PCB设计与布线基础技术 · 基础技术 · 重点理解

foundation-09 原理图怎样规定连接:Symbol、Pin与Net

从位号与引脚追踪网络,区分图纸导线、节点、网络名与真正传递给PCB的连通数据。

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。

回路告诉我们电流可以经过器件往返,但不是所有位置都属于同一个网络。把一张 Schematic(原理图) 导入板设计时,软件真正需要知道的是图形长相,还是哪些引脚应该直接相连?

快速理解 · 符号表达功能,网络表达连接身份

一个 Component(器件) 在图纸上由 Symbol(原理图符号) 表示,用 RefDes(Reference Designator,位号) 区分不同实例,再用 Pin(引脚) 编号区分其连接端。位号相同的两个实例不能随意混用;引脚编号也不是焊盘在屏幕上从左往右的位置。

Wire(原理图导线) 表达连接,Junction(连接节点) 明确连接节点。连线的图纸长度不决定以后板上铜的长度;交叉处是否相接还要看该工具的节点规则,不能靠“看起来碰到了”猜。

Net Name(网络名) 可以识别 Net(网络),Connectivity(连通关系) 则是引脚属于哪些网络的实际关系。改变符号摆放或导线拐角,不应改变原本正确的连接身份。

下面固定使用 J1 / R1 / D1 / LED / LED_A / VCC / GND(连接器/电阻/二极管位号与示例网络名) 这个简单电路。逐个追踪三组端点,再比较画长线与使用网络标签两种表达。

同一简单电路:跟踪连接端,不只看线的长短
J1R1D1 · LED121212GNDJ1.1 ↔ R1.1J1R1D1 · LED121212GNDR1.2 ↔ D1.1J1R1D1 · LED121212GNDGNDD1.2 ↔ J1.2J1R1D1 · LED121212GNDVCCVCCLED_ALED_AGND本例按同一页、同一命名作用域解释。有连接点跨越示意实体铜相碰会导通,逻辑图中的交叉要按绘图规则解读。

供电网络把J1的1脚与R1的1脚连接起来。电阻另一端属于另一网络;电流能经过器件,不等于两个端点属于同一网络。

为什么?深入理解 · 电流经过器件,不等于器件两端同网

网络表示应当直接电气连接的端点

本例电阻两端属于两个网络,因为电阻是电路中的功能元件,不是一段理想导线。若把两端错并成同一网络,相当于要求板上把电阻旁路掉。发光器件两端也不能为了“整个回路连起来”合成同一个网络。

节点、网络名与图纸作用域要一致

两个引脚可通过原理图导线和连接点归入同网,也可能通过正确配置的同名标签表达连接。但同名是否跨页面有效、局部与全局标签怎样处理,由工具及设计层级决定。本图只展示同一页、同一作用域,不能把“同名永远相连”当通用规则。

从图到数据:网表

Netlist(网表) 可以理解成“器件哪些脚属于哪个网络”的数据。本例供电网包含J1.1与R1.1;中间网包含R1.2与D1.1;地网包含D1.2与J1.2。不同工具可能用文件交换或内部同步数据库,目标都是传递这种连接关系。

不能只交一张截图代替完整连接数据。图纸里的器件属性、隐藏电源引脚、编号及网络标签如果缺失或配置错误,也会影响板设计接收的关系。

工程应用 · 看原理图时,先做一个端点清单
  1. 找器件位号,再确认符号引脚编号和功能,不按符号朝向猜编号。
  2. 选择一个网络,从端点逐个追踪相同网络里的引脚。
  3. 遇到器件时先确认电气模型,不把它两端自动算成同网。
  4. 遇到同名标签或交叉时核对作用域、连接点及软件报告的网络关系。
  5. 和板设计中的网络信息核对,发现缺失或意外合并时先修正逻辑来源。

图中发光器件的编号与极性只属于本教学案例;真实器件必须查对应资料。下一课把这份端点关系映射为板上的安装位置、飞线与铜连接。

本例R1两端都位于完整工作回路中,是否应该把它们合并成同一个网络?
提示

网络表达直接相连,不能跨过功能元件随意合并。

资料依据与示意边界

依据用户提供《印制电路板(PCB)设计基础》(Christopher T. Robertson著、刘雷波译)印刷第54~57、108、122页作原创解释。图示不按比例,不是软件截图;教材历史工艺数值不作为本课制造规则。

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  • 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

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11项目实战待开放

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