Reglas y pautas para dibujar buenos esquemas

Un esquema es una representación visual de un circuito. Como tal, su propósito es comunicar un circuito a otra persona. Un esquema en un programa de computadora especial para ese propósito es también una descripción legible por máquina del circuito. Este uso es fácil de juzgar en términos absolutos. O se siguen las reglas formales adecuadas para describir el circuito y el circuito está correctamente definido o no. Dado que existen reglas estrictas para eso y el resultado puede ser juzgado por una máquina, este no es el punto de la discusión aquí. Esta discusión trata sobre reglas, pautas y sugerencias para buenos esquemas para el primer propósito, que es comunicar un circuito a un humano. Bueno y malo se juzgarán aquí en ese contexto.

Dado que un esquema es para comunicar información, un buen esquema lo hace de forma rápida, clara y con poca probabilidad de malentendidos. Es necesario, pero está lejos de ser suficiente, para que un esquema sea correcto. Si es probable que un esquema induzca a error a un observador humano, es un mal esquema si finalmente puede demostrar que, después de descifrarlo debidamente, era correcto. El punto es claridad . Un esquema técnicamente correcto pero confuso sigue siendo un mal esquema.

Algunas personas tienen sus propias opiniones tontas, pero aquí están las reglas (de hecho, probablemente notará un amplio acuerdo entre las personas experimentadas en la mayoría de los puntos importantes):

1. Utilice designadores de componentes

   Esto es bastante automático con cualquier programa de captura de esquemas, pero todavía vemos esquemas aquí sin ellos. Si dibuja su esquema en una servilleta y luego lo escanea, asegúrese de agregar designadores de componentes. Esto hace que sea mucho más fácil hablar sobre el circuito. He omitido preguntas cuando los esquemas no tenían designadores de componentes porque no tenía ganas de molestarme con los segundos 10 k Ω resistor desde la izquierda por el botón superior . Es mucho más fácil decir R1, R5, Q7, etc.

2. Limpiar la ubicación del texto

   Los programas esquemáticos generalmente introducen los nombres y valores de las partes basándose en una definición de parte genérica. Esto significa que a menudo terminan en lugares inconvenientes en el esquema cuando se colocan otras partes cerca. Arreglalo. Eso es parte del trabajo de dibujar un esquema. Algunos programas de captura de esquemas lo hacen más fácil que otros. En Eagle, por ejemplo, desafortunadamente, solo puede haber un símbolo para una parte. Algunas partes se colocan comúnmente en diferentes orientaciones, horizontal y vertical en el caso de resistencias, por ejemplo. Los diodos se pueden colocar en al menos 4 orientaciones, ya que también tienen dirección. La ubicación del texto alrededor de una parte, como el designador y el valor del componente, probablemente no funcionará en otras orientaciones que no sean originalmente dibujada. Si gira una parte de stock, mueva el texto después para que sea fácil de leer, pertenezca claramente a esa parte y no colisione con otras partes del dibujo. El texto vertical parece estúpido y dificulta el esquema para leer.

   Hago partes redundantes separadas en Eagle que difieren solo en la orientación del símbolo y por lo tanto en la ubicación del texto. Eso es más trabajo al principio pero lo hace más fácil al dibujar un esquema. Sin embargo, no importa cómo logre un resultado final limpio y claro, solo que lo haga. No hay excusa. A veces escuchamos quejidos como «Pero CircuitBarf 0.1 no me deja hacer eso» . Así que consigue algo que lo haga. Además, CircuitBarf 0.1 probablemente le permita hacerlo, solo que fue demasiado vago para leer el manual para aprender cómo y demasiado descuidado para preocuparse. Dibuja (¡prolijamente!) En papel y escanéalo si es necesario. Nuevamente, no hay excusa.

   Por ejemplo, aquí hay algunas partes con diferentes orientaciones. Observe cómo el texto está en diferentes lugares en relación con las partes para hacer las cosas claras y ordenadas.

   

   No deje que esto suceda para ti:

   

   Sí, en realidad, esto es un pequeño fragmento de lo que alguien nos arrojó aquí.

3. Diseño y flujo básicos

   En general, es bueno poner voltajes más altos hacia arriba, voltajes más bajos hacia abajo y flujo lógico de izquierda a derecha. Claramente, eso no es posible todo el tiempo, pero al menos un esfuerzo de mayor nivel para hacer esto iluminará enormemente el circuito a aquellos que lean su esquema.

   Una excepción notable a esto son las señales de retroalimentación. En su propia naturaleza, se retroalimentan desde el flujo descendente hacia el flujo ascendente, por lo que deberían mostrarse enviando información opuesta al flujo principal.

   Las conexiones eléctricas deberían subir a voltajes positivos y bajar a voltajes negativos. No hagas esto:

   

   No había espacio para mostrar la línea bajando a tierra porque otras cosas ya estaban allí. Muévalas. Hiciste el desorden, puedes deshacerlas. Siempre hay una manera.

   Siguiendo estas reglas, los subcircuitos comunes se dibujan de manera similar la mayor parte del tiempo. Una vez que obtienes Si tienes más experiencia mirando esquemas, estos te saldrán a la vista y lo apreciarás. Si las cosas se dibujan en todos los sentidos, estos circuitos comunes se verán visualmente diferentes cada vez y A otros les tomo más tiempo entender tu esquema. ¿Qué es este lío, por ejemplo?

   

   Después de descifrar un poco, te das cuenta «Oh, es» amplificador de emisor común. ¿Por qué no #% & ^ $ @ # $% lo dibujó como uno en primer lugar? «:

   

4. Dibujar pines según la función

   Muestra los pines de los circuitos integrados en una posición relevante para su función, NO CÓMO SUCEDEN QUE SE SALGAN DEL CHIP. Intenta poner potencia positiva pines en la parte superior, pines de alimentación negativa (generalmente tierra) en la parte inferior, entradas a la izquierda y salidas a la derecha. Tenga en cuenta que esto encaja con el esquema general descrito anteriormente. Por supuesto, esto no siempre es razonable y posible. Las piezas de uso general, como los microcontroladores y los FPGA, tienen pines que pueden ser de entrada y salida según el uso e incluso pueden variar en tiempo de ejecución. Al menos puede colocar los pines dedicados de alimentación y tierra en la parte superior e inferior, y posiblemente agrupar los pines estrechamente relacionados con funciones dedicadas, como conexiones de controladores de cristal.

   Los circuitos integrados con pines en orden físico de pines son difíciles de comprender. Algunas personas usan la excusa de que esto ayuda a depurar, pero con un poco de pensamiento puedes ver que «no es cierto. Cuando quieres mirar algo con un endoscopio, ¿qué pregunta es más común? » Quiero mirar el reloj, ¿qué pin es ese? « o » Quiero ver el pin 5, ¿qué función es esa? «. En algunos casos raros, es posible que desee rodear un IC y observe todos los pines, pero la primera pregunta es mucho más común.

   Los diseños físicos del orden de los pines ofuscan el circuito y hacen que la depuración sea más difícil. No lo haga.

5. Conexiones directas, dentro de lo razonable

   Dedique algún tiempo a la ubicación, reduciendo los cruces de cables y similares. El tema recurrente aquí es la claridad . Por supuesto, dibujar una línea de conexión directa no siempre es posible o razonable. Obviamente, no se puede hacer con varias hojas, y un nido de cables desordenado es peor que unos pocos «cables de aire» cuidadosamente seleccionados.

   Es imposible llegar a una regla universal aquí, pero si piensas constantemente en la persona mítica que mira por encima del hombro tratando de entender el circuito a partir del esquema que estás dibujando, probablemente te irá bien. Deberías tratar de ayudar a la gente a entender el circuito fácilmente, no hacer que lo averigüen a pesar del esquema.

6. Diseño para papel de tamaño normal

   Los días en que los ingenieros eléctricos tenían mesas de dibujo y estaban preparados para trabajar con dibujos de tamaño D han quedado atrás. las personas solo tienen acceso a impresoras de tamaño de página normal, como para papel de 8 1/2 x 11 pulgadas aquí en los EE. UU. El tamaño exacto es un poco diferente en todo el mundo, pero todos son aproximadamente lo que Puede sostenerlo fácilmente frente a usted o colocarlo en su escritorio. Hay una razón por la que este tamaño evolucionó como estándar. Manipular papel más grande es una molestia. No hay espacio en el escritorio, termina superponiéndose al teclado, empuja cosas fuera de su escritorio cuando lo mueve, etc.

   El punto es diseñar su esquema para que las hojas individuales se puedan leer bien en una sola página normal, y en la pantalla aproximadamente del mismo tamaño. Actualmente, el tamaño de pantalla común más grande es 1920 x 1080. Tener que desplazarse por una página a esa resolución para ver los detalles necesarios es molesto.

   Si eso significa usar más páginas, adelante. Puede pasar páginas hacia adelante y hacia atrás con solo presionar un botón en Acrobat Reader.Pasar las páginas es preferible a hacer una panorámica de un dibujo grande o trabajar con papel de gran tamaño. También encuentro que una página normal con detalles razonables tiene un buen tamaño para mostrar un subcircuito. Piense en las páginas de los esquemas como párrafos en una narración. Dividir un esquema en secciones etiquetadas individualmente por páginas en realidad puede ayudar a la legibilidad si se hace correctamente. Por ejemplo, puede tener una página para la sección de entrada de energía, las conexiones inmediatas del microcontrolador, las entradas analógicas, las salidas de energía de la unidad de puente H, la interfaz ethernet, etc.Es realmente útil dividir el esquema de esta manera incluso si no tenía nada que ver con el tamaño del dibujo.

   Aquí hay una pequeña sección de un esquema que recibí de una captura de pantalla que muestra una sola página del esquema maximizada en Acrobat Reader en una pantalla de 1920 x 1200.

   

   En este caso, me pagaban en parte por mirar este esquema, así que lo aguanté, aunque Probablemente usé más tiempo y, por lo tanto, le cobré al cliente más dinero que si hubiera sido más fácil trabajar con el esquema. Si esto fuera de alguien que busca ayuda gratuita como en esta web el sitio, habría pensado para mí mismo al diablo con esto y pasó a responder la pregunta de otra persona.

7. Etiquetar redes de claves

   Los programas de captura de esquemas generalmente le permiten dar a las redes nombres legibles. Es probable que todas las redes tengan nombres dentro del software, solo que por defecto son algunas tonterías a menos que las establezca explícitamente.

   Si una red se divide en segmentos visualmente desconectados, entonces es absolutamente necesario que la gente sepa los dos. las redes aparentemente desconectadas son en realidad lo mismo. Los diferentes paquetes tienen diferentes formas integradas de mostrar eso. Utilice lo que funcione con el software que tiene, pero en cualquier caso, asigne un nombre a la red y muestre ese nombre en cada segmento dibujado por separado. Piense en eso como el mínimo común denominador o usando «cables de aire» en un esquema. Si su software lo admite y cree que ayuda con la claridad, por supuesto, use pequeños marcadores de «punto de salto» o lo que sea. A veces, estos incluso le dan la hoja y las coordenadas de uno o más puntos de salto correspondientes. Eso es genial, pero etiquete cualquier red de todos modos.

   El punto importante es que las cadenas de nombres pequeñas para estas redes se derivan automáticamente del nombre de la red interna por el software. Nunca las dibuje manualmente como texto arbitrario que el software no entiende como el nombre de la red. Si secciones separadas de la red alguna vez se desconectan o se renombran por separado por accidente, el software lo mostrará automáticamente ya que el nombre que se muestra proviene del nombre de la red real, no algo que ingrese por separado. Esto se parece mucho a una variable en un lenguaje informático. Sabe que los usos múltiples del símbolo de variable se refieren a la misma variable.

   Otra buena razón para los nombres de red son los comentarios breves. A veces nombro y luego muestro los nombres de las redes solo para dar una idea rápida de cuál es el propósito de esa red. Por ejemplo, ver que una red se llama «5V» o «MISO» podría ayudar mucho a comprender el circuito. Muchas redes cortas no necesitan un nombre o aclaración, y agregar nombres sería más doloroso debido al desorden de lo que iluminarían. Una vez más, el punto es la claridad. Muestre un nombre de red significativo cuando ayude a comprender el circuito, y no » t cuando sería más molesto que útil.

8. Mantenga los nombres razonablemente cortos

   El hecho de que su software le permita ingresar nombres de red de 32 o 64 caracteres, no significa que deba hacerlo. Una vez más, el punto es la claridad. Ningún nombre no es información , pero muchos nombres largos son desorden, lo que luego disminuye la claridad. En algún punto intermedio hay una buena compensación. No se ponga tonto y escriba «reloj de 8 MHz en mi PIC», cuando simplemente «CLOCK», «CLK» o » 8MHZ «transmitiría la misma información.

   Consulte este estándar ANSI / IEEE para conocer las abreviaturas recomendadas para los nombres de los pines.

9. Nombres de símbolos en mayúsculas

   Utilice mayúsculas para nombres de redes y nombres de pines. Los nombres de los pines casi siempre se muestran en mayúsculas en hojas de datos y esquemas. Varios programas esquemáticos, incluido Eagle, ni siquiera permiten nombres en minúsculas. Una ventaja de esto, que también ayuda cuando los nombres no son demasiado largos, es que sobresalen en el texto normal. Si escribe comentarios reales en el esquema, escríbalos siempre en mayúsculas y minúsculas, pero asegúrese de escribir los nombres de los símbolos en mayúsculas para dejar en claro que son nombres de símbolos y no parte de su narrativa. Por ejemplo, «La señal de entrada TEST1 aumenta para encender Q1, lo que restablece el procesador al reducir el MCLR». . En este caso, es obvio que TEST1, Q1 y MCLR se refieren a nombres en el esquema y no son parte de las palabras que está usando en la descripción.

10. Mostrar tapas de desacoplamiento por la parte

    Las tapas de desacoplamiento deben estar físicamente cerca de la parte que están desacoplando debido a su propósito y física básica. Muéstrales de esa manera. A veces he visto esquemas con un montón de tapas de desacoplamiento en una esquina. Por supuesto, estos se pueden colocar en cualquier lugar del diseño, pero al colocarlos por su IC, al menos muestra la intención de cada tapa. Esto hace que sea mucho más fácil ver que al menos se pensó en el desacoplamiento adecuado, es más probable que se detecte un error en una revisión de diseño y es más probable que la tapa termine donde se pretendía cuando se realiza el diseño.

11. Los puntos se conectan, las cruces no «t

    Dibuja un punto en cada cruce. Esa es la convención. No seas holgazán. Cualquier software competente hará cumplir esto de cualquier manera, pero sorprendentemente todavía vemos esquemas sin puntos de unión aquí ocasionalmente. Es una regla. No nos importa si crees que es una tontería o no. Así es como se hace.

    Algo relacionado, trata de mantener los cruces en Ts, no en 4 El camino se cruza. Esta no es una regla tan difícil, pero suceden cosas. Con dos líneas cruzadas, una vertical y otra horizontal, la única forma de saber si están conectadas es si el pequeño punto de unión está presente. En los últimos días, cuando los esquemas se fotocopiaban o reproducían ópticamente de otra manera, los puntos de unión podían desaparecer después de algunas generaciones, o incluso a veces podían aparecer en cruces cuando no estaban allí originalmente. Esto es menos importante ahora que los esquemas generalmente están en una computadora, pero no es mala idea tener mucho cuidado. La forma de hacerlo es nunca tener una unión de 4 vías.

    Si dos líneas se cruzan, entonces nunca estarán conectadas, incluso si después de algunos artefactos de reproducción o compresión parece que tal vez haya un punto allí . Idealmente, las conexiones o cruces serían inequívocos sin puntos de unión, pero en realidad, desea la menor posibilidad de malentendidos como sea posible. Haga todas las uniones Ts con puntos, y todas las líneas que se cruzan son, por lo tanto, redes diferentes sin puntos.

Mire hacia atrás y verá que el objetivo de todas estas reglas es hacerlo como lo más fácil posible para que otra persona entienda el circuito a partir del esquema y maximice la posibilidad de que la comprensión sea correcta.

• Bueno los esquemas le muestran el circuito. Los esquemas incorrectos te hacen descifrarlos.

Esto también tiene otro punto humano. Un esquema descuidado muestra falta de atención a los detalles y es irritante e insultante para cualquiera a quien le pida que lo mire. Piénsalo. Les dice a los demás «Tu agravio con este esquema no vale mi tiempo para limpiarlo» que básicamente dice «Yo» soy más importante que tú «. Eso no es algo inteligente en muchos casos, como cuando está pidiendo ayuda gratis aquí, mostrando su esquema a un cliente, profesor, etc.

La pulcritud y la presentación cuentan. Mucho. Cada vez que presentas algo te juzgan por la calidad de tu presentación, ya sea que creas que es así debería serlo o no. En la mayoría de los casos, la gente tampoco se molestará en decírselo. Simplemente responderán una pregunta diferente, no buscarán algunos puntos buenos que puedan hacer que la calificación sea un poco más alta, o contratar a otra persona, etc. dale a alguien un esquema descuidado (o cualquier otro trabajo descuidado de tu parte), lo primero que van a pensar es «Qué idiota» . Todo lo demás que piensen de ti y tu trabajo será coloreado por esa impresión inicial. No seas ese perdedor.

Comentarios

• Mis diez centavos: aunque me encanta usar el color para eliminar la ambigüedad en la pantalla , Prefiero el aspecto de los esquemas monocromáticos impresos (o PDF). Las convenciones y æ estéticas evolucionaron para el trabajo monocromático, y no todo el mundo tiene acceso a una impresora / fotocopiadora en color, por lo que se puede perder la información del color. También me gusta no depender del color (uno de mis compañeros de trabajo es daltónico, lo que ocasionalmente conduce a incidentes semi divertidos que involucran luces de estado LED codificadas por colores. Así que ‘ me he vuelto muy sensible a esto).
• Tal vez ‘ s debido a mi experiencia en programación, pero encuentro que a menudo prefiero » cables de aire » para muchas cosas. Si veo dos pines en la CPU etiquetados » DATA_TO_FTDI » y » DATA_FROM_FTDI «, puedo decir de un vistazo que esos pines van a (o al menos deberían) los pines de datos RX / TX en el chip FTDI. Un vistazo al chip FTDI puede confirmarlo.Luego puedo comparar esos nombres con las definiciones de los pines en el dispositivo (ya que algunos dispositivos que se comportan como puentes de comunicación usan TX como salida (transmiten datos en ese pin), mientras que otros lo usan como entrada (aceptando datos como transmitido en otro lugar).
• @supercat: el problema con los cables de aire es que incluso si el lugar al que van parece evidente, nunca se puede estar seguro (sin una búsqueda exhaustiva) de haber encontrado en todas partes van. Para su ejemplo de » DATA_TO_FTDI «, ¿qué pasa si hay un LED de actividad en serie en ese bus? dispositivo que comparte la interfaz serial? Nunca puedo estar seguro sin revisar manualmente CADA etiqueta de red en todo el esquema.
• Si bien los cables de aire pueden funcionar bien en proyectos simples, Tan pronto como tenga más de unos pocos IC, o su esquema crezca a más de una página, se desmorona por completo. Además, es ‘ un veneno absoluto en cualquier entorno en el que se Haga que varias personas trabajen con los esquemas. La analogía entre cables de aire y GOTO es muy acertada. Ambos te permiten hacer atajos y ambos hacen que el sistema resultante sea MUCHO más difícil de mantener.
• Los esquemas de TIA que se encuentran en atariage.com/2600/ archives / schematics_tia / index.html hacen un uso intensivo de cables de aire, pero no puedo ‘ imaginar ese dibujo en todos los » air wired » las harían más claras. Incluso sin sistemas automatizados para encontrar conexiones de red, no puedo ‘ imaginar eso dibujando todas las conexiones a HΦ1 / HΦ2, o D0-D7, o las descodificaciones de dirección de escritura desde la parte inferior de la página 2, etc., aclararía los esquemas. En realidad, estoy ‘ bastante impresionado con esos esquemas; de hecho, ‘ son mejores que muchos de los más nuevos.

1. Muestre su trabajo Un diagrama esquemático pretende ser la documentación de un circuito. Como tal, recomiendo encarecidamente incluir cualquier ecuación simple que pueda usarse. Esto incluye cálculos de corriente de LED, frecuencias de esquina de filtro, etc. Muestre su trabajo, para que el próximo que tenga que leer el esquema pueda verificarlo fácilmente.

2. Indique la dirección UART Dado que las líneas UART no siempre son claras en qué dirección fluyen, agregue una pequeña flecha junto a cada línea para mostrar la dirección.

3. Sea consistente No use VDD en un lugar y 3V3 en otro. Estandarice.

4. Anote liberalmente Esto es como comentarios en el código fuente. Si copió un circuito de una hoja de datos, coloque la referencia en el esquema para que alguien más (o usted) pueda verificarlo más tarde.

Aquí están mis dos centavos

1. Divídalo Divida su diseño en módulos. Coloque un diagrama de bloques del sistema en la primera página del esquema

2. Responda quién, qué, dónde, cuándo, por qué Quién: para cada página de módulo, etiquete «a quién» se conecta el módulo. Colóquelo de izquierda a derecha para que se lea como en inglés.

Qué: en el título, indique cuál es el módulo. Para los casos en los que hay varios bloques de E / S (es decir, UART y USB), etiquételo como tal en la página.

Dónde: utilice texto libre en el programa CAD para indicar la ubicación de los componentes. Por ejemplo, una tapa de desacoplamiento debe colocarse lo más cerca posible del CI. Esto actuará como una referencia más rápida al diseñar la placa que consultar alguna otra documentación.

Cuándo: ¿hay consideraciones de tiempo, como secuenciación de la fuente de alimentación o circuitos de falla de energía? Ponga estos requisitos no solo en un documento de diseño, sino en texto libre en la página del módulo correspondiente.

Por qué y cómo: esto pertenece a un documento de diseño adjunto para verificar cosas como
a. Alcance: qué hace el circuito, qué no hace según lo acordado por las partes interesadas para el proyecto.
b. Teoría de funcionamiento
c. Justificación de por qué se adoptó el enfoque en lugar de otros. Esto es crucial ya que sirve como historial para el circuito en el futuro cuando usted (u otra persona) hereda / transfiere el diseñar para tener en cuenta las mismas decisiones que el diseñador original.
d. Consideraciones de diseño
e. Referencias a otra documentación.
f. Cálculos de disipación de energía: pruebe no solo que funciona, sino que la disipación de energía calculada para todos los componentes es un grado menor que la clasificación del componente Y a todas las temperaturas operativas.

3.Estilo Esto depende de ti y del resto del equipo, pero en general prefiero lo siguiente: a. Página de título / diagrama de bloques
b. Un «bloque» por página, que divide componentes grandes de número de pines (es decir, un microcontrolador) en símbolos discretos significativos. Esto lleva algo de tiempo, pero vale la pena leerlo.

La modularización también le permite «arrancar una página» y reutilizarla en otros diseños

c. Para cada componente, indique el designador de referencia, si es un no-pop o no, el valor / tolerancia del componente, la potencia nominal cuando corresponda, el tamaño del paquete y alguna forma de determinar el número de pieza del fabricante. El último punto le ayudará a hacer comunes algunos de los componentes para reducir los costos de fabricación de la instalación y tomar una decisión sobre si algunos de los parámetros de diseño se pueden relajar para reducir la cantidad de componentes diferentes utilizados en la placa. Para componentes alineados verticalmente, coloque este texto a la izquierda. Para componentes alineados horizontalmente, coloque este texto encima del componente.

d. Trace el circuito de izquierda a derecha indicando dónde están las interfaces del módulo con texto

e. Para mayor claridad de los rieles de alimentación, NO USE VDD o VCC ya que son ambiguos. Cree un nuevo símbolo para declarar explícitamente cuál es el voltaje. Lo mismo para tierra (es decir, GND para tierra y AGND para tierra analógica).

R100, R101, R102 en lugar de R1, R2, R3

Me gustaría compartir mi experiencia en la asignación de nombres a componentes.

Identificar los bloques de circuitos según las funciones. Incluso si es un circuito complejo, puede identificarlos como etapa de potencia principal, preamplificador, amplificador, sección de conversión A / D, bloques de indicador / transductor, sección de sincronización, temporizador o cualquier otra sección de operación lógica.

Mi sugerencia es nombrar los componentes usando números más grandes como R100, R101, R102 en lugar de R1, R2, R3 … etc.

Puede asignar 100, 200, 300 … etc. para cada bloque que identificó. Por ejemplo, puede asignar de 100 a 199 números para la sección de potencia. Luego, todos los componentes de la sección de potencia en forma 1xx, como Q100, R101, R103, C100, D100, D106.

Advantage

• Es fácil identificar las secciones de un circuito por función en un diagrama esquemático complejo.
• Fácil de solucionar.
• Es fácil nombrar las partes cuando tiene que agregar nuevos componentes a una sección más tarde. Porque tiene alrededor de 100 opciones de nombre para seleccionar.
• Fácil de dibujar diseños de PCB en cualquier software CAD manualmente. Porque al comienzo del dibujo de la PCB, cada tipo de componentes se reúnen en un solo lugar.

Puede separarlas fácilmente en diferentes lugares por su número sin mirar muchas veces el esquema.

Un par de puntos además de los publicados anteriormente . La primera respuesta es bastante heroica, pero hay una cosa con la que no estoy de acuerdo.

Orden de los pines en el símbolo esquemático.

Por qué reordenar los pines Hace que el esquema sea estéticamente más agradable que puede ser más fácil de interpretar dependiendo de cómo los pines están dispuestos.

Por qué no reordenar los pines Es un problema, punto. En la hoja de datos los pines se dan tal como están en el chip físico, por lo que crea una fuente significativa de error si comienza a reorganizarlos. No solo hace que la creación de prototipos sea más difícil, sino que también invita a errores en el pinout físico. En una revisión de diseño, los pines se comparan y si «se mezclan, es fácil confundirse».

Otro comentario sobre «cables de aire» Simplemente no lo hagas. En su lugar, usa puertos que requieran debe hacer una conexión explícita entre dos redes en hojas de esquema iguales o separadas. Si permite que las redes se conecten sin puertos / páginas externas, abre una enorme lata de gusanos, ya que las redes aparentemente no relacionadas pueden tener un diseño corto.

No empaque demasiadas cosas en una página La gente puede comenzar a quejarse si su esquema tiene treinta páginas, pero la alternativa es tener un nido de ratas de cableado confuso entre las partes. Divida el esquema en bloques lógicos de circuitos y péguelos en páginas separadas según sea necesario.

Deje suficiente espacio entre los pines Muchos símbolos esquemáticos prefabricados empaquetan los pines del dispositivo lo más firmemente posible. Si bien esto minimiza el área de un símbolo, también hace que el circuito sea más difícil de leer ya que tiene conexiones que convergen desde «afuera» en los pines apretados. Debe dejar suficiente espacio para que pueda agregar resistencias en serie escalonadas.

Designadores de referencia Obviamente, debería tener designadores de referencia en el esquema y el diseño. Para algo más complejo, estos deben solicitarse. Hay dos enfoques para ello.

1. Puede pedirle al programa de captura de esquemas que los etiquete para que cada página tenga su propio prefijo. De esta manera, es fácil encontrar cualquier parte en la lista de materiales del esquema. Además, ECO es más fácil de seguir, ya que sabe para qué página son los cambios. La desventaja de esto es que terminas con designadores de referencia largos y encontrar la pieza en el diseño puede ser difícil.

2. Puedes pedirle al programa de diseño que los etiquete. De esta forma, habrá ordenado referencias en la PCB, lo que facilita la localización de la resistencia R347. Preferiblemente, en un PCB más grande, debe acordonarse en cuadrantes (sextantes, octantes …). La desventaja es que no es obvio dónde está la pieza en el esquema. No puede ganar aquí, o el esquema es más fácil de leer o el diseño lo es.

Comentarios

• Simplemente no estoy de acuerdo con el orden de los pines. Los esquemas no deberían ‘ t necesariamente tener algo que ver con el diseño físico del chip. Por ejemplo, los amplificadores operacionales deben verse como amplificadores operacionales en un esquema. Un amplificador operacional cuádruple no debe verse NADA como el chip. Además, cuando se trata de un número elevado de pines complicado, las puertas deben dividirse en unidades funcionales.
• Buenos puntos, pero estoy de acuerdo con Scott en que evitar reordenar pines es una tontería. Con chips pequeños, claro, pero los esquemas son 100% menos confusos si en lugar de tener cables cruzados por todas partes, reordena los pines en un chip y solo se asegura de que estén etiquetados correctamente. Si los pines fuera de servicio en un esquema son suficientes para confundir a alguien, probablemente no deberían ‘ t jugar con la placa para empezar. Su punto de amplificador operacional también es muy válido.
• Los amplificadores operacionales son un caso especial, ya que ‘ estoy seguro de que ‘ Estoy de acuerdo, similar a los transistores, etc. Si terminas con un giro debido a que la reordenación de los pines del esquema generó una huella no válida, no ‘ le hizo exactamente un favor a nadie.
• Las huellas deben compararse con la hoja de datos. Símbolos también. Esa es la única referencia que cuenta. No tiene sentido utilizar un símbolo dibujado por uno mismo como referencia para la huella. Seguro que debe haber una verificación de consistencia entre los dos, pero cualquier software decente lo hará y le mostrará los pines desconectados en ambos lados.
• Responda en una versión más reciente hilo. Para tu punto, @ScottSeidman.

La mayor disputa que veo en la discusión es sobre el orden de los pines, pero esta es solo una pregunta sobre los temas más importantes: ¡Funcional vs físico! Si hago un buen esquema para preparar mi trabajo de diseño, entonces es mucho mejor hacer que el esquema se vea lo más cerca posible del diseño, p. dibuje el orden de los pines no de acuerdo con lo que haga otra persona en la hoja de datos, sino como realmente es. También considere dejar un poco más de espacio alrededor de elementos grandes, como dispositivos eléctricos, p. Ej. también dibuje un «símbolo» del disipador de calor. Si la tierra debe ser de todos modos un avión grande, entonces también es mejor buscar conexiones por su nombre, lo que también ayuda a evitar tener muchos cruces. Por otro lado, si nadie puede evitar un cruce de líneas sensibles, dibuje el esquema para que se convierta en una guía para un buen diseño, p. el lado de alta impedancia de un divisor de resistencia debe tener generalmente una conexión corta, mientras que los cables de conducción pueden ser más largos sin problemas.
Para los circuitos integrados digitales, tiendo a usar enrutadores automáticos y seguir el orden funcional. Otro tema controvertido podría ser cómo dibujar un amplificador diferencial y, por ejemplo, un amplificador multietapa, como deberíamos dibujar cada etapa de la manera habitual y luego cable a la siguiente etapa (que a menudo termina en muchos cruces), ¿o realmente deberíamos dibujar los pares de diferencias de una manera simétrica (a menudo se hace en los antiguos esquemas de Tectronics osci)? Aquí también depende del propósito, y qué tan crítico mantener la simetría realmente En los circuitos de RF, que a menudo no tienen tantos elementos, prefiero de nuevo dibujos muy cercanos al diseño.

A algunos más:

• (1) Dibujar en cuadrícula normal.

Realmente odio tener que lidiar con el trabajo de otras personas que se dibuja en media cuadrícula. Es una gran pérdida de tiempo y no agrega ningún valor al dibujo.

• (2) Use el estilo físico para dispositivos más pequeños.

Dibujo Los circuitos integrados y los componentes pequeños con los pines en orden ayudan a w ith transmitir su intención de diseño y hace que la depuración sea mucho más fácil. Esto se duplica para transistores y diodos en sot-23: los dibujo mostrando el orden de los pines y, como resultado, no he tenido que volver a trabajar en uno mal distribuido en años.

• (3) Tenga en cuenta los límites de (2) anterior.

No es posible dibujar un BGA grande físicamente, ni siquiera como un símbolo. Pero al menos puede separar por función y mostrar cómo los pines se relacionan espacialmente entre sí. Por ejemplo, un FPGA se puede dibujar y dividir para mostrar bloques que representan mosaicos lógicos, y los mosaicos mismos se pueden colocar / ordenar en el esquema para mostrar cómo se enrutan.

Históricamente, los símbolos de varias partes para elementos como op -Amplificadores o puertas tenían sentido. Pero estos son cada vez más raros en los diseños.

• (4) Los alias con nombre dentro de la página están bien, pero no los presione.

Alias con nombre son lo mismo que fuera de las páginas en realidad: significa que todavía tiene que escanear la página para buscar sus otras instancias. Con un esquema de PDF y Ctrl-F, esto no es una tarea tan grande como solía ser (y es una vergüenza para los fabricantes que crean archivos PDF que no se pueden buscar. Eso es poco convincente). Dicho esto, las páginas externas se controlan más rigurosamente DRC que los alias.

• (5) Los diagramas de bloques y los planos mecánicos valen la pena

El esfuerzo que dedique a transmitir su pensamiento aquí le ahorrará mucho tiempo durante la vida útil de su diseño, desde el diseño hasta la reparación. Sí, su diseñador mecánico hará el esquema oficial de la placa, pero al menos puede transmitir dónde espera que se coloquen las cosas, y por qué, haciendo estos dos tipos de diagramas.

• (6) Cuando exporte su esquema a PDF, haga que se pueda buscar.

¿Es realmente mucho pedir?

• (7) Acabo de suficiente información del componente.

Además del designador de referencia, algunos diseñadores se sienten tentados a tener todos los atributos de la pieza en el esquema. ¿Pero realmente los necesitas? No, no es así. Tolerancia, a veces. Voltaje, a veces, cuando tienes una sección que tiene un voltaje más alto. Huella – tal vez. ¿Número de pieza del fabricante? En raras ocasiones, por lo general, querrá múltiples fuentes. ¿Número corporativo AVL / MRP? No, nunca.

Todas estas otras cosas son para lo que sirve una lista de materiales.

• (7a) Piense en la generación de listas de materiales.

Dicho esto, desarrollar algún tipo de sistema de número de pieza incluso en sus primeros días le permite crear listas de materiales detalladas incluso si no tiene un sistema MRP. Cada tipo de pieza debe tener una identificación única que se establece como un atributo oculto en su esquema que corresponde a una entrada en su lista maestra de piezas (lista AVL). Usa esa identificación más adelante para fusionar la información ampliada de su lista AVL para crear la lista de materiales detallada.

Incluso más tarde, puede importar este material a un sistema MRP o PLM real, como Oracle Agile.

• (8) La potencia también es una señal !

Solía dibujar un esquema con pines de alimentación / tierra ocultos que se aliasen automáticamente a VCC o GND. Sigue siendo una opción cuando crea un símbolo en Orcad, por ejemplo. ¡No ocultes esas conexiones eléctricas! ¡Muestrales! Especialmente considerando los diseños actuales con múltiples dominios de potencia, alta densidad de potencia, enrutamiento, derivación, área de bucle, etc.

La potencia es tan importante, que si no está gastando al menos 1/3 de su tiempo en el diseño de energía, debe considerar otra línea de trabajo.

• (9) Los comentarios son sus amigos.

Resaltar elementos clave con texto puede ahorrar mucho de tiempo en depuración. Normalmente comentaré cosas que se relacionan con el software (por ejemplo, direcciones, ubicaciones de bits) y el diseño de energía (corriente típica / máxima, voltaje).

• (10) El tamaño importa.

Use 11×8.5 (tamaño A) para cosas realmente simples, 17×11 (tamaño B) para la mayoría de las otras cosas. Aumente el tamaño solo si realmente lo necesita.

17×11 (o su equivalente métrico más cercano) es un tamaño razonable para ver en una pantalla HD o para imprimir incluso a 11×8.5. Es un buen tamaño para trabajar.

Por otro lado, encuentro que no puedo obtener suficientes cosas en 11×8.5. Y por otro lado, es el otro extremo cuando he usado 23.5 x 15.2 (B escalado, no C) para un dibujo realmente complejo que se agrupa (por ejemplo, bancos DRAM): esto debe imprimirse a 17×11 para que sea razonablemente fácil de leer en copia impresa.

Como es que ya casi no imprimo nada, por lo que preocuparme por cómo sale la copia impresa es más problemático de lo que vale la mayor parte del tiempo.

• (11) Flujo de señal de izquierda a derecha, flujo de energía de arriba a abajo. Principalmente.

Este es el estándar general para facilitar la comprensión de las relaciones de los elementos. Pero a veces, dar más peso al flujo de la arquitectura que esta vieja regla produce un esquema más claro.

• (12) Organice las páginas externas / puertos en grupos verticales.

No es necesario ni útil arrastrar puertos a los bordes del esquema. Pero al menos alinéelos en columnas organizadas para que sean fáciles de escanear visualmente.