Схемы против конструкций печатных плат

Я слышал термины схемы и конструкции печатных плат, используемые как взаимозаменяемые, так и используемые по-разному. Являются ли они одним и тем же или они представляют разные наборы чертежей? Если последнее, в чем разница между ними и какую информацию они передают?

Например, возьмем этот пример Arduino : он показывает отдельные диаграммы для схемы и платы .

Schematics:

Схема / принципиальная схема передает электрическое соединение между различными активными и пассивными электрическими компонентами, такими как резисторы, конденсаторы, интегральные микросхемы. Схемы - это читаемый и понятный формат о связности и функциональности между различными компонентами. Например,

PCB:

Печатная плата (PCB) сокращенно обозначается как PCB или иногда называется печатной платой (PWB). Печатная плата - это физическое представление всех электрических соединений между активными и пассивными компонентами, используемых в схеме. Но удобочитаемость и занижение печатной платы сложны по сравнению со схемой. Например,

Я попытался объяснить здесь на непрофессиональном языке. Подробно о дизайне печатной платы можно найти различные инструменты, такие как ALTIUM, ALLEGRO и многие другие.

Печатная плата может быть изготовлена ​​из ламината или керамического материала FR4.

FR4 Материал Ламинат:

Керамическая печатная плата:

Насколько PCB Design рассматривается. Печатные платы могут быть однослойными, двухслойными, четырехслойными или даже многослойными с толщиной 0,8 мм или 1,6 мм или даже более в зависимости от количества слоев. При разработке печатной платы соблюдается специальное расположение, которое определяет уровень мощности, слой заземления и уровень сигнала, расположенный между материалом FR4 и сердечником между ними.

Пример размещения печатных плат:

Схематично показана схема , схема. Он использует согласованные символы для представления компонентов и показывает, как они электрически связаны.

Дизайн печатной платы показывает медные дорожки и расположение отверстий в печатной плате , и , как правило , указывает на расположение элементов и их значений / кодов с печатным слоем шелкографии.

С помощью принципиальной схемы вы можете легко проанализировать, как соединена схема, и определить соединения.

Получить такую ​​же информацию из конструкции печатной платы гораздо сложнее ( см. Обратный инжиниринг , например, https://stacks.stanford.edu/file/druid:np318ty6250/Johnson_Reverse_Engineering_PCBs.pdf ).

Схема представляет собой графическое представление электрической цепи. Он показывает компоненты и межсоединения друг друга, которые могут быть использованы для проектирования печатных плат.

Где PCB Design - это метод построения электронного устройства, на котором может быть собран настоящий электронный компонент, и можно проверить функциональность устройства. Это также представляет физическое соединение устройства с медью.

Схемы и конструкции печатных плат - две разные вещи и имеют разные цели. Схемы могут быть использованы для проектирования схемы до того, как вы на самом деле ее построите, вероятно, на этапе создания прототипа. Когда вы уверены, что ваша схема работает, вы проектируете печатную плату (PCB) для распечатки платы, на которой припаяны электрические компоненты. Вот видео, которое объясняет, что такое схемы: Лаборатория Коллина: Схемы .

Схемы - это функциональные схемы электронных схем. С таким количеством дизайнов, доступных в Интернете, понимание того, как читать схемы, может открыть целый мир возможностей для производителя электроники. На самом деле, если вы можете прочитать схему, вы можете построить схему, даже не поняв, как она работает!

А вот словарь электрических символов: http://www.allaboutcircuits.com/vol_5/chpt_9/1.html

Другими словами:

• схема - это « логическая » версия. Вы видите связи между различными компонентами, но:

  • они не в масштабе, так что вы можете увидеть различные соединения, в то время как на печатной плате контакты микросхемы могут быть очень и очень близко друг к другу
  • Вы можете увидеть такие вещи, как связи, "пересекающие" друг друга
  • или, наоборот, вы можете иметь ссылки, которые два соединения на противоположных сторонах диаграммы, которые помечены как связанные
  • Вы можете иметь всю диаграмму на односторонней странице или наоборот, взять много страниц, чтобы показать все детали различных компонентов
  • сложные схемы обычно разделяются по функциям, поэтому схема проста для понимания, но может вообще не соответствовать физической схеме. Например, вы могли бы видеть соединители на краю платы прямо в середине диаграммы.

• PCB - это « физическая » версия. У вас есть сама печатная плата (печатная плата) и файлы дизайна печатной платы (файлы Gerber). Они также соединяют различные компоненты вместе, но здесь:

  • все компоненты имеют точный размер и положение
  • два соединения, которые не должны быть соединены, не могут пересекаться на одном уровне. Таким образом, они должны сделать обход, чтобы избежать пересечения, либо на том же уровне 2D, либо путем переключения на другой слой печатной платы
  • Печатная плата может иметь несколько слоев. Они обычно имеют 2 (две стороны), но вы можете иметь еще несколько слоев, зажатых между
  • они должны принимать во внимание физические требования, такие как соединители по краям, расстояние между различными компонентами из-за распространения тепла, толщина различных следов в зависимости от тока и тепловых проблем ...

Обычно вы начинаете с разработки схемы, так как изначально важно то, что представляют собой различные компоненты и как они связаны друг с другом: то, где они находятся на плате, часто является вторичным, по крайней мере, изначально.

Затем вы должны разработать физическую версию (некоторые инструменты помогут вам сделать это автоматически). Тогда вы получите физическую версию. Затем вы собираете компоненты на печатной плате. И вуаля , у вас есть доска!

Теперь вы замечаете, что это не работает, и вам нужно что-то исправить, чтобы это заработало, и вы начинаете снова :-)