畫好原理圖的幾個(gè)技巧
[導(dǎo)讀]大家好，我是張巧龍，不光是代碼有可讀性的說(shuō)法，原理圖也有。很多時(shí)候原理圖不僅僅是給自己看的，也會(huì)給其它人看，如果可讀性差，會(huì)帶來(lái)一系列溝通問(wèn)題。所以，要養(yǎng)成良好習(xí)慣，做個(gè)規(guī)范的原理圖。此外，一個(gè)優(yōu)秀的原理圖，還會(huì)考慮可測(cè)試性、可維修性、BOM表歸一化等。1分模塊如上圖所示，用線把...
大家好，我是張巧龍，不光是代碼有可讀性的說(shuō)法，原理圖也有。很多時(shí)候原理圖不僅僅是給自己看的，也會(huì)給其它人看，如果可讀性差，會(huì)帶來(lái)一系列溝通問(wèn)題。
所以，要養(yǎng)成良好習(xí)慣，做個(gè)規(guī)范的原理圖。此外，一個(gè)優(yōu)秀的原理圖，還會(huì)考慮可測(cè)試性、可維修性、BOM表歸一化等。
1分模塊
如上圖所示，用線把整張?jiān)韴D劃分好區(qū)域，和各個(gè)區(qū)域?qū)懮瞎δ苷f(shuō)明，如：電源、STM32等。
這樣讓人更清晰、更快速地理解整個(gè)原理圖，調(diào)試、維修的時(shí)候也很容易根據(jù)問(wèn)題來(lái)查找電路。
2標(biāo)注關(guān)鍵參數(shù)
如上圖，標(biāo)注了最大輸出電流，這樣可以方便別人修改電路的時(shí)候，知道電源能不能帶得起負(fù)載。
也可以寫其它參數(shù)，如：輸入電壓范圍，適用的溫度范圍，甚至是數(shù)字電路中的真值表等。
3電阻/電容/電感/磁珠的注釋
（1）電阻
如上圖所示，每個(gè)電阻都寫上阻值、精度。針對(duì)大功率電阻，也可以寫上功率，要視具體情況靈活變通。
一般對(duì)于開(kāi)關(guān)電源上的采樣電阻以及運(yùn)放電路上的電阻得用1%精度，上下拉電阻可以使用5%精度。
注意：這里的阻值不建議寫成102，要直接寫成1K。盡量不要讓別人去做這個(gè)換算，或者人家也不會(huì)算。
（2）電容
如上圖所示，每個(gè)電容都寫上了容值和耐壓。針對(duì)高精度電容，也可以寫上精度，或者是材質(zhì)。
如：瓷片電容的材質(zhì)有X7R、Y5V、NP0等。
注意：這里的容值不建議寫成105，要直接寫成1uF。
（3）電感
如上圖所示，每個(gè)電感都寫上電感值和飽和電流。
（4）磁珠
如上圖所示，每個(gè)磁珠都寫上阻值和對(duì)應(yīng)的頻率。
（5）其它元件
其它元件也是和電阻、電容等類似，如：晶振8MHz 50ppm等，要舉一反三。
4可維修性
如上圖所示，增加L1電感，以便維修時(shí)可以斷開(kāi)，更容易排查故障。這里可以使用電感、磁珠或者0R電阻，視具體情況而定。
但是也有特殊情況，如果負(fù)載特別大，需要的串入的元件功率很大，成本增加太多，也是劃不來(lái)的，這時(shí)，可以不加。
如果后面接的是QFP64封裝之類芯片，功率又比較小，可以串入元件，因?yàn)镼FP焊接不良的情況會(huì)比較多。
5BOM表歸一化
BOM表就是物料清單，盡量讓物料的種類少一些，可以讓采購(gòu)員減少工作量，也會(huì)在生產(chǎn)上減少很多問(wèn)題。
這里有兩個(gè)上拉電阻，一個(gè)4.7K，一個(gè)10K，如果這個(gè)阻值影響不大的話，可以把它們都合并為10K。
去耦電容也是雷同的操作，要舉一反三。
6電源和地的符號(hào)
如上圖所示。對(duì)于雙電源系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，要在電源符號(hào)上寫上正負(fù)號(hào)，單電源系統(tǒng)可以只寫正號(hào)。
但是千萬(wàn)不要用VCC，不然別人看的時(shí)候還要觀察一下是幾V供電的。
如上圖所示，只有一個(gè)地平面，則用GND。有數(shù)字地和模擬地，則用AGND、DGND。
也有一些系統(tǒng)還有視頻地、音頻地等，也要用不同的符號(hào)。
注意：不要把GND這些網(wǎng)絡(luò)名給隱藏掉了，會(huì)容易出問(wèn)題。
7測(cè)試點(diǎn)
如上圖所示，增加了測(cè)試點(diǎn)。測(cè)試點(diǎn)也就是一個(gè)圓形的pad，裸銅的。
在一些QFP、BGA、QFN封裝的芯片，有的引腳很難用示波器測(cè)量，這時(shí)可以增加測(cè)試點(diǎn)，方便操作。
8網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)
如上圖所示，PC7、PC6是接OLED12864的IIC接口。這里的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)增加OLED前綴，以減少網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的沖突，也增加了可讀性。同理，接溫度傳感器的網(wǎng)絡(luò)可以寫DS18B20_DATA，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)上增加了元件名。其它的芯片也是一樣的操作。
所有的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)均使用大寫字母。
9容錯(cuò)性/兼容性
在設(shè)計(jì)初期或是不經(jīng)意，或是工期太趕，就沒(méi)有那么多時(shí)間去研究電路上的接法是否正確。
這時(shí)可以使用一些預(yù)留的電路，來(lái)提高整板的容錯(cuò)性。
如上圖所示，假設(shè)工程師還不確定是RX對(duì)TX還是RX對(duì)TX時(shí)，可以使用四個(gè)電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)這兩種接法。（NC為不接）
焊上R11和R14，不焊R12和R13時(shí)，是RX對(duì)RX，TX對(duì)TX的接法。
不焊R11和R14，焊上R12和R13時(shí)，是RX對(duì)TX，TX對(duì)RX的接法。
當(dāng)調(diào)試通過(guò)后，再把這四個(gè)電阻去掉，并連上正確的接法。這樣既能保證工期，又不會(huì)出錯(cuò)。
如果一個(gè)板子，不太確定用STM32的F103還是F407，此時(shí)，可以做成兼容設(shè)計(jì)。
如上圖所示，圓圈中可放置0R電阻，使用F103時(shí)，把0R焊上，電容不焊。使用F407時(shí)，把電容焊上，0R不焊。
當(dāng)然，也可以預(yù)留其它電路，要舉一反三。
10NC、NF
原理圖上常常出現(xiàn)NC和NF兩種字符，如下圖所示，是不接、不焊的意思。
NC=Not connect 不接。
NF=Not Fix 不安裝。
當(dāng)然，NC也可以表示為normal close常閉，在繼電器、接觸器上用的多。
要視具體情況來(lái)辨認(rèn)。
11版本變更
很多時(shí)候一個(gè)電路不是一版就成功的。它會(huì)經(jīng)歷很多版本，每個(gè)版本都有變更的地方。這時(shí)要明確地標(biāo)注出來(lái)。
如上圖所示，明確地指出，V2版本把C12改成10uF，以便萬(wàn)一出問(wèn)題，容易追溯。
12懸空引腳
懸空引腳也要畫上X。
13可擴(kuò)展性
很多時(shí)候，需求是不斷變化的。如果僅僅針對(duì)當(dāng)前需求來(lái)設(shè)計(jì)，一旦將來(lái)有改動(dòng)，又要重新打板。
所以，很有必要增加一些預(yù)留的引腳、電路，以便快速驗(yàn)證整板的功能是否滿足新需求。如下圖所示，預(yù)留了一些IO口。
14防呆
有一些接口是不防呆的，也就是存在兩種或多種接法。
如上圖所示，4P杜邦線（合在一起，沒(méi)有分開(kāi)的），有兩種接法：
然后，該座子在原理圖上是上圖所示的定義，那么會(huì)有一種接法導(dǎo)致電源接反，可能會(huì)燒壞元件。
如果原理圖是設(shè)計(jì)成這樣，則不會(huì)燒壞元件，因?yàn)?.3V電源也就加在GPIO口上而已。
要做防呆，可以使用防呆的座子，如：USB座、航空接口等。
也有另一種方法，對(duì)稱設(shè)計(jì)法。
如上圖所示，引腳的排列是對(duì)稱的，也就是無(wú)論怎么接，都是沒(méi)問(wèn)題的，只是成本會(huì)有所增加。
還有一種方法適用于直流電源的接口，一般是門禁系統(tǒng)用的多。
如上圖所示，增加一個(gè)整流橋，不管 13.4V和PGND怎么接，在1、3引腳上都能產(chǎn)生正確的 12V和GND。
當(dāng)然，這種方法也要考慮成本和功耗等。
15信號(hào)的流向
一些模擬電路，需要標(biāo)明信號(hào)的流向。
如上圖所示，標(biāo)明了定向耦合器中的信號(hào)流向。
16PCB走線建議
如果PCB不是你畫的話，可以在原理圖上標(biāo)明PCB的走線規(guī)則或者建議。
如上圖所示，標(biāo)明了一對(duì)差分線在PCB上的處理方法。
17不使用\表示取反
一旦用了“\”，就有可能被wire擋住，然后看不到，從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)可能連接不正確。
可以考慮用“#”來(lái)表示取反。
————————————————版權(quán)聲明：本文為CSDN博主「隊(duì)長(zhǎng)-Leader」的原創(chuàng)文章，遵循CC 4.0 BY-SA版權(quán)協(xié)議，轉(zhuǎn)載請(qǐng)附上原文出處鏈接及本聲明。原文鏈接：https://blog.csdn.net/k331922164/article/details/90901218
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我是張巧龍，一名教電子的大學(xué)老師，歡迎關(guān)注！
所以，要養(yǎng)成良好習(xí)慣，做個(gè)規(guī)范的原理圖。此外，一個(gè)優(yōu)秀的原理圖，還會(huì)考慮可測(cè)試性、可維修性、BOM表歸一化等。
1分模塊
如上圖所示，用線把整張?jiān)韴D劃分好區(qū)域，和各個(gè)區(qū)域?qū)懮瞎δ苷f(shuō)明，如：電源、STM32等。
這樣讓人更清晰、更快速地理解整個(gè)原理圖，調(diào)試、維修的時(shí)候也很容易根據(jù)問(wèn)題來(lái)查找電路。
2標(biāo)注關(guān)鍵參數(shù)
如上圖，標(biāo)注了最大輸出電流，這樣可以方便別人修改電路的時(shí)候，知道電源能不能帶得起負(fù)載。
也可以寫其它參數(shù)，如：輸入電壓范圍，適用的溫度范圍，甚至是數(shù)字電路中的真值表等。
3電阻/電容/電感/磁珠的注釋
（1）電阻
如上圖所示，每個(gè)電阻都寫上阻值、精度。針對(duì)大功率電阻，也可以寫上功率，要視具體情況靈活變通。
一般對(duì)于開(kāi)關(guān)電源上的采樣電阻以及運(yùn)放電路上的電阻得用1%精度，上下拉電阻可以使用5%精度。
注意：這里的阻值不建議寫成102，要直接寫成1K。盡量不要讓別人去做這個(gè)換算，或者人家也不會(huì)算。
（2）電容
如上圖所示，每個(gè)電容都寫上了容值和耐壓。針對(duì)高精度電容，也可以寫上精度，或者是材質(zhì)。
如：瓷片電容的材質(zhì)有X7R、Y5V、NP0等。
注意：這里的容值不建議寫成105，要直接寫成1uF。
（3）電感
如上圖所示，每個(gè)電感都寫上電感值和飽和電流。
（4）磁珠
如上圖所示，每個(gè)磁珠都寫上阻值和對(duì)應(yīng)的頻率。
（5）其它元件
其它元件也是和電阻、電容等類似，如：晶振8MHz 50ppm等，要舉一反三。
4可維修性
如上圖所示，增加L1電感，以便維修時(shí)可以斷開(kāi)，更容易排查故障。這里可以使用電感、磁珠或者0R電阻，視具體情況而定。
但是也有特殊情況，如果負(fù)載特別大，需要的串入的元件功率很大，成本增加太多，也是劃不來(lái)的，這時(shí)，可以不加。
如果后面接的是QFP64封裝之類芯片，功率又比較小，可以串入元件，因?yàn)镼FP焊接不良的情況會(huì)比較多。
5BOM表歸一化
BOM表就是物料清單，盡量讓物料的種類少一些，可以讓采購(gòu)員減少工作量，也會(huì)在生產(chǎn)上減少很多問(wèn)題。
這里有兩個(gè)上拉電阻，一個(gè)4.7K，一個(gè)10K，如果這個(gè)阻值影響不大的話，可以把它們都合并為10K。
去耦電容也是雷同的操作，要舉一反三。
6電源和地的符號(hào)
如上圖所示。對(duì)于雙電源系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，要在電源符號(hào)上寫上正負(fù)號(hào)，單電源系統(tǒng)可以只寫正號(hào)。
但是千萬(wàn)不要用VCC，不然別人看的時(shí)候還要觀察一下是幾V供電的。
如上圖所示，只有一個(gè)地平面，則用GND。有數(shù)字地和模擬地，則用AGND、DGND。
也有一些系統(tǒng)還有視頻地、音頻地等，也要用不同的符號(hào)。
注意：不要把GND這些網(wǎng)絡(luò)名給隱藏掉了，會(huì)容易出問(wèn)題。
7測(cè)試點(diǎn)
如上圖所示，增加了測(cè)試點(diǎn)。測(cè)試點(diǎn)也就是一個(gè)圓形的pad，裸銅的。
在一些QFP、BGA、QFN封裝的芯片，有的引腳很難用示波器測(cè)量，這時(shí)可以增加測(cè)試點(diǎn)，方便操作。
8網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)
如上圖所示，PC7、PC6是接OLED12864的IIC接口。這里的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)增加OLED前綴，以減少網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的沖突，也增加了可讀性。同理，接溫度傳感器的網(wǎng)絡(luò)可以寫DS18B20_DATA，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)上增加了元件名。其它的芯片也是一樣的操作。
所有的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)均使用大寫字母。
9容錯(cuò)性/兼容性
在設(shè)計(jì)初期或是不經(jīng)意，或是工期太趕，就沒(méi)有那么多時(shí)間去研究電路上的接法是否正確。
這時(shí)可以使用一些預(yù)留的電路，來(lái)提高整板的容錯(cuò)性。
如上圖所示，假設(shè)工程師還不確定是RX對(duì)TX還是RX對(duì)TX時(shí)，可以使用四個(gè)電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)這兩種接法。（NC為不接）
焊上R11和R14，不焊R12和R13時(shí)，是RX對(duì)RX，TX對(duì)TX的接法。
不焊R11和R14，焊上R12和R13時(shí)，是RX對(duì)TX，TX對(duì)RX的接法。
當(dāng)調(diào)試通過(guò)后，再把這四個(gè)電阻去掉，并連上正確的接法。這樣既能保證工期，又不會(huì)出錯(cuò)。
如果一個(gè)板子，不太確定用STM32的F103還是F407，此時(shí)，可以做成兼容設(shè)計(jì)。
如上圖所示，圓圈中可放置0R電阻，使用F103時(shí)，把0R焊上，電容不焊。使用F407時(shí)，把電容焊上，0R不焊。
當(dāng)然，也可以預(yù)留其它電路，要舉一反三。
10NC、NF
原理圖上常常出現(xiàn)NC和NF兩種字符，如下圖所示，是不接、不焊的意思。
NC=Not connect 不接。
NF=Not Fix 不安裝。
當(dāng)然，NC也可以表示為normal close常閉，在繼電器、接觸器上用的多。
要視具體情況來(lái)辨認(rèn)。
11版本變更
很多時(shí)候一個(gè)電路不是一版就成功的。它會(huì)經(jīng)歷很多版本，每個(gè)版本都有變更的地方。這時(shí)要明確地標(biāo)注出來(lái)。
如上圖所示，明確地指出，V2版本把C12改成10uF，以便萬(wàn)一出問(wèn)題，容易追溯。
12懸空引腳
懸空引腳也要畫上X。
13可擴(kuò)展性
很多時(shí)候，需求是不斷變化的。如果僅僅針對(duì)當(dāng)前需求來(lái)設(shè)計(jì)，一旦將來(lái)有改動(dòng)，又要重新打板。
所以，很有必要增加一些預(yù)留的引腳、電路，以便快速驗(yàn)證整板的功能是否滿足新需求。如下圖所示，預(yù)留了一些IO口。
14防呆
有一些接口是不防呆的，也就是存在兩種或多種接法。
如上圖所示，4P杜邦線（合在一起，沒(méi)有分開(kāi)的），有兩種接法：
- 紅黑白黃；
- 黃白黑紅。
然后，該座子在原理圖上是上圖所示的定義，那么會(huì)有一種接法導(dǎo)致電源接反，可能會(huì)燒壞元件。
如果原理圖是設(shè)計(jì)成這樣，則不會(huì)燒壞元件，因?yàn)?.3V電源也就加在GPIO口上而已。
要做防呆，可以使用防呆的座子，如：USB座、航空接口等。
也有另一種方法，對(duì)稱設(shè)計(jì)法。
如上圖所示，引腳的排列是對(duì)稱的，也就是無(wú)論怎么接，都是沒(méi)問(wèn)題的，只是成本會(huì)有所增加。
還有一種方法適用于直流電源的接口，一般是門禁系統(tǒng)用的多。
如上圖所示，增加一個(gè)整流橋，不管 13.4V和PGND怎么接，在1、3引腳上都能產(chǎn)生正確的 12V和GND。
當(dāng)然，這種方法也要考慮成本和功耗等。
15信號(hào)的流向
一些模擬電路，需要標(biāo)明信號(hào)的流向。
如上圖所示，標(biāo)明了定向耦合器中的信號(hào)流向。
16PCB走線建議
如果PCB不是你畫的話，可以在原理圖上標(biāo)明PCB的走線規(guī)則或者建議。
如上圖所示，標(biāo)明了一對(duì)差分線在PCB上的處理方法。
17不使用\表示取反
一旦用了“\”，就有可能被wire擋住，然后看不到，從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)可能連接不正確。
可以考慮用“#”來(lái)表示取反。
————————————————版權(quán)聲明：本文為CSDN博主「隊(duì)長(zhǎng)-Leader」的原創(chuàng)文章，遵循CC 4.0 BY-SA版權(quán)協(xié)議，轉(zhuǎn)載請(qǐng)附上原文出處鏈接及本聲明。原文鏈接：https://blog.csdn.net/k331922164/article/details/90901218
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