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技術(shù)專題
什么是原理圖捕捉？
什么是原理圖捕捉？
簡(jiǎn)而言之，原理圖捕獲是將紙質(zhì)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換為電路仿真或 PCB 設(shè)計(jì)包等軟件工具可以處理的電子表示的過(guò)程。
基本原則
電路圖基本上是部件列表以及這些部件連接之間的鏈接。這些可以是電子元件，從簡(jiǎn)單的電阻器到復(fù)雜的集成電路芯片或 FPGA，也可以是機(jī)械元件，例如連接器、撥號(hào)盤(pán)或開(kāi)關(guān)。
原理圖捕獲過(guò)程需要包括工作所需的電路設(shè)計(jì)中的所有內(nèi)容，包括與其環(huán)境的電氣連接。因此，對(duì)細(xì)節(jié)的關(guān)注至關(guān)重要；當(dāng)事情沒(méi)有按預(yù)期工作時(shí)，電路設(shè)計(jì)中的任何遺漏都會(huì)導(dǎo)致令人頭疼的問(wèn)題，并且可能會(huì)導(dǎo)致診斷和糾正措施的成本高昂。
原理圖捕獲過(guò)程的輸出一般采用網(wǎng)表的形式 可以導(dǎo)入到其他軟件工具中，例如仿真程序或 PCB 設(shè)計(jì)包。
經(jīng)驗(yàn)法則
創(chuàng)建原理圖時(shí)，一些提示可以節(jié)省時(shí)間并防止出現(xiàn)問(wèn)題。
信號(hào)流應(yīng)該總是從左到右，從輸入到輸出。同樣，電源應(yīng)該從上到下供電。這種約定確保任何人在查看原理圖時(shí)都會(huì)立即了解信號(hào)從哪里傳入和傳出，以及哪些線路承載信號(hào)，哪些線路承載電力。
所有標(biāo)簽都應(yīng)遵循一致的命名約定，以幫助讀者理解和突出潛在問(wèn)題。例如，標(biāo)記為電源線但定位為信號(hào)線的連接將立即脫穎而出，從而節(jié)省在設(shè)計(jì)或制造過(guò)程中進(jìn)一步解決問(wèn)題的時(shí)間。
線不應(yīng)在可能的情況下交叉或匯合，以避免混淆線之間是否存在連接。使用通用符號(hào)進(jìn)行電源連接可以減少線路數(shù)量并使原理圖更清晰。如果確實(shí)需要交叉線，請(qǐng)向讀者說(shuō)明情況確實(shí)如此。如果行連接，則限制為最多三行。三個(gè)以上的酸橙同時(shí)相遇可能會(huì)被誤認(rèn)為是越界。
如果原理圖太大以至于它覆蓋了多個(gè)頁(yè)面，請(qǐng)將組件分開(kāi)，以便每個(gè)頁(yè)面都有完整的功能塊，而不是在頁(yè)面之間隨機(jī)放置這些塊。頁(yè)面之間的線條流動(dòng)的連接應(yīng)該是可識(shí)別的。
不要忘記不屬于功能設(shè)計(jì)的組件：去耦電容器、線路濾波器、防雷裝置。設(shè)備在現(xiàn)實(shí)世界中運(yùn)行所需的大量組件不是其基本功能的一部分。但是，忘記在原理圖捕獲中包含這些會(huì)使仿真結(jié)果無(wú)效，并且如果它們沒(méi)有包含在 PCB 布局設(shè)計(jì)中，則會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的問(wèn)題。
最后，如果原理圖的任何方面不清楚，請(qǐng)?zhí)砑诱f(shuō)明。然后，當(dāng)您從對(duì)電路的思考中抽身而出并且不記得當(dāng)時(shí)所做的一些設(shè)計(jì)決定后，當(dāng)您回顧原理圖時(shí)，您會(huì)感謝自己。
電路仿真
仿真工具可用于進(jìn)行原理圖設(shè)計(jì)、模擬輸入和監(jiān)控理論輸出。這些工具允許設(shè)計(jì)人員在所有可能的輸入條件下測(cè)試電路設(shè)計(jì)，驗(yàn)證電路按預(yù)期運(yùn)行，并根據(jù)其實(shí)現(xiàn)的設(shè)備的總體要求驗(yàn)證電路。
原理圖中包含的每個(gè)組件和輸入信號(hào)都需要定義其工作參數(shù)和性能特征。盡管標(biāo)準(zhǔn)組件的詳細(xì)信息通常在數(shù)據(jù)庫(kù)中可用，但定制或不尋常的組件可能需要定義和輸入此信息。請(qǐng)記住，模擬只會(huì)與其使用的數(shù)據(jù)一樣好。任何錯(cuò)誤，無(wú)論多么小，都可能導(dǎo)致誤導(dǎo)或不具代表性的結(jié)果，這些結(jié)果只有在組裝設(shè)備運(yùn)行時(shí)才會(huì)變得明顯。
要記住的重要一點(diǎn)是，仿真工具會(huì)告訴您電路在完美條件下會(huì)做什么。因此，除非添加到模型中，否則他們不會(huì)考慮真實(shí)世界的影響，例如由于阻抗或輻射噪聲的產(chǎn)生而導(dǎo)致的走線損耗。此外，它不會(huì)考慮接收到的輻射或傳導(dǎo)噪聲發(fā)射的干擾、信號(hào)線之間的串?dāng)_和其他間接影響。
優(yōu)秀的設(shè)計(jì)人員會(huì)調(diào)查他們的電路設(shè)計(jì)對(duì)這些因素的敏感性，并將這些因素作為約束輸入到 PCB 設(shè)計(jì)中，這些約束轉(zhuǎn)化為走線最小寬度和最大長(zhǎng)度參數(shù)、走線間隔約束和屏蔽/屏蔽要求。
印刷電路板設(shè)計(jì)
各種工具將自動(dòng)將原理圖設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換為 PCB 布局，優(yōu)化部件定位和走線，以最大限度地提高性能并滿足任何指定的約束條件。但是，在承諾制造電路板之前，請(qǐng)務(wù)必仔細(xì)檢查原理圖設(shè)計(jì)。大多數(shù)軟件包都包含可以發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的規(guī)則檢查，但這些不能替代人工審查。
去耦電容離元件太遠(yuǎn)等簡(jiǎn)單問(wèn)題可能會(huì)逃避自動(dòng)檢查，這就是需要保持警惕的原因。如果 PCB 不工作，任何錯(cuò)誤，無(wú)論多么細(xì)微，都可能導(dǎo)致時(shí)間和金錢(qián)的浪費(fèi)。通過(guò)鉆孔和在旁路跡線上添加布線來(lái)解決小問(wèn)題對(duì)于一次性原型制作可能是令人滿意的，但對(duì)于大規(guī)模生產(chǎn)來(lái)說(shuō)它們并不理想。
總之
回答“什么是示意圖捕獲？”的問(wèn)題。這個(gè)過(guò)程允許設(shè)計(jì)人員模擬他們的電路以驗(yàn)證他們的設(shè)計(jì)，然后以最少的努力創(chuàng)建最佳的 PCB 布局。但是，在流程的每個(gè)步驟中，設(shè)計(jì)人員都需要進(jìn)行仔細(xì)檢查，以防止錯(cuò)誤影響后續(xù)步驟。仿真工具和 PCB 設(shè)計(jì)包可以獲取原理圖，讓設(shè)計(jì)人員的工作更輕松。盡管如此，它們從來(lái)都不是完美的，設(shè)計(jì)師不應(yīng)該在沒(méi)有徹底審查的情況下依賴工具的輸出。