電路原理圖是概念電子設計與印刷電路板組件或PCBA物理實現(xiàn)之間的橋梁。

撬棍電路

原理圖有兩個基本用途。首先，他們溝通設計意圖。對于電氣設計領域的技術人員來說，示意圖應該清楚地表達設計的意圖。第二，它們的存在是為了引導和驅(qū)動PCB布局。為了更好地理解原理圖，您應該了解一些基本原理：組件符號，參考標志符（REFDES），網(wǎng)絡和輸出。

參考指示符（REFDES）

參考指示符是每個物理組件的唯一標識標簽，并且它們就它們所引用的組件進行了大量的溝通。正確的REFDES使用告訴原理圖閱讀器組件的類型和每個組件的符號數(shù)。雖然有標準符號代表各種類型的電氣元件，我們將在下面討論，但并非所有的原理圖都遵循所有這些標準。在每個無源元件顯示為帶引腳的通用盒子的情況下，參考指示符前綴可以告訴你很多關于符號所代表的組件的類型。參考標志也可作為物料清單（BOM）的鏈接。BOM包含PCBA設計中每個組件的部件號，并通過REFDES指示應安裝該部件的位置。

參考標志符號的行業(yè)標準格式包括字母代碼，表示組件類型，后跟唯一編號。

BT =電池J =連接器R = Resistor

C = CapacitorK = RelayS或SW = Switch

D =二極管L =電感器T =變壓器

F = FuseP =連接器U. =集成電路

H =硬件Q =晶體管Y = Crystal

我們會注明每個組件的REFDES，因為我們在下面標識它們的符號。

組件符號

原理圖中的組件符號表示將被焊接到印刷電路的物理組件電路板（PCB）在組裝過程中。有時它們也可能代表PCB結(jié)構，如過孔或測試點。元件符號通常是行業(yè)標準的形狀或圖形，表明它們是什么類型的電氣元件，盡管有時它們只是一個矩形用別針。電阻器，電容器，電感器，二極管和晶體管都有標準符號，我們將在下面簡要介紹。組件符號總是有一個或多個引腳可以進行電氣連接。每個原理圖符號引腳都有一個與物理組件圖相對應的編號?？梢允褂靡粋€或多個符號來定義單個電子組件。具有多個引腳的組件通常由多個原理圖符號表示，只是為了允許可讀的原理圖。在由多個符號定義的部件的情況下，引用同一物理組件的每個分區(qū)符號共享相同的參考指示符。

常用的原理圖符號

電阻器

電阻器是非常常見的電氣元件。它們通常在美國顯示為曲折線，但國際標準將它們顯示為矩形。

電阻器的美國（頂部）和國際（底部）符號

電阻器在原理圖中標識，帶有以字母“R”開頭的參考標志符（REFDES）。

電容器

電容器也很常見。它們顯示為由間隙分開的兩條線，傳達它們由電介質(zhì)隔開的兩個帶電板的基本結(jié)構。兩個主電容符號是非極化和極化的。極化電容用曲線表示（表示負極）和/或加號（表示正極）。

電容器符號，圖中顯示了最左側(cè)的非極化電容和極化電容的三種版本。

電容器在原理圖中用參考標號（REFDES）標識字母“C”。

電感

電感器，如電阻器和電容器，是電路中使用的基本無源元件。電感器顯示為表示其基本結(jié)構的一系列曲線。電感器最簡單的構造是在一些核心材料周圍纏繞線圈。

電感符號

電感器在原理圖中用參考標號（REFDES）標識，以字母”L“開頭。

二極管

二極管是僅允許電流沿一個方向流動的電氣元件。例如，齊納二極管不允許反向電流，直到二極管的反向電壓達到一定的定義水平。

二極管符號

發(fā)光二極管（LED）當電流正向流過它時會產(chǎn)生光。構造肖特基二極管使其工作類似于簡單的二極管，但開關速度更快，正向壓降更低。

齊納二極管符號

肖特基二極管符號

識別二極管在原理圖中帶有參考標號（REFDES），以字母“D”或“Z”開頭（用于齊納斯）。“LED”有時用于發(fā)光二極管。

晶體管

晶體管就像電氣開關一樣，一個區(qū)域內(nèi)的偏置電壓或電流接通電流通過主端子。有兩種基本類型的晶體管：雙極結(jié)型晶體管（BJT）和場效應晶體管（FET）。簡單地說，BJT是當前的 - 受控器件，流入或流出基極引腳的電流通過集電極和發(fā)射極引腳接通更大的電流。

BJT符號

另外，簡單來說，F(xiàn)ET是電壓控制器件，柵極上有電壓引腳通過漏極和源極引腳接通電流。有許多用于晶體管的圖紙，表明不同數(shù)量的內(nèi)部元件細節(jié)。

FET符號

晶體管在原理圖中用參考標號（REFDES）標識，以字母”Q“開頭?！癕”有時用于MOSFET器件?！癟”有時會被錯誤地使用，應該避免使用。

可變電阻器

可變電阻器，如電位器和變阻器，是根據(jù)用戶的調(diào)整改變電阻的電阻器。雙端可變電阻顯示為電阻，其上有一個箭頭，而電位計（有三個端子）添加一個指向電阻符號側(cè)面的箭頭。

變阻器符號

電位計符號

電壓獨立電阻器或變阻器看起來類似于可變電阻器，但是在它上面有一條線而不是箭頭。

壓敏電阻符號

特殊電阻通常在原理圖中用參考標識符（REFDES）標識以字母“R”開頭，但有時會使用“VR”（用于可變電阻器或電位器）或“RV”（用于壓敏電阻器）。

集成電路

集成電路是在單個封裝中用半導體材料制造的整個電路。集成電路是處理器，存儲器，運算放大器和電壓調(diào)節(jié)器，看起來像安裝在印刷電路板上的正方形或矩形。集成電路顯示為盒子或盒子的集合，帶有標記的引腳電源，輸入和輸出。

集成電路在原理圖中用參考標號（REFDES）以字母“U”開頭，或者有時以字母“IC”開頭。

水晶/振蕩器/諧振器

所有三個這些在電路中通電時提供已知的穩(wěn)定頻率輸出。晶體，振蕩器和諧振器不是一回事，具有不同的特性并需要不同的支持電路，但它們的基本目的是相似的。

水晶符號

晶體和振蕩器在原理圖中用參考標號識別（ REFDES）以字母“Y”開頭。偶爾使用“X”;這個字母對于不適合其他類別的組件來說也是一個包羅萬象。

數(shù)字邏輯門

有很多數(shù)字邏輯門 - 在本概述中可以詳細描述。有關數(shù)字邏輯和許多不同類型邏輯門的完整說明，請參閱數(shù)字信號和門上的AAC教科書頁。

邏輯門作為集成電路出售，因此它們在原理圖中用參考標號（REFDES）標識，以字母“U”開頭，或者有時是“IC”，就像其他集成電路一樣。

運算放大器

運算放大器和比較器在電路中具有多種有用功能，它們在原理圖中顯示為橫向三角形，帶（a） +）和一個（ - ）輸入，有時是電源和接地引腳。

運算放大器符號

雙電源運算放大器電路（左）和單電源配置（右），電源和接地引腳指示

運算放大器和比較器在原理圖中用參考標號（REFDES）標識，以字母“U”開頭，或者有時是“IC”，就像其他集成電路一樣。此外，運算放大器有時會使用以“OP”開頭的REFDES。

連接器/接頭

連接器和接頭連接其他電路或電纜的地方到原理圖描述的電路。連接器有多種類型和方向，它們同樣用各種符號表示在原理圖中。

有時，原理圖符號只是簡單的矩形，有時原理圖符號是圖紙制作的看起來像它們代表的物理連接器。

連接符號

連接符和標題通常在原理圖中用參考標號（REFDES）標識，以字母“J”開頭或字母“P”。

開關

開關通常帶有一個原理圖符號，表示開關類型和極數(shù)/投擲數(shù)量別針。

切換符號

開關在原理圖中用參考標志符（REFDES）標識，以字母“SW”開頭。

電池

電池顯示的原理圖符號有一條長線和一條短線，一起代表一個電池。實際上，大多數(shù)電池原理圖符號都被繪制為兩個單元格，無論電池實際包含多少單元格。

電池符號

電池在原理圖中標識，帶有參考標號（REFDES），字母“B” “。

變壓器

變壓器通常會顯示一個符號表示變壓器工作原理的符號。它看起來像兩個并聯(lián)的電感線圈，它們之間有一些東西，通常是一兩行。

變壓器在原理圖中用參考標號（REFDES）標識，以字母“T”開頭。

保險絲/PTC

保險絲或PTC （ p 效率高的設備）是電路保護裝置，在發(fā)生爆炸的情況下會“大幅度地”燒壞（燒壞）或大幅增加電阻。流過它們的電流過多。=通常在原理圖中顯示保險絲，其符號看起來像側(cè)面通道“S”。

熔絲符號

熔絲在原理圖中標識并帶有參考指示符（REFDES）以字母“F”開頭。

PTC通常顯示為一個方框，在對角線上有一條直線;相同的符號用于PTC熱敏電阻。

PTC符號

PTC在原理圖中用參考標號（REFDES）標識，以字母“R”，“VR”或“PTC”開頭。

非組件符號

原理圖中還有其他符號表示物理組件。有些符號表示要在PCB中構建的物理結(jié)構，如測試點或安裝孔。

測試點符號

其他示意符號代表電源或地面欄桿。

地面符號

其他原理圖符號用于原理圖不同頁面之間的互連，標簽用于標識它們所屬的電網(wǎng)。

非組件符號通常沒有參考標志。有些將有參考標志符（REFDES），以字母“TP”（測試點），“MH”（安裝孔）或“X”開頭（對于其他未指定的類型，所有都是通用標記）。

Nets

在原理圖和印刷電路板的說法中，網(wǎng)是PCB接線的電氣連接。網(wǎng)絡顯示為將組件符號引腳連接到其他引腳或網(wǎng)絡的線。最佳做法是繪制原理圖以標記重要的網(wǎng)絡，以便在布局設計時可以清楚地識別它們。如果兩個網(wǎng)絡沒有繪制為連接但標簽相同，則它們將被原理圖捕獲軟件視為物理連接，這樣當設計導出到PCB布局工具時，它們將是相同的網(wǎng)絡。

原理圖的圖像，兩個網(wǎng)絡未連接，但標記相同如此物理連接，在本例中為“STEPM_R_EN”

這是一個使用特殊符號的示意圖捕獲最佳實踐當未繪制為已連接時，顯示與其他頁面或同一頁面的部分的網(wǎng)絡連接。這些是頁內(nèi)頁面（頁面內(nèi)）或頁間間（頁面間）連接符號。

頁間連接器

為了便于閱讀，優(yōu)秀的原理圖盡可能避免重疊網(wǎng)絡 - 但這并非總是可行。當兩個網(wǎng)絡連接時，大多數(shù)示意圖繪制工具會添加連接點或圓。沒有連接點意味著兩個網(wǎng)絡沒有連接，只是相互通過。更高級的原理圖繪制工具顯示了一個跳線，使兩個網(wǎng)絡沒有連接更加清晰。

連接網(wǎng)

非連接網(wǎng)（有線跳）

重要輸出：網(wǎng)表和物料清單

網(wǎng)表

原理圖最重要的輸出是網(wǎng)表。該文件或文件集是PCB布局軟件的主要輸入，布局設計人員使用它來指導電路板上所有電路的布局和布線。網(wǎng)表格式各不相同，但通常它們以非常簡單的形式指定原理圖中的每個組件或符號，以及它們之間的每個連接（網(wǎng)絡）。如果您已在原理圖中命名了網(wǎng)絡，那么這些網(wǎng)名將作為部件之間的連接點出現(xiàn)在網(wǎng)表中。如果您沒有為網(wǎng)絡命名，網(wǎng)表輸出工具將為其生成一個名稱。通常，網(wǎng)表將包含多個表：一個列出部件及其名稱，一個列出網(wǎng)名及其名稱連接等。網(wǎng)表也可用于包括SPICE電路仿真所需的附加信息。請參見此處的一些簡單示例網(wǎng)表輸出。

BOM（物料清單）

原理圖的另一個重要輸出是物料清單或物料清單。BOM輸出是一個電子表格或數(shù)據(jù)庫，它將原理圖中的每個REFDES與物理組件和部件號相匹配。BOM輸出有多種格式，具體取決于原理圖和零件的復雜程度數(shù)據(jù)庫是什么，你想要什么樣的輸出。在最簡單的一端，您可能會有一個參考標志列表，每個參考標志都有一個制造商的部件號。

anOrCAD BOM輸出的屏幕截圖

更復雜的BOM將包括貴公司的內(nèi)部部件號，數(shù)量在多個地方使用的零件，可用于給定零件的多個供應商零件編號等。BOM包含獲取原理圖并將其實際構建到裝配體中所需的信息。