如何简单轻松地绘制原理图符号

2021-01-09

无论您将Altium称为大地还是大多数PCB板上使用的三角形符号，表示普通或收益。我个人的喜好是使用箭头表示电源。我从未遇到过像R1和R2这样的工程师。除非具有三脚，否则Altium中的可变电阻符号R3也没有任何意义。或将两只脚并拢放在包装上。我还喜欢晶体管上的圆圈，短引脚，字母N或P以清楚地显示MOSFET的类型，以及有助于显示电子管类型，可以翻转的P沟道类型的栅极引脚。这样，源就在最上面，因为还需要更多的正功率。我非常感谢Altium / CircuitStudio显示体二极管。 

在现代PCB设计中，看不见的电源和接地引脚的问题在于，当电源与布局封装的连接不正确时，电路经常烧坏。我经常烧。这是一个非常严重的问题，因为您可能具有多个pcb层通电，很难重新制作PCB甚至重建原型。因此，我们许多人将明确绘制电源引脚。可以通过三种方式来实现多元件封装，例如四个运算放大器（图5）。第一种方法是可以在每个组件上绘制电源引脚。第二种方法是仅在一个组件上绘制电源引脚。确保将所有未使用的组件放在原理图上。第三种方法是将四通道运算放大器设计成由五个组件组成的异构封装，其中包括四个独立的运算放大器以及一个独立的电源和接地引脚组件。这种方法的优点是可以将电源和接地组件以及所有去耦电容器放在一起。缺点是您可能忘记放置电源和接地组件，造成的灾难是设备未通电，而不是错误的电源。一个技巧是使用电源引脚作为第一个包装中的电子组件，以便在放置组件时，第一个组件是电源。在任何情况下，都应将所有组件放在原理图中，以使未使用的组件正确偏置，以防止它们振荡。 

图5：请勿将零长度引脚用于电源和接地

相反，最好在U1的每个组件上绘制电源引脚。您也可以仅在包装的一个组件上画出电源引脚，但要确保所有组件都已放置好，以免忘记连接电源（U2）。U3封装使用单独的“组件”来汲取功率和接地。这样做的好处是，您可以翻转运算放大器，并根据电路需求灵活地将负引脚置于正引脚之上或之下。 

这些异质组件在Cadence的OrCAD中被发现已有十多年了，这种方法也可以将连接器分解成碎片。这样做也是为了保持原理图的信号流，确保每条线都连接到正确的连接器（图6）。现在，您可以确保原理图流程是从左到右，从而使其他工程师更容易理解，并且在5年后查看时，也将更易于理解。

图6：如果仅以符号形式绘制连接器，则会使原理图混乱（a） 

通过使用OrCAD中的异构组件功能或Altium / CircuitStudio中的组件“模式”，您可以分解连接器，以使原理图的流程更清晰，更易于理解（b）。 

另一个考虑因素是如何绘制复杂的组件，例如开关电源芯片。即使将输入移至左侧，将输出移至右侧，仍然很难理解该组件的工作原理。在这种情况下，您可以在符号框中绘制一个简单的图以指示该组件的功能。不一定是数据手册中的框图，仅是一条简单的语句，可以提醒您和其他人此组件的作用。

原理图符号还有其他约定，它们比良好的设计原则更受青睐。我真的很喜欢将晶体管围成一个圆圈。需要重申的是，半导体工程师绘制的晶体管没有圆圈。我认为圈子非常有用。再说一遍，我真的很想在线穿过时稍作跳跃。这导致了另一个重要规则：没有4路节点。我已经看到了传真的原理图，但看不到导线是否只是交叉而不是连接。结果，我猜错了，这浪费了我的时间。如果所有原理图都经过跳线，则“无4路节点”规则不太重要。令我高兴的是，最新版本的Altium / CircuitStudio可以显示跳线并自动防止生成4路节点（图7）。

图7：当线路之间没有连接时，像我这样的老人喜欢使用跳线。 

应该注意的是，在原理图中，四向节点是禁忌的。Altium / CircuitStudio具有生成跳线的选项，并且可以通过设置走线偏移来消除交叉结，如该芯片的GND连接所示。请注意，与您所想的相反，库组件的左侧是输出，右侧是输入。 

我的方法是使用左侧输入的规则来重绘组件的符号（图8）。我还使用了单独的电源和接地符号来减少混乱。毕竟，我们关心信号流。大多数工程师了解555计时芯片的内部功能。但是，如果您不知道，或者您认为阅读原理图的人不知道，则可以在组件内部绘制部分或全部框图。Altium / CircuitStudio允许您将图像放置在原理图符号上，因此我在网上找到了一个不错的555定时器框图，在进行一些细微调整后，我将其放入了原理图符号中。我必须遵循它们的引脚排列结构，因此原理图上会有一些跳跃（图9）。 

图8：修改图7中的555定时器，将输入置于左侧，将输出置于右侧，以使原理图流程更加清晰。单独的电源和接地符号消除了走线的混乱。

图9：您可以在组件内部绘制框图以显示其功能。 

这可以像显示集电极开路输出一样简单，也可以像显示开关电源芯片的内部功能一样复杂。一些CAD软件包允许您将图像粘贴到组件符号中。

这里有一个关键点。您可以使用整个原理图来表示组件的内部功能，或者如果您不关心组件的内部功能，则可以使原理图更简单。我的想法是在组件内部绘制一些内容，例如开放式收集器输出，但是保持整个原理图的清晰和组织化很重要，而且人们似乎很理解。

在大学里，同学经常开玩笑说功率晶体管应该画得更厚一些。当时我们所有人都在冷笑，但现在我真的很想展示带有较大符号的TO-3巨型封装晶体管（图10）。作为仿真工程师，必须接受重要性原则，并且更大的晶体管更重要，更容易绘制。 

图10：每个人都可以看到右边的晶体管是功率晶体管

原理图符号首选项就像音乐首选项一样，非常个性化。这是您作为工程师的工作风格。晶体管上的跳线和圆圈之类的东西并不是很重要，而左侧和顶部的输入，右侧和底部的输出之类的更为重要。我们都在争论如何处理带有输入和输出的总线。我认为本地符号非常重要。在线上有一个应用笔记，该笔记指出，如果按照符号所示将其连接到地面，则有可能烧毁二极管。