什么是原理(lǐ)图捕捉？

2021-07-22

什么是原理(lǐ)图捕捉？

简而言之，原理(lǐ)图捕获是将纸质设计转换為(wèi)電(diàn)路仿真或 PCB 设计包等软件工具可(kě)以处理(lǐ)的電(diàn)子表示的过程。

基本原则

電(diàn)路图基本上是部件列表以及这些部件连接之间的链接。这些可(kě)以是電(diàn)子元件，从简单的電(diàn)阻器到复杂的集成電(diàn)路芯片或 FPGA，也可(kě)以是机械元件，例如连接器、拨号盘或开关。
原理(lǐ)图捕获过程需要包括工作所需的電(diàn)路设计中的所有(yǒu)内容，包括与其环境的電(diàn)气连接。因此，对细节的关注至关重要；当事情没有(yǒu)按预期工作时，電(diàn)路设计中的任何遗漏都会导致令人头疼的问题，并且可(kě)能(néng)会导致诊断和纠正措施的成本高昂。
原理(lǐ)图捕获过程的输出一般采用(yòng)网表的形式 可(kě)以导入到其他(tā)软件工具中，例如仿真程序或 PCB 设计包。

经验法则

创建原理(lǐ)图时，一些提示可(kě)以节省时间并防止出现问题。

信号流应该总是从左到右，从输入到输出。同样，電(diàn)源应该从上到下供電(diàn)。这种约定确保任何人在查看原理(lǐ)图时都会立即了解信号从哪里传入和传出，以及哪些線(xiàn)路承载信号，哪些線(xiàn)路承载電(diàn)力。

所有(yǒu)标签都应遵循一致的命名约定，以帮助读者理(lǐ)解和突出潜在问题。例如，标记為(wèi)電(diàn)源線(xiàn)但定位為(wèi)信号線(xiàn)的连接将立即脱颖而出，从而节省在设计或制造过程中进一步解决问题的时间。

線(xiàn)不应在可(kě)能(néng)的情况下交叉或汇合，以避免混淆線(xiàn)之间是否存在连接。使用(yòng)通用(yòng)符号进行電(diàn)源连接可(kě)以减少線(xiàn)路数量并使原理(lǐ)图更清晰。如果确实需要交叉線(xiàn)，请向读者说明情况确实如此。如果行连接，则限制為(wèi)最多(duō)三行。三个以上的酸橙同时相遇可(kě)能(néng)会被误认為(wèi)是越界。

如果原理(lǐ)图太大以至于它覆盖了多(duō)个页面，请将组件分(fēn)开，以便每个页面都有(yǒu)完整的功能(néng)块，而不是在页面之间随机放置这些块。页面之间的線(xiàn)条流动的连接应该是可(kě)识别的。

不要忘记不属于功能(néng)设计的组件：去耦電(diàn)容器、線(xiàn)路滤波器、防雷装置。设备在现实世界中运行所需的大量组件不是其基本功能(néng)的一部分(fēn)。但是，忘记在原理(lǐ)图捕获中包含这些会使仿真结果无效，并且如果它们没有(yǒu)包含在 PCB 布局设计中，则会导致严重的问题。

最后，如果原理(lǐ)图的任何方面不清楚，请添加说明。然后，当您从对電(diàn)路的思考中抽身而出并且不记得当时所做的一些设计决定后，当您回顾原理(lǐ)图时，您会感謝(xiè)自己。

電(diàn)路仿真

仿真工具可(kě)用(yòng)于进行原理(lǐ)图设计、模拟输入和监控理(lǐ)论输出。这些工具允许设计人员在所有(yǒu)可(kě)能(néng)的输入条件下测试電(diàn)路设计，验证電(diàn)路按预期运行，并根据其实现的设备的总體(tǐ)要求验证電(diàn)路。

原理(lǐ)图中包含的每个组件和输入信号都需要定义其工作参数和性能(néng)特征。尽管标准组件的详细信息通常在数据库中可(kě)用(yòng)，但定制或不寻常的组件可(kě)能(néng)需要定义和输入此信息。请记住，模拟只会与其使用(yòng)的数据一样好。任何错误，无论多(duō)么小(xiǎo)，都可(kě)能(néng)导致误导或不具代表性的结果，这些结果只有(yǒu)在组装设备运行时才会变得明显。

要记住的重要一点是，仿真工具会告诉您電(diàn)路在完美条件下会做什么。因此，除非添加到模型中，否则他(tā)们不会考虑真实世界的影响，例如由于阻抗或辐射噪声的产生而导致的走線(xiàn)损耗。此外，它不会考虑接收到的辐射或传导噪声发射的干扰、信号線(xiàn)之间的串扰和其他(tā)间接影响。

优秀的设计人员会调查他(tā)们的電(diàn)路设计对这些因素的敏感性，并将这些因素作為(wèi)约束输入到 PCB 设计中，这些约束转化為(wèi)走線(xiàn)最小(xiǎo)宽度和最大長(cháng)度参数、走線(xiàn)间隔约束和屏蔽/屏蔽要求。

印刷電(diàn)路板设计

各种工具将自动将原理(lǐ)图设计转换為(wèi) PCB 布局，优化部件定位和走線(xiàn)，以最大限度地提高性能(néng)并满足任何指定的约束条件。但是，在承诺制造電(diàn)路板之前，请務(wù)必仔细检查原理(lǐ)图设计。大多(duō)数软件包都包含可(kě)以发现错误的规则检查，但这些不能(néng)替代人工审查。

去耦電(diàn)容离元件太遠(yuǎn)等简单问题可(kě)能(néng)会逃避自动检查，这就是需要保持警惕的原因。如果 PCB 不工作，任何错误，无论多(duō)么细微，都可(kě)能(néng)导致时间和金钱的浪费。通过钻孔和在旁路迹線(xiàn)上添加布線(xiàn)来解决小(xiǎo)问题对于一次性原型制作可(kě)能(néng)是令人满意的，但对于大规模生产来说它们并不理(lǐ)想。

总之

回答(dá)“什么是示意图捕获？”的问题。这个过程允许设计人员模拟他(tā)们的電(diàn)路以验证他(tā)们的设计，然后以最少的努力创建最佳的 PCB 布局。但是，在流程的每个步骤中，设计人员都需要进行仔细检查，以防止错误影响后续步骤。仿真工具和 PCB 设计包可(kě)以获取原理(lǐ)图，让设计人员的工作更轻松。尽管如此，它们从来都不是完美的，设计师不应该在没有(yǒu)彻底审查的情况下依赖工具的输出。