Regras e diretrizes para desenhar bons esquemas

Um esquema é uma representação visual de um circuito. Como tal, seu objetivo é comunicar um circuito a outra pessoa. Um esquema em um programa de computador especial para esse propósito também é uma descrição legível por máquina do circuito. Esse uso é fácil de julgar em termos absolutos. Ou as regras formais adequadas para descrever o circuito são seguidas e o circuito está definido corretamente ou não. Como existem regras rígidas para isso e o resultado pode ser julgado por máquina, este não é o ponto da discussão aqui. Esta discussão é sobre regras, diretrizes e sugestões para bons esquemas para o primeiro propósito, que é comunicar um circuito a um humano. Bom e ruim serão julgados aqui nesse contexto.

Uma vez que um esquema é para comunicar informações, um bom esquema faz isso de forma rápida, clara e com pouca chance de mal-entendido. É necessário, mas longe de ser suficiente, que um esquema esteja correto. Se um esquema tem a probabilidade de enganar um observador humano, é um esquema ruim se você pode eventualmente mostrar que, após a devida decifração, ele estava de fato correto. O ponto é clareza . Um esquema tecnicamente correto, mas ofuscado, ainda é um esquema ruim.

Algumas pessoas têm suas próprias opiniões bobas, mas aqui estão as regras (na verdade, você provavelmente notará um amplo acordo entre pessoas experientes na maioria dos os pontos importantes):

1. Use designadores de componente

   Isso é praticamente automático com qualquer programa de captura de esquemático, mas ainda vemos os esquemas aqui com frequência sem eles. Se você desenhar seu esquema em um guardanapo e depois digitalizá-lo, certifique-se de adicionar designadores de componente. Isso torna o circuito muito mais fácil de falar. Pulei as perguntas quando os esquemas não tinham designadores de componente porque não tive vontade de me preocupar com os segundos 10 k Ω resistor da esquerda pelo botão superior . É “muito mais fácil dizer R1, R5, Q7, etc.

2. Limpar a colocação do texto

   Programas esquemáticos geralmente inserem nomes e valores de peças com base em uma definição de peça genérica. Isso significa que muitas vezes eles acabam em lugares inconvenientes no esquema, quando outras peças são colocadas nas proximidades. Consertá-lo. Isso faz parte do trabalho de desenhar um esquemático. Alguns programas de captura de esquemáticos tornam isso mais fácil do que outros. No Eagle, por exemplo, infelizmente, só pode haver um símbolo para uma peça. Algumas peças são comumente colocadas em orientações diferentes, horizontais e vertical no caso de resistores, por exemplo. Os diodos podem ser colocados em pelo menos 4 orientações, uma vez que também têm direção. A colocação de texto em torno de uma parte, como o designador do componente e o valor, provavelmente não funcionará em outras orientações. desenhado originalmente. Se você girar uma parte padrão, mova o texto depois para que seja facilmente legível, pertença claramente a essa parte e não colida com outras partes do desenho. O texto vertical parece estúpido e torna o esquema difícil para ler.

   Eu crio partes redundantes separadas no Eagle que diferem apenas na orientação do símbolo e, portanto, no posicionamento do texto. Isso é mais trabalho inicial, mas torna mais fácil ao desenhar um esquema. No entanto, não importa como você consegue um resultado final limpo e claro, apenas isso. Não há desculpa. Às vezes ouvimos lamentações como “Mas o CircuitBarf 0.1 não me deixa fazer isso” . Então, pegue algo que faça. Além disso, o CircuitBarf 0.1 provavelmente deixa você fazer isso, só que você estava com preguiça de ler o manual para aprender e muito desleixado para se importar. Desenhe (ordenadamente!) No papel e escaneie se for necessário. Novamente, não há desculpa.

   Por exemplo, aqui estão algumas partes com orientações diferentes. Observe como o texto está em lugares diferentes em relação às partes para tornar as coisas claras e organizadas.

   

   Não deixe isso acontecer para você:

   

   Sim, isso é na verdade um pequeno trecho do que alguém despejou sobre nós aqui.

3. Layout básico e fluxo

   Em geral, é bom colocar tensões mais altas na parte superior, tensões mais baixas na parte inferior e o fluxo lógico da esquerda para a direita. Isso claramente não é possível o tempo todo, mas pelo menos um esforço de nível geralmente mais alto para fazer isso iluminará muito o circuito para aqueles que estão lendo seu esquema.

   Uma exceção notável são os sinais de feedback. natureza, eles realimentam de downstream para upstream, então eles devem ser mostrados enviando informações opostas ao fluxo principal.

   As conexões de energia devem subir para tensões positivas e para baixo para tensões negativas. Não faça isso:

   

   Não havia espaço para mostrar a linha indo para o solo porque outras coisas já estavam lá. Mova-se. Você fez a bagunça, você pode desfazê-la. Sempre há uma maneira.

   Seguir essas regras faz com que subcircuitos comuns sejam desenhados de maneira semelhante na maioria das vezes. Assim que você conseguir mais experiência olhando para os esquemas, eles vão aparecer para você e você vai gostar disso. Se as coisas forem desenhadas de todas as maneiras, esses circuitos comuns parecerão visualmente diferentes a cada vez e Levo mais tempo para os outros entenderem seu esquema. Que bagunça é essa, por exemplo?

   

   Depois de algumas decifrações, você percebe “Oh, é” sa amplificador emissor comum. Por que não #% & ^ $ @ # $% apenas desenhou como se fosse um !? “:

   

4. Desenhe os alfinetes de acordo com a função

   Mostre os pinos dos ICs em uma posição relevante para sua função, NÃO COMO ELES ACONTECEU DE SAIR DO CHIP. Tente colocar potência positiva pinos na parte superior, pinos de alimentação negativos (geralmente aterrados) na parte inferior, entradas à esquerda e saídas à direita. Observe que isso se encaixa no esquema geral descrito acima. Claro, isso nem sempre é razoável e possível. Peças de uso geral, como microcontroladores e FPGAs, têm pinos que podem ser inseridos e produzidos dependendo do uso e podem até mesmo variar em tempo de execução. Pelo menos você pode colocar os pinos de alimentação e aterramento dedicados na parte superior e inferior e, possivelmente, agrupar quaisquer pinos intimamente relacionados com funções dedicadas, como conexões de driver de cristal.

   Os ICs com pinos na ordem física dos pinos são difíceis de Compreendo. Algumas pessoas usam a desculpa de que isso ajuda na depuração, mas com um pouco de reflexão você pode ver que “não é verdade. Quando você quer olhar para algo com um escopo, qual pergunta é mais comum ” Eu quero ver o relógio, que pino é esse? “ ou ” Eu quero ver o pino 5, que função é essa? “. Em alguns casos raros, você pode querer contornar um IC e veja todos os pinos, mas a primeira questão é muito mais comum.

   Os layouts de ordem física dos pinos ofuscam o circuito e tornam a depuração mais difícil. Não faça isso.

5. Conexões diretas, dentro do razoável

   Passe algum tempo reduzindo a colocação de cruzamentos de fios e similares. O tema recorrente aqui é clareza . Obviamente, desenhar uma linha de conexão direta nem sempre é possível ou razoável. Obviamente, isso não pode ser feito com várias folhas, e um ninho de fios bagunçado de ratos é pior do que alguns “fios de ar” cuidadosamente escolhidos.

   É impossível chegar a uma regra universal aqui, mas se você pensar constantemente na pessoa mítica olhando por cima do seu ombro tentando entender o circuito a partir do esquema que você está desenhando, provavelmente se sairá bem. Deveria tente ajudar as pessoas a entender o circuito facilmente, não fazê-las descobri-lo apesar do esquema.

6. Design para papel de tamanho normal

   Os dias em que os engenheiros elétricos tinham mesas de desenho e estavam preparados para trabalhar com desenhos em tamanho D já se foram. as pessoas só têm acesso a impressoras de tamanho de página normal, como papel de 8 1/2 x 11 polegadas aqui nos EUA. O tamanho exato é um pouco diferente em todo o mundo, mas são quase o que você pode ser facilmente colocado à sua frente ou colocado na sua mesa. Há uma razão para esse tamanho ter evoluído como padrão. Manusear papel grande é um incômodo. Não há espaço na mesa, ele acaba se sobrepondo ao teclado, empurra coisas para fora da mesa quando você o move, etc.

   O objetivo é projetar seu esquema para que as folhas individuais sejam bem legíveis em uma única página normal e na tela com aproximadamente o mesmo tamanho. Atualmente, o maior tamanho de tela comum é 1920 x 1080. Ter que rolar uma página nessa resolução para ver os detalhes necessários é irritante.

   Se isso significa usar mais páginas, vá em frente. Você pode virar as páginas para frente e para trás pressionando um único botão no Acrobat Reader.É preferível virar as páginas a deslocar um desenho grande ou lidar com um papel grande. Também acho que uma página normal com detalhes razoáveis é um bom tamanho para mostrar um subcircuito. Pense em páginas esquemáticas como parágrafos em uma narrativa. Dividir um esquema em seções individualmente rotuladas por páginas pode realmente ajudar na legibilidade, se feito da maneira correta. Por exemplo, você pode ter uma página para a seção de entrada de energia, as conexões imediatas do microcontrolador, as entradas analógicas, as saídas de energia da unidade de ponte H, a interface Ethernet, etc. Na verdade, é útil dividir o esquema dessa forma, mesmo que não tinha nada a ver com o tamanho do desenho.

   Aqui está uma pequena seção de um esquema que recebi. Trata-se de uma captura de tela exibindo uma única página do esquema maximizado no Acrobat Reader em uma tela 1920 x 1200.

   

   Neste caso, eu estava sendo pago em parte para olhar este esquema, então eu o agüentei, embora eu provavelmente gastaram mais tempo e, portanto, cobraram mais dinheiro do cliente do que se o esquema tivesse sido mais fácil de trabalhar. Se fosse de alguém procurando ajuda gratuita como neste site o site, eu teria pensado comigo mesmo dane-se e passou a responder à pergunta de outra pessoa.

7. Rotular redes-chave

   Programas de captura esquemática geralmente permitem que você dê nomes legíveis às redes. Todas as redes provavelmente têm nomes dentro do software, apenas que o padrão é algum gobbledygook, a menos que você os defina explicitamente.

   Se uma rede é dividida em segmentos visualmente não conectados, então você absolutamente tem que deixar as pessoas saberem os dois redes aparentemente desconectadas são realmente as mesmas. Pacotes diferentes têm diferentes maneiras integradas de mostrar isso. Use o que funciona com o software que você tem, mas em qualquer caso, dê um nome à rede e mostre esse nome em cada segmento desenhado separadamente. Pense nisso como o menor denominador comum ou usando “fios de ar” em um esquema. Se o seu software oferecer suporte e você achar que ajuda com clareza, use pequenos marcadores de “ponto de salto” ou qualquer outra coisa. Às vezes, eles fornecem a planilha e as coordenadas de um ou mais pontos de salto correspondentes. Isso é ótimo, mas rotule qualquer rede assim mesmo.

   O ponto importante é que as pequenas cadeias de nomes para essas redes são derivadas automaticamente do nome da rede interna pelo software. Nunca desenhe-as manualmente como um texto arbitrário que o software não entende como o nome da rede. Se seções separadas da rede forem desconectadas ou renomeadas separadamente por acidente, o software mostrará isso automaticamente, já que o nome mostrado vem do nome real da rede, não de algo que você digita separadamente. É muito parecido com uma variável em uma linguagem de computador. Você sabe que vários usos do símbolo de variável referem-se à mesma variável.

   Outro bom motivo para nomes de rede são comentários curtos. Às vezes, nomeio e depois mostro os nomes das redes apenas para dar uma ideia rápida de qual é o propósito dessa rede. Por exemplo, ver que uma rede se chama “5V” ou “MISO” pode ajudar muito a entender o circuito. Muitas redes curtas não precisam de um nome ou esclarecimento, e adicionar nomes prejudicaria mais devido à desordem do que iluminaria. Novamente, o ponto principal é a clareza. Mostre um nome de rede significativo quando ajudar a compreender o circuito, e não t quando seria mais perturbador do que útil.

8. Mantenha os nomes razoavelmente curtos

   Só porque o seu software permite que você insira nomes de rede de 32 ou 64 caracteres, não significa que você deva. Mais uma vez, a questão é clareza. Sem nomes não são informações , mas muitos nomes longos são desordenados, o que diminui a clareza. Em algum ponto intermediário é uma boa troca. Não seja bobo e escreva “clock de 8 MHz para meu PIC”, quando simplesmente “CLOCK”, “CLK” ou ” 8MHZ “transmitiria a mesma informação.

   Consulte este padrão ANSI / IEEE para abreviações de nomes de pinos recomendados.

9. Nomes de símbolos em maiúsculas

   Use todas as letras maiúsculas para nomes de rede e nomes de pinos. Os nomes dos pinos são quase sempre mostrados em letras maiúsculas nas planilhas de dados e esquemas. Vários programas esquemáticos, incluindo o Eagle, não permitem nem mesmo nomes em minúsculas. Uma vantagem disso, que também é ajudada quando os nomes não são muito longos, é que eles aparecem no texto normal. Se você escrever comentários reais no esquema, sempre escreva-os em letras maiúsculas, mas certifique-se de colocar os nomes dos símbolos em maiúsculas para deixar claro que são nomes de símbolos e não fazem parte de sua narrativa. Por exemplo, “O sinal de entrada TEST1 vai alto para ligar Q1, que reinicializa o processador levando MCLR baixo.” . Nesse caso, é óbvio que TEST1, Q1 e MCLR se referem a nomes no esquema e não fazem parte das palavras que você está usando na descrição.

10. Mostrar os limites de desacoplamento pela parte

    As tampas de desacoplamento devem estar fisicamente próximas da parte que estão desacoplando devido à sua finalidade e física básica. Mostre-lhes assim. Às vezes eu vi esquemas com um monte de tampas de desacoplamento em um canto. Claro, eles podem ser colocados em qualquer lugar no layout, mas ao colocá-los por seu IC, você pelo menos mostra a intenção de cada limite. Isso torna muito mais fácil ver que o desacoplamento adequado foi pelo menos pensado, é mais provável que um erro seja detectado em uma revisão de design e mais provavelmente o limite realmente termine onde pretendido quando o layout for feito.

11. Os pontos se conectam, cruzam não

    Desenhe um ponto em cada junção. Essa é a convenção. Não seja preguiçoso. Qualquer software competente aplicará isso de qualquer maneira, mas surpreendentemente ainda vemos esquemas sem pontos de junção aqui ocasionalmente. É uma regra. Não nos importamos se você acha que é bobo ou não. É assim que é feito.

    Mais ou menos relacionado, tente manter as junções em Ts, não em 4- caminho cruza. Esta não é uma regra tão difícil, mas coisas acontecem. Com duas linhas se cruzando, uma vertical e outra horizontal, a única maneira de saber se elas estão conectadas é se o pequeno ponto de junção está presente. Antigamente, quando os esquemas eram rotineiramente fotocopiados ou reproduzidos opticamente, os pontos de junção podiam desaparecer após algumas gerações ou às vezes até aparecerem em cruzes quando não estavam lá originalmente. Isso é menos importante agora que os esquemas estão geralmente em um computador, mas não é má ideia ser extremamente cuidadoso. A maneira de fazer isso é nunca ter uma junção de 4 vias.

    Se duas linhas se cruzarem, elas nunca serão conectadas, mesmo se após alguns artefatos de reprodução ou compactação parecer que talvez haja um ponto ali . O ideal é que as conexões ou cruzamentos não sejam ambíguos sem os pontos de junção, mas, na realidade, você deseja o mínimo possível de mal-entendidos. Faça todas as junções Ts com pontos, e todas as linhas cruzadas são, portanto, redes diferentes sem pontos.

Olhe para trás e você verá que o objetivo de todas essas regras é torná-las tão fácil quanto possível para outra pessoa entender o circuito a partir do esquema e maximizar a chance de que o entendimento esteja correto.

• Bom os esquemas mostram o circuito. Esquemas inadequados fazem com que você os decifre.

Há outro ponto humano nisso também. Um esquema desleixado mostra falta de atenção aos detalhes e é irritante e insultuoso para qualquer pessoa que você peça para olhar. Pense nisso. Diz aos outros “Seu aborrecimento com este esquema não vale meu tempo para limpá-lo” , o que basicamente quer dizer “Eu” sou mais importante do que você “. Isso não é uma coisa inteligente a se dizer em muitos casos, como quando você está pedindo ajuda gratuita aqui, mostrando seu esquema para um cliente, professor, etc.

Organização e apresentação contam. Muito. Você é julgado pela qualidade de sua apresentação toda vez que apresenta algo, quer você pense que é assim deve ser ou não. Na maioria dos casos, as pessoas também não se incomodam em dizer a você. Elas continuarão respondendo a uma pergunta diferente, sem procurar alguns pontos positivos que possam tornar a nota um degrau mais alta, ou contratar outra pessoa, etc. Quando você dê a alguém um esquema desleixado (ou qualquer outro trabalho desleixado de você), a primeira coisa que eles vão pensar é “Que idiota” . Tudo o mais que eles pensarem de você e seu trabalho serão coloridos por aquela impressão inicial. Não seja aquele perdedor.

Comentários

• Meus dez centavos: embora eu adore usar cores para eliminar a ambigüidade na tela , Eu prefiro a aparência dos esquemas monocromáticos impressos (ou PDF). As convenções e a æ estética evoluíram para trabalhos monocromáticos, e nem todos têm acesso a uma impressora / fotocopiadora colorida, portanto as informações sobre as cores podem ser perdidas. Também gosto de não depender da cor (um dos meus colegas é daltônico, o que às vezes leva a incidentes meio divertidos envolvendo luzes de status de LED codificadas por cores. Então, eu ‘ nos tornamos muito sensíveis a isso).
• Talvez ‘ s por causa da minha experiência em programação, mas acho que geralmente prefiro ” fios de ar ” para muitas coisas. Se eu vir dois pinos na CPU identificados como ” DATA_TO_FTDI ” e ” DATA_FROM_FTDI “, posso dizer rapidamente que esses pinos vão (ou pelo menos deveriam) os pinos de dados RX / TX no chip FTDI. Uma olhada no chip FTDI pode confirmar isso.Posso então verificar esses nomes em relação às definições dos pinos no dispositivo (uma vez que alguns dispositivos que se comportam como pontes de comunicação usam TX como uma saída (eles transmitem dados nesse pino), enquanto outros o usam como uma entrada (aceitando que os dados sejam transmitido para outro lugar).
• @supercat – O problema com os fios de ar é que, mesmo que pareça evidente para onde vão, você nunca pode ter certeza (sem uma pesquisa exaustiva) que encontrou em todos os lugares eles vão. Para o seu exemplo de ” DATA_TO_FTDI “, e se houver um LED de atividade serial nesse barramento? Ou outro dispositivo compartilhando a interface serial? Eu nunca posso ter certeza sem olhar manualmente CADA etiqueta de rede em todo o esquema.
• Embora os fios de ar possam funcionar bem em projetos simples, como assim que você tiver mais de alguns ICs ou seu esquema crescer para mais de uma página, ele se desintegra completamente. Além disso, é ‘ um veneno absoluto em qualquer ambiente onde você ave várias pessoas trabalhando com os esquemas. A analogia entre ar-fios e GOTO é muito apropriada. Ambos permitem que você faça atalhos e tornam o sistema resultante MUITO mais difícil de manter.
• Os esquemas TIA encontrados em atariage.com/2600/ archives / schematics_tia / index.html fazem uso pesado de fios de ar, mas eu não posso ‘ imaginar aquele desenho em todos os ” as conexões ” com fio as tornariam mais claras. Mesmo sem sistemas automatizados para encontrar conexões de rede, não posso ‘ imaginar que desenhar em todas as conexões para HΦ1 / HΦ2 ou D0-D7, ou o endereço de gravação decodifica a partir da parte inferior da página 2, etc. tornaria os esquemas mais claros. Na verdade, eu ‘ estou bastante impressionado com esses esquemas; na verdade, eles ‘ são melhores que muitos dos mais novos.

Aqui estão meus dois centavos

1. Divida Divida seu projeto em módulos. Coloque um diagrama de blocos do sistema na primeira página do esquema

2. Responda quem, o quê, onde, quando, por que Quem – Para cada página do módulo, rotule “quem” o módulo se conecta. Disponha-o da esquerda para a direita para que fique como o inglês.

O quê – No título, indique o que é o módulo. Para casos em que existem vários blocos de E / S (ou seja, UART e USB), rotule-os como tal na página.

Onde – Use texto livre no programa CAD para indicar a colocação do componente. Por exemplo – uma tampa de desacoplamento deve ser colocada o mais próximo possível do IC. Isso funcionará como uma referência mais rápida durante o layout da placa do que em alguma outra documentação.

Quando – há alguma consideração de tempo, como sequência da fonte de alimentação ou circuito de falha de energia? Coloque esses requisitos não apenas em um documento de design, mas em texto livre na página do módulo pertinente.

Por que e como – pertence a um documento de design que o acompanha para verificar coisas como
a. Escopo – o que o circuito faz, o que não faz, conforme acordado pelas partes interessadas para o projeto.
b. Teoria de operação
c. Justificativa do motivo pelo qual a abordagem foi escolhida em oposição a outras. Isso é crucial , pois serve como um histórico para o circuito futuro quando você (ou outra pessoa) herda / transfere o projete para estar atento às mesmas decisões que o designer original.
d. Considerações sobre layout
e. Referências a outras documentações.
f. Cálculos de dissipação de energia – provam não apenas que funciona, mas que a dissipação de energia calculada para todos os componentes é um pouco menor do que a classificação para o componente E em todas as temperaturas operacionais.

3.Estilo Depende de você e do resto da equipe, mas em geral eu prefiro o seguinte
a. Página de título / diagrama de blocos
b. Um “bloco” por página, particionando grandes componentes de contagem de pinos (ou seja, um microcontrolador) em símbolos discretos significativos. Isso leva algum tempo para fazer, mas vale a pena a legibilidade.

A modularização também permite “arrancar uma página” e reutilizá-la em outros designs

c. Para cada componente, indique o designador de referência, se é ou não um no-pop, o valor / tolerância do componente, a classificação de potência quando aplicável e o tamanho do pacote e alguma forma de determinar o número de peça do fabricante. O último ponto o ajudará a tornar comuns alguns dos componentes para reduzir os custos de configuração de fabricação e avaliar se alguns dos parâmetros do projeto podem ser relaxados para reduzir o número de componentes diferentes usados na placa. Para componentes alinhados verticalmente, coloque este texto à esquerda. Para componentes alinhados horizontalmente, coloque este texto acima do componente.

d. Organize o circuito da esquerda para a direita indicando onde estão as interfaces do módulo com texto

e. Para maior clareza dos trilhos de energia, NÃO USE VDD ou VCC , pois eles são ambíguos. Faça um novo símbolo para declarar explicitamente qual é a voltagem. Mesma coisa para o aterramento (ou seja, GND para aterramento e AGND para aterramento analógico).

R100, R101, R102 em vez de R1, R2, R3

Gostaria de compartilhar minha experiência na atribuição de nomes para componentes.

Identificar os blocos de circuitos de acordo com as funções. Mesmo se for um circuito complexo, você pode identificá-los como estágio de potência principal, pré-amplificador, amplificador, seção de conversão A / D, blocos de indicador / transdutor, seção de sincronização, temporizador ou qualquer outra seção de operação lógica.

Minha sugestão é nomear os componentes usando números maiores como R100, R101, R102 em vez de R1, R2, R3 … etc.

Você pode atribuir 100, 200, 300 … etc para cada bloco que você identificou. Por exemplo, você pode atribuir de 100 a 199 números para a seção de potência. Em seguida, todos os componentes na seção de alimentação no formato 1xx, como Q100, R101, R103, C100, D100, D106.

Vantagem

• É fácil identificar as seções de um circuito por função em um diagrama esquemático complexo.
• Fácil de solucionar.
• É fácil nomear as partes quando você precisa adicionar novos componentes a uma seção posteriormente. Porque você tem cerca de 100 opções de nome para selecionar.
• Fácil de desenhar layouts de PCB em qualquer software CAD manualmente. Porque no início do desenho do PCB cada tipo de componente é reunido em um lugar.

Você pode facilmente separá-las em diferentes coloca por seu número sem olhar muitas vezes para o esquema.

Alguns pontos além dos postados acima . A primeira resposta é bastante heróica, mas há uma coisa com a qual não concordo.

Pin ordem no símbolo esquemático.

Por que reordenar os pinos Torna o esquema esteticamente mais agradável que pode ser mais fácil de interpretar dependendo de como os pinos estão dispostos.

Por que não pedir novamente os pinos Está pedindo problemas, ponto final. Na folha de dados, os pinos são fornecidos como estão no chip físico, de modo que você cria uma fonte significativa de erro se começar a reorganizá-los. Além de tornar a prototipagem mais difícil, você também está provocando erros na pinagem física. Em uma revisão de projeto, as pinagens são comparadas e, se forem bagunçadas, é fácil confundir.

Outro comentário sobre “fios de ar” Apenas não faça isso. Em vez disso, use portas que exigem você explicitamente fazer uma conexão entre duas redes na mesma folha esquemática ou em folhas esquemáticas separadas. Se você permitir que as redes se conectem sem portas / fora das páginas, você abre uma enorme lata de vermes, pois redes aparentemente não relacionadas podem entrar em curto no layout.

Não empacote muitas coisas em uma página As pessoas podem começar a reclamar se seu esquema tiver trinta páginas, mas a alternativa é ter ratos ninho de fiação confusa entre as partes. Divida o esquema em blocos lógicos de circuitos e cole-os em páginas separadas conforme necessário.

Deixe espaço suficiente entre os pinos Muitos símbolos esquemáticos predefinidos empacotam os pinos do dispositivo o mais firmemente possível. Enquanto isso minimiza a área de um símbolo, também torna o circuito mais difícil de ler, pois há conexões convergindo de “fora” para os pinos compactados. Você deve deixar espaço suficiente para adicionar resistores em série escalonados.

Designadores de referência Obviamente, você deve ter designadores de referência no esquema e no layout. Para algo mais complexo, eles precisam ser solicitados. Existem duas abordagens para isso.

1. Você pode pedir ao programa de captura esquemática para rotulá-los de forma que cada página tenha seu próprio prefixo. Desta forma, é fácil encontrar qualquer peça no BOM do esquema. E também ECO é mais fácil de seguir, pois você sabe para qual página as alterações são. A desvantagem disso é que você acaba com designadores de referência longos e encontrar a parte no layout pode ser difícil.

2. Você pode pedir ao programa de layout para rotulá-los. Desta forma, você terá referências solicitadas no PCB, o que torna muito mais fácil localizar o resistor R347. De preferência, em um PCB maior, isso deve ser isolado em quadrantes (sextantes, octantes ..). A desvantagem é que não é óbvio onde a parte está no esquema. Você simplesmente não pode vencer aqui, ou o esquema é mais fácil de ler ou o layout é.

Comentários

• Só discordo sobre a ordem dos pinos. Os esquemas não devem ‘ necessariamente ter algo a ver com o layout físico do chip. Por exemplo, os amplificadores operacionais devem ser parecidos com os amplificadores operacionais em um esquema. Um amplificador op quad não deve ser nada parecido com o chip. Além disso, ao lidar com contagens altas de pinos complicadas, os portões devem ser divididos em unidades funcionais.
• Boas observações, mas concordo com Scott que evitar reordenar pinos é um absurdo. Com chips pequenos, é claro, mas os esquemas são 100% menos confusos se, em vez de fios se cruzarem em todos os lugares, você reordene os pinos em um chip e apenas certifique-se de que estejam rotulados corretamente. Se alfinetes fora de ordem em um esquema forem suficientes para confundir alguém, eles provavelmente não deveriam ‘ estar mexendo no tabuleiro para começar. Seu ponto op amp também é muito válido.
• Opamps são um caso especial, pois eu ‘ tenho certeza de que ‘ concordo, semelhante a transistores etc. Se você terminar com um respin porque sua reorganização de pinos esquemáticos levou a uma pegada inválida, você não ‘ fez exatamente favores a ninguém.
• As pegadas devem ser comparadas com a folha de dados. Símbolos também. Essa é a única referência que conta. Não faz sentido usar um símbolo desenhado pelo próprio como referência para a pegada. Claro que deve haver uma verificação de consistência entre os dois, mas qualquer software decente fará isso e mostrará pinos não conectados em ambos os lados.
• Responda em um mais recente thread. Atenciosamente, @ScottSeidman.

A maior disputa que vejo em a discussão é sobre a ordem dos pinos, mas esta é apenas uma questão sobre os tópicos maiores: Funcional vs físico! Se eu fizer um bom esquema para preparar meu trabalho de layout, então é muito melhor fazer o esquema parecendo o mais próximo possível do layout, por exemplo, desenhe a ordem dos pinos não de acordo com o que outra pessoa faz na folha de dados, mas como realmente é. Considere também deixar um pouco mais de espaço em torno de grandes elementos, como dispositivos de energia, por exemplo, também desenhe um “símbolo” do dissipador de calor. Se o aterramento for um avião grande, então também é melhor ir para as conexões pelo nome, o que também ajuda a evitar muitos cruzamentos. Por outro lado, se ninguém puder evitar o cruzamento de linhas sensíveis, desenhe o esquema para que se torne uma orientação para um bom layout, por ex. o lado de alta impedância de um divisor de resistor deve ter geralmente uma conexão curta, enquanto os fios de condução podem ser frequentemente mais longos sem problemas.
Para ICs digitais, eu tendo a usar roteadores automáticos e aderindo à ordem funcional. Outro tópico controverso poderia ser como desenhar um amplificador diferencial, e por exemplo, um amplificador de vários estágios, como deveríamos desenhar cada estágio da maneira usual e então fio para o próximo estágio (que muitas vezes termina em muitos cruzamentos), ou devemos realmente desenhar os pares de diferenças de uma forma simétrica (geralmente feito em esquemas osci antigos da Tectronics)? Aqui também depende do propósito e quão crítico é realmente manter a simetria é. Em circuitos RF, muitas vezes não tendo tantos elementos, eu prefiro novamente desenhos muito próximos ao layout.

A mais alguns:

• (1) Desenhe na grade normal.

Eu realmente odeio ter que lidar com o trabalho de outras pessoas desenhado em meia grade. uma grande perda de tempo e não adiciona nenhum valor ao desenho.

• (2) Use o estilo físico para dispositivos menores.

Desenho CIs e pequenos componentes com os pinos em ordem ajudam a w om transmitir sua intenção ao layout e tornar a depuração muito mais fácil. Isso vale em dobro para transistores e diodos em sot-23: eu os desenho mostrando a ordem dos pinos e, como resultado, não tenho que retrabalhar um mal disposto há anos.

• (3) Perceba os limites de (2) acima.

Não é possível desenhar um grande BGA fisicamente, ou mesmo como um símbolo. Mas você pode pelo menos separar por função e mostrar como os pinos se relacionam espacialmente. Por exemplo, um FPGA pode ser desenhado e dividido para mostrar blocos que representam blocos lógicos, e os próprios blocos colocados / ordenados no esquema para mostrar como eles saem.

Historicamente, símbolos de várias partes para elementos como op – lâmpadas ou portões faziam sentido. Mas eles estão se tornando mais raros em designs.

• (4) Aliases nomeados dentro da página estão ok, mas não force.

Aliases nomeados são o mesmo que páginas fora de casa: isso significa que você ainda precisa digitalizar a página para procurar outras instâncias. Com um esquemático PDF e Ctrl-F, isso não é tão difícil quanto costumava ser (e uma vergonha para vocês, fabricantes que fazem PDFs não pesquisáveis. Isso é simplesmente chato). Dito isso, as páginas fora são verificadas com mais rigor DRC do que pseudônimos.

• (5) Diagramas de blocos e planos mecânicos valem o esforço

O esforço que você despende transmitindo seu pensamento aqui vai economizar muito tempo ao longo da vida do seu projeto – do layout ao reparo. Sim, o seu designer mecânico fará o contorno oficial do quadro, mas pelo menos você pode transmitir onde espera que as coisas sejam colocadas – e por quê – fazendo esses dois tipos de diagramas.

• (6) Ao exportar seu esquema para PDF, torne-o pesquisável.

É realmente pedir muito?

• (7) Basta informações de componente suficientes.

Além do designador de referência, alguns designers são tentados a ter todos os atributos da peça no esquema. Mas você realmente precisa deles? Não, você não. Tolerância, às vezes. Tensão, às vezes, quando você tem uma seção que está em uma tensão mais alta. Pegada – talvez. Número da peça do fabricante? Raramente – você geralmente deseja múltiplas fontes. Número AVL / MRP corporativo? Não, nunca.

Todas essas outras coisas são para que serve um BOM.

• (7a) Pense no futuro na geração de BOM.

Dito isso, desenvolver algum tipo de sistema de número de peça mesmo nos primeiros dias permite que você crie BOMs detalhados, mesmo se você não tiver um sistema MRP. Cada tipo de peça deve ter um ID único que é definido como um atributo oculto em seu esquema que corresponde a uma entrada em sua lista de peças mestras (lista AVL.) Você usa esse ID mais tarde para mesclar as informações expandidas de sua lista AVL para criar o BOM detalhado.

Mesmo mais tarde, você pode importar essas coisas para um sistema MRP ou PLM real, como o Oracle Agile.

• (8) O poder também é um sinal !

Antes, você desenhava um esquema com pinos de alimentação / aterramento ocultos que seriam automaticamente alternados para VCC ou GND. Ainda é uma opção quando você cria um símbolo no Orcad, por exemplo. Não esconda essas conexões de energia! Mostre a eles! Especialmente considerando os projetos de hoje com múltiplos domínios de energia, alta densidade de energia, roteamento, desvio, área de loop e assim por diante.

A energia é tão importante que se você não estiver gastando pelo menos 1/3 de seu tempo no design de energia, você deve considerar outra linha de trabalho.

• (9) Os comentários são seus amigos.

Destacar elementos-chave com texto pode economizar muito de tempo na depuração. Normalmente comentarei coisas relacionadas a software (por exemplo, endereços, localizações de bits) e design de energia (corrente típica / máxima, tensão).

• (10) O tamanho é importante.

Use 11×8,5 (tamanho A) para coisas realmente simples, 17×11 (tamanho B) para a maioria das outras coisas. Amplie apenas se você realmente precisar.

17×11 (ou seu equivalente métrico mais próximo) é um tamanho razoável para visualização em uma tela de alta definição ou para impressão mesmo em 11×8,5. É um bom tamanho para se trabalhar.

Por outro lado, acho que não consigo material suficiente no 11×8.5. E, por outro lado, é o outro extremo quando usei 23,5 x 15,2 (ampliado B, não C) para um desenho realmente complexo que agrupa (por exemplo, bancos DRAM): isso precisa ser impresso em 17×11 para ser razoavelmente fácil de ler em cópia impressa.

Como raramente imprimo mais nada, então me preocupar com o resultado da cópia impressa é mais problemático do que vale na maioria das vezes.

• (11) Fluxo de sinal da esquerda para a direita, fluxo de potência de cima para baixo. Principalmente.

Este é o padrão geral para facilitar a compreensão das relações dos elementos. Mas, às vezes, dar mais peso ao fluxo de arquitetura do que essa regra antiga resulta em um esquema mais claro.

• (12) Organize páginas externas / portas em grupos verticais.

Não é necessário ou útil arrastar as portas para as bordas do esquema. Mas ao menos alinhe-os em colunas organizadas para que sejam fáceis de digitalizar visualmente.