Como projetar um esquema de PCB: Um guia passo a passo

Esquema PCB: O que é? Por que isso é importante?

UMA projeto de placa de circuito impresso começa com um diagrama esquemático de PCB. Este layout esquemático de PCB representa visualmente o circuito eletrônico como um gráfico, usando símbolos para representar componentes e linhas para mostrar suas conexões elétricas. Tipicamente, o esquema da PCB é desenvolvido antes do layout físico da placa. Depois que o esquema da placa de circuito for verificado para corresponder ao projeto pretendido e às especificações do projeto, o trabalho no layout e fabricação da PCB pode prosseguir. Um esquema de PCB permite que um engenheiro compreenda como os vários componentes se interconectam e suas funcionalidades específicas. Este conhecimento é vital ao reparar ou reproduzir uma placa de circuito impresso. O guia a seguir explica o processo passo a passo de projeto de esquemas de placas PCB. Vamos continuar lendo.

Como projetar um esquema de PCB?

Degrau 1: Definir tamanho da página

Avalie antecipadamente o tamanho e a complexidade do esquemático projetado ao selecionar as dimensões da página. Além do padrão A4, maior A3, e folhas A2 acomodam circuitos substanciais que abrangem centenas de componentes em hierarquias complexas de várias páginas. Se contiver um circuito simples, páginas compactas A5 ou A6 podem ser suficientes.

Degrau 2: Nomear páginas

Configurar nomes/números de páginas de listagem de folha de rosto para navegação. Empregue agrupamento intuitivo alocando nomes básicos orientados a funções – “Fonte de energia”, “Configuração do microcontrolador”, “Interface de Sensores” etc. alternativamente, categorizar por estágios no fluxo de dados – “Entradas”, "Em processamento", “Saídas”. Siga a sequência alfanumérica padrão e evite grandes espaços entre os números das páginas para anexos.

Degrau 3: Estabelecendo diretrizes de grade

Embora não seja uma demanda imediata dos designers, configurar uma grade serve como referência necessária para a ferramenta. Uma grade facilita a referência precisa de componentes e suas conexões. Garante que os elementos do circuito aderem à rede, permitindo uma sondagem de rede contínua durante a inspeção.

Degrau 4: Barra de título da página

Situado na parte inferior da página do esquema, o rodapé contém detalhes abrangentes. Abrange as dimensões da página, classificações do conselho, históricos de revisão, nome/função do circuito, marcas de direitos autorais, e assim por diante.

Degrau 5: Adicione notas de apoio

Os designers têm a tarefa de documentar notas essenciais do circuito. Estas notas podem ser redigidas em documentos separados ou em páginas ao lado dos desenhos esquemáticos. Especialmente para designs complexos, as anotações geralmente são detalhadas em páginas separadas, cobrindo aspectos como estados de jumpers e restrições de layout de PCB.

Degrau 6: Acompanhe o histórico de revisões
Acompanhar revisões envolve documentar alterações feitas no projeto. Inclui datas de modificações, descrições de mudanças, contribuidores’ e revisores’ nomes, bem como comentários de revisão. Esse log normalmente reside na página principal ou final do layout esquemático.

Degrau 7: Diretório esquemático de documentos
O diretório serve como um catálogo de tópicos dentro da documentação esquemática. Auxilia significativamente os projetistas na localização de módulos específicos em projetos complexos. Para designs menores e mais simples, esta etapa pode ser omitida se considerada desnecessária.

Degrau 8: Desenhar diagrama de blocos

Desenvolva um diagrama de blocos abrangendo os principais módulos – processadores, unidades de memória, periféricos, interfaces externas e outros subsistemas principais. Denotam conexões cruciais e fluxos de dados no nível de abstração de bloco.

Degrau 9: Design de diagrama esquemático em camadas

Nos casos em que o Empilhamento de PCB é complexo com vários módulos, adotar uma estrutura esquemática em camadas mostra-se mais eficaz. Esta representação hierárquica ilustra visualmente o fluxo de sinal entre os módulos. Clicar em um módulo fornece uma visão detalhada de seus detalhes.

Degrau 10: Referência de componente
Esta tabela de referência lista componentes eletrônicos padrão juntamente com seus indicadores de referência designados usados ​​em diagramas esquemáticos. Indicadores aderem IEEE critério, enfatizando o uso de letras maiúsculas para nomenclatura de componentes específicos.

Leitura adicional- Componentes da placa de circuito: Um Guia Abrangente

Degrau 11: Geração simbólica
Os esquemas abrangem vários elementos, como ativos, passiva, e conectores, incorporando componentes como transistores, diodos, portas lógicas, CIs de processador, FPGAs, e amplificadores operacionais. Dispositivos passivos como capacitores, indutores, e transformadores estão incluídos. Embora a criação de novos componentes seja desencorajada, a menos que esteja ausente da biblioteca padrão, a adesão aos padrões IEEE para criação de símbolos é crucial.

Degrau 12: Configuração do amplificador operacional

Aderir aos padrões IEEE ao criar símbolos é vital, especialmente para amplificadores operacionais. Simplificando o processo de desenho, os designers geralmente seguem configurações padrão, colocando os pinos de entrada à esquerda e os pinos de saída à direita, com pinos de alimentação e aterramento posicionados verticalmente. Garantir o alinhamento com as planilhas de dados do fabricante é crucial ao alterar a orientação ou as conexões dos símbolos.

Degrau 13: Notação esquemática heterogênea
Componentes como PGAF, unidades de memória, e microprocessadores, caracterizado por vários pinos (dados, entrada/saída, endereço, ao controle, e linhas de energia), necessitam de notação distinta para cada subcomponente dentro de um único pacote para manter a clareza.

Degrau 14: Conexões de rede
A clareza na compreensão do circuito é alcançada marcando adequadamente os pontos de interseção onde os fios compartilham conexões elétricas. Simplificar diagramas esquemáticos envolve representar circuitos integrados (IC) símbolos comuns em vez de desenhar redes excessivamente. Enfatizar conexões pino a pino organizadas entre dispositivos com nomes correspondentes melhora a legibilidade.

Degrau 15: Posicionamento estratégico de componentes

A colocação cuidadosa de elementos dentro do esquema impacta significativamente a lista de materiais subsequente e a criação do pacote IC.

Degrau 16: Verificação de regras de design
Utilizando verificação de regras de design (RDC) dentro do CAD garante a integridade lógica e física do projeto, avaliando a conformidade com as regras de design habilitadas durante o planejamento.

Degrau 17: Verificação de tabela líquida
Conclusão do projeto pós-esquemático, gerar a netlist é crucial para importação de layout. Este processo produz textos legíveis por máquina (.mnl) e legível por humanos (.TXT) arquivos exibindo conexões elétricas. A verificação manual das redes é recomendada para evitar erros de projeto.

Degrau 18: Conta of mmaterial
Ferramentas CAD modernas oferecem um recurso de criação de BOM, depende dos projetistas inserirem todos os dados necessários durante a criação ou importação da peça. A lista técnica inclui informações vitais, como números de peças de fabricação (MPN), Detalhes de embalagem, nomes de fornecedores, ou números de peça do fornecedor, essencial para uma documentação precisa.

Degrau 19: Lista esquemática
Muitas vezes esquecido, mas crítico, a lista esquemática lógica serve como uma ferramenta organizacional crucial com base em experiências anteriores de design. Listas de verificação minimizam erros em diagramas, garantindo esquemas livres de erros que facilitam o trabalho do designer de layout.

Conclusão

Este guia apresenta um resumo completo da criação de esquemas de placas de circuito. Seja iniciando em esquemas ou procurando obter conhecimento avançado, este guia completo pretende ser uma referência valiosa para a criação de produtos de alta qualidade, esquemas eficazes de placas de circuito impresso em todas as etapas, desde a concepção até a finalização. Por favor Contate-Nos se você tiver alguma outra dúvida.