资讯详情

如何更好的设计原理图符号(转)

在我上一篇文章的评论栏中,有很多关于绘制原理图符号的讨论。理解你的原理图符号很重要。有时用计算机辅助设计(CAD)软件包中的符号可以提前完成,但大多数符号并不理想。请确保您的软件包能够轻松地创建符号,因为您可能不得不重新绘制每个单独的元件,并创建新的元件。CAD软件中包含的数万个符号只是你重新绘制它们的基础。 好的原理图应该有可预测的信号流。该流向要求输入部分位于左上,输出部分位于右下。当然,这不是铁板,但如果你想让其他工程师一眼就能理解你的原理图,遵循这个规则是非常重要的。假如我对你大喊大叫,有什么区别?这种语法结构显然很难理解,但如果我按照从右到左的顺序说,有什么区别?那你马上就能明白了。虽然很多半导体公司赚了很多钱,提供了很多支持,但他们往往专注于芯片内部,无法实现正确的原理图流向(图1)。 在这里插入图片描述 图1:目前很多公司画的原理图符号模仿元件的引脚图,而不是信号流。 图1中的六反相器U不太实用。它在符号中合成6个反相器,并在左右两侧输入输出。引脚的长度不需要那么长。U这个符号稍微好一点,输入在左边,输出在右边。像我这样的老年人不喜欢彩色背景,因为经过六次黑白复制,黄色会变成黑色,所以你什么都看不见。我创建的U3由不同元件组成(异构元件),包括6个相同的元件和表示电源与地的第7个元件。排阻RP这是一种非常愚蠢的绘画方法,当这些电阻应该在原理图的不同位置时,很容易使原理图一团糟。RP此时显示异构元件的作用。 一些半导体公司采用ANSI符号画逻辑器件显然是由缺乏线性思维分析的人发明的,而不是模拟工程师眼中的图形思维(图2)。

图2:很多工程师不喜欢ANSI/IEEE逻辑符号画法,这些符号简直是无用又有害。最好显示实际的逻辑符号。CAD软件包中附带的组件基本上是无用的。更好的方法是将组件分成两部分。更好的方法是独立提供电源,以免混淆信号流。模拟工程师最想要的是在组件中画一些可以表示其功能的图案。 对于多元件包装(如许多逻辑门),原理图符号需要分解,因为您很少在原理图的同一地方使用所有这些元件。这一原则也适用于双路或四路运输。德可用于元件符号·摩根等效符号(图3)。我非常钦佩那些能够通过布尔表达理解电路工作的工程师,但我仍然喜欢图形表达——可以想象D中的比特,或者在多路复用器中断言给定输入的引脚。 图3:早在1995年,OrCAD 9就允许用德·摩根等效符号表示(NAND)门。Altium/CircuitStudio用户可以分配不同的模式来完成相同的任务。想画一个引脚上负下正模式的运放符号,很方便。如果没有等效符号,如果想垂直翻转一个元件,也会把正电源放在下面,地面放在上面。调用绘制的德·您可以交换输入引脚,同时保持电源和地面的位置不变。另一种解决这个问题的方法是制作具有独立电源的异构元件(U6)。现在你可以垂直翻转运放,将负引脚放到上面来。 一个时代的原理图程序出现在这样一个时期:PCB大约有40个14引脚的逻辑芯片,每个芯片有去耦电容和卡缘连接器。在1985年,DOS OrCAD甚至不能画三角形。这是那个时代的局限性,也是那个时代需要担心的。当时很多公司都觉得PCB只有一个电源,即VCC(两个“C代表公共集电极,因为所有这些逻辑门都给许多晶体管的集电极送电)。因此PCB只需要VCC和地。CAD该公司的程序员甚至认为没有必要在芯片上显示电源引脚。他们只发明了零长度引脚,然后地图设计程序将所有相同名称的引脚连接在一起。程序员认为工程师使用最终生成网络表的原理图太愚蠢了。 说到地面,公共端或回流端实际上更合适,除非你的电路连接到墙上插座的地面引脚(图4)。我承认这只是个人偏好,但我喜欢晶体管和美式电源和电阻符号MOSFET上面有个圆圈MOSFETN沟或P沟的类型明确指示。 图4:地面、电源、电阻、晶体管和MOSFET等各种元件符号。 我碰到过一位教授,如果他看到你在汽车收音机原理图上有大地符号,会给你不及格的判定。无论汽车底盘是否是不同的符号,Altium叫它大地,还是你在大多数地方?PCB使用的三角符号都意味着公共端或回流端。我个人的喜好是用箭头代表电源,我从来没有遇到过喜欢的工程师R1和R2欧洲绘画的电阻,甚至Altium可变电阻符号在里面R除非它有三只脚,或者在包装上将两只脚短接在一起,否则没有意义。我也喜欢晶体管上的圆圈、短引脚、字母N或P清晰地显示MOSFET有助于显示管道类型的栅极引脚和可翻转的P通道类型,使源极位于上面,因为上面也有更多的正电源。我很欣赏Altium/CircuitStudio显示二极管。 在现代设计中,电源和地引脚的问题是,当地图包装的电源连接错误时,电路经常燃烧。经常会烧。这是一个非常严重的问题,因为你可能有多层带电源的层,然后重做PCB甚至很难重建原型。因此,我们很多人都会清楚地画出电源引脚。有三种方法可以实现像四运放这样的多元件封装(图5)。第一种方法是在每个元件上画电源引脚。第二种方法是只将电源引脚画在其中一个元件上,然后确保所有未使用的元件都放在原理图上。第三种方法是将四个运输设计成由五个元件组成的异构包装,包括四个独立运输和一个单独的电源和地引脚元件。这种方法的优点是,您可以将电源与地面元件和所有去耦电容器放在一起。缺点是你可能忘记放电源和地面元件,灾难是设备没有电源,而不是连接错误的电源。一个技巧是把电源引脚作为包装中的第一个元件,这样当你放置这个元件时,第一个就是电源。无论如何,你应该把所有的元件放在原理图中,以便给未使用的元件适当的偏置,以防止它们振荡。 图5:不要在电源和地面上使用零长引脚。相反,最好在U在每个元件上画一个电源引脚。您也可以只在包装的某个元件上画一个电源引脚,但确保所有元件都放置,这样您就不会忘记连接电源(U2)。U3包装使用单独的元件来绘制电源和地面。这样做的好处是,你可以根据电路的需要,灵活地将负引脚放在正引脚下。 十几年前Cadence的OrCAD有这些异构元件,也可以将连接器分解成几个块。这也是为了保持原理图的信号流,并确保每条线连接到正确的连接器(图6)。现在你可以确保你的原理图从左到右流动,这使得其他工程师更容易理解,五年后更容易理解。 图6:如果你将连接器只画成一个元件符号,会使得原理图很乱(a)。通过使用OrCAD异构元件中的功能,或Altium/CircuitStudio您可以分解连接器中的元件模式,使原理图的流向更清晰、更容易理解(b)。 另一个考虑是如何清楚地绘制复杂的元件,如开关电源芯片。即使您将输入移动到左边,输出移动到右边,也仍然很难理解该元件的工作原理。在这种情况下,您可以在符号框中绘制一个简单的图片来暗示该元件的功能。它不一定是数据手册中的框图,只是一个简单的表达,以提醒你和其他人这个元件在做什么。 还有其他原理图符号的做法,它们更喜欢,而不是好的设计原则。我喜欢用圆圈包围晶体管。需要重申的是,半导体工程师画的晶体管没有圆圈。我觉得圆圈很有用。同样,我喜欢在线路交叉时做一个小跳接。这就导致了另一个重要的规则:没有四向结点。我见过传真的原理图,看不出走线是否只是交叉而不是连接在一起。结果我猜错了,浪费了我一天。若所有原理图均采用跳接,则无四向结点规则并不重要。让我高兴的是,最新版本Altium/CircuitStudio可显示跳接,并可自动防止4向结点(图7)的生成。

图7:像我这样的老人喜欢在没有连接关系的情况下跳接。需要注意的是,4向结点是原理图中的禁忌。Altium/CircuitStudio有跳接选项,也有通过设置布线偏移来消除交叉结点的功能,如芯片GND连接处显示。请注意,库元件的左侧是输出,右侧是输入,与您想象的相反。 我的做法是用左边输入的规则重画元件符号(图8)。为了减少混乱,我还使用了独立的电源和地面符号,毕竟我们关心的是信号流。大多数工程师了解555定时芯片的内部功能。但如果你不知道,或者你认为阅读原理图的人不知道,你可以在元件内部画一些或所有的框图。Altium/CircuitStudio允许您把图片放在原理图符号上,所以我在网上找到了一个很好的55定时器框图。经过一些细微的调整,我把它放在原理图符号中。我必须遵循它们的引脚输出结构,所以原理图上有一些跳接(图9)。

图8:修改图7中的555定时器,将输入放在左边,输出放在右边,使原理图流向更清晰。单独的电源和地面符号消除了布线的混乱。

图9:您可以在元件内部绘制一个框图来显示其功能。它可以像显示集电极开路输出一样简单,也可以像显示开关电源芯片的内部功能一样复杂。CAD软件包允许您将图像粘贴到元件符号中。 这里有一个关键点。您可以使用整个原理图来表示组件的内部功能,或者如果您不太关心组件的内部功能,您可以希望使原理图更简单。我的想法是适当地在组件中绘制一些内容,如集电极开路输出,但重要的是保持整个原理图清晰有序,人们似乎很容易理解。 好了,就剩最后一个模拟工程师的最爱了。在大学里,John Kuras我经常开玩笑说,功率晶体管应该用更厚的线画得更大。当时我们都嗤之以鼻,但现在我真的喜欢用更大的符号来显示TO-3巨型封装晶体管(图10)。要成为模拟工程师,必须接受重要性原则,而更大的晶体管更重要,更容易画。

图10:每个人都能看到右边的晶体管是功率晶体管。 原理图符号偏好就像音乐偏好,非常个性化。这是你作为工程师的风格。像跳接和晶体管上的圆圈等事情不是很重要,而诸如输入在左边和上边、输出在右边和下边等事情则比较重要。我们都在争论如何处理既有输入又有输出的总线。我认为地符号很重要。网上有篇应用笔记,那篇笔记认为如果你根据符号建议的那样将它连接到大地,有可能烧坏二极管。 你又有怎样的想法和风格,它会帮助每个人更好地理解我们的工作吗?

源文地址https://www.ednchina.com/news/20170424schematics.html

标签: 二极管u6

锐单商城拥有海量元器件数据手册IC替代型号,打造 电子元器件IC百科大全!

锐单商城 - 一站式电子元器件采购平台