提高它们在PCB布局中的可路由性。以同样的方式,作为单个门构建的IC符号也可以与组件中的其他相同门交换。引脚和门交换允许布局设计人员直接将路径路由到部分,而不必路由到另一层来解开连接。

在下面的图片中,你可以看到花时间创建一个原理图符号的结果与整齐有序的引脚排列。接下来,我们将研究对整个示意图进行同样操作的一些方法。

Cadence Allegro的设计入口系统中的原理图符号的特写视图

PCB设计中原理符号上整齐有序的引脚排列

组件放置和网络连接:排列一个有序的示意图

要生成一个有序的原理图,第一个建议是开发一个符号库,如果你还没有的话。我们已经看到了使用高质量、可用的原理图符号的重要性,但是太多的设计师不会将这些工作保存在库中以备以后使用。结果,他们不得不一遍又一遍地重新构建相同的符号,这需要时间,并带来更多出错的机会。与一个图书馆系统,然而,这些符号将节省时间和规范未来的工作。

一旦符号准备好使用,您将能够开始开发您的电路原理图。下面是在原理图捕获过程中需要记住的一些想法:

  • 使用易于遵循的逻辑流程来布置电路原理图。

  • 给自己留出空间去连接那些将在针之间连接的网。

  • 此外,确保你有足够的空间,以便密码和网名可以很容易地阅读。

  • 不要害怕移动电路板上的电路块,为新的部件和网络腾出空间。这里的目标是让所有人都能使用这个原理图,而不是节省纸张。

  • 花点时间仔细检查原理图,确保所有的引用指示符和其他文本都是可读的,没有被其他原理图对象掩盖。

除了电气连接性,原理图还提供了电路板法律方面的重要文件。它必须有公司的联系方式和版权信息,以及日期,零件号和修订版本。许多原理图也会有一个部分或一张保留的注释和关键信息所需的布局和制造电路板。所有这些细节都必须包括在你最终确定的原理图和得到它准备PCB布局。

显示约束管理器的节奏快板示意图

Allegro的设计入口系统的原理图,显示约束管理器

使用原理图驱动PCB布局

开发有序的原理图的最后一步是用设计物理电路板所需的规则和信息来准备它。PCB布局受设计规则的控制,这些设计规则规定了迹线宽度和空间,以及组件可以放置在一起的距离,以及许多其他设计约束。这些规则可以附加到单个组件和网络上,也可以附加到组件和网络组上。通常,这些规则和它们的分配可以从原理图中添加,这样设计工程师就可以为敏感网络分配特定的约束。Cadence Allegro的设计入口系统是一个很好的例子,哪里约束管理器可以从原理图中访问,以设置这些规则和约束(如上图所示)。

接下来,将检查原理图,以确保它为物理板布局做好了准备。首先,在原理图中使用的所有符号都将与正确的相关联组件的足迹的布局。然后将运行一个验证过程,以确保原理图和布局数据库之间没有任何错误。一旦完成,示意图中的连接信息将被删除转移这样电路板的物理布局就可以开始了。

原理图捕获从良好的CAD原理图引脚排列开始,以确保原理图既可读又可用。然而,捕捉一个伟大的原理图还有很多其他的细节是必要的,正如你可以在这里读到的电子书。

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