別讓你的原理圖符號害了自己！
[導讀]有很多關于繪制原理圖符號的討論。使你的原理圖符號能夠讓人理解非常重要。有時用計算機輔助設計(CAD)軟件包中預先做好的符號就可以了，但大多數(shù)符號并不太理想。請確保你的軟件包能方便地創(chuàng)建符號，因為你可能得重新繪制每個單獨元件，以及創(chuàng)建新的元件。CAD
好的原理圖應該有可預測的信號流向。這個流向要求輸入部分位于左邊和上邊，輸出部分位于右邊和下邊。當然這并非鐵板一塊，但如果你希望其他工程師一眼就能理解你的原理圖，遵循這個規(guī)則就非常重要。如果我高聲對你喊叫，“區(qū)別什么有做這樣？”這種語法結構顯然讓人難懂，但如果我按從右到左的順序說，“這樣做有什么區(qū)別？”那么你馬上就能理解了。雖然許多半導體公司賺了很多錢，并提供很多支持，但很多時候他們專注于芯片內部，而做不到正確的原理圖流向。
六反相器U1不是很實用。它將6個反相器合成在一個符號中，并且左邊和右邊都有輸入輸出。引腳長度也不需要那么長。U2這個符號稍微好一些，輸入都在左邊，輸出都在右邊。像我這樣一把年紀的人不喜歡彩色背景，因為經過六次黑白拷貝黃色會變成黑色，從而讓你無法看清任何東西。我創(chuàng)建的U3由不同元件組成(異構元件)，包括6個相同的元件和表示電源與地的第7個元件。排阻RP1是非常愚蠢的畫法，當這些電阻應該處于原理圖上不同位置時很容易把原理圖弄得一團糟。RP2顯示了異構元件在這種時候的作用。
一些半導體公司采用ANSI符號畫邏輯器件，這顯然是由缺乏分析的線性思維的人發(fā)明的，而不是模擬工程師眼中的圖形化思維。
對于多元件封裝來說(比如許多邏輯門)，原理圖符號需要分解開來，因為你很少會在原理圖的同一個地方使用全部這些元件。這個原則同樣適用于雙路或四路運放。元件符號可以采用德·摩根等效符號。我非常敬佩那些能夠通過布爾表達式來理解電路工作的工程師，但我還是喜歡圖形化的表達方式——通過圖形可以想象位于D鎖存器中的比特，或者多路復用器中斷言給定輸入的引腳。
說到地，“公共端”或“回流端”其實更貼切，除非你的電路連接到墻上插座的大地引腳。我承認這只是個人喜好，但我喜歡美國風格的電源和電阻符號，在晶體管和MOSFET上有個圓圈，且MOSFET清楚地指示了N溝道或P溝道類型。
我碰到過一位教授，如果他看到你在汽車收音機原理圖上有大地符號，會給你不及格的判定。汽車底盤是一種不同的符號，不管Altium叫它大地，還是你在大多數(shù)PCB上使用的三角符號，都意味著公共端或回流端。我個人的喜好是使用箭頭代表電源，我也沒遇到過哪一位工程師喜歡R1和R2那樣歐洲畫法的電阻，甚至Altium里的可變電阻符號R3也沒有意義，除非它有三個腳，或者在封裝上把兩個腳短接在一起。我也喜歡晶體管上的圓圈、短引腳、字母N或P清晰地顯示MOSFET的類型，以及有助于顯示管子類型的柵極引腳，可以翻轉的P溝道類型，以便源極位于上面，因為更多的正電源也在上面。我很欣賞Altium/CircuitStudio顯示體二極管。
在現(xiàn)代設計中，電源和地引腳不可見帶來的問題是，當版圖封裝的電源連接錯誤時電路經常會燒掉。經常會燒。這是一個很嚴重的問題，因為你可能有多個帶電源的層，而重新做PCB甚至重新搭建原型是很困難的?；谶@個理由，我們許多人會把電源引腳明確地畫出來。對于像四運放這樣的多元件封裝來說有三種方法來實現(xiàn)。第一種方法是你可以將電源引腳畫在每個元件上。第二種方法是只將電源引腳畫在其中一個元件上，這時要確保將所有未用元件也都放到原理圖上。第三種方法是將四運放設計成由5個元件組成的異構封裝，包括4個獨立的運放和一個單獨的電源與地引腳元件。這種方法的優(yōu)點是你可以將電源與地元件和所有去耦電容放在一起。缺點是你可能忘了放電源與地元件，由此帶來的災難是器件沒有供電而不是接錯電源。一個技巧是將電源引腳作為封裝中的第一個元件，這樣當你放置這個元件時第一個放的就是電源。不管怎樣，你都應該將所有元件都放到原理圖中去，以便給未用元件合適的偏置，防止它們發(fā)生振蕩。
另外一個考慮是如何將諸如開關電源芯片這樣的復雜元件畫清晰。即使你將輸入移到左邊，輸出移到右邊，仍然很難理解這種元件的工作原理。針對這種情況，你可以在符號框中畫一個簡單的圖，用來暗示這個元件的功能。不一定是數(shù)據(jù)手冊中的框圖，只需簡單的表述，以便提醒你和其他人這個元件是做什么的。
還有其它一些原理圖符號的慣例，它們更多的是偏好，而不是好的設計原則。我很喜歡用圓圈將晶體管包圍起來。需要重申的是，那些半導體工程師畫的晶體管才沒有圓圈。我認為圓圈非常有用。同樣，我很喜歡當走線發(fā)生交叉時做一個小的跳接。這就引出了另一個重要規(guī)則：沒有4向結點。我見過一個傳真過來的原理圖，怎么都看不出走線是否只是交叉而不是連接在一起。結果我猜錯了，這浪費了我一天時間。如果所有原理圖都用跳接，“沒有4向結點”規(guī)則就沒那么重要了。令我高興的是，最新版本的Altium/CircuitStudio可以顯示跳接，并能自動防止生成4向結點。
我的做法是使用輸入在左側的規(guī)則重畫元件符號。我還使用了獨立的電源與地符號，以便減少雜亂現(xiàn)象，畢竟我們關心的是信號流向。大多數(shù)工程師理解555定時芯片內部的功能。但如果你不知道，或者你認為閱讀該原理圖的人不知道，那么你可以在元件內部畫上一些或所有框圖。Altium/CircuitStudio允許你在原理圖符號上放置圖片，因此我在網上找到一個很好的555定時器框圖，經過一些細微調整后我將它放進原理圖符號中。我不得不遵循它們的引腳輸出結構，因此原理圖上有些跳接。
這里有個關鍵點。你可以用整個原理圖來表示元件內部功能，或者要是對元件內部功能不是很關心的話，可以想讓原理圖更簡捷。我的想法是適當在元件內畫一些內容，比如集電極開路輸出，但重要的是保持整個原理圖清晰有條理，人們看起來容易理解。
好了，就剩最后一個模擬工程師的最愛了。在大學里，John Kuras經常開玩笑說功率晶體管應該用粗一點的線畫得大一點。當時我們都嗤之以鼻，但現(xiàn)在我確實喜歡用更大的符號顯示TO-3巨型封裝的晶體管。成為模擬工程師就得接受重要性原則，而更大的晶體管更重要，而且畫起來更容易。
你又有怎樣的想法和風格，它會幫助每個人更好地理解我們的工作嗎？
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精辟！就這樣把PF和PFC講透了！不可思議，原來電路都是算出來的！超實用！PCB設計規(guī)則中英文對照一覽
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