Regole e linee guida per disegnare buoni schemi


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Ci sono molti schemi mal disegnati qui. Alcune volte le persone hanno effettivamente chiesto critiche ai loro schemi. Questa domanda è intesa come un unico repository su regole di disegno schematico e linee guida che possono indicare le persone. La domanda è

Quali sono le regole e le linee guida per disegnare buoni schemi?

Nota: si tratta degli schemi stessi, non dei circuiti che rappresentano.

Risposte:


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Uno schema è una rappresentazione visiva di un circuito. Come tale, il suo scopo è quello di comunicare un circuito a qualcun altro. Uno schema in uno speciale programma per computer a tale scopo è anche una descrizione leggibile dal computer del circuito. Questo uso è facile da giudicare in termini assoluti. Vengono seguite le regole formali appropriate per la descrizione del circuito e il circuito è definito correttamente o non lo è. Dal momento che ci sono regole rigide per questo e il risultato può essere giudicato dalla macchina, questo non è il punto della discussione qui. Questa discussione riguarda regole, linee guida e suggerimenti per buoni schemi per il primo scopo, che è quello di comunicare un circuito a un essere umano. Bene e male saranno giudicati qui in quel contesto.

Poiché uno schema è quello di comunicare informazioni, un buon schema lo fa rapidamente, chiaramente e con una bassa probabilità di incomprensioni. È necessario, ma lungi dall'essere sufficiente, affinché uno schema sia corretto. Se è probabile che uno schema fuorvii un osservatore umano, è un cattivo schema se alla fine puoi dimostrare che dopo aver dovuto decifrarlo era effettivamente corretto. Il punto è la chiarezza . Uno schema tecnicamente corretto ma offuscato è ancora un cattivo schema.

Alcune persone hanno le loro opinioni stupide, ma qui ci sono le regole (in realtà, noterai probabilmente un ampio accordo tra persone esperte sulla maggior parte dei punti importanti):

  1. Utilizzare i designatori di componenti

    Questo è praticamente automatico con qualsiasi programma di acquisizione schematica, ma spesso vediamo ancora schemi qui senza di loro. Se si disegna lo schema su un tovagliolo e si esegue la scansione, assicurarsi di aggiungere i designatori di componenti. Questi rendono il circuito molto più facile da parlare. Ho saltato le domande quando gli schemi non avevano designatori di componenti perché non mi andava di disturbare con il secondo resistore da 10 kΩ da sinistra dal pulsante in alto . È molto più facile dire R1, R5, Q7, ecc.

  2. Pulisci posizionamento del testo

    I programmi schematici generalmente inseriscono i nomi e i valori delle parti in base a una definizione di parte generica. Ciò significa che spesso finiscono in punti scomodi nello schema quando altre parti sono posizionate nelle vicinanze. Aggiustalo. Fa parte del lavoro di disegno di uno schema. Alcuni programmi di acquisizione schematici lo rendono più facile di altri. In Eagle, ad esempio, sfortunatamente, può esserci un solo simbolo per una parte. Alcune parti sono comunemente posizionate in diversi orientamenti, ad esempio orizzontali e verticali nel caso di resistori. I diodi possono essere posizionati in almeno 4 orientamenti poiché hanno anche una direzione. Il posizionamento del testo attorno a una parte, come la designazione del componente e il valore, probabilmente non funzionerà con orientamenti diversi da quelli originariamente disegnati. Se si ruota una parte di scorta, spostare il testo in un secondo momento in modo che sia facilmente leggibile, appartiene chiaramente a quella parte e non si scontra con altre parti del disegno. Il testo verticale sembra stupido e rende difficile la lettura dello schema.

    Realizzo parti ridondanti separate in Eagle che differiscono solo per l'orientamento del simbolo e quindi il posizionamento del testo. Questo è più lavoro iniziale ma semplifica il disegno di uno schema. Tuttavia, non importa come si ottiene un risultato finale pulito e chiaro, solo che lo fai. Non ci sono scuse. A volte sentiamo piagnistei come "Ma CircuitBarf 0.1 non me lo permette" . Quindi prendi qualcosa che fa. Inoltre, CircuitBarf 0.1 probabilmente ti consente di farlo, solo che eri troppo pigro per leggere il manuale per imparare come e troppo sciatto per preoccupartene. Disegnalo (ordinatamente!) Su carta e scansionalo se devi. Ancora una volta, non ci sono scuse.

    Ad esempio, qui ci sono alcune parti con orientamenti diversi. Nota come il testo si trova in punti diversi rispetto alle parti per rendere le cose ordinate e chiare.

    Non lasciare che questo accada a te:

    Sì, questo è in realtà un piccolo frammento di ciò che qualcuno ci ha scaricato qui.

  3. Layout e flusso di base

    In generale, è bene mettere tensioni più alte verso l'alto, tensioni più basse verso il basso e flusso logico da sinistra a destra. Questo è chiaramente impossibile per tutto il tempo, ma almeno uno sforzo di livello generalmente più elevato per farlo illuminerà notevolmente il circuito di coloro che leggono il tuo schema.

    Una notevole eccezione a ciò è rappresentata dai segnali di feedback. Per loro stessa natura, si "alimentano" da valle a monte, quindi dovrebbero essere mostrati inviando informazioni opposte al flusso principale.

    I collegamenti di alimentazione dovrebbero salire a tensioni positive e fino a tensioni negative. Non farlo:

    Non c'era spazio per mostrare la linea che andava a terra perché altre cose erano già lì. Spostalo. Hai fatto il casino, puoi disfarlo. C'è sempre un modo.

    Seguire queste regole fa sì che i subcircuiti comuni vengano disegnati in modo simile la maggior parte delle volte. Una volta che avrai più esperienza guardando gli schemi, questi ti appariranno e lo apprezzerai. Se le cose sono disegnate in ogni modo, allora questi circuiti comuni appariranno visivamente diversi ogni volta e ci vorrà più tempo per capire il tuo schema. Cos'è questo casino, per esempio?

    Dopo un po 'di decifrazione, ti rendi conto "Oh, è un comune amplificatore di emettitori. Perché #% & ^ $ @ # $% non l'ha disegnato come uno in primo luogo !?" :

  4. Disegna i perni in base alla funzione

    Mostra i pin dei circuiti integrati in una posizione rilevante per la loro funzione, NON COME SONO STATI SUCCESSIVI PER ESTRARRE IL CHIP. Cerca di posizionare i pin di alimentazione positivi in ​​alto, i pin di alimentazione negativi (di solito a terra) in basso, gli ingressi a sinistra e le uscite a destra. Si noti che questo si adatta al layout schematico generale come descritto sopra. Naturalmente, questo non è sempre ragionevole e possibile. Le parti per scopi generici come i microcontrollori e gli FPGA hanno pin che possono essere immessi e emessi a seconda dell'uso e possono anche variare in fase di esecuzione. Almeno puoi mettere i pin di alimentazione e terra dedicati in alto e in basso, e possibilmente raggruppare tutti i pin strettamente correlati con funzioni dedicate, come le connessioni del driver di cristallo.

    I circuiti integrati con pin nell'ordine fisico dei pin sono difficili da capire. Alcune persone usano la scusa che questo aiuta nel debug, ma con un piccolo pensiero puoi vedere che non è vero. Quando vuoi guardare qualcosa con uno scopo, quale domanda è più comune "Voglio guardare l'orologio, che pin è?" o "Voglio guardare il pin 5, che funzione è?" . In alcuni rari casi, potresti voler aggirare un circuito integrato e guardare tutti i pin, ma la prima domanda è di gran lunga più comune.

    I layout fisici degli ordini dei pin offuscano il circuito e rendono più difficile il debug. Non farlo

  5. Collegamenti diretti, entro limiti ragionevoli

    Trascorrere del tempo con il posizionamento riducendo gli incroci di filo e simili. Il tema ricorrente qui è la chiarezza . Naturalmente, disegnare una linea di connessione diretta non è sempre possibile o ragionevole. Ovviamente, non può essere fatto con più fogli, e un ratto disordinato nido di fili è peggio di alcuni "fili dell'aria" accuratamente scelti.

    È impossibile trovare una regola universale qui, ma se pensi costantemente alla persona mitica che ti guarda alle spalle cercando di capire il circuito dallo schema che stai disegnando, probabilmente farai bene. Dovresti cercare di aiutare le persone a capire facilmente il circuito, non a farle capire nonostante lo schema.

  6. Design per carta di formato normale

    I giorni in cui gli ingegneri elettrici avevano i tavoli da disegno e venivano installati per lavorare con disegni di dimensioni D sono ormai lontani. La maggior parte delle persone ha accesso solo alle normali stampanti di formato pagina, come per carta da 8 1/2 x 11 pollici qui negli Stati Uniti. Le dimensioni esatte sono un po 'diverse in tutto il mondo, ma sono tutte all'incirca ciò che puoi facilmente tenere di fronte a te o posizionare sulla tua scrivania. C'è una ragione per cui questa dimensione si è evoluta come standard. La gestione di carta più grande è una seccatura. Non c'è spazio sulla scrivania, finisce per sovrapporsi alla tastiera, spinge le cose dalla scrivania quando la sposti, ecc.

    Il punto è progettare il tuo schema in modo che i singoli fogli siano ben leggibili su una singola pagina normale e sullo schermo delle stesse dimensioni. Attualmente, la dimensione dello schermo comune più grande è 1920 x 1080. Dover scorrere una pagina a quella risoluzione per vedere i dettagli necessari è fastidioso.

    Se ciò significa utilizzare più pagine, vai avanti. È possibile capovolgere le pagine avanti e indietro premendo un solo pulsante in Acrobat Reader. Capovolgere le pagine è preferibile per eseguire la panoramica di un disegno di grandi dimensioni o per gestire carta di grandi dimensioni. Trovo anche che una pagina normale con dettagli ragionevoli sia di buone dimensioni per mostrare un sottocircuito. Pensa alle pagine negli schemi come ai paragrafi di una narrazione. Rompere uno schema in sezioni etichettate individualmente per pagine può effettivamente aiutare la leggibilità se fatto bene. Ad esempio, potresti avere una pagina per la sezione di input di potenza, le connessioni immediate del microcontrollore, gli input analogici, le uscite di potenza del drive H bridge, l'interfaccia ethernet, ecc. In realtà è utile rompere lo schema in questo modo anche se avesse niente a che fare con le dimensioni del disegno.

    Ecco una piccola sezione di uno schema che ho ricevuto. Questo è uno screenshot che mostra una singola pagina dello schema ingrandito in Acrobat Reader su uno schermo 1920 x 1200.

    In questo caso, sono stato pagato in parte per esaminare questo schema, quindi l'ho sopportato, anche se probabilmente ho impiegato più tempo e quindi addebitato al cliente più denaro rispetto a se lo schema fosse stato più facile da lavorare. Se questo fosse da qualcuno in cerca di aiuto gratuito come su questo sito web, avrei pensato a me stesso di rovinare tutto e continuare a rispondere alla domanda di qualcun altro.

  7. Reti chiave per etichette

    I programmi di acquisizione schematica in genere consentono di assegnare a reti nomi ben leggibili. Tutte le reti probabilmente hanno nomi all'interno del software, solo che hanno un valore predefinito di gobbledygook a meno che tu non li imposti esplicitamente.

    Se una rete viene suddivisa in segmenti visivamente non connessi, allora devi assolutamente far sapere alla gente che le due reti apparentemente disconnesse sono davvero le stesse. Pacchetti diversi hanno diversi modi integrati per dimostrarlo. Usa tutto ciò che funziona con il software che hai, ma in ogni caso dai un nome alla rete e mostra quel nome in ogni segmento disegnato separatamente. Pensa a quello come il minimo comune denominatore o usando "fili dell'aria" in uno schema. Se il tuo software lo supporta e pensi che aiuti con chiarezza, in ogni caso, usa piccoli marker "jump point" o altro. A volte questi ti danno persino il foglio e le coordinate di uno o più punti di salto corrispondenti. È tutto fantastico, ma etichetta comunque una tale rete.

    Il punto importante è che le stringhe di nomi piccoli per queste reti sono derivate automaticamente dal nome di rete interno dal software. Non disegnarli mai manualmente come testo arbitrario che il software non comprende come nome della rete. Se sezioni separate della rete vengono mai disconnesse o rinominate separatamente per errore, il software lo mostrerà automaticamente poiché il nome mostrato deriva dal nome della rete attuale, non qualcosa che si digita separatamente. È molto simile a una variabile in un linguaggio informatico. Sai che più usi del simbolo variabile si riferiscono alla stessa variabile.

    Un altro buon motivo per i nomi di rete sono i brevi commenti. Qualche volta nominavo e poi mostravo i nomi delle reti solo per dare una rapida idea di quale fosse lo scopo di quella rete. Ad esempio, vedere che una rete è chiamata "5V" o "MISO" potrebbe aiutare molto nella comprensione del circuito. Molte reti corte non hanno bisogno di un nome o di un chiarimento e l'aggiunta di nomi farebbe più male a causa del disordine di quanto non illuminino. Ancora una volta, il punto è la chiarezza. Mostra un nome di rete significativo quando aiuta a comprendere il circuito, e non quando sarebbe più distratto che utile.

  8. Mantieni i nomi ragionevolmente brevi

    Solo perché il tuo software ti consente di inserire nomi di rete di 32 o 64 caratteri, non significa che dovresti. Ancora una volta, il punto è sulla chiarezza. Nessun nome non è un'informazione, ma molti nomi lunghi sono disordinati, il che riduce la chiarezza. Da qualche parte nel mezzo c'è un buon compromesso. Non fare sciocchezze e scrivi "8 MHz clock sul mio PIC", quando semplicemente "CLOCK", "CLK" o "8MHZ" trasmettono le stesse informazioni.

    Vedi questo standard ANSI / IEEE per le abbreviazioni dei nomi dei pin consigliate.

  9. Nomi dei simboli maiuscoli

    Usa tutti i tappi per i nomi di rete e i nomi dei pin. I nomi dei pin sono quasi sempre mostrati in maiuscolo nei fogli dati e negli schemi. Vari programmi schematici, incluso Eagle, non consentono nemmeno nomi minuscoli. Un vantaggio di questo, che è anche utile quando i nomi non sono troppo lunghi, è che si sporgono nel testo normale. Se scrivi commenti reali nello schema, scrivili sempre in maiuscolo, ma assicurati di inserire i nomi dei simboli in maiuscolo per chiarire che sono nomi di simboli e non fanno parte del tuo racconto. Ad esempio, "Il segnale di ingresso TEST1 si alza per accendere Q1, che reimposta il processore abbassando MCLR." . In questo caso, è ovvio che TEST1, Q1 e MCLR fanno riferimento ai nomi nello schema e non fanno parte delle parole utilizzate nella descrizione.

  10. Mostra i tappi di disaccoppiamento per la parte

    I cappucci di disaccoppiamento devono essere fisicamente vicini alla parte che stanno disaccoppiando a causa del loro scopo e della fisica di base. Mostrali in quel modo. A volte ho visto schemi con un sacco di tappi di disaccoppiamento in un angolo. Naturalmente, questi possono essere posizionati in qualsiasi punto del layout, ma posizionandoli tramite il loro IC mostri almeno l' intento di ciascun cappuccio. Questo rende molto più facile vedere che almeno il corretto disaccoppiamento è stato pensato, più probabilmente un errore viene colto in una revisione del progetto e più probabilmente il tappo finisce dove previsto quando il layout è terminato.

  11. I punti si connettono, le croci no

    Disegna un punto ad ogni incrocio. Questa è la convenzione. Non essere pigro. Qualunque software competente lo imporrà in ogni modo, ma sorprendentemente vediamo ancora schemi occasionalmente senza punti di giunzione. È una regola. Non ci importa se pensi che sia sciocco o no. Ecco come è fatto.

    In qualche modo correlato, cerca di mantenere le giunzioni con Ts, non con le croci a 4 vie. Non è una regola così difficile, ma succede qualcosa. Con due linee che si incrociano, una verticale e l'altra orizzontale, l' unico modo per sapere se sono collegati è se è presente il piccolo punto di giunzione. Nei giorni scorsi, quando gli schemi venivano sistematicamente fotocopiati o altrimenti riprodotti otticamente, i punti di giunzione potevano scomparire dopo alcune generazioni, o talvolta potevano persino apparire alle croci quando in origine non erano presenti. Questo è meno importante ora che gli schemi sono generalmente in un computer, ma non è una cattiva idea fare molta attenzione. Il modo per farlo è quello di non avere mai un incrocio a 4 vie.

    Se due linee si incrociano, allora non sono mai collegate, anche se dopo alcuni artefatti di riproduzione o compressione sembra che ci sia un punto lì. Idealmente connessioni o crossover sarebbero inequivocabili senza punti di giunzione, ma in realtà si vogliono avere meno possibilità di incomprensioni possibili. Fai tutte le giunzioni Ts con punti e tutte le linee di incrocio sono quindi reti diverse senza punti.

Guarda indietro e puoi vedere che tutte queste regole hanno lo scopo di rendere il più semplice possibile per qualcun altro capire il circuito dallo schema e massimizzare la possibilità che la comprensione sia corretta.

  • I buoni schemi mostrano il circuito. I cattivi schemi ti fanno decifrare.

C'è anche un altro punto umano su questo. Uno schema sciatto mostra la mancanza di attenzione ai dettagli ed è irritante e offensivo per chiunque si chieda di guardarlo. Pensaci. Dice ad altri "Il tuo aggravamento con questo schema non vale il mio tempo per ripulirlo", che sostanzialmente dice "Sono più importante di te" . Non è una cosa intelligente da dire in molti casi, come quando chiedi aiuto gratuito qui, mostrando il tuo schema a un cliente, un insegnante, ecc.

La pulizia e il conteggio delle presentazioni. Un sacco. Sei giudicato dalla qualità della tua presentazione ogni volta che presenti qualcosa, sia che tu pensi che sia come dovrebbe essere o meno. Nella maggior parte dei casi, le persone non si preoccuperanno nemmeno di dirtelo. Continueranno a rispondere a una domanda diversa, non cercheranno alcuni buoni punti che potrebbero aumentare il grado di un grado superiore o assumere qualcun altro, ecc. Quando dai a qualcuno uno schema sciatto (o qualsiasi altro lavoro sciatto da te) , la prima cosa che penseranno è "Che idiota" . Tutto quello che pensano di te e del tuo lavoro sarà colorato da quell'impressione iniziale. Non essere quel perdente.


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I miei dieci centesimi: anche se adoro usare il colore per chiarire le ambiguità sullo schermo, preferisco il modo in cui gli schemi monocromatici appaiono nella stampa (o PDF). Convenzioni ed estetica si sono evolute per il lavoro in bianco e nero e non tutti hanno accesso a una stampante / fotocopiatrice a colori, quindi le informazioni sul colore potrebbero andare perse. Mi piace anche non dipendere dal colore (uno dei miei collaboratori è daltonico, il che a volte porta a incidenti semi-divertenti che coinvolgono luci di stato a LED con codice colore. Quindi sono diventato molto sensibile a questo).
Alexios

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Forse è a causa del mio background di programmazione, ma trovo che spesso preferisco i "fili dell'aria" per molte cose. Se vedo due pin sulla CPU etichettati "DATA_TO_FTDI" e "DATA_FROM_FTDI", posso dire a colpo d'occhio che quei pin vanno (o almeno dovrebbero) i pin RX / TX dati sul chip FTDI. Uno sguardo al chip FTDI può confermarlo. Posso quindi controllare quei nomi rispetto alle definizioni dei pin sul dispositivo (poiché alcuni dispositivi che si comportano come ponti di comunicazione usano TX come output (trasmettono dati su quel pin), mentre altri lo usano come input (accettando che i dati siano trasmesso altrove)
supercat il

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@supercat - Il problema con i fili dell'aria è che anche se dove sembrano evidenti, non si può mai essere sicuri (senza una ricerca esaustiva) di aver trovato ovunque vadano. Per il tuo esempio "DATA_TO_FTDI", cosa succede se sul bus è presente un LED di attività seriale? O un altro dispositivo che condivide l'interfaccia seriale? Non posso mai essere sicuro senza guardare manualmente OGNI etichetta di rete sull'intero schema.
Connor Wolf,

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Mentre i fili d'aria possono funzionare bene su progetti semplici, non appena si dispone di più di alcuni circuiti integrati o lo schema diventa più di una pagina, cade completamente a pezzi. Inoltre, è un veleno assoluto in qualsiasi ambiente in cui ci sono più persone che lavorano con gli schemi. L'analogia tra i fili dell'aria e GOTO è molto appropriata. Entrambi ti permettono di fare scorciatoie, ed entrambi rendono il sistema risultante LONTANO più difficile da mantenere.
Connor Wolf,

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Gli schemi TIA trovati su atariage.com/2600/archives/schematics_tia/index.html fanno un uso intensivo dei cavi dell'aria, ma non riesco a immaginare che tracciare tutti i collegamenti "air wired" li renderebbe più chiari. Anche senza i sistemi automatizzati per trovare le connessioni di rete, non posso immaginare che disegnare tutte le connessioni a H to1 / HΦ2, o D0-D7, o la decodifica dell'indirizzo di scrittura dalla parte inferiore della pagina 2, ecc. Renderebbe gli schemi qualsiasi più chiaro. In realtà, sono piuttosto impressionato da quegli schemi; anzi, sono migliori di molti altri più recenti.
supercat

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1. Mostra il tuo lavoro Uno schema schematico è inteso come la documentazione di un circuito. Come tale, consiglio vivamente di includere tutte le equazioni semplici che possono essere utilizzate. Ciò include calcoli di corrente a LED, frequenze degli angoli del filtro, ecc. Mostra il tuo lavoro, in modo che il prossimo ragazzo che deve leggere lo schema possa controllarlo facilmente.

2. Indica la direzione UART Dato che le linee UART non sono sempre chiare in quale direzione stanno scorrendo, aggiungi una piccola freccia accanto a ciascuna linea per mostrare la direzione.

3. Sii coerente Non usare VDD in un posto e 3V3 in un altro. Standardizzare.

4. Annota liberamente Questo è come un commento nel codice sorgente. Se hai copiato un circuito da un foglio dati, inserisci il riferimento sullo schema in modo che qualcun altro (o tu) possa verificarlo in un secondo momento.


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Ecco i miei due centesimi

1. Suddividi Suddividi il tuo progetto in moduli. Inserisci uno schema a blocchi del sistema nella prima pagina dello schema

2. Rispondi a chi, cosa, dove, quando, perché Chi - Per ogni pagina del modulo, etichetta "a chi" si connette il modulo. Disporlo da sinistra a destra in modo che sembri inglese.

Cosa: nel titolo, indica qual è il modulo. Per i casi in cui sono presenti più blocchi I / O (ad es. UART e USB), etichettarlo come tale sulla pagina.

Dove: utilizzare il testo libero nel programma CAD per indicare il posizionamento dei componenti. Ad esempio: un tappo di disaccoppiamento deve essere posizionato il più vicino possibile al circuito integrato. Questo fungerà da riferimento più rapido durante la stesura della scheda rispetto a qualche altra documentazione.

Quando: ci sono considerazioni sulla tempistica come il sequenziamento dell'alimentazione o i circuiti di mancanza alimentazione? Inserisci questi requisiti non solo in un documento di progettazione ma in testo libero nella pagina del modulo pertinente.

Perché e come: questo fa parte di un documento di progettazione che accompagna la verifica di elementi come
a. Ambito: cosa fa il circuito, cosa non fa come concordato dalle parti interessate per il progetto.
b. Teoria dell'operazione
c. Razionale del perché l'approccio è stato adottato rispetto ad altri. Questo è cruciale in quanto funge da storia per il circuito lungo la strada quando tu (o qualcun altro) erediti / porti il ​​progetto per essere consapevole delle stesse decisioni del designer originale.
d. Considerazioni sul layout
e. Riferimenti ad altra documentazione.
f. Calcoli della dissipazione di potenza - dimostra non solo che funziona, ma che la dissipazione di potenza calcolata per tutti i componenti è di qualche grado inferiore alla valutazione del componente E a tutte le temperature operative.

3. Stile Dipende da te e dal resto della squadra, ma in generale preferisco quanto segue
a. Frontespizio / schema a blocchi
b. Un "blocco" per pagina, che suddivide grandi componenti di conteggio dei pin (cioè un microcontrollore) in simboli discreti significativi. Questo richiede del tempo, ma vale la leggibilità.

La modularizzazione consente anche di "strappare una pagina" e riutilizzarla in altri progetti

c. Per ogni componente indicare il designatore di riferimento, indipendentemente dal fatto che sia un no-pop, il valore / tolleranza del componente, la potenza nominale ove applicabile, la dimensione del pacchetto e un modo per determinare il numero di parte del produttore. L'ultimo punto ti aiuterà a mettere in comune alcuni dei componenti per ridurre i costi di produzione dell'installazione e per formulare un giudizio se alcuni parametri di progettazione possono essere rilassati per ridurre il numero di diversi componenti utilizzati sulla scheda. Per i componenti allineati verticalmente, posizionare questo testo a sinistra. Per i componenti allineati orizzontalmente, posizionare questo testo sopra il componente.

d. Disporre il circuito da sinistra a destra indicando dove si trovano le interfacce del modulo con il testo

e. Per chiarezza sulle guide di alimentazione, NON UTILIZZARE VDD o VCC in quanto ambigui. Crea un nuovo simbolo per dichiarare esplicitamente qual è la tensione. Stessa cosa per terra (cioè GND per terra e AGND per terra analogica).


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Un paio di punti oltre a quelli pubblicati sopra. La prima risposta è abbastanza eroica ma c'è una cosa con cui non sono d'accordo.

Ordine dei perni nel simbolo schematico.

Perché riordinare i pin Rende lo schema esteticamente più piacevole che può essere più facile da interpretare a seconda di come sono disposti i pin.

Perché non riordinare i pin Richiede problemi, punto. Nel foglio dati i pin sono forniti così come sono nel chip fisico in modo da creare una fonte significativa di errore se si inizia a riordinarli. Non solo rende più difficile la prototipazione, ma stai anche invitando errori nella piedinatura fisica. In una revisione del progetto vengono confrontati i pinout e se sono mishmash, è facile confondersi.

Un altro commento su "fili dell'aria" Solo non farlo. Utilizzare invece le porte che richiedono di stabilire esplicitamente una connessione tra due reti in fogli dello stesso schema o separati. Se si consente alle reti di connettersi senza porte / fuori pagina, si apre un'enorme lattina di worm poiché reti apparentemente non correlate potrebbero essere in cortocircuito nel layout.

Non imballare troppe cose su una pagina Le persone potrebbero iniziare a lamentarsi se lo schema è di trenta pagine, ma l'alternativa è che i ratti si annidino di un cablaggio confuso tra le parti. Suddividere lo schema in blocchi logici di circuiti e incollarli su pagine separate, se necessario.

Lasciare spazio sufficiente tra i pin Molti simboli schematici premade racchiudono i pin del dispositivo nel modo più stretto possibile. Sebbene ciò riduca al minimo l'area di un simbolo, rende anche più difficile la lettura del circuito in quanto si hanno connessioni che convergono dall'esterno nei pin ben chiusi. Dovresti lasciare abbastanza spazio in modo da poter aggiungere resistori in serie sfalsati.

Designatori di riferimento Dovresti ovviamente avere designatori di riferimento in schema e layout. Per qualcosa di più complesso, questi devono essere ordinati. Ci sono due approcci ad esso.

  1. Puoi chiedere al programma di acquisizione schematico di etichettarli in modo che ogni pagina abbia il proprio prefisso. In questo modo è facile trovare una determinata parte della DBA dallo schema. E anche ECO è più facile da seguire quando sai a quale pagina sono rivolte le modifiche. Il rovescio della medaglia di questo è che si finisce con designatori di riferimento lunghi e trovare la parte nel layout può essere difficile.

  2. Puoi chiedere al programma di layout di etichettarli. In questo modo avrete ordinato dei riferimenti sul PCB che rende molto più facile individuare la resistenza R347. Preferibilmente su un PCB più grande questo dovrebbe essere legato in quadranti (sestanti, ottanti ...). Il rovescio della medaglia è che non è ovvio dove sia la parte nello schema. Non puoi vincere qui, o lo schema è più facile da leggere o il layout lo è.


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Non sono d'accordo sull'ordine dei pin. Gli schemi non dovrebbero necessariamente avere nulla a che fare con il layout fisico del chip. Ad esempio, gli amplificatori operazionali dovrebbero apparire come amplificatori operazionali in uno schema. Un amplificatore quad-op dovrebbe apparire NULLA come il chip. Inoltre, quando si ha a che fare con conteggi di pin complessi elevati, le porte dovrebbero essere suddivise in unità funzionali.
Scott Seidman,

5
Aspetti positivi, ma concordo con Scott sul fatto che evitare di riordinare i pin sia una sciocchezza. Con i piccoli chip, certo, ma gli schemi sono al 100% meno confusi se invece di avere fili incrociati ovunque, riordini i pin su un chip e assicurati solo che siano etichettati correttamente. Se i pin fuori servizio su uno schema sono abbastanza per confondere qualcuno, probabilmente non dovrebbero fare casini con la tavola per cominciare. Anche il suo punto di amplificazione operazionale è molto valido.
I. Wolfe,

1
Opamps è un caso speciale, come sono sicuro che accetti, simile ai transistor, ecc. Se finisci con una tregua perché il tuo riordino dei pin schematici ha portato a un'impronta non valida, non hai fatto esattamente nessuno a favore.
Barleyman,

Le impronte devono essere confrontate con la scheda tecnica. Simboli pure. Questo è l'unico riferimento che conta. Non ha senso usare un simbolo auto-disegnato come riferimento per l'impronta. Sicuramente ci dovrebbe essere un controllo di coerenza tra i due, ma qualsiasi software decente lo farà e mostrerà pin non collegati su entrambi i lati.
cx05,


4

R100, R101, R102 Invece di R1, R2, R3

Vorrei condividere la mia esperienza nell'assegnazione di nomi per i componenti.

Identificare i blocchi di circuiti in base alle funzioni. Anche se si tratta di un circuito complesso, è possibile identificarli come stadio di potenza principale, pre-amplificatore, amplificatore, sezione di conversione A / D, blocchi indicatore / trasduttore, sezione di sincronizzazione, timer o qualsiasi altra sezione operativa logica.

Il mio consiglio è di nominare i componenti usando numeri più grandi come R100, R101, R102 invece di R1, R2, R3 ... ecc.

È possibile assegnare 100, 200, 300 ... ecc. Per ciascun blocco identificato. Ad esempio, è possibile assegnare da 100 a 199 numeri per la sezione di potenza. Quindi tutti i componenti nella sezione di potenza in forma 1xx come Q100, R101, R103, C100, D100, D106.

Vantaggio

  • È facile identificare le sezioni di un circuito in base alla funzione in un diagramma schematico complesso.
  • Facile da risolvere.
  • È facile nominare le parti quando è necessario aggiungere nuovi componenti a una sezione in un secondo momento. Perché hai circa 100 opzioni di nome da selezionare.
  • Facile da disegnare manualmente i layout PCB in qualsiasi software cad. Perché all'inizio del disegno del PCB ogni tipo di componente è raccolto in un unico punto. inserisci qui la descrizione dell'immagine

Puoi facilmente separarli in posti diversi dal suo numero senza guardare più volte lo schema.


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La più grande disputa che vedo nella discussione riguarda l'ordine dei pin, ma questa è solo una domanda sugli argomenti più grandi: funzionale vs fisico! Se faccio un buon schema per preparare il mio lavoro di layout, allora è molto meglio rendere lo schema il più vicino possibile al layout, ad esempio disegnare l'ordine dei pin non in base a ciò che qualcun altro fa nel foglio dati, ma in realtà è. Considera anche di lasciare un po 'più di spazio attorno a elementi di grandi dimensioni, come i dispositivi di potenza, ad esempio disegnare anche un "simbolo" del dissipatore di calore. Se la terra dovrebbe essere comunque un piano di grandi dimensioni, allora anche meglio cercare connessioni per nome, il che aiuta anche ad evitare di avere molti incroci. D'altra parte se nessuno può evitare un incrocio di linee sensibili, quindi tracciare lo schema in modo che diventi una guida per un buon layout, ad es.
Per i circuiti integrati digitali tendo ad usare router automatici e attenermi all'ordine funzionale. Un altro argomento controverso potrebbe essere come disegnare un amplificatore differenziale, e ad esempio un amplificatore multistadio, come se dovessimo disegnare ogni stadio nel solito modo e poi collegarci allo stadio successivo (che spesso finisce in molti incroci), o dovremmo davvero disegnare il le coppie diff in modo simmetrico (spesso fatto nei vecchi schemi osci di Tectronics)? Qui dipende anche dallo scopo e da quanto sia davvero importante la simmetria del mantenimento. Nei circuiti RF, avendo spesso non così tanti elementi, preferisco ancora disegni molto vicini al layout.


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Un po 'di più:

  • (1) Disegna su una griglia normale.

Odio davvero dover fare i conti con il lavoro di altre persone disegnato su una mezza griglia. È una grande perdita di tempo e non aggiunge alcun valore al disegno.

  • (2) Utilizzare uno stile "fisico" per dispositivi più piccoli.

Disegnare circuiti integrati e piccoli componenti con i pin in ordine aiuta a convogliare le tue intenzioni nel layout e semplifica notevolmente il debug. Questo vale doppio per transistor e diodi nel sot-23: li disegno mostrando l'ordine dei pin e, di conseguenza, non ho dovuto rielaborare uno mal disposto da anni.

  • (3) Realizza i limiti di (2) sopra.

Non è possibile disegnare un grande BGA fisicamente, o nemmeno come un simbolo. Ma puoi almeno separare per funzione e mostrare come i pin si relazionano spazialmente. Ad esempio, un FPGA può essere disegnato e diviso per mostrare i blocchi che rappresentano i riquadri logici e i riquadri stessi posizionati / ordinati sullo schema per mostrare come vengono instradati.

Storicamente, i simboli multipart per elementi come op-amp o gate avevano un senso. Ma questi stanno diventando più rari nei progetti.

  • (4) Gli alias con nome all'interno della pagina sono ok, ma non spingerlo.

Gli alias nominati sono gli stessi delle pagine fuori pagina: significa che devi ancora scansionare la pagina per cercare le sue altre istanze. Con uno schema PDF e Ctrl-F, questo non è un lavoro ingrato come una volta (e che vergogna per voi produttori che realizzano PDF non ricercabili. È solo uno zoppo.) Detto questo, le pagine fuori pagina sono controllate più rigorosamente da RDC rispetto agli alias.

  • (5) Diagrammi a blocchi e piani meccanici valgono lo sforzo

Lo sforzo che impieghi a trasmettere il tuo pensiero qui farà risparmiare molto tempo durante la vita del tuo progetto, dal layout alla riparazione. Sì, il tuo progettista meccanico tratterà il profilo della scheda "ufficiale", ma almeno puoi comunicare dove ti aspetti che vengano posizionate le cose - e perché - facendo questi due tipi di diagrammi.

  • (6) Quando esporti lo schema in PDF, rendilo ricercabile.

È davvero troppo chiedere?

  • (7) Avere abbastanza informazioni sui componenti.

Oltre al designatore di riferimento, alcuni progettisti sono tentati di avere tutti gli attributi della parte nello schema. Ma ne hai davvero bisogno? No, non lo fai. Tolleranza, a volte. Voltaggio, a volte, quando hai una sezione che ha una tensione più alta. Impronta - forse. Codice articolo del costruttore? Raramente, di solito vorrai più fonti. Numero aziendale AVL / MRP? No, mai.

Tutta questa altra roba serve a una distinta base.

  • (7a) Pensa avanti alla generazione della distinta base.

Detto questo, lo sviluppo di un qualche tipo di sistema di numeri di parte anche nei primi tempi consente di creare distinte base dettagliate anche se non si dispone di un sistema MRP. Ogni tipo di parte deve avere un ID univoco impostato come attributo nascosto nello schema che corrisponde a una voce nell'elenco parti principali (elenco AVL). Utilizzare tale ID in seguito per unire le informazioni espanse dall'elenco AVL per creare la distinta base dettagliata.

Anche più tardi, puoi importare queste cose in un vero sistema MRP o PLM come Oracle Agile.

  • (8) Anche la potenza è un segnale!

In passato si disegnava uno schema con pin di alimentazione / terra "nascosti" che sarebbero automaticamente aliasati su VCC o GND. È ancora un'opzione quando si crea un simbolo in Orcad, ad esempio. Non nascondere quelle connessioni di alimentazione! Mostrali! Soprattutto considerando i progetti di oggi con domini di potenza multipli, alta densità di potenza, routing, bypass, area del loop e così via.

Il potere è così importante, che se non stai spendendo almeno 1/3 del tuo tempo nella progettazione del potere dovresti prendere in considerazione un'altra linea di lavoro.

  • (9) I commenti sono tuoi amici.

L'evidenziazione di elementi chiave con testo può far risparmiare molto tempo nel debug. In genere commenterò le cose che riguardano il software (ad es. Indirizzi, posizioni dei bit) e la progettazione di potenza (corrente tipica / massima, tensione).

  • (10) Le dimensioni contano.

Usa 11x8.5 (taglia A) per cose davvero semplici, 17x11 (taglia B) per la maggior parte delle altre cose. Andare più grande solo se è davvero necessario.

17x11 (o il suo equivalente metrico più vicino) è una dimensione ragionevole per la visualizzazione su uno schermo HD o per la stampa anche a 11x8,5. È una buona misura con cui lavorare.

D'altra parte trovo che non riesco a ottenere abbastanza cose su 11x8.5. E d'altra parte è l'altro estremo quando ho usato 23,5 x 15,2 (ingrandito B, non C) per un disegno davvero complesso che raggruppa (ad esempio, banchi DRAM): questo deve essere stampato a 17x11 essere ragionevolmente facile da leggere in formato cartaceo.

Dato che raramente stampo più nulla, quindi preoccuparmi di come esce la copia cartacea è più un problema di quanto valga la maggior parte del tempo.

  • (11) Flusso del segnale da sinistra a destra, flusso di potenza dall'alto verso il basso. Soprattutto.

Questo è lo standard generale per facilitare la comprensione delle relazioni degli elementi. Ma a volte dare più peso al flusso dell'architettura rispetto a questa vecchia regola produce uno schema più chiaro.

  • (12) Organizza off-page / port in gruppi verticali.

Non è necessario né utile trascinare le porte sui bordi dello schema. Ma almeno allineali in colonne organizzate in modo che siano facili da scansionare visivamente.

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