Schematics กับการออกแบบ PCB

ฉันเคยได้ยินคำว่าแผนงานและการออกแบบ PCB ที่ใช้แทนกันและใช้อย่างชัดเจน สิ่งเหล่านี้เหมือนกันหรือเป็นตัวแทนของชุดพิมพ์เขียวที่แตกต่างกันหรือไม่? ถ้าอย่างหลังอะไรคือความแตกต่างระหว่างพวกเขากับประเภทของข้อมูลที่แตกต่างกัน

ยกตัวอย่างเช่นใช้ตัวอย่างเช่น Arduino นี้ : มันแสดงให้เห็นแผนภาพที่แยกต่างหากสำหรับแผนผังและคณะกรรมการ

แผนงาน:

แผนผัง / วงจรไดอะแกรมสื่อถึงการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าระหว่างส่วนประกอบทางไฟฟ้าและแอคทีฟที่แตกต่างกันเช่นตัวต้านทานตัวเก็บประจุวงจรรวม IC Schematics เป็นรูปแบบที่อ่านและเข้าใจได้เกี่ยวกับการเชื่อมต่อและการทำงานระหว่างส่วนประกอบต่าง ๆ สำหรับเช่น

PCB:

Printed Circuit Board (PCB) ย่อมาจาก PCB หรือบางครั้งมันถูกเรียกว่า Printed Wiring Board (PWB) PCB เป็นตัวแทนทางกายภาพของการเชื่อมต่อไฟฟ้าทั้งหมดระหว่างชิ้นส่วนที่ใช้งานและแบบพาสซีฟที่ใช้ในแผนผัง แต่การอ่านและเข้าใจของ PCB นั้นซับซ้อนเมื่อเปรียบเทียบกับแผนผัง สำหรับเช่น

ฉันพยายามอธิบายที่นี่ในภาษาคนธรรมดา การลงรายละเอียดการออกแบบ PCB มีเครื่องมือต่าง ๆ เช่น ALTIUM, ALLEGRO และอีกมากมาย

สามารถสร้าง PCB โดยใช้ FR4 ลามิเนตหรือวัสดุเซรามิก

ลามิเนตวัสดุ FR4:

PCB เซรามิก:

เท่าที่การออกแบบ PCB ถือว่า PCB สามารถเป็นชั้นเดียว, 2 ชั้น, 4 ชั้นหรือหลายชั้นที่มีความหนา 0.8 มม. หรือ 1.6 มม. หรือมากกว่านั้นตามจำนวนชั้น ในขณะที่การออกแบบสแต็คขึ้นเฉพาะ PCB ตามที่กำหนดชั้นพลังงานชั้นพื้นดินและชั้นสัญญาณแซนวิชระหว่างวัสดุ FR4 กับแกนกลางในระหว่าง

ตัวอย่าง PCB stack-up:

วงจรเป็นวงจร มันใช้สัญลักษณ์ที่ตกลงกันเพื่อเป็นตัวแทนของส่วนประกอบและแสดงวิธีการเชื่อมต่อไฟฟ้า

การออกแบบ PCBแสดงการติดตามทองแดงและเค้าโครงหลุมของแผงวงจรพิมพ์และมักจะระบุตำแหน่งของส่วนประกอบและค่า / รหัสด้วยชั้นพิมพ์ซิลค์สกรีน

ด้วยแผนผังไดอะแกรมคุณสามารถวิเคราะห์ว่าวงจรรวมเข้าด้วยกันและระบุการเชื่อมต่อได้อย่างไร

เพื่อให้ได้ข้อมูลประเภทเดียวกันจากการออกแบบ PCB นั้นยากกว่ามาก ( ดูวิศวกรรมย้อนกลับ e, g, https://stacks.stanford.edu/file/druid:np318ty6250/Johnson_Reverse_Engineering_PCBs.pdf )

แผนผังเป็นตัวแทนกราฟิกของวงจรไฟฟ้า มันแสดงให้เห็นส่วนประกอบและการเชื่อมต่อซึ่งกันและกันซึ่งสามารถใช้สำหรับการออกแบบ PCB

โดยที่การออกแบบ PCBเป็นเทคนิคในการสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถประกอบชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์จริงและทดสอบการทำงานของอุปกรณ์ได้นอกจากนี้ยังแสดงถึงการเชื่อมต่อทางกายภาพของอุปกรณ์ด้วยทองแดง

แผนงานและPCBออกแบบเป็นสองสิ่งที่แตกต่างกันและมีวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน Schematics สามารถใช้ในการออกแบบวงจรก่อนที่จะสร้างขึ้นจริงอาจอยู่ในช่วงต้นแบบ เมื่อคุณแน่ใจว่าวงจรของคุณใช้งานได้คุณจะต้องออกแบบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) เพื่อพิมพ์บอร์ดที่มีอุปกรณ์ไฟฟ้าบัดกรี ที่นี่วิดีโอที่อธิบายถึงสิ่งที่เป็นแผนงานที่อยู่: Collin แล็บ: แผนงาน

แผนงานเป็นแผนภาพการทำงานของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ด้วยการออกแบบที่มีอยู่มากมายบนเว็บการทำความเข้าใจวิธีการอ่านแผนงานสามารถปลดล็อกโลกแห่งความเป็นไปได้สำหรับผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ในความเป็นจริงถ้าคุณสามารถอ่านแผนผังคุณสามารถสร้างวงจรก่อนที่จะเข้าใจวิธีการทำงาน!

และนี่คือพจนานุกรมสัญลักษณ์ไฟฟ้า: http://www.allaboutcircuits.com/vol_5/chpt_9/1.html

ในการใส่ให้แตกต่าง:

• แผนผังเป็นรุ่น " ตรรกะ " คุณเห็นการเชื่อมต่อระหว่างส่วนประกอบต่าง ๆ แต่:

  • พวกมันไม่ได้อยู่ในสเกลดังนั้นคุณสามารถเห็นการเชื่อมต่อที่แตกต่างกันจริง ๆ ในขณะที่บน PCB ขาของ IC อาจอยู่ใกล้กันมาก
  • คุณอาจเห็นสิ่งต่าง ๆ เช่นการเชื่อมต่อ "ข้าม" ซึ่งกันและกัน
  • หรือในทางกลับกันคุณสามารถมีการอ้างอิงซึ่งการเชื่อมต่อสองอันที่ด้านตรงข้ามของไดอะแกรมที่ถูกทำเครื่องหมายว่ามีการเชื่อมโยง
  • คุณสามารถมีไดอะแกรมทั้งหมดในหน้าเดียวหรือในทางกลับกันใช้หน้าหลายหน้าเพื่อแสดงรายละเอียดทั้งหมดของส่วนประกอบต่างๆ
  • แผนผังที่ซับซ้อนมักจะถูกแบ่งตามฟังก์ชั่นดังนั้นรูปแบบจึงง่ายต่อการเข้าใจ แต่อาจไม่ตรงกับรูปแบบทางกายภาพเลย คุณอาจมีขั้วต่อขอบบอร์ดแสดงอยู่ตรงกลางของไดอะแกรมตัวอย่างเช่น

• PCB เป็นเวอร์ชัน " ทางกายภาพ " คุณมี PCB เอง (แผงวงจรพิมพ์) และไฟล์ออกแบบ PCB (ไฟล์ Gerber) พวกเขายังเชื่อมต่อส่วนประกอบต่าง ๆ เข้าด้วยกัน แต่ที่นี่:

  • ส่วนประกอบทั้งหมดมีขนาดและตำแหน่งที่แน่นอน
  • การเชื่อมต่อสองที่ไม่ควรเชื่อมต่อไม่สามารถข้ามในระดับเดียวกัน ดังนั้นพวกเขาจึงต้องใช้ทางอ้อมเพื่อหลีกเลี่ยงการข้ามไม่ว่าจะในระดับ 2D เดียวกันหรือโดยการสลับไปยังเลเยอร์อื่นของ PCB
  • PCB สามารถมีได้หลายชั้น พวกเขามักจะมี 2 (ทั้งสองด้าน) แต่คุณสามารถมีแซนวิชได้อีกหลายชั้น
  • พวกเขาจำเป็นต้องคำนึงถึงข้อกำหนดทางกายภาพเช่นตัวเชื่อมต่อบนขอบระยะห่างของส่วนประกอบต่าง ๆ เนื่องจากการแพร่กระจายความร้อนความหนาของร่องรอยต่าง ๆ ขึ้นอยู่กับกระแสและความร้อน ...

คุณมักจะเริ่มต้นด้วยการออกแบบแผนผังเนื่องจากสิ่งที่สำคัญในตอนแรกคือส่วนประกอบต่าง ๆ และวิธีเชื่อมต่อซึ่งกันและกัน: ตำแหน่งที่อยู่บนกระดานมักจะเป็นรองอย่างน้อยในขั้นต้น

จากนั้นคุณต้องออกแบบรุ่นทางกายภาพ (เครื่องมือบางอย่างจะช่วยให้คุณทำโดยอัตโนมัติ) จากนั้นคุณจะได้รับรุ่นทางกายภาพ จากนั้นคุณประกอบส่วนประกอบบน PCB และvoilàคุณมีบอร์ดของคุณ!

ตอนนี้คุณสังเกตเห็นว่ามันใช้งานไม่ได้และคุณต้องแก้ไขบางอย่างเพื่อให้มันใช้งานได้และคุณจะเริ่มใหม่อีกครั้ง :-)