畫(huà)好原理圖的幾個(gè)技巧

很多時(shí)候原理圖不僅僅是給自己看的，也會(huì )給其它人看，如果可讀性差，會(huì )帶來(lái)一系列溝通問(wèn)題。

所以，要養成良好習慣，做個(gè)規范的原理圖。此外，一個(gè)優(yōu)秀的原理圖，還會(huì )考慮可測試性、可維修性、BOM表歸一化等。

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分模塊

如上圖所示，用線(xiàn)把整張原理圖劃分好區域，和各個(gè)區域寫(xiě)上功能說(shuō)明，如：電源、STM32等。

這樣讓人更清晰、更快速地理解整個(gè)原理圖，調試、維修的時(shí)候也很容易根據問(wèn)題來(lái)查找電路。

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標注關(guān)鍵參數

如上圖，標注了最大輸出電流，這樣可以方便別人修改電路的時(shí)候，知道電源能不能帶得起負載。

也可以寫(xiě)其它參數，如：輸入電壓范圍，適用的溫度范圍，甚至是數字電路中的真值表等。

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電阻/電容/電感/磁珠的注釋

（1）電阻

如上圖所示，每個(gè)電阻都寫(xiě)上阻值、精度。針對大功率電阻，也可以寫(xiě)上功率，要視具體情況靈活變通。

一般對于開(kāi)關(guān)電源上的采樣電阻以及運放電路上的電阻得用1%精度，上下拉電阻可以使用5%精度。

注意：這里的阻值不建議寫(xiě)成102，要直接寫(xiě)成1K。盡量不要讓別人去做這個(gè)換算，或者人家也不會(huì )算。

（2）電容

如上圖所示，每個(gè)電容都寫(xiě)上了容值和耐壓。針對高精度電容，也可以寫(xiě)上精度，或者是材質(zhì)。

如：瓷片電容的材質(zhì)有X7R、Y5V、NP0等。

注意：這里的容值不建議寫(xiě)成105，要直接寫(xiě)成1uF。

（3）電感

如上圖所示，每個(gè)電感都寫(xiě)上電感值和飽和電流。

（4）磁珠

如上圖所示，每個(gè)磁珠都寫(xiě)上阻值和對應的頻率。

（5）其它元件

其它元件也是和電阻、電容等類(lèi)似，如：晶振8MHz 50ppm等，要舉一反三。

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可維修性

如上圖所示，增加L1電感，以便維修時(shí)可以斷開(kāi)，更容易排查故障。這里可以使用電感、磁珠或者0R電阻，視具體情況而定。

但是也有特殊情況，如果負載特別大，需要的串入的元件功率很大，成本增加太多，也是劃不來(lái)的，這時(shí)，可以不加。

如果后面接的是QFP64封裝之類(lèi)芯片，功率又比較小，可以串入元件，因為QFP焊接不良的情況會(huì )比較多。

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BOM表歸一化

BOM表就是物料清單，盡量讓物料的種類(lèi)少一些，可以讓采購員減少工作量，也會(huì )在生產(chǎn)上減少很多問(wèn)題。

這里有兩個(gè)上拉電阻，一個(gè)4.7K，一個(gè)10K，如果這個(gè)阻值影響不大的話(huà)，可以把它們都合并為10K。

去耦電容也是雷同的操作，要舉一反三。

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電源和地的符號

如上圖所示。對于雙電源系統來(lái)說(shuō)，要在電源符號上寫(xiě)上正負號，單電源系統可以只寫(xiě)正號。

但是千萬(wàn)不要用VCC，不然別人看的時(shí)候還要觀(guān)察一下是幾V供電的。

如上圖所示，只有一個(gè)地平面，則用GND。有數字地和模擬地，則用AGND、DGND。

也有一些系統還有視頻地、音頻地等，也要用不同的符號。

注意：不要把GND這些網(wǎng)絡(luò )名給隱藏掉了，會(huì )容易出問(wèn)題。

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測試點(diǎn)

如上圖所示，增加了測試點(diǎn)。測試點(diǎn)也就是一個(gè)圓形的pad，裸銅的。

在一些QFP、BGA、QFN封裝的芯片，有的引腳很難用示波器測量，這時(shí)可以增加測試點(diǎn)，方便操作。

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網(wǎng)絡(luò )標號

如上圖所示，PC7、PC6是接OLED12864的IIC接口。這里的網(wǎng)絡(luò )標號增加OLED前綴，以減少網(wǎng)絡(luò )標號的沖突，也增加了可讀性。同理，接溫度傳感器的網(wǎng)絡(luò )可以寫(xiě)DS18B20_DATA，網(wǎng)絡(luò )標號上增加了元件名。其它的芯片也是一樣的操作。

所有的網(wǎng)絡(luò )標號均使用大寫(xiě)字母。

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容錯性/兼容性

在設計初期或是不經(jīng)意，或是工期太趕，就沒(méi)有那么多時(shí)間去研究電路上的接法是否正確。

這時(shí)可以使用一些預留的電路，來(lái)提高整板的容錯性。

如上圖所示，假設工程師還不確定是RX對TX還是RX對TX時(shí)，可以使用四個(gè)電阻來(lái)實(shí)現這兩種接法。（NC為不接）

焊上R11和R14，不焊R12和R13時(shí)，是RX對RX，TX對TX的接法。

不焊R11和R14，焊上R12和R13時(shí)，是RX對TX，TX對RX的接法。

當調試通過(guò)后，再把這四個(gè)電阻去掉，并連上正確的接法。這樣既能保證工期，又不會(huì )出錯。

如果一個(gè)板子，不太確定用STM32的F103還是F407，此時(shí)，可以做成兼容設計。

如上圖所示，圓圈中可放置0R電阻，使用F103時(shí)，把0R焊上，電容不焊。使用F407時(shí)，把電容焊上，0R不焊。

當然，也可以預留其它電路，要舉一反三。

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NC、NF

原理圖上常常出現NC和NF兩種字符，如下圖所示，是不接、不焊的意思。

NC=Not connect 不接。

NF=Not Fix 不安裝。

當然，NC也可以表示為normal close常閉，在繼電器、接觸器上用的多。

要視具體情況來(lái)辨認。

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版本變更

很多時(shí)候一個(gè)電路不是一版就成功的。它會(huì )經(jīng)歷很多版本，每個(gè)版本都有變更的地方。這時(shí)要明確地標注出來(lái)。

如上圖所示，明確地指出，V2版本把C12改成10uF，以便萬(wàn)一出問(wèn)題，容易追溯。

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懸空引腳

懸空引腳也要畫(huà)上X。

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可擴展性

很多時(shí)候，需求是不斷變化的。如果僅僅針對當前需求來(lái)設計，一旦將來(lái)有改動(dòng)，又要重新打板。

所以，很有必要增加一些預留的引腳、電路，以便快速驗證整板的功能是否滿(mǎn)足新需求。如下圖所示，預留了一些IO口。

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防呆

有一些接口是不防呆的，也就是存在兩種或多種接法。

如上圖所示，4P杜邦線(xiàn)（合在一起，沒(méi)有分開(kāi)的），有兩種接法：

• 紅黑白黃；

• 黃白黑紅。

然后，該座子在原理圖上是上圖所示的定義，那么會(huì )有一種接法導致電源接反，可能會(huì )燒壞元件。

如果原理圖是設計成這樣，則不會(huì )燒壞元件，因為3.3V電源也就加在GPIO口上而已。

要做防呆，可以使用防呆的座子，如：USB座、航空接口等。

也有另一種方法，對稱(chēng)設計法。

如上圖所示，引腳的排列是對稱(chēng)的，也就是無(wú)論怎么接，都是沒(méi)問(wèn)題的，只是成本會(huì )有所增加。

還有一種方法適用于直流電源的接口，一般是門(mén)禁系統用的多。

如上圖所示，增加一個(gè)整流橋，不管+13.4V和PGND怎么接，在1、3引腳上都能產(chǎn)生正確的+12V和GND。

當然，這種方法也要考慮成本和功耗等。

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信號的流向

一些模擬電路，需要標明信號的流向。

如上圖所示，標明了定向耦合器中的信號流向。

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PCB走線(xiàn)建議

如果PCB不是你畫(huà)的話(huà)，可以在原理圖上標明PCB的走線(xiàn)規則或者建議。

如上圖所示，標明了一對差分線(xiàn)在PCB上的處理方法。

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不使用表示取反

一旦用了“”，就有可能被wire擋住，然后看不到，從而導致網(wǎng)絡(luò )可能連接不正確。

可以考慮用“#”來(lái)表示取反。