Reglas y pautas para dibujar buenos esquemas


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Hay muchos esquemas mal dibujados aquí. Algunas veces la gente ha pedido críticas sobre sus esquemas. Esta pregunta está pensada como un repositorio único sobre reglas y pautas de dibujo esquemáticas que las personas pueden señalar. La pregunta es

¿Cuáles son las reglas y pautas para dibujar buenos esquemas?

Nota: Se trata de esquemas en sí mismos, no de los circuitos que representan.

Respuestas:


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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 también es una descripción legible por máquina del circuito. Este uso es fácil de juzgar en términos absolutos. Se siguen las reglas formales apropiadas para describir el circuito y el circuito está correctamente definido o no lo está. Dado que existen reglas estrictas para eso y el resultado puede ser juzgado por la máquina, este no es el punto de la discusión aquí. Esta discusión trata sobre reglas, pautas y sugerencias de buenos esquemas para el primer propósito, que es comunicar un circuito a un humano. Lo bueno y lo malo serán juzgados aquí en ese contexto.

Dado que un esquema es comunicar información, un buen esquema lo hace de forma rápida, clara y con pocas posibilidades de malentendidos. Es necesario pero lejos de ser suficiente para que un esquema sea correcto. Si es probable que un esquema engañe a un observador humano, es un mal esquema si finalmente puede demostrar que después del descifrado debido fue correcto. El punto es la claridad . Un esquema técnicamente correcto pero ofuscado sigue siendo un mal esquema.

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

  1. Usar designadores de componentes

    Esto es bastante automático con cualquier programa de captura esquemática, 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 del circuito. Me he saltado las preguntas cuando los esquemas no tenían designadores de componentes porque no tenía ganas de molestarme con la segunda resistencia de 10 kΩ 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 despliegan los nombres y valores de las partes en función de una definición de parte genérica. Esto significa que a menudo terminan en lugares inconvenientes en el esquema cuando otras partes se colocan cerca. Arreglalo. Eso es parte del trabajo de dibujar un esquema. Algunos programas de captura esquemática hacen esto 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 de las que se dibujó originalmente. Si gira una parte de stock, mueva el texto después para que sea fácilmente legible, claramente pertenece a esa parte, y no choca con otras partes del dibujo. El texto vertical parece estúpido y hace que el esquema sea difícil de leer.

    Realizo 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 por adelantado, 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 excusas. A veces escuchamos gemidos como "Pero CircuitBarf 0.1 no me deja hacer eso" . Así que consigue algo que lo haga. Además, CircuitBarf 0.1 probablemente te permite hacerlo, solo que eras demasiado vago para leer el manual para aprender cómo y demasiado descuidado para preocuparte. Dibújalo (¡perfectamente!) En papel y escanea si es necesario. De nuevo, 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 que las cosas estén ordenadas y claras.

    No dejes que esto te pase a ti:

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

  3. Diseño básico y flujo

    En general, es bueno colocar voltajes más altos hacia la parte superior, voltajes más bajos hacia la parte inferior y flujo lógico de izquierda a derecha. Claramente, eso no es posible todo el tiempo, pero al menos un esfuerzo de nivel generalmente más alto para hacer esto iluminará en gran medida el circuito para aquellos que leen su esquema.

    Una notable excepción a esto son las señales de retroalimentación. Por su propia naturaleza, se alimentan "hacia atrás" de río abajo a río arriba, por lo que se les debe mostrar enviando información opuesta al flujo principal.

    Las conexiones de alimentación deben subir a voltajes positivos y bajar a voltajes negativos. No hagas esto:

    No había espacio para mostrar la línea bajando al suelo porque ya había otras cosas allí. Muévelo. Hiciste el desastre, puedes deshacerlo. Siempre hay una manera.

    Seguir estas reglas hace que los subcircuitos comunes se dibujen de manera similar la mayor parte del tiempo. Una vez que tenga más experiencia mirando esquemas, estos aparecerán en usted y usted lo apreciará. Si las cosas se dibujan de todas maneras, estos circuitos comunes se verán visualmente diferentes cada vez y les tomará más tiempo a los demás comprender su esquema. ¿Qué es este desastre, por ejemplo?

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

  4. Dibujar alfileres según la función

    Muestre los pines de los circuitos integrados en una posición relevante para su función, NO CÓMO SUCEDEN SALTARSE DEL CHIP. Intente colocar pines de alimentación positivos en la parte superior, pines de alimentación negativos (generalmente tierra) en la parte inferior, entradas a la izquierda y salidas a la derecha. Tenga en cuenta que esto encaja con el diseño esquemático general como se describió 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 entrar y salir según el uso e incluso pueden variar en el tiempo de ejecución. Al menos puede colocar los pines de alimentación y tierra dedicados en la parte superior e inferior, y posiblemente agrupar los pines estrechamente relacionados con funciones dedicadas, como conexiones de controlador de cristal.

    Los circuitos integrados con pines en orden físico son difíciles de entender. Algunas personas usan la excusa de que esto ayuda a depurar, pero con un poco de pensamiento, puede ver que eso no es cierto. Cuando quieres mirar algo con alcance, 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 mirar todos los pines, pero la primera pregunta es mucho más común.

    Los diseños de orden físico de pines ofuscan el circuito y dificultan la depuración. No lo hagas

  5. Conexiones directas, dentro de lo razonable

    Pase algo de tiempo con la colocación reduciendo los cruces de alambre 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 aéreos" cuidadosamente seleccionados.

    Es imposible llegar a una regla universal aquí, pero si constantemente piensa en la persona mítica que mira por encima del hombro tratando de entender el circuito a partir del esquema que está dibujando, probablemente lo haga bien. Debería intentar ayudar a las personas a comprender el circuito fácilmente, no hacer que lo descubran a pesar del esquema.

  6. Diseño para papel de tamaño normal.

    Los días en que los ingenieros eléctricos tenían mesas de dibujo y se preparaban para trabajar con dibujos en tamaño D han quedado atrás. La mayoría de las personas solo tienen acceso a impresoras normales de tamaño de página, 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 son más o menos lo que puedes sostener fácilmente frente a ti o colocar en tu escritorio. Hay una razón por la cual este tamaño evolucionó como estándar. Manejar papel más grande es una molestia. No hay espacio en el escritorio, termina solapando el teclado, empuja las 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 desplazar una página con esa resolución para ver los detalles necesarios es molesto.

    Si eso significa usar más páginas, adelante. Puede pasar las páginas de un lado a otro con solo presionar un botón en Acrobat Reader. Pasar páginas es preferible a desplazar un dibujo grande o tratar con papel descomunal. También encuentro que una página normal con detalles razonables es de buen tamaño para mostrar un subcircuito. Piense en páginas en esquemas como párrafos en una narración. Romper 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 alimentación, las conexiones inmediatas del microcontrolador, las entradas analógicas, las salidas de alimentación del variador de puente H, la interfaz de Ethernet, etc. Es realmente útil dividir el esquema de esta manera, incluso si hubiera nada que ver con el tamaño del dibujo.

    Aquí hay una pequeña sección de un esquema que recibí. Esto es de una captura de pantalla que muestra una sola página del esquema maximizado 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 utilicé más tiempo y, por lo tanto, le cobré más dinero al cliente que si hubiera sido más fácil trabajar con el esquema. Si esto fuera de alguien que busca ayuda gratuita como en este sitio web, habría pensado en atornillar esto y responder a la pregunta de otra persona.

  7. Etiquetar redes clave

    Los programas de captura esquemática generalmente le permiten dar a las redes nombres muy legibles. Es probable que todas las redes tengan nombres dentro del software, solo que por defecto tienen algunos gobbledygook a menos que los establezca explícitamente.

    Si una red se divide en segmentos visualmente desconectados, entonces absolutamente debe informar a las personas que las dos redes aparentemente desconectadas son realmente lo mismo. Los diferentes paquetes tienen diferentes formas integradas para mostrar eso. Use 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 aéreos" en un esquema. Si su software lo admite y cree que ayuda con claridad, utilice todos los 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 todo genial, pero etiquete cualquier red de todos modos.

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

    Otra buena razón para los nombres netos son los comentarios cortos. 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 una aclaración, y agregar nombres dañaría más debido al desorden de lo que iluminarían. Nuevamente, todo el punto es la claridad. Muestre un nombre neto significativo cuando ayude a comprender el circuito, y no lo haga 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. Nuevamente, el punto es sobre la claridad. Sin nombres no hay información, pero muchos nombres largos son desorden, lo que disminuye la claridad. En algún punto intermedio hay una buena compensación. No se vuelva tonto y escriba "Reloj de 8 MHz en mi PIC", cuando simplemente "CLOCK", "CLK" u "8MHZ" transmitan la misma información.

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

  9. Nombres de símbolos en mayúscula

    Use mayúsculas para nombres de red y nombres de pin. Los nombres de pin casi siempre se muestran en mayúscula en hojas de datos y esquemas. Varios programas esquemáticos, incluido Eagle, ni siquiera permiten nombres en minúsculas. Una ventaja de esto, que también es útil cuando los nombres no son demasiado largos, es que se destacan en el texto normal. Si escribe comentarios reales en el esquema, escríbalos siempre en mayúsculas, pero asegúrese de escribir en mayúsculas los nombres de los símbolos para dejar en claro que son nombres de símbolos y no parte de su narrativa. Por ejemplo, "La señal de entrada TEST1 se pone alta para encender Q1, lo que restablece el procesador al hacer que MCLR esté bajo". . 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 utilizando en la descripción.

  10. Mostrar tapas de desacoplamiento por 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 se muestra la intención de cada límite. 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 realmente termine donde estaba previsto cuando se realiza el diseño.

  11. Los puntos se conectan, las cruces no

    Dibuja un punto en cada cruce. Esa es la convención. No seas perezoso Cualquier software competente aplicará 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 tonto o no. Asi es como se hace.

    Más o menos relacionado, trate de mantener los cruces a Ts, no cruces de 4 vías. Esta no es una regla tan difícil, pero suceden cosas. Con dos líneas cruzadas, una vertical y la 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 de forma rutinaria o se reproducían ópticamente de otro modo, los puntos de unión podían desaparecer después de unas pocas 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 una mala idea tener mucho cuidado. La forma de hacerlo es nunca tener un cruce de 4 vías.

    Si dos líneas se cruzan, entonces nunca están conectadas, incluso si después de algunos artefactos de reproducción o compresión parece que quizás haya un punto allí. Lo ideal sería que las conexiones o los cruces no fueran ambiguos sin los puntos de unión, pero en realidad, desea tener la menor posibilidad de malentendido posible. Haga todas las uniones Ts con puntos y, por lo tanto, todas las líneas de cruce son redes diferentes sin puntos.

Mire hacia atrás y podrá ver que el objetivo de todas estas reglas es hacer que sea lo más fácil posible para que otra persona entienda el circuito desde el esquema y maximizar la posibilidad de que la comprensión sea correcta.

  • Los buenos esquemas te muestran el circuito. Los malos esquemas te hacen descifrarlos.

Hay otro punto humano en esto también. Un esquema descuidado muestra falta de atención a los detalles y es irritante e insultante para cualquiera a quien le pidas que lo vea. Piénsalo. Dice a los demás "Tu agravación con este esquema no vale mi tiempo para limpiarlo", que básicamente dice "Soy más importante que tú" . Eso no es algo inteligente para decir en muchos casos, como cuando solicita ayuda gratuita aquí, mostrando su esquema a un cliente, maestro, etc.

La pulcritud y la presentación cuentan. Mucho. Usted es juzgado por la calidad de su presentación cada vez que presenta algo, ya sea que piense que así debe ser o no. En la mayoría de los casos, las personas tampoco se molestarán en decírtelo. Simplemente responderán una pregunta diferente, no buscarán algunos puntos buenos que puedan hacer que el grado sea más alto, o contraten a alguien más, etc. , lo primero que van a pensar es "Qué idiota" . Todo lo demás que piensen de ti y tu trabajo estará coloreado por esa impresión inicial. No seas ese perdedor.


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Mis diez centavos: aunque me encanta usar el color para desambiguar en la pantalla, prefiero la apariencia de los esquemas monocromáticos en la impresión (o PDF). Las convenciones y la estética evolucionaron para el trabajo monocromático, y no todos tienen acceso a una impresora / fotocopiadora a color, por lo que se puede perder información en 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 LED de estado codificadas por color. Así que me he vuelto muy sensible a esto).
Alexios

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Tal vez sea por mi experiencia en programación, pero encuentro que a menudo prefiero los "cables aéreos" 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 RX / TX de datos en el chip FTDI. Un vistazo al chip FTDI puede confirmar eso. Luego puedo verificar 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 que los datos sean transmitido a otra parte).
supercat

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@supercat: el problema con los cables aéreos es que, aunque parezca evidente a dónde van, nunca puedes estar seguro (sin una búsqueda exhaustiva) de que has encontrado donde quiera que vayan. Para su ejemplo "DATA_TO_FTDI", ¿qué pasa si hay un LED de actividad en serie en ese bus? ¿U otro dispositivo que comparte la interfaz en serie? Nunca puedo estar seguro sin mirar manualmente CADA etiqueta de red en todo el esquema.
Connor Wolf

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Si bien los cables aéreos pueden funcionar bien en proyectos simples, tan pronto como tenga más de unos pocos circuitos integrados o su esquema crezca a más de una página, se desmorona por completo. Además, es un veneno absoluto en cualquier entorno en el que haya varias personas trabajando con los esquemas. La analogía entre los cables aéreos y GOTO es muy adecuada. Ambos te permiten hacer atajos, y ambos hacen que el sistema resultante sea MUCHO más difícil de mantener.
Connor Wolf

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Los esquemas de TIA que se encuentran en atariage.com/2600/archives/schematics_tia/index.html hacen un uso intensivo de los cables de aire, pero no puedo imaginar que dibujar todas las conexiones "cableadas por aire" los aclare. Incluso sin sistemas automatizados para encontrar conexiones de red, no puedo imaginar que dibujar todas las conexiones a HΦ1 / HΦ2, o D0-D7, o las decodificaciones de dirección de escritura desde la parte inferior de la página 2, etc. más claro En realidad, estoy bastante impresionado con esos esquemas; de hecho, son mejores que muchos más nuevos.
supercat

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

2. Indique la dirección UART Dado que las líneas UART no siempre están claras en qué dirección fluyen, agregue una pequeña flecha al lado de cada línea para mostrar la dirección.

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

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


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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. Extiéndalo de izquierda a derecha para que se lea como inglés.

Qué: en el título, indique qué es el módulo. Para los casos en que hay varios bloques de E / S (es decir, UART y USB), etiquételos como tales 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 IC. Esto actuará como una referencia más rápida al diseñar el tablero que al consultar alguna otra documentación.

Cuándo: ¿hay alguna consideración de temporización como la secuencia de la fuente de alimentación o los circuitos de falla de energía? Coloque estos requisitos no solo en un documento de diseño sino también en texto libre en la página del módulo pertinente.

Por qué y cómo: 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.
si. Teoría de la operación
c. Justificación de por qué se adoptó el enfoque en lugar de otros. Esto es crucial, ya que sirve como una historia para el circuito en el futuro cuando usted (u otra persona) hereda / aplica el diseño para tener en cuenta las mismas decisiones que el diseñador original.
re. Consideraciones de diseño
e. Referencias a otra documentación.
F. Cálculos de disipación de potencia: pruebe no solo que funciona, sino que la disipación de potencia calculada para todos los componentes es en cierto grado menor que la clasificación del componente Y a todas las temperaturas operativas.

3. Estilo Esto depende de usted 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 los componentes de conteo de pines grandes (es decir, un microcontrolador) en símbolos discretos significativos. Esto lleva algo de tiempo, pero vale la pena la legibilidad.

La modularización también le permite "arrancar una página" y reutilizarla en otros diseños.

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

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

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


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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 pin en el símbolo esquemático.

Por qué reordenar los pines Hace un esquema estéticamente más agradable que puede ser más fácil de interpretar dependiendo de cómo se coloquen los pines.

¿Por qué no reordenar los pines? Está pidiendo problemas, punto. En la hoja de datos, los pines se proporcionan como están en el chip físico, por lo que crea una fuente de error importante si comienza a reorganizarlos. No solo hace que la creación de prototipos sea más difícil, sino que también está invitando a errores en el pinout físico. En una revisión de diseño, se comparan los pinouts y si son mezquinos, es fácil confundirse.

Otro comentario sobre "cables aéreos" Simplemente no lo hagas. En su lugar, use puertos que requieran que haga una conexión explícita entre dos redes en hojas esquemáticas iguales o separadas. Si permite que las redes se conecten sin puertos / fuera de las páginas, abre una enorme lata de gusanos, ya que las redes aparentemente no relacionadas pueden tener un diseño corto.

No empaques demasiadas cosas en una página. La gente puede comenzar a quejarse si tu esquema es de treinta páginas, pero la alternativa es que las ratas aniden el cableado confuso entre las partes. Divide el esquema en bloques lógicos de circuitos y pégalos en páginas separadas según sea necesario.

Deje suficiente espacio entre los pines Muchos símbolos esquemáticos prefabricados empaquetan los pines del dispositivo con la mayor precisión 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" hacia los pines apretados. Debe dejar suficiente espacio para poder agregar resistencias en serie escalonadas.

Designadores de referencia Obviamente, debe tener designadores de referencia en el esquema y el diseño. Para cualquier cosa más compleja, estos deben ser ordenados. Hay dos enfoques para ello.

  1. Puede pedirle al programa de captura esquemática que los etiquete para que cada página tenga su propio prefijo. De esta manera, es fácil encontrar cualquier parte dada en la lista de materiales desde el esquema. Y también 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 parte en el diseño puede ser difícil.

  2. Puede pedirle al programa de diseño que las etiquete. De esta manera, tendrá referencias ordenadas en la PCB, lo que hace que sea mucho más fácil localizar la resistencia R347. Preferiblemente en un PCB más grande, esto debería acordonarse en cuadrantes (sextantes, octantes ...). La desventaja es que no es obvio dónde está la parte en el esquema. Simplemente no puede ganar aquí, ya sea el esquema es más fácil de leer o el diseño lo es.


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Simplemente no estoy de acuerdo con el pedido de pin. Los esquemas no necesariamente tienen que ver con el diseño físico del chip. Por ejemplo, los amplificadores operacionales deberían verse como amplificadores operacionales en un esquema. Un amplificador operacional cuádruple no debería parecerse NADA al chip. Además, cuando se trata con recuentos complicados de pines altos, las puertas deben dividirse en unidades funcionales.
Scott Seidman

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Buenos puntos, pero estoy de acuerdo con Scott en que evitar reordenar los pines no tiene sentido. Con chips pequeños, claro, pero los esquemas son 100% menos confusos si en lugar de tener cables entrecruzados por todas partes, reordena los pines en un chip y simplemente 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 estar jugando con el tablero para empezar. Su punto de amplificador operacional también es muy válido.
I. Wolfe

1
Opamps es un caso especial, estoy seguro de que estará de acuerdo, similar a los transistores, etc. Si termina con un respin porque su reorganización de pines esquemáticos condujo a una huella inválida, no hizo exactamente ningún favor.
Barleyman

Las huellas deben compararse con la hoja de datos. Símbolos también. Esa es la única referencia que cuenta. No tiene sentido usar un símbolo auto-dibujado como referencia para la huella. Claro que debería haber una verificación de consistencia entre los dos, pero cualquier software decente lo hará y le mostrará pines desconectados a cada lado.
cx05

1
Responde en un hilo más nuevo. A su punto, @ScottSeidman.
Nick Alexeev

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

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

Identificar los bloques de circuitos según las funciones. Incluso si es un circuito complejo, puede identificarlos como la 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 en la sección de potencia en forma 1xx como Q100, R101, R103, C100, D100, D106.

Ventaja

  • 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 componentes nuevos a una sección más adelante. 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. ingrese la descripción de la imagen aquí

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


1

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 frente a 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, por ejemplo, dibuje el orden del pin no de acuerdo con lo que otra persona hace en la hoja de datos, sino como realmente es. También considere dejar un poco más de espacio alrededor de elementos grandes, como dispositivos de alimentación, por ejemplo, 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 nombre, lo que también ayuda a evitar tener muchos cruces. Por otro lado, si nadie puede evitar el cruce de líneas sensibles, dibuje el esquema para que se convierta en una guía para un buen diseño, por ejemplo
Para los circuitos integrados digitales, tiendo a usar enrutadores automáticos y mantener el orden funcional. Otro tema controvertido podría ser cómo dibujar un amplificador diferencial y, por ejemplo, un amplificador multietapa, como si dibujáramos cada etapa de la manera habitual y luego cableáramos a la siguiente etapa (que a menudo termina en muchos cruces), o realmente deberíamos dibujar el diff pares de forma simétrica (a menudo se hace en viejos esquemas osci de Tectronics)? Aquí también depende del propósito y de cuán crítico es realmente mantener la simetría. En los circuitos de RF, que a menudo no tienen tantos elementos, prefiero volver a dibujar muy cerca del diseño.


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Un poco mas:

  • (1) Dibuje en la 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.

Dibujar circuitos integrados y pequeños componentes con los pines en orden ayuda a transmitir su intención de diseño y facilita la depuración. Esto se duplica para los 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 diseñado en años.

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

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

Históricamente, los símbolos multiparte para elementos como amplificadores operacionales 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 lo presione.

Los alias con nombre son los mismos que fuera de las páginas: significa que aún debe escanear la página para buscar otras instancias. Con un esquema de PDF y Ctrl-F, esto no es una tarea tan grande como solía ser (y es una pena para los fabricantes que hacen PDF que no se pueden buscar. Eso es poco convincente). Dicho esto, las páginas externas son verificadas más rigurosamente RDC que los alias.

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

El esfuerzo que dedica a transmitir su pensamiento aquí le ahorrará mucho tiempo durante la vida de su diseño, desde el diseño hasta la reparación. Sí, su diseñador mecánico hará el esquema del tablero 'oficial', 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 demasiado pedir?

  • (7) Tener suficiente información de componentes.

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

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

  • (7a) Piense en la generación BOM.

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 parte debe tener una ID única que se establece como un atributo oculto en su esquema que corresponde a una entrada en su lista de partes maestra (lista AVL). Luego, usa esa ID para fusionar la información expandida de su lista AVL para crear La lista de materiales detallada.

Incluso más tarde, puede importar estas cosas en un sistema MRP o PLM real como Oracle Agile.

  • (8) ¡El poder también es una señal!

Solía ​​ser que dibujarías un esquema con pines de alimentación / tierra 'ocultos' que se aliasen automáticamente a VCC o GND. Todavía es una opción cuando crea un símbolo en Orcad, por ejemplo. ¡No escondas esas conexiones de energía! ¡Muestrales! Especialmente considerando los diseños actuales con múltiples dominios de potencia, alta densidad de potencia, enrutamiento, derivación, área de bucle, etc.

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

  • (9) Los comentarios son tus amigos.

Resaltar elementos clave con texto puede ahorrar mucho tiempo en la depuración. Normalmente comentaré cosas relacionadas con el software (p. Ej., Direcciones, ubicaciones de bits) y diseño de potencia (corriente típica / máxima, voltaje).

  • (10) El tamaño importa.

Use 11x8.5 (tamaño A) para cosas realmente simples, 17x11 (tamaño B) para la mayoría de las otras cosas. Vaya más grande solo si realmente lo necesita.

17x11 (o su equivalente métrico más cercano) es un tamaño razonable para ver en una pantalla HD o para imprimir incluso a 11x8.5. Es un buen tamaño ideal para trabajar.

Por otro lado, encuentro que no puedo obtener suficientes cosas en 11x8.5. Y, por otro lado, el otro extremo es cuando utilicé 23.5 x 15.2 (escala B, no C) para un dibujo realmente complejo que agrupa (por ejemplo, bancos DRAM): esto debe imprimirse a 17x11 ser razonablemente fácil de leer en copia impresa.

Como es así, raramente imprimo algo más, por lo que preocuparme por la forma en que sale la copia impresa es más problemático de lo que vale la mayor parte del tiempo.

  • (11) Flujo de señal izquierda-derecha, flujo de potencia 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 fuera de páginas / puertos en grupos verticales.

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