Regeln und Richtlinien zum Zeichnen guter Schaltpläne

Ein Schaltplan ist eine visuelle Darstellung einer Schaltung. Als solches besteht sein Zweck darin, eine Schaltung an eine andere Person zu kommunizieren. Ein Schema in einem speziellen Computerprogramm für diesen Zweck ist auch eine maschinenlesbare Beschreibung der Schaltung. Diese Verwendung ist in absoluten Zahlen leicht zu beurteilen. Entweder werden die richtigen formalen Regeln zur Beschreibung der Schaltung befolgt und die Schaltung ist korrekt definiert oder es ist nicht „t“. Da es dafür harte Regeln gibt und das Ergebnis maschinell beurteilt werden kann, ist dies hier nicht der Punkt der Diskussion. In dieser Diskussion geht es um Regeln, Richtlinien und Vorschläge für gute Schaltpläne für den ersten Zweck, nämlich die Kommunikation eines Schaltkreises mit einem Menschen. Gut und Schlecht werden hier in diesem Zusammenhang beurteilt.

Da ein Schaltplan Informationen kommunizieren soll, erledigt ein guter Schaltplan dies schnell, klar und deutlich mit einer geringen Wahrscheinlichkeit von Missverständnissen. Es ist notwendig, aber bei weitem nicht ausreichend, dass ein Schaltplan korrekt ist. Wenn ein Schaltplan einen menschlichen Beobachter wahrscheinlich irreführt, ist es ein schlechter Schaltplan, ob Sie nachweisen können, dass er nach ordnungsgemäßer Entschlüsselung tatsächlich korrekt war. Der Punkt ist Klarheit . Ein technisch korrekter, aber verschleierter Schaltplan ist immer noch ein schlechter Schaltplan.

Einige Leute haben ihre eigenen dummen Meinungen, aber hier sind die Regeln (tatsächlich werden Sie wahrscheinlich eine breite Übereinstimmung zwischen erfahrenen Leuten in den meisten Fällen bemerken die wichtigen Punkte):

1. Komponentenbezeichner verwenden

   Dies ist bei jedem Schaltplanerfassungsprogramm ziemlich automatisch, aber wir sehen hier immer noch häufig Schaltpläne ohne diese. Wenn Sie Ihren Schaltplan auf eine Serviette zeichnen und ihn dann scannen, müssen Sie Komponentenbezeichner hinzufügen. Dies erleichtert das Sprechen über die Schaltung erheblich. Ich habe Fragen übersprungen, wenn Schaltpläne keine Komponentenbezeichner hatten, weil ich keine Lust hatte, mich mit den zweiten 10 k Ω Widerstand von links durch den oberen Druckknopf . Es ist viel einfacher, R1, R5, Q7 usw. zu sagen.

2. Textplatzierung bereinigen

   Schematische Programme notieren im Allgemeinen Teilenamen und -werte basierend auf einer generischen Teiledefinition. Dies bedeutet, dass sie häufig an ungünstigen Stellen im Schaltplan landen, wenn andere Teile in der Nähe platziert werden. Repariere es. Dies gehört zum Zeichnen eines Schaltplans. Einige Schaltplanerfassungsprogramme machen dies einfacher als andere. In Eagle kann es leider nur ein Symbol für ein Teil geben. Einige Teile werden üblicherweise in unterschiedlichen Ausrichtungen horizontal und horizontal platziert Zum Beispiel bei Widerständen vertikal. Dioden können in mindestens 4 Ausrichtungen platziert werden, da sie auch eine Richtung haben. Die Platzierung von Text um ein Teil, wie der Komponentenbezeichner und der Wert, funktioniert wahrscheinlich nicht in anderen Ausrichtungen als zuvor ursprünglich eingezeichnet. Wenn Sie ein Standardteil drehen, verschieben Sie den Text anschließend so, dass er leicht lesbar ist, eindeutig zu diesem Teil gehört und nicht mit anderen Teilen der Zeichnung kollidiert. Vertikaler Text sieht dumm aus und macht den Schaltplan schwierig zu lesen.

   Ich mache separate redundante Teile in Eagle, die sich nur in der Symbolausrichtung und damit in der Textplatzierung unterscheiden. Das ist mehr Arbeit im Voraus, erleichtert aber das Zeichnen eines Schaltplans. Es spielt jedoch keine Rolle, wie Sie ein ordentliches und klares Endergebnis erzielen, nur das, was Sie tun. Es gibt keine Entschuldigung. Manchmal hören wir Jammern wie „Aber CircuitBarf 0.1 lässt mich das nicht tun“ . Holen Sie sich also etwas, das funktioniert. Außerdem lässt CircuitBarf 0.1 Sie wahrscheinlich zu, nur dass Sie zu faul waren, um das Handbuch zu lesen, um zu lernen, wie und zu schlampig, um sich darum zu kümmern. Zeichnen Sie es (ordentlich!) Auf Papier und scannen Sie es, wenn Sie müssen. Auch hier gibt es keine Entschuldigung.

   Hier sind zum Beispiel einige Teile mit unterschiedlichen Ausrichtungen. Beachten Sie, dass sich der Text relativ zu Teilen an verschiedenen Stellen befindet, um die Dinge übersichtlich und klar zu gestalten.

   

   Lassen Sie dies nicht zu an Sie:

   

   Ja, dies ist tatsächlich ein kleiner Ausschnitt dessen, was jemand hier auf uns geworfen hat.

3. Grundlegendes Layout und Ablauf

   Im Allgemeinen ist es gut, höhere Spannungen nach oben, niedrigere Spannungen nach unten und einen logischen Fluss von links nach rechts zu legen. Dies ist eindeutig nicht immer möglich, aber zumindest ein allgemein höherer Aufwand, um dies zu tun, wird die Schaltung für diejenigen, die Ihren Schaltplan lesen, stark beleuchten.

   Eine bemerkenswerte Ausnahme hiervon sind Rückkopplungssignale Aufgrund ihrer Natur werden sie von stromabwärts nach stromaufwärts „zurückgeführt“, sodass ihnen gezeigt werden sollte, dass sie Informationen senden, die dem Hauptstrom entgegengesetzt sind.

   Stromanschlüsse sollten auf positive Spannungen und abwärts gehen zu negativen Spannungen. Tun Sie dies nicht:

   

   Es war kein Platz vorhanden, um zu zeigen, dass die Leitung zur Erde hinuntergeht, weil Andere Dinge waren bereits vorhanden. Verschieben Sie sie. Sie haben das Chaos verursacht, Sie können es aufheben. Es gibt immer einen Weg.

   Das Befolgen dieser Regeln führt dazu, dass häufig verwendete Unterschaltungen die meiste Zeit ähnlich gezeichnet werden Wenn Sie mehr Erfahrung mit Schaltplänen haben, werden diese bei Ihnen auftauchen und Sie werden es zu schätzen wissen. Wenn Dinge in alle Richtungen gezeichnet werden, sehen diese gemeinsamen Schaltkreise jedes Mal optisch anders aus und es wird Ich brauche andere länger, um Ihren Schaltplan zu verstehen. Was ist das für ein Durcheinander?

   

   Nach einigem Entschlüsseln stellen Sie fest, dass „Oh, es“ sa Common Emitter Amplifier. Warum nicht „#% & ^ $ @ # $% zeichnen Sie es einfach wie eins überhaupt!?“ :

   

4. Zeichnen Sie Stifte gemäß Funktion

   Zeigt die Pins der ICs an einer für ihre Funktion relevanten Position an. NICHT, WIE SIE AUS DEM CHIP PASSIEREN. Versuchen Sie, positive Leistung zu erzielen Pins oben, negative Power-Pins (normalerweise Masse) unten, Eingänge links und Ausgänge rechts. Beachten Sie, dass dies zum oben beschriebenen allgemeinen schematischen Layout passt. Dies ist natürlich nicht immer sinnvoll und möglich. Allzweckteile wie Mikrocontroller und FPGAs verfügen über Pins, die je nach Verwendung ein- und ausgegeben werden können und zur Laufzeit sogar variieren können. Zumindest können Sie die dedizierten Stromversorgungs- und Erdungsstifte oben und unten anbringen und möglicherweise eng verwandte Stifte mit dedizierten Funktionen wie Kristalltreiberverbindungen zusammenfassen.

   ICs mit Stiften in physischer Stiftreihenfolge sind schwierig zu finden verstehen. Einige Leute benutzen die Ausrede, dass dies beim Debuggen hilft, aber mit ein wenig Nachdenken können Sie sehen, dass dies nicht wahr ist. Wenn Sie etwas mit einem Bereich betrachten möchten, welche Frage ist häufiger „, möchte ich betrachten die Uhr, welcher Pin ist das? „ oder “ Ich möchte Pin 5 betrachten, welche Funktion ist das? „. In einigen seltenen Fällen möchten Sie vielleicht einen IC umgehen und schauen Sie sich alle Pins an, aber die erste Frage ist weitaus häufiger.

   Physikalische Pin-Ordnungslayouts verschleiern die Schaltung und erschweren das Debuggen. Tun Sie es nicht.

5. Direkte Verbindungen innerhalb des vernünftigen Rahmens

   Verbringen Sie einige Zeit mit der Platzierung, um Drahtkreuzungen und dergleichen zu reduzieren. Das wiederkehrende Thema hier ist Klarheit . Natürlich ist das Zeichnen einer direkten Verbindungslinie nicht immer möglich oder vernünftig. Offensichtlich kann dies nicht mit mehreren Blättern durchgeführt werden, und ein unordentliches Rattennest aus Drähten ist schlimmer als einige sorgfältig ausgewählte „Luftdrähte“. P. >

   Es ist unmöglich, hier eine universelle Regel zu finden, aber wenn Sie ständig an die mythische Person denken, die über Ihre Schulter schaut und versucht, die Schaltung anhand des Schaltplans zu verstehen, den Sie zeichnen, werden Sie wahrscheinlich in Ordnung sein. Sie sollten es tun Versuchen Sie, den Leuten zu helfen, die Schaltung leicht zu verstehen, und lassen Sie sie sie trotz des Schaltplans nicht herausfinden.

6. Design für normales Papier

   Die Zeiten, in denen Elektrotechniker Zeichentische hatten und für die Arbeit mit Zeichnungen im Format D eingerichtet waren, sind lange vorbei Menschen haben nur Zugang zu normalen Druckern im Seitenformat, wie zum Beispiel für 8 1/2 x 11-Zoll-Papier hier in den USA. Die genaue Größe ist auf der ganzen Welt etwas anders, aber sie sind alle ungefähr das, was Sie tun kann leicht vor Ihnen halten oder auf Ihren Schreibtisch legen. Es gibt einen Grund, warum sich diese Größe als Standard entwickelt hat. Der Umgang mit größerem Papier ist mühsam. Es gibt keinen Platz auf dem Schreibtisch, es überlappt die Tastatur, drückt Dinge von Ihrem Schreibtisch, wenn Sie ihn bewegen usw.

   Es geht darum, Ihren Schaltplan so zu gestalten, dass einzelne Blätter gut lesbar sind Eine einzelne normale Seite und auf dem Bildschirm ungefähr dieselbe Größe. Derzeit beträgt die größte übliche Bildschirmgröße 1920 x 1080. Das Blättern einer Seite mit dieser Auflösung, um die erforderlichen Details anzuzeigen, ist ärgerlich.

   Wenn Das bedeutet, dass Sie mehr Seiten verwenden müssen. Sie können Seiten mit einem einzigen Tastendruck in Acrobat Reader hin und her blättern.Das Umblättern von Seiten ist dem Schwenken einer großen Zeichnung oder dem Umgang mit übergroßem Papier vorzuziehen. Ich finde auch, dass eine normale Seite mit angemessenen Details eine gute Größe hat, um einen Teilkreis zu zeigen. Stellen Sie sich Seiten in Schaltplänen wie Absätze in einer Erzählung vor. Das Aufteilen eines Schaltplans in einzeln beschriftete Abschnitte nach Seiten kann die Lesbarkeit verbessern, wenn dies richtig gemacht wird. Beispielsweise haben Sie möglicherweise eine Seite für den Abschnitt für den Stromeingang, die unmittelbaren Mikrocontroller-Verbindungen, die analogen Eingänge, die H-Bridge-Antriebsströme, die Ethernet-Schnittstelle usw. Es ist tatsächlich nützlich, den Schaltplan auf diese Weise aufzuteilen, selbst wenn Es hatte nichts mit der Zeichnungsgröße zu tun.

   Hier ist ein kleiner Abschnitt eines Schaltplans, den ich erhalten habe. Dies ist ein Screenshot, der eine einzelne Seite des in Acrobat Reader maximierten Schaltplans auf einem 1920 x 1200-Bildschirm zeigt.

   

   In diesem Fall wurde ich teilweise dafür bezahlt, diesen Schaltplan anzusehen, also habe ich mich damit abgefunden, obwohl ich Wahrscheinlich mehr Zeit verbraucht und daher dem Kunden mehr Geld in Rechnung gestellt, als wenn der Schaltplan einfacher zu bearbeiten gewesen wäre. Wenn dies von jemandem stammte, der nach kostenloser Hilfe wie auf dieser Website suchte, hätte ich mir gedacht, schraube das und beantwortete anschließend die Frage eines anderen.

7. Beschriften Sie Schlüsselnetze

   Mit schematischen Erfassungsprogrammen können Sie Netzen im Allgemeinen gut lesbare Namen geben. Alle Netze haben wahrscheinlich Namen in der Software, nur dass sie standardmäßig ein Gobbledy-Buch sind, es sei denn, Sie legen sie explizit fest.

   Wenn ein Netz in visuell nicht verbundene Segmente unterteilt ist, müssen Sie die beiden unbedingt kennen scheinbar getrennte Netze sind wirklich gleich. Verschiedene Pakete haben unterschiedliche integrierte Möglichkeiten, um dies zu zeigen. Verwenden Sie alles, was mit Ihrer Software funktioniert, geben Sie dem Netz jedoch auf jeden Fall einen Namen und zeigen Sie diesen Namen in jedem separat gezeichneten Segment an. Stellen Sie sich das als den kleinsten gemeinsamen Nenner vor oder verwenden Sie „Luftdrähte“ in einem Schaltplan. Wenn Ihre Software dies unterstützt und Sie der Meinung sind, dass dies zur Klarheit beiträgt, verwenden Sie auf jeden Fall kleine „Sprungpunkt“ -Markierungen oder was auch immer. Manchmal geben Ihnen diese sogar das Blatt und die Koordinaten eines oder mehrerer entsprechender Sprungpunkte. Das ist alles großartig, aber beschriften Sie ein solches Netz trotzdem.

   Der wichtige Punkt ist, dass die kleinen Namenszeichenfolgen für diese Netze von der Software automatisch aus dem internen Netznamen abgeleitet werden. Zeichnen Sie sie niemals manuell als beliebigen Text dass die Software den Netznamen nicht versteht. Wenn einzelne Abschnitte des Netzes versehentlich getrennt oder separat umbenannt werden, zeigt die Software dies automatisch an, da der angezeigte Name vom tatsächlichen Netznamen stammt und nicht separat eingegeben wird. Dies ähnelt einer Variablen in einer Computersprache. Sie wissen, dass sich mehrere Verwendungen des Variablensymbols auf dieselbe Variable beziehen.

   Ein weiterer guter Grund für Netznamen sind kurze Kommentare. Ich benenne manchmal die Namen von Netzen und zeige sie dann nur, um eine schnelle Vorstellung davon zu bekommen, was der Zweck dieses Netzes ist. Wenn Sie beispielsweise sehen, dass ein Netz „5V“ oder „MISO“ heißt, kann dies das Verständnis der Schaltung erheblich verbessern. Viele kurze Netze benötigen keinen Namen oder keine Klarstellung, und das Hinzufügen von Namen würde aufgrund von Unordnung mehr schaden als aufleuchten. Auch hier geht es um Klarheit. Zeigen Sie einen aussagekräftigen Netznamen, wenn dies zum Verständnis der Schaltung beiträgt, und tun Sie dies nicht. t wenn es eher ablenkend als nützlich wäre.

8. Halten Sie die Namen relativ kurz

   Nur weil Sie mit Ihrer Software Netznamen mit 32 oder 64 Zeichen eingeben können, heißt das nicht, dass Sie dies tun sollten. Auch hier geht es um Klarheit. Keine Namen sind keine Informationen , aber viele lange Namen sind unübersichtlich, was dann die Klarheit verringert. Irgendwo dazwischen ist ein guter Kompromiss. Werden Sie nicht albern und schreiben Sie „8-MHz-Takt auf meinen PIC“, wenn Sie einfach „CLOCK“, „CLK“ oder „CLOCK“ oder “ 8 MHz „würde die gleichen Informationen übermitteln.

   Siehe diesen ANSI / IEEE-Standard für empfohlene Abkürzungen für Pin-Namen.

9. Symbolnamen in Großbuchstaben

   Verwenden Sie alle Großbuchstaben für Netznamen und PIN-Namen. Pin-Namen werden in Datenblättern und Schaltplänen fast immer in Großbuchstaben angezeigt. Verschiedene schematische Programme, einschließlich Eagle, lassen nicht einmal Kleinbuchstaben zu. Ein Vorteil davon, der auch dann hilft, wenn die Namen nicht zu lang sind, ist, dass sie im regulären Text herausragen. Wenn Sie echte Kommentare in den Schaltplan schreiben, schreiben Sie diese immer in gemischter Groß- und Kleinschreibung. Achten Sie jedoch darauf, Symbolnamen in Großbuchstaben zu verwenden, um zu verdeutlichen, dass es sich um Symbolnamen handelt und nicht Teil Ihrer Erzählung ist. Zum Beispiel „Das Eingangssignal TEST1 geht hoch, um Q1 einzuschalten, wodurch der Prozessor zurückgesetzt wird, indem MCLR niedrig gemacht wird.“ In diesem Fall ist es offensichtlich, dass sich TEST1, Q1 und MCLR auf Namen im Schaltplan beziehen und nicht Teil der Wörter sind, die Sie in der Beschreibung verwenden.

10. Entkopplungskappen nach Teil anzeigen

    Entkopplungskappen müssen sich aufgrund ihres Zwecks und ihrer Grundphysik physikalisch nahe an dem Teil befinden, den sie entkoppeln. Zeigen Sie ihnen diesen Weg. Manchmal habe ich Schaltpläne mit einer Reihe von Entkopplungskappen in einer Ecke gesehen. Natürlich können diese an einer beliebigen Stelle im Layout platziert werden, aber wenn Sie sie an ihrem IC platzieren, zeigen Sie zumindest die Absicht von Dies macht es viel einfacher zu erkennen, dass zumindest über eine ordnungsgemäße Entkopplung nachgedacht wurde, dass eher ein Fehler in einer Entwurfsprüfung aufgefangen wird und dass die Kappe tatsächlich dort landet, wo sie beabsichtigt ist, wenn das Layout fertig ist.

11. Punkte verbinden, Kreuze nicht „

    Zeichnen Sie an jeder Kreuzung einen Punkt. Das ist die Konvention. Sei nicht faul. Jede kompetente Software wird dies auf irgendeine Weise durchsetzen, aber überraschenderweise sehen wir hier gelegentlich immer noch Schaltpläne ohne Verbindungspunkte. Es ist eine Regel. Es ist uns egal, ob Sie es für dumm halten oder nicht. So wird es gemacht.

    Art verwandt, versuchen Sie, Verbindungen zu Ts zu halten, nicht 4- Weg kreuzt. Dies ist keine so schwere Regel, aber es passiert etwas. Wenn sich zwei Linien kreuzen, eine vertikale und eine horizontale, können Sie nur feststellen, ob sie verbunden sind, wenn der kleine Verbindungspunkt vorhanden ist. In früheren Tagen, als Schaltpläne routinemäßig fotokopiert oder auf andere Weise optisch reproduziert wurden, konnten Verbindungspunkte nach einigen Generationen verschwinden oder manchmal sogar an Kreuzen erscheinen, wenn sie ursprünglich nicht vorhanden waren. Dies ist jetzt weniger wichtig, da sich Schaltpläne im Allgemeinen in einem Computer befinden. Aber es ist keine schlechte Idee, besonders vorsichtig zu sein. Der Weg, dies zu tun, besteht darin, niemals einen 4-Wege-Übergang zu haben.

    Wenn sich zwei Linien kreuzen, werden sie nie verbunden, selbst wenn nach einigen Reproduktions- oder Komprimierungsartefakten möglicherweise ein Punkt vorhanden ist . Im Idealfall wären Verbindungen oder Überkreuzungen ohne Verbindungspunkte eindeutig, aber in Wirklichkeit möchten Sie so wenig Missverständnisse wie möglich haben. Machen Sie alle Kreuzungen Ts mit Punkten, und alle Kreuzungslinien sind daher unterschiedliche Netze ohne Punkte.

Schauen Sie zurück und Sie können sehen, dass der Sinn all dieser Regeln darin besteht, es als zu machen Für andere ist es so einfach wie möglich, die Schaltung anhand des Schaltplans zu verstehen und die Wahrscheinlichkeit zu maximieren, dass das Verständnis korrekt ist.

• Gut Schaltpläne zeigen Ihnen die Schaltung. Durch schlechte Schaltpläne können Sie sie entschlüsseln.

Auch hier gibt es einen anderen menschlichen Punkt. Ein schlampiger Schaltplan zeigt mangelnde Liebe zum Detail und irritiert und beleidigt jeden, den Sie sich ansehen möchten. Denk darüber nach. Es sagt zu anderen „Ihre Verschlimmerung mit diesem Schaltplan ist meine Zeit nicht wert, es aufzuräumen“ , was im Grunde bedeutet, dass „Ich bin wichtiger als Sie“ . Dies ist in vielen Fällen nicht klug zu sagen, beispielsweise wenn Sie hier um kostenlose Hilfe bitten und Ihren Schaltplan einem Kunden, Lehrer usw. zeigen.

Sauberkeit und Präsentation zählen. Sehr viel. Sie werden jedes Mal, wenn Sie etwas präsentieren, anhand Ihrer Präsentationsqualität beurteilt, ob Sie der Meinung sind, dass dies der Fall ist es sollte sein oder nicht. In den meisten Fällen werden sich die Leute auch nicht die Mühe machen, es Ihnen zu sagen. Sie werden einfach eine andere Frage beantworten, nicht nach guten Punkten suchen, die die Note um eine Stufe höher machen könnten, oder jemand anderen einstellen usw. Wenn Sie Geben Sie jemandem einen schlampigen Schaltplan (oder eine andere schlampige Arbeit von Ihnen). Das erste, was er denken wird, ist „Was für ein Trottel“ . Alles andere, was er von Ihnen und Ihrer Arbeit hält, wird farbig sein von diesem ersten Eindruck. Sei nicht dieser Verlierer.

Kommentare

• Meine zehn Cent: obwohl ich es liebe, Farbe zu verwenden, um auf dem Bildschirm zu unterscheiden Ich bevorzuge die Art und Weise, wie monochrome Schaltpläne im Druck (oder PDF) aussehen. Konventionen und æ -Sthetiken wurden für monochrome Arbeiten entwickelt, und nicht jeder hat Zugriff auf einen Farbdrucker / Fotokopierer, sodass Farbinformationen verloren gehen können. Ich mag es auch nicht, von der Farbe abhängig zu sein (einer meiner Mitarbeiter ist farbenblind, was gelegentlich zu halb amüsanten Vorfällen mit farbcodierten LED-Statusleuchten führt. Also ‚ sind sehr empfindlich dafür geworden.
• Vielleicht ‚ liegt an meinem Programmierhintergrund, aber ich finde, dass ich es oft bevorzuge “ Luftdrähte “ für viele Dinge. Wenn ich zwei Pins auf der CPU mit der Bezeichnung “ DATA_TO_FTDI “ und “ DATA_FROM_FTDI „, ich kann auf einen Blick erkennen, dass diese Pins zu den Daten-RX / TX-Pins auf dem FTDI-Chip gehen (oder zumindest sollten). Ein Blick auf den FTDI-Chip kann dies bestätigen.Ich kann diese Namen dann mit den Definitionen der Pins auf dem Gerät vergleichen (da einige Geräte, die sich als Kommunikationsbrücken verhalten, TX als Ausgang verwenden (sie übertragen Daten auf diesem Pin), während andere es als Eingang verwenden (um Daten zu akzeptieren) an anderer Stelle übertragen).
• @supercat – Das Problem bei Luftkabeln ist, dass Sie selbst dann, wenn sie offensichtlich sind, niemals sicher sein können (ohne eine umfassende Suche), dass Sie überall gefunden haben sie gehen. Für Ihr “ DATA_TO_FTDI “ Beispiel, was ist, wenn auf diesem Bus eine serielle Aktivitäts-LED vorhanden ist? Oder eine andere Gerät, das die serielle Schnittstelle gemeinsam nutzt? Ich kann nie sicher sein, ohne JEDES Netzetikett im gesamten Schaltplan manuell zu überprüfen.
• Während Luftkabel bei einfachen Projekten möglicherweise in Ordnung sind, wie z Sobald Sie mehr als ein paar ICs haben oder Ihr Schaltplan auf mehr als eine Seite wächst, fällt er vollständig auseinander. Außerdem ist es ‚ in jeder Umgebung, in der Sie h Alle Personen arbeiten mit den Schaltplänen. Die Analogie zwischen Luftkabeln und GOTO ist sehr passend. Mit beiden können Sie Verknüpfungen herstellen, und beide machen die Wartung des resultierenden Systems bei weitem schwieriger.
• Die TIA-Schaltpläne finden Sie unter atariage.com/2600/ archives / schematics_tia / index.html verwenden häufig Luftdrähte, aber ich kann mir ‚ nicht vorstellen, dass alle “ luftverdrahtete “ -Verbindungen würden sie klarer machen. Selbst ohne automatisierte Systeme zum Auffinden von Netzverbindungen kann ich mir ‚ nicht vorstellen, dass das Zeichnen aller Verbindungen zu HΦ1 / HΦ2 oder D0-D7 oder die Schreibadresse von unten decodiert von Seite 2 usw. würde die Schaltpläne klarer machen. Eigentlich bin ich ‚ ziemlich beeindruckt von diesen Schaltplänen; In der Tat sind sie ‚ besser als viele neuere.

Hier sind meine zwei Cent

1. Teilen Sie es auf Teilen Sie Ihr Design in Module auf. Fügen Sie ein Blockdiagramm des Systems auf die erste Seite des Schaltplans

2 ein. Antwort wer, was, wo, wann, warum Wer – Beschriften Sie für jede Modulseite „wen“, mit dem das Modul verbunden ist. Legen Sie es von links nach rechts aus, damit es wie Englisch liest.

Was – Geben Sie im Titel an, um welches Modul es sich handelt. In Fällen, in denen mehrere E / A-Blöcke vorhanden sind (d. H. UART und USB), kennzeichnen Sie diese auf der Seite als solche.

Wo – Verwenden Sie freien Text im CAD-Programm, um die Platzierung der Komponenten anzuzeigen. Zum Beispiel sollte eine Entkopplungskappe so nahe wie möglich am IC platziert werden. Dies dient als schnellere Referenz beim Auslegen der Platine als das Verweisen auf eine andere Dokumentation.

Wann – Gibt es zeitliche Überlegungen wie die Sequenzierung der Stromversorgung oder die Stromausfallschaltung? Stellen Sie diese Anforderungen nicht nur in ein Konstruktionsdokument, sondern auch in Freitext auf der entsprechenden Modulseite.

Warum und wie – Dies gehört in ein begleitendes Designdokument, um Dinge wie
a zu überprüfen. Umfang – Was macht die Schaltung, was macht sie nicht, wie von den Stakeholdern für das Projekt vereinbart.
b. Betriebstheorie
c. Begründung, warum der Ansatz im Gegensatz zu anderen gewählt wurde. Dies ist entscheidend , da es als Verlauf für die Rennstrecke dient, wenn Sie (oder jemand anderes) das erben / portieren Design, um die gleichen Entscheidungen wie der ursprüngliche Designer zu berücksichtigen.
d. Überlegungen zum Layout
e. Verweise auf andere Dokumentationen.
f. Verlustleistungsberechnungen – beweisen nicht nur, dass es funktioniert, sondern dass die berechnete Verlustleistung für alle Komponenten um einige Grad unter der Nennleistung für die Komponente UND bei allen Betriebstemperaturen liegt.

3.Stil Dies liegt bei Ihnen und dem Rest des Teams, aber im Allgemeinen bevorzuge ich Folgendes:
a. Titelseite / Blockdiagramm
b. Ein „Block“ pro Seite, der große Pin-Count-Komponenten (d. H. Einen Mikrocontroller) in aussagekräftige diskrete Symbole unterteilt. Dies dauert einige Zeit, ist aber die Lesbarkeit wert.

Mit der Modularisierung können Sie eine Seite auch „herausreißen“ und in anderen Designs wiederverwenden.

c. Geben Sie für jede Komponente den Referenzbezeichner an, ob es sich um ein No-Pop handelt, den Wert / die Toleranz der Komponente, gegebenenfalls die Nennleistung sowie die Packungsgröße und eine Möglichkeit zur Bestimmung der Herstellerteilenummer. Der letzte Punkt hilft Ihnen dabei, einige der Komponenten gemeinsam zu nutzen, um die Herstellungskosten für die Einrichtung zu senken, und eine Entscheidung zu treffen, ob einige der Konstruktionsparameter gelockert werden können, um die Anzahl der auf der Platine verwendeten verschiedenen Komponenten zu verringern. Platzieren Sie diesen Text bei vertikal ausgerichteten Komponenten links. Platzieren Sie diesen Text bei horizontal ausgerichteten Komponenten über der Komponente.

d. Legen Sie die Schaltung von links nach rechts an und geben Sie an, wo sich die Modulschnittstellen mit Text

e befinden. Verwenden Sie zur Verdeutlichung der Stromschienen NICHT VDD oder VCC , da diese nicht eindeutig sind. Erstellen Sie ein neues Symbol, um die Spannung explizit anzugeben. Gleiches gilt für Masse (d. H. GND für Masse und AGND für analoge Masse).

R100, R101, R102 Anstelle von R1, R2, R3

Ich möchte meine Erfahrungen mit der Zuweisung von Namen für Komponenten teilen.

Identifizieren Sie die Schaltkreisblöcke gemäß den Funktionen. Selbst wenn es sich um eine komplexe Schaltung handelt, können Sie sie identifizieren, z. B. Hauptleistungsstufe, Vorverstärker, Verstärker, A / D-Wandlungsabschnitt, Anzeige- / Wandlerblöcke, Synchronisationsabschnitt, Timer oder andere logische Betriebsabschnitte.

Mein Vorschlag ist, die Komponenten mit größeren Zahlen wie R100, R101, R102 anstelle von R1, R2, R3 usw. zu benennen.

Sie können 100, 200, 300 … usw. für zuweisen jeder Block, den Sie identifiziert haben. Beispielsweise können Sie 100 bis 199 Nummern für das Leistungsteil zuweisen. Dann alle Komponenten im Leistungsteil in 1xx-Form wie Q100, R101, R103, C100, D100, D106.

Vorteil

• Es ist einfach, die Abschnitte einer Schaltung anhand ihrer Funktion in einem komplexen schematischen Diagramm zu identifizieren.
• Einfache Fehlerbehebung.
• Es ist einfach, die Teile zu benennen, wenn Sie später einem Abschnitt neue Komponenten hinzufügen müssen. Weil Sie ungefähr 100 Namensoptionen zur Auswahl haben.
• Einfaches einfaches Zeichnen von Leiterplattenlayouts in jeder CAD-Software. Denn ganz am Anfang der Leiterplattenzeichnung werden alle Arten von Bauteilen an einem Ort gesammelt.

Sie können sie leicht in verschiedene trennen Orte nach ihrer Nummer, ohne mehrmals auf den Schaltplan zu schauen.

Ein paar Punkte zusätzlich zu den oben angegebenen . Die erste Antwort ist ziemlich heroisch, aber eines stimme ich nicht zu.

Pin-Reihenfolge im Schaltplansymbol.

Warum Pins neu anordnen Es macht das ästhetisch ansprechendere Schema, das je nach Art einfacher zu interpretieren ist Die Stifte sind ausgelegt.

Warum nicht die Pins neu anordnen? Es wird nach Problemen gefragt, Punkt. Im Datenblatt die Pins werden so angegeben, wie sie sich im physischen Chip befinden, sodass Sie eine erhebliche Fehlerquelle erstellen, wenn Sie mit der Neuanordnung beginnen. Dies erschwert nicht nur das Prototyping, sondern führt auch zu Fehlern bei der physischen Pinbelegung. In einer Entwurfsprüfung werden Pinbelegungen verglichen, und wenn sie „falsch mischen“, ist es leicht, sich zu verwechseln.

Ein weiterer Kommentar zu „Luftkabeln“ Tun Sie es einfach nicht. Verwenden Sie stattdessen Ports, die erforderlich sind Sie müssen explizit eine Verbindung zwischen zwei Netzen in demselben oder in separaten Schaltplänen herstellen. Wenn Sie zulassen, dass Netze ohne Ports / Off-Pages verbunden werden, öffnen Sie eine große Dose Würmer, da möglicherweise nicht verwandte Netze im Layout kurzgeschlossen sind.

Packen Sie nicht zu viel Material auf eine Seite. Die Leute beschweren sich möglicherweise, wenn Ihr Schaltplan 30 Seiten umfasst, aber die Alternative hat Ratten Nest der verwirrenden Verkabelung zwischen Teilen. Teilen Sie den Schaltplan in logische Schaltkreisblöcke auf und kleben Sie sie nach Bedarf auf separate Seiten.

Lassen Sie genügend Platz zwischen den Pins. Viele vorgefertigte schematische Symbole packen die Gerätestifte so fest wie möglich. Dies minimiert zwar die Fläche eines Symbols, erschwert jedoch auch das Lesen der Schaltung, da Verbindungen von „außen“ in die dicht gepackten Stifte konvergieren. Sie sollten genügend Platz lassen, damit Sie gestaffelte Vorwiderstände hinzufügen können.

Referenzbezeichner Sie sollten offensichtlich Referenzbezeichner in Schema und Layout haben. Für etwas komplexeres müssen diese bestellt werden. Es gibt zwei Ansätze.

1. Sie können das schematische Erfassungsprogramm bitten, diese zu kennzeichnen, damit jede Seite ein eigenes Präfix hat. Auf diese Weise ist es einfach, eine bestimmte zu finden Teil in der Stückliste aus dem Schaltplan. Außerdem ist ECO einfacher zu verfolgen, da Sie wissen, für welche Seite die Änderungen bestimmt sind. Der Nachteil dabei ist, dass Sie am Ende lange Referenzbezeichner haben und es schwierig sein kann, das Teil im Layout zu finden.

2. Sie können das Layoutprogramm bitten, diese zu kennzeichnen. Auf diese Weise haben Sie Referenzen auf der Leiterplatte bestellt, was das Auffinden des Widerstands R347 erheblich erleichtert. Auf einer größeren Leiterplatte sollte diese vorzugsweise in Quadranten (Sextanten, Oktanten ..) eingeteilt werden. Der Nachteil ist, dass es nicht offensichtlich ist, wo sich das Teil im Schaltplan befindet. Sie können hier einfach nicht gewinnen, entweder ist der Schaltplan leichter zu lesen oder das Layout ist.

Kommentare

• Ich bin nur nicht einverstanden mit der Pin-Reihenfolge. Schemata sollten ‚ nicht unbedingt etwas mit dem physischen Layout des Chips zu tun haben. Zum Beispiel sollten Operationsverstärker wie Operationsverstärker in einem Schaltplan aussehen. Ein Quad-Operationsverstärker sollte NICHTS wie der Chip aussehen. Wenn es um komplizierte hohe Pin-Zählungen geht, sollten die Gates in funktionale Einheiten aufgeteilt werden.
• Gute Punkte, aber ich stimme Scott zu, dass es Unsinn ist, das Nachbestellen von Pins zu vermeiden. Sicher, mit kleinen Chips, aber Schaltpläne sind 100% weniger verwirrend, wenn Sie nicht überall Drähte kreuzen, sondern die Stifte auf einem Chip neu anordnen und nur sicherstellen, dass sie richtig beschriftet sind. Wenn nicht in Ordnung befindliche Pins in einem Schema ausreichen, um jemanden zu verwirren, sollten sie wahrscheinlich nicht ‚ zunächst mit der Platine herumspielen. Sein Operationsverstärkerpunkt ist ebenfalls sehr gültig.
• Opamps sind ein Sonderfall, da ich ‚ sicher bin, dass Sie ‚ sind Ich stimme zu, ähnlich wie bei Transistoren usw. Wenn Sie eine Antwort erhalten, weil Ihre Neuanordnung der Schaltplanstifte zu einem ungültigen Footprint geführt hat, haben Sie ‚ nicht genau jemandem einen Gefallen getan.
• Fußabdrücke sollten mit dem Datenblatt verglichen werden. Auch Symbole. Das ist die einzige Referenz, die zählt. Es macht keinen Sinn, ein selbst gezeichnetes Symbol als Referenz für den Footprint zu verwenden. Sicher, es sollte eine Konsistenzprüfung zwischen den beiden geben, aber jede anständige Software wird dies tun und Ihnen auf beiden Seiten nicht verbundene Pins anzeigen.
• Antworten Sie in einer neueren Version Thread. Zu Ihrem Punkt, @ScottSeidman.

Der größte Streit, den ich sehe In der Diskussion geht es um die Pin-Reihenfolge, aber dies ist nur eine Frage zu den größeren Themen: Funktional vs. physisch! Wenn ich einen guten Schaltplan zur Vorbereitung meiner Layoutarbeit erstelle, ist es weitaus besser, den Schaltplan so nah wie möglich am Layout zu gestalten, z. Zeichnen Sie die Pin-Reihenfolge nicht nach dem, was jemand anderes im Datenblatt tut, sondern so, wie es wirklich ist. Denken Sie auch daran, etwas mehr Platz um große Elemente wie Leistungsgeräte, z. Zeichnen Sie auch ein Kühlkörper „Symbol“. Wenn der Boden ohnehin ein großes Flugzeug sein sollte, sollten Sie auch Verbindungen mit Namen wählen, was auch dazu beiträgt, viele Kreuzungen zu vermeiden. Wenn andererseits niemand eine Kreuzung empfindlicher Linien vermeiden kann, zeichnen Sie den Schaltplan so, dass er zu einer Anleitung für ein gutes Layout wird, z. Die hochohmige Seite eines Widerstandsteilers sollte normalerweise eine kurze Verbindung haben, während die Treiberdrähte oft problemlos länger sein können.
Bei digitalen ICs tendiere ich dazu, automatische Router zu verwenden und mich an die Funktionsreihenfolge zu halten. Ein weiteres kontroverses Thema könnte sein, wie man einen Differenzverstärker und z. B. einen mehrstufigen Verstärker zeichnet, wie wir jede Stufe auf die übliche Weise und dann zeichnen sollten Draht zur nächsten Stufe (die oft in vielen Kreuzungen endet), oder sollten wir die Diff-Paare wirklich symmetrisch zeichnen (oft in alten Tectronics-Osci-Schemata)? Hier kommt es auch auf den Zweck an und wie kritisch die Symmetrie wirklich ist In HF-Schaltungen, die oft nicht so viele Elemente haben, bevorzuge ich wieder Zeichnungen, die dem Layout sehr nahe kommen.

A. Einige weitere:

• (1) Zeichnen Sie auf einem normalen Raster.

Ich hasse es wirklich, mich mit der Arbeit anderer Leute befassen zu müssen, die auf einem halben Raster gezeichnet ist Dies ist eine enorme Zeitverschwendung und bringt keinen Mehrwert für die Zeichnung.

• (2) Verwenden Sie für kleinere Geräte den physischen Stil.

Zeichnen ICs und kleine Komponenten mit den Pins in der richtigen Reihenfolge helfen w Dies vermittelt Ihre Absicht zum Layout und erleichtert das Debuggen erheblich. Dies gilt doppelt für Transistoren und Dioden in sot-23: Ich zeichne sie mit der Pin-Reihenfolge und musste daher seit Jahren keine falsch angelegte mehr überarbeiten.

• (3) Verwirklichen Sie die Grenzen von (2) oben.

Es ist nicht möglich, eine große BGA physisch oder sogar als ein Symbol zu zeichnen. Sie können jedoch zumindest nach Funktionen trennen und zeigen, wie sich die Stifte räumlich zueinander verhalten. Beispielsweise kann ein FPGA gezeichnet und unterteilt werden, um Blöcke anzuzeigen, die Logikkacheln darstellen, und die Kacheln selbst, die auf dem Schaltplan platziert / angeordnet sind, um zu zeigen, wie sie ausgehen.

Historisch gesehen sind mehrteilige Symbole für Elemente wie op -Lampen oder Tore machten Sinn. Diese werden jedoch in Designs immer seltener.

• (4) Intra-Page-Aliase sind in Ordnung, aber drücken Sie sie nicht.

Named-Aliase sind wirklich dasselbe wie Off-Pages: Es bedeutet, dass Sie die Seite noch scannen müssen, um nach anderen Instanzen zu suchen. Mit einem PDF-Schema und Strg-F ist dies nicht mehr so mühsam wie früher (und schade für Ihre Hersteller, die nicht durchsuchbare PDFs erstellen. Das ist nur lahm.) Off-Pages werden jedoch strenger überprüft DRC als Aliase.

• (5) Blockdiagramme und mechanische Pläne sind die Mühe wert.

Die Mühe, die Sie damit verbringen, Ihr Denken hier zu vermitteln, spart viel Zeit über die Lebensdauer Ihres Designs – vom Layout bis zur Reparatur. Ja, Ihr mechanischer Konstrukteur wird die „offizielle“ Board-Gliederung erstellen, aber zumindest können Sie anhand dieser beiden Arten von Diagrammen mitteilen, wo und warum die Dinge platziert werden sollen – und warum.

• (6) Wenn Sie Ihren Schaltplan in PDF exportieren, machen Sie ihn durchsuchbar.

Ist es wirklich zu viel verlangt?

• (7) Haben Sie gerade genügend Komponenteninformationen.

Neben dem Referenzbezeichner sind einige Konstrukteure versucht, alle Teileattribute im Schaltplan zu haben. Aber brauchst du sie wirklich? Nein, tust du nicht. Manchmal Toleranz. Spannung manchmal, wenn Sie einen Abschnitt haben, der eine höhere Spannung aufweist. Fußabdruck – vielleicht. Hersteller Teilenummer? In seltenen Fällen möchten Sie normalerweise mehrere Quellen verwenden. Unternehmens-AVL / MRP-Nummer? Nein, niemals.

Für all diese anderen Dinge ist eine Stückliste gedacht.

• (7a) Denken Sie an die Stücklistenerstellung.

Wenn Sie jedoch bereits in jungen Jahren ein Teilenummernsystem entwickeln, können Sie detaillierte Stücklisten erstellen, auch wenn Sie kein MRP-System haben. Jeder Teiletyp sollte eine eindeutige ID haben, die in Ihrem Schaltplan als verstecktes Attribut festgelegt ist und einem Eintrag in Ihrer Hauptteilliste (AVL-Liste) entspricht. Sie verwenden diese ID später, um die erweiterten Informationen aus Ihrer AVL-Liste zum Erstellen zusammenzuführen die detaillierte Stückliste.

Auch später können Sie dieses Material in ein echtes MRP- oder PLM-System wie Oracle Agile importieren.

• (8) Leistung ist auch ein Signal !

Früher zeichneten Sie einen Schaltplan mit versteckten Strom- / Erdungsstiften, die automatisch auf VCC oder GND ausgerichtet wurden. Dies ist immer noch eine Option, wenn Sie beispielsweise in Orcad ein Symbol erstellen. Verstecken Sie diese Stromanschlüsse nicht! Zeig es ihnen! Insbesondere in Anbetracht der heutigen Designs mit mehreren Leistungsbereichen, hoher Leistungsdichte, Routing, Bypassing, Schleifenbereich usw.

Leistung ist so wichtig, dass Sie nicht mindestens 1/3 Ihrer Leistung ausgeben Zeit für das Power-Design sollten Sie eine andere Arbeitsrichtung in Betracht ziehen.

• (9) Kommentare sind Ihre Freunde.

Das Hervorheben von Schlüsselelementen mit Text kann viel sparen Zeit beim Debuggen. Ich werde normalerweise Dinge kommentieren, die sich auf Software (z. B. Adressen, Bitpositionen) und Leistungsdesign (Strom typisch / max, Spannung) beziehen.

• (10) Größe ist wichtig.

Verwenden Sie 11×8,5 (Größe A) für wirklich einfache Dinge, 17×11 (Größe B) für die meisten anderen Dinge. Vergrößern Sie nur, wenn Sie es wirklich brauchen.

17×11 (oder das nächstgelegene metrische Äquivalent) ist eine angemessene Größe für die Anzeige auf einem HD-Bildschirm oder für den Druck sogar bei 11×8,5. Es ist eine gute Größe, um damit zu arbeiten.

Andererseits finde ich, dass ich auf 11×8.5 nicht genug Zeug bekommen kann. Andererseits ist das andere Extrem, wenn ich 23,5 x 15,2 (vergrößertes B, nicht C) für eine wirklich komplexe Zeichnung verwendet habe, die sich zu Gruppen zusammensetzt (z. B. DRAM-Bänke): Diese Zeichnung muss mit 17 x 11 gedruckt werden einigermaßen einfach in gedruckter Form zu lesen.

Da ich selten mehr drucke, ist es schwieriger, sich Gedanken darüber zu machen, wie Hardcopy herauskommt, als es die meiste Zeit wert ist.

• (11) Signalfluss von links nach rechts, Stromfluss von oben nach unten. Meistens.

Dies ist der allgemeine Standard, um das Verständnis der Beziehungen von Elementen zu erleichtern. Wenn Sie dem Architekturfluss jedoch manchmal mehr Gewicht beimessen als dieser alten Regel, erhalten Sie ein klareres Schema.

• (12) Organisieren Sie Off-Pages / Ports in vertikalen Gruppen.

Es ist nicht notwendig oder nützlich, Ports an die Ränder des Schaltplans zu ziehen. Richten Sie sie jedoch mindestens in organisierten Spalten aus, damit sie visuell leicht gescannt werden können.