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--- learntodesignpcb7 [2019/05/28 13:21]
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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-第七章：阅读原理图
+## 第七章：阅读原理图
 在PCB设计之前，也就是动手开始画原理图之前，我们要先知道原理图是什么？应该画成什么样子？我相信大多数工程师的日常工作中也会经常阅读别人画的原理图，比如你拿到一个开发板准备使用的时候一般先要阅读这个开发板的用户手册（User Manual），其中会有板子的功能框图，了解这个板子的使用方法、功能以及对外如何连接、如何对其性能进行测试等。但多数情况下仅有使用手册是不够的，这些板子一般都会配有原理图（大多是PDF格式的），根据原理图就可以知道板子上每个信号的走向、器件和器件之间的连接、对外的连接接口、核心器件的信号测试点等。
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 {{ :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：
+##### 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 |}}  <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 - 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：
+##### 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>
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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。