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--- learntodesignpcb7 [2019/05/28 12:27]
gongyu
+++ learntodesignpcb7 [2019/05/28 14:18] (当前版本)
gongyu [7.1 元器件的原理图符号]
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 电池，无论是圆柱形，碱性AA还是可充电锂聚合物，通常看起来像一对不成比例的平行线：
-{{ :batsym.png |}}  <WRAP centeralign>图7.11 电池的原理图符号 - 无论是圆柱形、碱性AA还是可充电锂聚合物，通常看起来像一对不成比例的平行线</WRAP>
+{{ :batsym.png |}}  <WRAP centeralign>图7.12 电池的原理图符号 - 无论是圆柱形、碱性AA还是可充电锂聚合物，通常看起来像一对不成比例的平行线</WRAP>
 更多线对通常表示电池中有更多串联电池。 此外，较长的线通常用于表示正端子，而较短的线连接到负端子。
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 有时 - 特别是在非常繁忙的原理图上 - 您可以为节点电压分配特殊符号。 您可以将器件连接到这些单端符号，它将直接连接到5V，3.3V，VCC或GND（地）。 正电压节点通常用向上的箭头表示，而接地节点通常包括一到三条扁平线（或者有时是一个向下的箭头或三角形）。
-{{ :vccgndsym.png |}}  <WRAP centeralign> 几种不同的电源和接地符号 </WRAP>
+{{ :vccgndsym.png |}}  <WRAP centeralign> 图7.13 几种不同的电源和接地符号 </WRAP>
 \\
@@ 行 80: / 行 80: @@
 #### 7.1.6 二极管
-基本二极管通常用压在一条线上的三角形表示。 二极管也是极化的，因此两个终端中的每一个都需要区分标识符。 正极，阳极是进入三角形平坦边缘的终端。 负极，阴极延伸出符号中的线（将其视为符号）。
+基本二极管通常用压在一条线上的三角形表示。 二极管也是极性的，因此两个管脚需要区分标识符，正极/阳极是进入三角形平坦边缘的管脚。 负极/阴极延伸出符号中的线。
-{{ :diodesym.png |}}
+{{ :diodesym.png |}} <WRAP centeralign>图7.14 二极管的原理图符号 </WRAP>
-有各种不同类型的二极管，每个二极管在标准二极管符号上都有特殊的riff。 发光二极管（LED）通过指向远处的几条线来增强二极管符号。 从光产生能量的光电二极管（基本上是微小的太阳能电池），将箭头翻转并指向二极管。
+二极管有很多种类型，每种二极管都是在标准二极管符号上做一些特殊的标示。如图7.15中左侧的发光二极管（LED）和右侧的光电二极管（由接收到的光产生电能，基本上可看成是一个微小的太阳能电池）。
-{{ :ledsym.png |}}
+{{ :ledsym.png |}} <WRAP centeralign>图7.15 LED和光电二极管的原理图符号 </WRAP>
-其他特殊类型的二极管，如肖特基或齐纳二极管，都有自己的符号，符号的条形部分略有不同。
+其它特殊类型的二极管，如肖特基或齐纳二极管，都有自己的符号，符号的条形部分略有不同。
-{{ :otherdiodesym.png |}}
+{{ :otherdiodesym.png |}}  <WRAP centeralign>图7.16 肖特基二极管和稳压二极管的原理图符号 </WRAP>
-#### 7.1.3 晶体管
+#### 7.1.7 晶体管
-晶体管，无论是BJT还是MOSFET，都可以以两种配置存在：正掺杂或负掺杂。 因此，对于这些类型的晶体管中的每一种，至少有两种方法来绘制它。
+晶体管，无论是BJT还是MOSFET，都有正掺杂或负掺杂之分，因此对于这些类型的晶体管中的每一种，至少有两种方法来绘制它。
-双极结晶体管（BJT）
+##### 双极结晶体管（BJT）
+它有3个管脚：集电极（C）、发射极（E）和基极（B），有两种类型的BJT  -  NPN和PNP--每种都有自己独特的符号，如图7.17。
-BJT是三端设备; 它们有一个收集器（C），发射器（E）和一个基座（B）。 有两种类型的BJT  -  NPN和PNP--每种都有自己独特的符号。
+{{ :transym.png |}}  <WRAP centeralign>图7.17 三极管的原理图符号，左侧为NPN类型，右侧为PNP类型 </WRAP>
-{{ :transym.png |}}
-集电极（C）和发射极（E）引脚彼此成直线，但发射极应始终有一个箭头。 如果箭头指向内部，则为PNP，如果箭头指向外，则为NPN。 记住哪个是“NPN：没有指向”的助记符。
+##### 金属氧化物场效应晶体管（MOSFET）
+与BJT一样，MOSFET也有3个管脚，分别为源极（S）、漏极（D）和栅极（G）。 同样，它们的原理图符号有两种，n沟道或p沟道MOSFET。 每种MOSFET类型都有许多常用符号，见图7.18：
-金属氧化物场效应晶体管（MOSFET）
+{{ :mossym.png |}} <WRAP centeralign>图7.18 MOSFET的原理图符号，上面的为N沟类型，下面的为P沟类型 </WRAP>
-与BJT一样，MOSFET有三个端子，但这次它们被命名为源极（S），漏极（D）和栅极（G）。 同样，该符号有两种不同的版本，具体取决于您是否有n沟道或p沟道MOSFET。 每种MOSFET类型都有许多常用符号：
+符号中间的箭头定义MOSFET是n沟道还是p沟道。 如果箭头指向内意味着它是一个n沟道MOSFET，如果它指出外则是一个p沟道。
-{{ :mossym.png |}}
-符号中间的箭头（称为体积）定义MOSFET是n沟道还是p沟道。 如果箭头指向意味着它是一个n沟道MOSFET，如果它指出它是一个p沟道。 记住：“n在”（与NPN助记符相反）。
 #### 7.1.8 数字逻辑门
 我们的标准逻辑功能 -  AND，OR，NOT和XOR  - 都具有唯一的原理图符号：
-{{ :gate1sym.png |}}
+{{ :gate1sym.png |}} <WRAP centeralign>图7.19 几种基本门电路的原理图符号 - 与门、或门、异或门、非门 </WRAP>
-向输出添加气泡会使功能无效，从而产生NAND，NOR和XNOR：
+在输出端添加一个圆圈为逻辑取反，从而产生NAND，NOR和XNOR：
-{{ :gate2sym.png |}}
+{{ :gate2sym.png |}} <WRAP centeralign>图7.20 几种基本非门的原理图符号 - 与非门、或非门、异或门 </WRAP>
-它们可能有两个以上的输入，但形状应该保持不变（好吧，可能更大），并且应该仍然只有一个输出。
-#### 7.1.9 集成电路
+它们可能有两个以上的输入，但形状应该保持不变，并且应该仍然只有一个输出。
-集成电路完成了如此独特的任务，而且数量众多，它们并没有真正获得独特的电路符号。 通常，集成电路由矩形表示，其中引脚从侧面延伸出来。 每个引脚都应标有数字和功能。
+#### 7.1.9 集成电路（IC）
-{{ :icsym.png |}}
+集成电路是为了实现某种特定的功能而将规模比较大的电路集成在一起做成的器件，因此它们的种类非常多，没有什么独特的符号，通常集成电路都是用矩形作为轮廓，其引脚从侧面延伸出来，每个引脚都应标有管脚的号码以及功能名称，如图7.21所示。
-ATmega328微控制器（通常在Arduinos上找到），ATSHA204加密IC和ATtiny45 MCU的原理图符号。 如您所见，这些组件的大小和引脚数量差异很大。
-由于IC具有这样的通用电路符号，因此名称，值和标签变得非常重要。 每个IC应具有精确识别芯片名称的值。
-独特的IC：运算放大器，稳压器
+{{ :icsym.png |}} <WRAP centeralign>图7.20 ATmega328微控制器（Arduinos常用的器件），ATSHA204加密IC和ATtiny45 MCU的原理图符号 </WRAP>
-一些更常见的集成电路确实获得了独特的电路符号。 您通常会看到如下所示的运算放大器，总共5个端子：非反相输入（+），反相输入（ - ），输出和两个电源输入。
+从图中可以看出，这些器件的大小和引脚数量差异还是比较大的。
-{{ :opampsym.png |}}
+由于集成电路一般采用这样的通用电路符号，因此名称、值和标签变得非常重要，每个IC应具有精确识别芯片名称的值。
-通常，在一个IC封装中内置两个运算放大器，只需要一个引脚用于电源，一个用于接地，这就是为什么右边只有三个引脚。
+##### 独特的IC：运算放大器，稳压器
-简单的稳压器通常是三端子元件，带有输入，输出和接地（或调节）引脚。 这些通常采用矩形的形状，左侧（输入），右侧（输出）和底部（接地/调整）具有引脚。
+一些更常见的集成电路确实有其独特的电路原理图符号，比如运算放大器一般用图7.21 中所示的方式来表示，它更有5个管脚：正相输入（+）、反相输入（ - ）、输出和两个电源输入。
-{{ :regulatorsym.png |}}
+{{ :opampsym.png |}} <WRAP centeralign>图7.21 运算放大器常用的原理图符号 </WRAP>
-#### 7.1.10 其它
+通常，在一个IC封装中内置两个运算放大器，它们只需要一个引脚用于电源，一个用于接地，这就是为什么右边只有三个引脚。
-晶体和谐振器
+简单的稳压器通常是3个引脚的器件：输入、输出和接地（或调节）引脚。 它们通常采用矩形的形状，引脚分别在左侧（输入）、右侧（输出）和底部（接地/调整）。
+{{ :regulatorsym.png |}} <WRAP centeralign>图7.22 三端稳压器的原理图符号 </WRAP>
-晶体或谐振器通常是微控制器电路的关键部分。 它们有助于提供时钟信号。 晶体符号通常有两个端子，而为晶体添加两个电容器的谐振器通常有三个端子。
+#### 7.1.10 其它器件
-{{ :crysym.png |}}
-接头和连接器
+##### 晶体和谐振器
+晶体或谐振器通常是微控制器电路的关键部分，用于给微处理器提供时钟信号。 晶体符号通常有两个端子，而为晶体添加两个电容器的谐振器通常有三个端子。
+{{ :crysym.png |}}  <WRAP centeralign>图7.23 晶体和谐振器的原理图符号 </WRAP>
+##### 接头和连接器
 无论是提供电源还是发送信息，连接器都是大多数电路的要求。 这些符号取决于连接器的外观，下面是一个示例：
-{{ :consym.png |}}
+{{ :consym.png |}}  <WRAP centeralign>图7.24 接头和连接器的原理图符号 </WRAP>
-电机，变压器，扬声器和继电器
+##### 电机，变压器，扬声器和继电器
+我们很容易将它们混为一谈，因为它们（大多数）都以某种方式使用线圈。 变形金刚（不是眼睛以上的类型）通常涉及两个线圈，相互对接，有几条线将它们分开：
+{{ :transsym.png |}} <WRAP centeralign>图7.25 变压器的原理图符号 </WRAP>
-我们将它们混为一谈，因为它们（大多数）都以某种方式使用线圈。 变形金刚（不是眼睛以上的类型）通常涉及两个线圈，相互对接，有几条线将它们分开：
+##### 继电器通常将线圈与开关配对：
-{{ :transsym.png |}}
+{{ :ktranssym.png |}}  <WRAP centeralign>图7.26 继电器的原理图符号 </WRAP>
-继电器通常将线圈与开关配对：
+##### 扬声器和蜂鸣器通常采用与现实生活相似的形式：
-{{ :ktranssym.png |}}
+{{ :buzzsym.png |}}  <WRAP centeralign>图7.27 扬声器和蜂鸣器的原理图符号 </WRAP>
-扬声器和蜂鸣器通常采用与现实生活相似的形式：
+##### 电机通常包含一个环绕的“M”，有时在终端周围加点点缀：
-{{ :buzzsym.png |}}
+{{ :motosym.png |}}  <WRAP centeralign>图7.28 电机（也称为马达）的原理图符号 </WRAP>
-电机通常包含一个环绕的“M”，有时在终端周围加点点缀：
+##### 保险丝和PTC
-{{ :motosym.png |}}
+保险丝和PTC  - 通常用于限制大电流的设备 - 每个都有自己独特的符号：
+{{ :fusesym.png |}}  <WRAP centeralign>图7.29 保险丝和PTC的原理图符号 </WRAP>
-保险丝和PTC
-保险丝和PTC  - 通常用于限制大电流的设备 - 每个都有自己独特的符号：
-{{ :fusesym.png |}}
 PTC符号实际上是热敏电阻的通用符号，是一个与温度相关的电阻（请注意那里的国际电阻符号？）。
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 每个元器件都有其名字，一般是器件的型号，比如图7.2中的MCU，其型号为PIC18F25K83， 连接在其C2、C3、C4、C5、C6管脚的MOS管的名字为DMN65D8L。也许你留意到了图中的电阻、电容等都没有用其具体的型号，只是用了它的“值”来标记，比如1μF的电容，因为这些器件是最常规的通用元器件，有很多厂商的很多型号都对应于同一个值，可以有多种替换，这些器件的型号不需要单独标出。
-##### 7.1.1.3 器件编号
+#### 7.2.1 器件编号
 同一个值的器件或同一个型号的器件在一个电路上可以有多个，每一个器件都有一个独立的编号，以便于识别。同一种类型的器件以共同的前缀进行编号，比如所有的电阻都以R（Resistor）开始 - R1、R2、。。。R40，所有的电容都以C（Capacitor）开头，三极管以T（Transistor）进行编号，而集成电路，可能是不同的功能的器件，多数都以U（Unit）开始。要记住这些“潜规则”，可以帮助你识别电路板上元器件的功能，因为在PCB板上一般都保留编号信息；你在绘制自己的原理图的时候也要遵守这些“潜规则”，否则读你原理图的人会产生误解。
-##### 7.1.1.4 一个器件分为多个符号
+#### 7.2.2 一个器件分为多个符号
 随着集成度越来越高，一些关键的器件比如MCU、FPGA等都有很多管脚，内部的功能也趋于复杂，一个器件需要拆分成多个符号，在一个图纸上，属于同一个器件的符号编号都是一致的，会以U5-A、U5-B等来标示，在阅读图纸等时候遇到这种编号，要意识到这只是整个器件的一部分。
-#### 7.1.2 器件之间的连接
+### 7.3 阅读原理图
 在实际的PCB板上器件和器件之间的连接是通过连线（Track）来实现的，在原理图上则是从某个器件的某一个管脚到另一个器件的某一个管脚的实线连接，比如图7.2中U2的第1个管脚和U1的第15管脚通过一根线相连，这两个管脚之间的连接被称为一个“net”，“net”可以用实际的连线连接，也可以用net名来标记，也即两个拥有共同net的管脚，即便没有实际的连线连上，PCB设计工具也会解读为 - 它们也是连接在一起的。在一些器件很多、管脚很多，直接连线困难的设计中，使用net会让你的连接变得简单，不需要每个net都连线，但带来的问题就是出错的概率大大提高，毕竟它不是很直观，另外读图的人理解起来也比较困难，尤其是有多个页面组成的设计。
-网，节点和标签
+#### 7.3.1 网，节点和标签
 原理图网络告诉您组件如何在电路中连接在一起。 网络表示为组件终端之间的线。 有时（但并非总是）它们是一种独特的颜色，如本原理图中的绿线：
-交汇点和节点
+#### 7.3.2 交汇点和节点
 电线可以将两个端子连接在一起，也可以连接数十个。 当导线分成两个方向时，会形成一个连接点。 我们用节点表示原理图上的连接点，在线的交叉点放置小点。
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 节点为我们提供了一种方式来说明“穿过这个交叉点的电线是连接的”。 在交叉点处缺少节点意味着两条单独的线路正在经过，而不是形成任何类型的连接。 （在设计原理图时，通常很好的做法是尽可能避免这些非连接重叠，但有时这是不可避免的）。
-网名
+#### 7.3.3 网名
 有时，为了使原理图更清晰，我们将给网络命名并标记它，而不是在原理图上布线。 假设没有连接它们的可见导线，假定连接具有相同名称的网络。 名称可以直接写在网络的顶部，也可以是“标签”，悬挂在电线上。
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 网络通常被赋予一个名称，专门说明该线路上信号的用途。 例如，电源网可以标记为“VCC”或“5V”，而串行通信网络可以标记为“RX”或“TX”。
-#### 7.1.4 端口
 #### 7.1.5 原理图相关的其它信息
   * 原理图的命名
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-### 7.2.3 阅读电路原理图
 ### 7.2.4 什么才是一个好的原理图？
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 原理图是对自己的设计进行展示的重要方式，因此不仅要养成规范化的设计习惯，还要尽可能让自己的作品赏心悦目，让任何人阅读起来都非常直观、易懂、不产生歧义。当然罗马不是一天造成的，好习惯也是不断改进而养成的。有很多国际半导体原厂如TI、ADI、ST等在其官网上都提供其开发板的参考设计，平时可以多阅读这些参考设计，一方面能够了解这些板子的电路是如何构成的，同时也可以学习、借鉴这些优秀作品的做法，这些参考设计的设计亮点在哪里？在学习的过程中慢慢形成自己好的绘图风格。
-### 7.3 原理图阅读小窍门
-#### 7.3.1 识别块
-真正广泛的原理图应该分成功能块。 可能有一个部分用于电源输入和电压调节，或微控制器部分，或专门用于连接器的部分。 尝试识别哪个部分是哪个部分，并遵循从输入到输出的电路流程。 非常好的原理图设计师甚至可能像电子书一样放置电路，左侧输入，右侧输出。
-#### 7.3.2 识别电压节点
-电压节点是单端子原理图组件，我们可以将组件端子连接到它们，以便将它们分配到特定的电压电平。 这些是网名的特殊应用，意味着连接到同名电压节点的所有终端都连接在一起。
-接地电压节点特别有用，因为许多组件需要接地。
-#### 7.3.3 参考组件数据表
-如果原理图上的某些内容没有意义，请尝试查找最重要组件的数据表。 通常，在电路上工作最多的组件是集成电路，如微控制器或传感器。 这些通常是最大的组件，位于原理图的中心。
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 尽管这些是组件符号的“标准化”名称，但它们并未得到普遍遵循。 例如，您可能会看到以IC为前缀而不是U的集成电路，或标有XTAL而不是Y的晶体。 用你最好的判断来诊断哪一部分是哪一部分。 符号通常应该传达足够的信息。
-### 阅读原理图
+### 7.3 阅读原理图
 了解哪些组件在原理图中的哪一部分是理解它的一半以上的战斗。 现在剩下的就是确定所有符号是如何连接在一起的。
 网，节点和标签
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 {{ :pwrledsym.png |}}
-交汇点和节点
+#### 7.3.1 交汇点和节点
 电线可以将两个端子连接在一起，也可以连接数十个。 当导线分成两个方向时，会形成一个连接点。 我们用节点表示原理图上的连接点，在线的交叉点放置小点。
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 {{ :wiresym.png |}}
-网名
+#### 7.3.2 网名
 有时，为了使原理图更清晰，我们将给网络命名并标记它，而不是在原理图上布线。 假设没有连接它们的可见导线，假定连接具有相同名称的网络。 名称可以直接写在网络的顶部，也可以是“标签”，悬挂在电线上。
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-原理图阅读技巧
+### 7.4 原理图阅读技巧
-识别块
+#### 7.4.1 先理清楚功能块
-真正广泛的原理图应该分成功能块。 可能有一个部分用于电源输入和电压调节，或微控制器部分，或专门用于连接器的部分。 尝试识别哪个部分是哪个部分，并遵循从输入到输出的电路流程。 非常好的原理图设计师甚至可能像电子书一样放置电路，左侧输入，右侧输出。
+多数的原理图都是由多个功能块构成，有的功能块用于电源输入和电压调节、或微控制器部分、或专门用于连接器的部分。 尝试识别哪个部分是哪个部分，并遵循从输入到输出的电路流程。 一个非常好的原理图设计师甚至可能像电子书一样放置电路，左侧输入，右侧输出。
 {{ :blocksym.png |}}
-如果原理图的抽屉非常好（就像为RedBoard设计此原理图的工程师），他们可能会将原理图的各个部分分成逻辑的标记块。
+如果原理图的绘制者非常好（就像为RedBoard设计此原理图的工程师），他们可能会将原理图的各个部分分成逻辑的标记块。
-识别电压节点
+#### 7.4.2 找出电压节点
-电压节点是单端子原理图组件，我们可以将组件端子连接到它们，以便将它们分配到特定的电压电平。 这些是网名的特殊应用，意味着连接到同名电压节点的所有终端都连接在一起。
+电压节点是个单端的原理图符号，可以连接到元器件的符号引脚上，以便将它们分配到特定的电压电平。 这些是网名的特殊应用，意味着连接到同名电压节点的所有终端都连接在一起。
 {{ :voltnodesym.png |}}
 类似的电压节点 - 如GND，5V和3.3V  - 都连接到它们的对应部分，即使它们之间没有电线。
-接地电压节点特别有用，因为许多组件需要接地。
+接地电压节点特别有用，因为许多器件需要接地。
-参考元器件的数据手册
+#### 7.4.3 参考元器件的数据手册
 如果原理图上的某些内容没有意义，你可以尝试查找其主要元器件的数据手册。 通常来讲一个电路上重要的器件是集成电路，比如微控制器或传感器。 这些通常是最大的组器件，位于原理图的中心。