第 0 阶段 · 入门综合练习 · 重点理解

0-09 第一次读图练习:器件、连接与 mm(毫米)/ mil(密尔)单位

用位号、端点编号和网络核对原理图与板上连接,并能读懂密尔与毫米之间的基本换算。

学习本课前,你需要知道

如果还不熟悉,可以先回看对应基础课。

上一课分清了工具职责。这次先不用打开软件:对照两张原创图,自己找出同一器件、同一组连接,再读一个尺寸。除了长度单位,不再增加新的电路概念。

快速理解 · 先看懂案例的边界

外部电源经 J1 这个 Connector(连接器) 接入,电路里有电阻 R1 和 LED(Light Emitting Diode,发光二极管) D1。PCB(Printed Circuit Board,印制电路板) 上的器件位置可以改变,但连接关系应与原理图一致。

本例把电源负端连接选作 GND(Ground,地);连接仍然回到电源,不会消失在地符号处。本图约定 D1 的 1 号为正向输入端、2 号为另一端;真实器件必须核对自身资料,不能把这个编号约定套给所有发光二极管。

读图前需要时再看 · 已学术语速查
  • Reference Designator(位号):如 R1、D1、J1,是器件身份。
  • Symbol(原理图符号):用图形表达器件,不等于实物外形。
  • Pin(引脚) 与 Pad(焊盘):先看器件,再看它在板上的焊接位置。
  • Net(网络) 与 Trace(走线):前者是连接要求,后者是实现连接的铜路径。
原理图:连接关系
原理图:连接关系J1接外部电源1 +2 −R112D112灯前网络GND
蓝色连接线仅表示 R1 的 2 号引脚与 D1 的 1 号引脚相连。连接器 1 号接电源正端,2 号接负端;本例把负端连接选作地。
板上示意:实际铜连接
板上示意:实际铜连接J112R11212D1灯前网络铜线接回 J1 的 2 号端
深色小块是电阻的简化外形,浅黄色小块是发光二极管;小金属区域是焊盘。蓝色铜线连接与左图相同的两个端点。

两图只练习识别与连接对应,均不按实际比例绘制;省略器件参数和设计核对,不能作为直接制板或通电的图纸。

练习一 · 从身份找到同一器件

原理图里的“R1”是什么?板上应去哪里找同一个器件?
提示

先把器件身份、符号形状和小号端点数字分开看。

练习二 · 从连接要求找到铜路径

蓝色“灯前网络”在两张图里分别连接哪两个端点?
提示

从蓝色线的一端沿线找到另一端;到器件连接端停下,不要穿过器件内部继续算成同一网络。

练习三 · 核对端点对应

如果把蓝色铜线误接到 D1 的 2 号焊盘,还能说它符合原理图吗?
提示

器件位号正确以后,还需要继续核对哪一个数字?

快速理解 · 尺寸后面的单位不能省

mm(毫米) 与 mil(密尔) 都描述长度,但大小不同。看到“100”时,先找单位,再判断它代表多长;mil 不是毫米的另一种拼写。

inch(英寸) 是英制长度单位;μm(微米) 则用来表达更小的长度。这里仅建立单位关系,不引入工艺尺寸规则。

1 mil = 0.001 inch = 0.0254 mm

100 mil = 2.54 mm  1 mm = 1000 μm

这些关系是精确换算。日常口头说“100 mil 大约 2.54 mm”便于记忆,但等式本身不是测量近似值。换单位不会改变同一段线的实际长度。

练习四 · 读懂一个简单尺寸

两个焊盘的中心距离标为 100 mil,换成 mm 是多少?
提示

先看 1 mil 对应多少毫米,再看 100 个这样的长度。

为什么?深入理解 · 两张图为什么看起来不同,却可以表示同一电路

原理图把器件放在容易读懂连接关系的位置;板设计要在实际板外形里安排器件。判断是否对应,要沿着“位号 → 端点编号 → 连接到谁”逐项核对,而不是要求两张图的线条长得一样。

一个网络可以由不同形状的铜路径实现。图中的蓝线从直线变成折线,只要仍连接正确端点,就保留了本例的连接要求;这只是连接层面的核对,不表示其他设计要求已经全部检查过。

以后做 Layout 有什么用 · 把四道练习变成核对习惯

Layout(布局布线) 时,先找位号确认器件,再核对引脚与焊盘对应,最后沿网络检查实际铜连接。不要仅凭器件“放得差不多”就认为连接正确。

读尺寸时同时说出数字、单位和量的是哪里。以后查看器件外形或板尺寸,如果把 mil 当作 mm,会把同一数字误读为相差约 39.37 倍的长度。

本课不用操作软件;今后软件显示单位怎么切换、尺寸如何测量,会在对应实操课程学习。

本课记住四件事

  • 位号帮助你在两张图里找同一个器件,符号不是实物摆放图。
  • 引脚对应焊盘时必须核对编号,接到同一器件还不够。
  • 网络是连接要求,铜走线是在板上实现连接的路径。
  • 读尺寸要同时看数字、单位和测量位置;100 mil = 2.54 mm。

可以试着不看答案,用自己的话说明:外部电源怎样经 J1、电阻与发光二极管形成回路。前九课全部完成后,首页会显示第 0 阶段完成总结。

下一阶段:1 PCB 基础结构;从 1-01 认识铜开始,继续搭起电路板的实体结构。

来源与教学边界

【基础补充】案例、原理图与板上轮廓均为原创识图示意。长度换算依据美国国家标准与技术研究院长度换算表,其中一密尔等于千分之一英寸、0.0254 毫米。器件编号是本例约定,真实编号应核对器件资料;本课不教授电路参数选型或实际制造规则。

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基础PCB设计与布线基础技术未学习
01PCB 基础未学习
02PCB 连接未学习
03层叠未学习
04阻抗未学习
05Allegro未学习
06封装未学习
07布局未学习
08布线未学习
09高速未学习
  • 9-15Allegro 17.4高速实操:从约束到布线、调整与检查待开放
  • 9-16Stage 9综合练习:为一版高速Layout作出有依据的判断待开放
10DFM待开放

课程准备中,开放后会显示在这里。

11项目实战待开放

课程准备中,开放后会显示在这里。

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