電路原理圖設(shè)計(jì)規(guī)范

...wd......wd......wd...北京康吉森交通技術(shù)——原理圖設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)目錄一、概述3二、原理圖設(shè)計(jì)31、器件選型：3〔1〕、功能適合性：3〔2〕、開(kāi)發(fā)延續(xù)性：3〔3〕、焊接可靠性：3〔4〕、布線方便性：3〔5〕、器件通用性：3〔6〕、采購(gòu)便捷性：3〔7〕、性價(jià)比的考慮32、原理圖封裝設(shè)計(jì)：3〔1〕、管腳指定：3〔2〕、管腳命名：4〔3〕、封裝設(shè)計(jì)：4〔4〕、PCB封裝：4〔5〕、器件屬性：43、原理設(shè)計(jì)：4〔1〕、功能模塊的劃分：4〔2〕、信息標(biāo)注：4〔3〕、符號(hào)的使用：4〔4〕、命名規(guī)那么：5〔5〕、設(shè)計(jì)規(guī)那么：54、PCB封裝指定：7三、原理圖整理71、字符要求：7〔1〕、元器件標(biāo)識(shí)：7〔2〕、網(wǎng)絡(luò)名稱：72、器件屬性：73、頁(yè)面信息：74、網(wǎng)格要求8四、原理圖檢查81、原理檢查：82、BOM檢查：8一、概述設(shè)計(jì)一份標(biāo)準(zhǔn)的原理圖對(duì)設(shè)計(jì)好PCB具有指導(dǎo)性意義，是做好一款產(chǎn)品的根基；對(duì)于鐵路行業(yè)，產(chǎn)品的穩(wěn)定可靠及安全性是我們研發(fā)人員的宗旨；本文檔的目的在于標(biāo)準(zhǔn)硬件開(kāi)發(fā)人員進(jìn)展原理圖設(shè)計(jì)時(shí)的一些本卷須知和設(shè)計(jì)原那么。二、原理圖設(shè)計(jì)原理圖的設(shè)計(jì)流程分為器件選擇，原理封裝設(shè)計(jì)，原理設(shè)計(jì)，PCB封裝指定，原理圖整理，原理圖檢查。1、器件選型：在進(jìn)展器件選型時(shí)，應(yīng)依據(jù)以下原那么選定器件：〔1〕、功能適合性：既保證冗余性，又不會(huì)造成大的浪費(fèi)。例如電源芯片〔峰值的30%余量〕和FPGA/CPLD芯片等〔考慮芯片資源，器件功率，電容耐壓值〕。〔2〕、開(kāi)發(fā)延續(xù)性：對(duì)于同一功能的器件，采用原有設(shè)計(jì)的升級(jí)芯片。選型芯片，考慮技術(shù)支持和驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)?！?〕、焊接可靠性：器件封裝不能影響焊接、調(diào)試和維修，接插件的選擇要保證接口可靠、安裝方便?！?〕、布線方便性：封裝的選擇決定著器件的布局和布線方式?！?〕、器件通用性：可替換種類越多越好，防止停產(chǎn)等。盡量選用公司內(nèi)部常用的器件?！?〕、采購(gòu)便捷性：器件用量大，采購(gòu)周期短?！?〕、性價(jià)比的考慮2、原理圖封裝設(shè)計(jì)：〔1〕、管腳指定：進(jìn)展新封裝設(shè)計(jì)時(shí)，必須把管腳歸類放置，電源放在頂部，地放置在底部，輸入放在左邊，輸出放置在右邊。同一接口的各個(gè)管腳要放在一起，方便繪圖和檢查。如單片機(jī)的PA口、PB口，PCI總線，RAM接口等?！渤Ｓ眯酒{(diào)用公司內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)〕〔2〕、管腳命名：對(duì)于低有效的管腳命名應(yīng)該使用“\〞，如：“R\S\T\〞表現(xiàn)為。對(duì)于總線管腳，直接命名為XX_AD0、XX_AD1依此類推。不使用隱藏管腳功能。〔3〕、封裝設(shè)計(jì)：原理封裝應(yīng)該保持器件尺寸的合理性，便于原理圖設(shè)計(jì)。管腳過(guò)多的芯片，應(yīng)按照功能模塊分成假設(shè)干局部進(jìn)展設(shè)計(jì)?！?〕、PCB封裝：PCB封裝必須根據(jù)原理圖封裝及器件手冊(cè)具體尺寸設(shè)計(jì)；命名最好以datasheet規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)命名?！?〕、器件屬性：芯片型號(hào)的尾綴必須寫全，對(duì)于阻容器件需要標(biāo)明耐壓值、精度等3、原理設(shè)計(jì)：〔1〕、功能模塊的劃分：在確定方案后，首先劃分功能模塊。一樣模塊放置在同一頁(yè)內(nèi)，頁(yè)面大小最好不要超過(guò)A3〔最大為A4〕型。各功能塊布局要合理，頁(yè)面布局均衡，防止有些地方很擠，而有些地方很松。同一頁(yè)面有兩個(gè)以上模塊時(shí)，應(yīng)用虛線框區(qū)分。〔2〕、信息標(biāo)注：對(duì)于跳線開(kāi)關(guān)或跳線電阻等，必須進(jìn)展文本功能原理標(biāo)識(shí)。對(duì)于接口，應(yīng)該提供接口信號(hào)定義說(shuō)明。對(duì)于上下拉電阻選擇不同功能時(shí)，應(yīng)該提供功能說(shuō)明，例如IIC地址的選擇，應(yīng)該提供選擇后的IIC地址?！?〕、符號(hào)的使用：數(shù)字地使用DGND網(wǎng)絡(luò)名，并使用符號(hào)表示，其他數(shù)字地網(wǎng)絡(luò)如均使用此符號(hào)。模擬地使用AGND網(wǎng)絡(luò)名，并使用符號(hào)表示，其他模擬地網(wǎng)絡(luò)均使用此符號(hào)。機(jī)殼地使用EARTH網(wǎng)絡(luò)名，并使用符號(hào)表示。數(shù)字電源必須以VCC開(kāi)場(chǎng)，使用符號(hào)表示。例如VCC_3V3、VCC_5V等。模擬電源必須以VA開(kāi)場(chǎng)，并使用符號(hào)表示。例如VA_5V等。分頁(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，使用表示輸入管腳、表示輸出管腳、表示雙向管腳。〔4〕、命名規(guī)那么：在分頁(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的輸入輸出標(biāo)識(shí)名優(yōu)先網(wǎng)絡(luò)名，所以最好保持輸入輸出標(biāo)識(shí)名與網(wǎng)絡(luò)名保持一致。網(wǎng)絡(luò)名命名以字母數(shù)字和下劃線命名。關(guān)鍵信號(hào)必須增加網(wǎng)絡(luò)名，最好指定每一條信號(hào)線的網(wǎng)絡(luò)名以便于布線。網(wǎng)絡(luò)名以信號(hào)源端為命名標(biāo)準(zhǔn)。器件名應(yīng)如下：芯片U；電阻R；電容C；過(guò)孔接插件JP；表貼接插件JS；有源時(shí)鐘OSC；無(wú)源時(shí)鐘CRY；測(cè)試點(diǎn)TP；電感L；二極管、LEDD；其它根據(jù)實(shí)際情況選擇第一個(gè)英文首字母。IC類器件，如果需要增加插座，應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)名稱后增加“Socket〞標(biāo)識(shí)，方便工藝人員進(jìn)展整理。標(biāo)稱值對(duì)于電容3.3uF，33pF。第一個(gè)字母小寫，第二個(gè)字母大寫對(duì)于電阻33R33歐姆，4.7K1%表示精度為1％的4.7K電阻對(duì)于不安裝器件33RN/A表示不安裝器件〔5〕、設(shè)計(jì)規(guī)那么： <1>電容器的使用：對(duì)于濾波電容，應(yīng)該文字標(biāo)識(shí)使用目標(biāo)，和放置定義。并遵守就近放置原那么，便于布線時(shí)濾波電容的放置。高頻區(qū)的退耦電容要選低ESR〔\o"等效串連"等效串連電阻〕的電解電容或鉭電容；退耦電容容值確定時(shí)在滿足紋波要求的條件下選擇更小容值的電容，以提高其諧振頻率點(diǎn)。各芯片的電源都要加退耦電容，同一芯片中各模塊的電源要分別加退耦電容；如為高頻那么須在靠電源端加磁珠／電感。如在原理圖中使用直插電解電容要盡量統(tǒng)一容值和耐壓值。假設(shè)使用在繼電器時(shí)，最好在其接點(diǎn)兩端并接RC火花抑制電路，減小電火花影響： <2>保護(hù)器件的使用：對(duì)輸入輸出的信號(hào)要加相應(yīng)的濾波/吸收器件；必要時(shí)加硅瞬變電壓吸收二極管、壓敏電阻SVC或者TVS管等〔推薦TVS管〕。所有的對(duì)外接口都需要參加ESD元件，例如VGA，BNC，RS485，RS232，NET等等。電源局部需要參加不同截止頻率的電容，參加EMI和ESD元件。CAN通信接口最好使用高速光耦隔離。在使用繼電器線圈增加續(xù)流二極管，消除斷開(kāi)線圈時(shí)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)干擾： <3>電源，地的分割：對(duì)于AD，DA等混合信號(hào)芯片，一般使用磁珠進(jìn)展電源或地的隔離，并說(shuō)明芯片底部電源層分割說(shuō)明，以便于PCB布線時(shí)的分割。要注意機(jī)殼地與數(shù)字地要分開(kāi)，不能連接在一起。<4>高速信號(hào)設(shè)計(jì)：在高頻信號(hào)輸出端串入端接電阻。對(duì)于端接電阻，原理圖應(yīng)該反映布線位置，例如串行端接，應(yīng)該就近放置在信號(hào)的源端，并行端接應(yīng)該放置在信號(hào)的終端。將所有芯片的電源和地引腳全部利用。在一些高速時(shí)鐘/數(shù)據(jù)局部要注明等長(zhǎng)，數(shù)據(jù)和時(shí)鐘在傳輸過(guò)程中出現(xiàn)完整性問(wèn)題。長(zhǎng)距離的數(shù)字信號(hào)線要參加串行端接電阻，阻值根據(jù)實(shí)際情況決定，一般取值為33歐姆。標(biāo)識(shí)關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)，如線寬，最短，最長(zhǎng)長(zhǎng)度等。對(duì)于差分信號(hào)應(yīng)該說(shuō)明差分信號(hào)的間距要求，對(duì)于SDRAM，應(yīng)該說(shuō)明布線規(guī)那么。 <5>接插件：在設(shè)計(jì)接插件接口的時(shí)候電源和GND之間至少要有一個(gè)pin的間隔，防止短路；對(duì)于大電流最好多用幾個(gè)引腳。 <6>時(shí)鐘：有源晶振的去耦電容使用0.1uF和1nF的并聯(lián)，并且靠近晶振的電源pin?？蓜?dòng)元件〔如繼電器〕工作狀態(tài)，原那么上處于開(kāi)斷，不加電的工作位置。 <7>I/O：芯片的I/O端口不可以直接接入GND，需要串接一個(gè)2K的電阻。上拉電阻的一般值為4.7K，下拉電阻的一般取值為2K。未使用的input接口〔門電路等〕需要通過(guò)上拉電阻或者下拉電阻固定電平。CPLD的I/O的輸出需要增加端接電阻，端接電阻取值一般為33R。<8>電源設(shè)計(jì)：輸出電流小于1A的，可以使用LDO作為電壓轉(zhuǎn)換器件。輸出電流大于1A，必須使用DC/DC<9>其他：在進(jìn)展原理圖設(shè)計(jì)是要注意IC的上電順序，一般為core先上電，I/O后上電；假設(shè)使用按鍵，按鍵的接觸pin要并聯(lián)0.01uF的電容〔防靜電〕。4、PCB封裝指定：必須為每個(gè)器件指定封裝。對(duì)于同一封裝器件進(jìn)展器件區(qū)分。例如0805，使用R0805，C0805，D0805來(lái)區(qū)別電阻，電容和二極管。相應(yīng)的庫(kù)最好是R0805使用全包圍矩形，C0805使用橢圓短邊，D0805使用一邊粗線，三邊細(xì)線的封裝，便于檢查。三、原理圖整理1、字符要求：〔1〕、元器件標(biāo)識(shí)： 所有器件標(biāo)識(shí)必須統(tǒng)一、整潔，字體按軟件默認(rèn)設(shè)置即可?！?〕、網(wǎng)絡(luò)名稱：所有網(wǎng)絡(luò)名稱必須統(tǒng)一、整潔，字體按軟件默認(rèn)設(shè)置即可?！?〕、說(shuō)明文字：所有說(shuō)明文字必須統(tǒng)一、整潔，字體按軟件默認(rèn)設(shè)置即可。2、器件屬性：原理圖上的任何一個(gè)器件，必須指定PartReference、Value、PCBFootprint、三個(gè)屬性。3、頁(yè)面信息：頁(yè)面標(biāo)識(shí)表格如以以下圖：4、網(wǎng)格要求對(duì)準(zhǔn)網(wǎng)格，一般按軟件設(shè)置的默認(rèn)網(wǎng)格即可。四、