原理图,即硬件电路板的器件逻辑连接关系图,其作用好比我们日常生活中使用的地图,是电路板上各个器件之间连接关系的直观表示,也是后期做PCB布局布线的基础。接下来,我们主要来了解下原理图设计的流程、基本原则、常见错误及注意事项。
一、原理图设计流程
(1)创建工程和文件
(2)设置图纸大小:根据图纸的复杂程度、各元器件的原理图库,一般3A比较合适,一个设计可以采用多页
(3)设计文件环境:格点大小、格点属性、光标属性、电气格点属性、图纸颜色等
(4)加载元器件库:如果有已经构建好的符号,则直接加载来用,如果没有的话需要依照数据手册进行构建
(5)放置元器件:合理化、按照信号流程、可以翻转、旋转放置,方便连线、清晰理解
(6)原理图连线:减少交叉,尽量少用、不用文字的Net进行标记
(7)调整修改原理图:网标有没有重复、错误的连接、虚连接
(8)ERC检测(电气规则检查):电气连接上的错误
(9)报表输出:产生用于布局布线的Netlist、用于采购元器件的BOM清单
(10)文件输出:保存、备份、导出到PDF或其他格式、打印
二、原理图基本原则
(1)原理图信号命名应遵循清楚、直观、简洁的原则,避免冗长和复杂的命名,网络接口处的进出标志明确。
(2)原理图网络命名时,字母必须为大写字母,不可以使用字母“O”;可以使用下划线和左斜线“/”;禁止使用小写字母、短横线、*等。
(3)为了设计的方便和减少设计时错误的产生,需要建立统一的元件库。
三、原理图常见错误
(1)ERC报告管脚没有接入信号:
a.创建封装时给管脚定义了I/O属性;
b.创建元件或放置元件时修改了不一致的grid属性,管脚与线没有连上;
c.创建元件时pin方向反向,必须非pin name端连线。
d.而最常见的原因,是没有建立工程文件,这是初学者最容易犯的错误。
(2)元件跑到图纸界外:没有在元件库图表纸中心创建元件。
(3)创建的工程文件网络表只能部分调入pcb:生成netlist时没有选择为global。
(4)当使用自己创建的多部分组成的元件时,千万不要使用annotate。
四、原理图绘制注意事项
(1)无极性元件原理图中的元件引脚标号(通常以1234等标号,与数据手册一一对应)和PCB中对应引脚标号.
(2)对于有极性的元器件,必须保证原理图器件库中所建立器件的封装名、引脚标号顺序和PCB封装库中对应器件的封装名、引脚标号顺序完全一致,(替代零件的管脚确认),并且标定第一管脚的位置,通常用三角或圆形做为标记.
(3)对于集成芯片IC,除了按照第2的要求外,在建立原理图器件库时,应尽量使同一接口类型的信号放在一起,并且在引脚name上加上适当标注,使原理图层次分明,可读性强。
(4)在原理图设计中,一般在第二页添加为changelist,第三页为原理方框图,明确项目原理。
(5)在layout前按照原理图checklist进行评审。
(6)在原理图需要添加特殊的设计需求的地方,比如环保要求,走线阻抗要求或者走线间距要求等,要有明确的标识。
原理图设计是一个电子产品设计的开始阶段,可能需要通过不断的修改才能最终确定原理图方案。这个阶段有时会比较折腾,需要大家保持细心、耐心。在进行原理图设计时,大家还有要遵循设计原则,避免错误的出现。
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