基板設計の回路図キャプチャとは? 今、私はあなたに言わせてください

基板設計の回路図キャプチャとは? 今、私はあなたに言わせてください

簡単に言えば、回路図キャプチャとは、回路シミュレーションや PCB デザイン パッケージなどのソフトウェア ツールで処理できる電子表現に紙のデザインを変換するプロセスです。

基本的な原則

回路図は、基本的にコンポーネントのリストであり、これらのコンポーネント接続間のリンクです。 これらは、単純な抵抗器から複雑な集積回路チップや FPGA までの電子部品、またはコネクタ、ダイヤル、スイッチなどの機械部品です。

スケマティック ダイアグラムのキャプチャ プロセスには、環境との電気的接続を含め、作業に必要な回路設計のすべての内容を含める必要があります。 したがって、細部への注意が不可欠です。 期待どおりに動作しない場合、回路設計の省略が頭痛の種となり、診断と是正措置に多額の費用がかかる可能性があります。

スケマティック ダイアグラム キャプチャ プロセスの出力は、シミュレーション プログラムや PCB デザイン パッケージなどのネット リストの形式で他のソフトウェア ツールにインポートできます。

経験則

回路図を作成するとき、時間を節約し、問題を防ぐことができるいくつかのヒントがあります。

信号の流れは常に左から右へ、入力から出力へと流れます。 同様に、電源は上から下に配置する必要があります。 この規則により、回路図を見ている人は誰でも、信号がどこで出入りするか、どのラインが信号を伝送し、どのラインが電力を伝送するかをすぐに知ることができます。

すべてのラベルは、読者が潜在的な問題を理解し、強調できるように、一貫した命名規則に従う必要があります。 たとえば、電力線としてマークされているが信号線として配置されている接続はすぐに目立ち、設計または製造中にさらに問題を解決するための時間を節約できます。 PCBA メーカーは、回路図キャプチャとは紙の設計を回路シミュレーションまたは PCB 設計パッケージやその他のソフトウェア ツールに変換するプロセスであることを紹介します。

ワイヤ間に接続があるかどうかについての混乱を避けるために、可能であれば、ワイヤを交差させたり合体させたりしてはなりません。 電源接続に共通の記号を使用すると、線の数が減り、回路図がより明確になります。 交差線が必要な場合は、これが事実であることを読者に説明してください。 行が接続されている場合、最大 3 行に制限されます。 同時に 3 つ以上のライムが出会うと、境界を越えると誤解される可能性があります。

回路図が大きすぎて複数のページにまたがる場合は、ページ間にコンポーネントをランダムに配置するのではなく、各ページに完全な機能ブロックが含まれるようにコンポーネントを分離します。 ページ間のライン フローの接続が認識できる必要があります。

機能設計に属さないコンポーネントを忘れないでください: デカップリング コンデンサ、ライン フィルタ、雷保護デバイス。 デバイスが実世界で動作するために必要な多数のコンポーネントは、その基本機能の一部ではありません。 ただし、これらを回路図キャプチャに含めるのを忘れると、シミュレーション結果が無効になり、PCB レイアウト設計に含まれていない場合に深刻な問題が発生します。

最後に、回路図の任意の側面が不明な場合は、説明を追加します。 次に、回路について考えるのをやめて、そのときに行った設計上の決定を思い出せなくなったときに、回路図を確認すると、自分自身に感謝することになります。

回路シミュレーション

シミュレーション ツールは、回路図の設計、アナログ入力、および理論上の出力の監視に使用できます。 これらのツールを使用すると、設計者は考えられるすべての入力条件で回路設計をテストし、回路が期待どおりに動作することを検証し、実装する機器の全体的な要件に従って回路を検証できます。

スケマティック ダイアグラムに含まれる各コンポーネントと入力信号は、その動作パラメータとパフォーマンス特性を定義する必要があります。 通常、標準コンポーネントの詳細はデータベースで入手できますが、カスタムまたは特殊なコンポーネントでは、この情報を定義して入力する必要がある場合があります。 シミュレーションは、使用するデータと同程度の精度しか得られないことに注意してください。 どんなに小さなエラーでも、誤解を招く結果や代表的でない結果につながる可能性があります。これらは、組み立てられた機器が稼働しているときにのみ明らかになります。

シミュレーション ツールは、完全な条件下で回路がどのように動作するかを教えてくれることを覚えておくことが重要です。 したがって、それらがモデルに追加されない限り、インピーダンスや放射ノイズによって引き起こされるルーティング損失など、現実世界の影響は考慮されません。 さらに、受信した放射または伝導ノイズ放射による干渉、信号線間のクロストーク、およびその他の間接的な影響は考慮されません。

優れた設計者は、これらの要因に対する回路設計の感度を調査し、これらの要因を制約として PCB 設計に入力します。 これらの制約は、配線の最小幅と最大長のパラメーター、配線の間隔の制約、およびシールド/シールド要件に変換されます。

PCB設計

さまざまなツールが自動的に回路図デザインを PCB レイアウトに変換し、部品の配置と配線を最適化し、パフォーマンスを最大化し、指定された制約を満たすようにします。 ただし、回路基板の製造に取り掛かる前に、回路図設計を注意深く確認してください。 ほとんどのソフトウェア パッケージには、エラーを検出できるルール チェックが含まれていますが、これらは手作業によるレビューに代わるものではありません。

デカップリング コンデンサがコンポーネントから離れすぎているなどの単純な問題は、自動検査を回避する可能性があるため、アラートを維持する必要があります。 PCB が機能しない場合、どんなに些細なエラーであっても、時間とお金の無駄につながる可能性があります。 ドリルで穴を開けてバイパス トレースに配線を追加することで小さな問題を解決することは、1 回限りのプロトタイプ作成には十分かもしれませんが、大量生産には適していません。

要するに

「スケマティック キャプチャとは何ですか?」に回答します。 の問題。 このプロセスにより、設計者は回路をシミュレートして設計を検証し、最小限の労力で最適な PCB レイアウトを作成できます。 ただし、プロセスの各ステップで、設計者は慎重にチェックして、エラーが後続のステップに影響を与えないようにする必要があります。 シミュレーション ツールと PCB 設計パッケージは回路図を取得できるため、設計者の作業が容易になります。 ただし、それらは決して完璧ではなく、設計者は徹底的なレビューなしにツールの出力に頼るべきではありません。