Schematy a projekty obwodów drukowanych

Słyszałem, że terminy schematy i projekty obwodów drukowanych są używane zamiennie, a także używane wyraźnie. Czy są one takie same, czy reprezentują różne zestawy planów? Jeśli to drugie, jaka jest między nimi różnica i jakie rodzaje informacji przekazują?

Weźmy na przykład ten przykład Arduino : pokazuje on osobne schematy Schematic i Board .

Schematy:

Schemat / schemat obwodu przedstawia połączenie elektryczne między różnymi aktywnymi i pasywnymi komponentami elektrycznymi, takimi jak rezystory, kondensatory, układy scalone. Schemat jest czytelnym i zrozumiałym formatem dotyczącym łączności i funkcjonalności między różnymi komponentami. Na przykład

PCB:

Płytka drukowana (PCB) jest w skrócie nazywana płytką drukowaną lub czasami nazywana jest drukowaną płytką drukowaną (PWB). PCB jest fizyczną reprezentacją wszystkich połączeń elektrycznych między komponentami aktywnymi i pasywnymi zastosowanymi na schemacie. Ale czytelność i zaniżanie PCB jest skomplikowane w porównaniu do Schematic. Na przykład

Próbowałem wyjaśnić tutaj w języku laika. Jeśli chodzi o szczegóły konstrukcji PCB, dostępne są różne narzędzia, takie jak ALTIUM, ALLEGRO i wiele innych.

PCB można zbudować z laminatu FR4 lub materiału ceramicznego.

Laminat FR4:

Ceramiczna płytka drukowana:

Jeśli chodzi o projekt płytki drukowanej. Płytki drukowane mogą być jednowarstwowe, 2-warstwowe, 4-warstwowe, a nawet wielowarstwowe o grubości 0,8 mm lub 1,6 mm lub większej w zależności od liczby warstw. Podczas projektowania płytki drukowanej następuje specyficzny układ, który określa warstwę mocy, warstwę uziemienia i warstwę sygnałową umieszczoną pomiędzy materiałem FR4, a rdzeniem pomiędzy nimi.

Przykładowy układ PCB:

Schematycznie schemat połączeń. Wykorzystuje uzgodnione symbole do reprezentowania komponentów i pokazuje, jak są one połączone elektrycznie.

Projekt płytki drukowanej pokazuje ścieżkę miedzianą i układ otworów na płytce drukowanej i zwykle wskazuje położenie elementów oraz ich wartości / kody za pomocą warstwy drukowanej metodą sitodruku.

Za pomocą schematu można łatwo przeanalizować układ obwodu i zidentyfikować połączenia.

Uzyskanie tego samego rodzaju informacji z projektu płytki PCB jest znacznie trudniejsze ( patrz: inżynieria odwrotna , np. Https://stacks.stanford.edu/file/druid:np318ty6250/Johnson_Reverse_Engineering_PCBs.pdf )

Schemat to graficzne przedstawienie obwodu elektrycznego. Pokazuje komponenty i interkonekty, które można wykorzystać do projektowania obwodów drukowanych.

Gdzie PCB Design jest techniką budowy urządzenia elektronicznego, na którym można złożyć prawdziwy element elektroniczny i przetestować jego funkcjonalność, a także reprezentuje fizyczne połączenia urządzenia z miedzią.

Schematy i projekty obwodów drukowanych to dwie różne rzeczy i mają różne cele. Schematy można wykorzystać do zaprojektowania obwodu przed jego zbudowaniem, prawdopodobnie w fazie prototypu. Gdy masz pewność, że obwód działa, projektujesz płytkę drukowaną (PCB), aby wydrukować płytkę, na której lutowane są elementy elektryczne. Oto wideo wyjaśniające, co to są schematy: Collin's Lab: Schematics .

Schematy to schemat funkcjonalny obwodów elektronicznych. Przy tak wielu projektach dostępnych w Internecie zrozumienie, jak czytać schematy, może odblokować świat możliwości twórcom elektroniki. W rzeczywistości, jeśli umiesz czytać schemat, możesz zbudować obwód, zanim nawet zrozumiesz, jak on działa!

A oto słownik symboli elektrycznych: http://www.allaboutcircuits.com/vol_5/chpt_9/1.html

Mówiąc inaczej:

• schemat jest wersją „ logiczną ”. Widzisz połączenia między różnymi komponentami, ale:

  • nie są one w skali, więc można zobaczyć różne połączenia, podczas gdy na płytce drukowanej styki układu scalonego mogą być bardzo, bardzo blisko siebie
  • możesz zobaczyć, jak połączenia się „krzyżują”
  • lub przeciwnie, możesz mieć odniesienia, które dwa połączenia po przeciwnych stronach diagramu są oznaczone jako powiązane
  • możesz mieć cały schemat na jednostronnej stronie lub, przeciwnie, wziąć wiele stron, aby pokazać wszystkie szczegóły różnych składników
  • skomplikowane schematy są zwykle dzielone według funkcji, więc układ jest łatwy do zrozumienia, ale może w ogóle nie odpowiadać układowi fizycznemu. Na przykład, możesz mieć złącza krawędzi płyty pokazane na środku schematu.

• PCB jest wersją „ fizyczną ”. Masz samą płytkę drukowaną (płytkę drukowaną) i pliki projektu płytki drukowanej (pliki Gerber). Łączą również różne komponenty razem, ale tutaj:

  • wszystkie elementy mają dokładnie taki sam rozmiar i położenie
  • dwa połączenia, które nie powinny być połączone, nie mogą krzyżować się na tym samym poziomie. Muszą więc skorzystać z objazdu, aby uniknąć przejścia, na tym samym poziomie 2D lub przez przejście na inną warstwę PCB
  • płytka drukowana może mieć kilka warstw. Zwykle mają 2 (dwie strony), ale pomiędzy nimi można umieścić kilka kolejnych warstw
  • muszą wziąć pod uwagę wymagania fizyczne, takie jak złącza na krawędziach, odstępy między różnymi elementami ze względu na propagację ciepła, grubość różnych śladów w zależności od prądu i problemów cieplnych ...

Zwykle zaczynasz od zaprojektowania schematu, ponieważ na początku ważne jest, jakie są poszczególne elementy i jak są ze sobą połączone: to, gdzie się znajdują na planszy, jest często wtórne, przynajmniej początkowo.

Następnie musisz zaprojektować wersję fizyczną (niektóre narzędzia pomogą ci to zrobić automatycznie). Następnie otrzymasz wersję fizyczną. Następnie montujesz elementy na płytce drukowanej. I voila , masz swoją tablicę!

Teraz zauważysz, że to nie działa i musisz coś naprawić, aby działało, i zaczynasz od nowa :-)