原副標題：蔬果！怎樣將結構設計圖記號畫得易懂？

有很多關于繪出結構設計圖記號的探討。使你的結構設計圖記號能夠讓人認知十分關鍵。有時候用數(shù)字圖像處理結構設計(CAD)應用應用軟件中事先搞好的記號就可以了，但絕大多數(shù)記號并不太平庸。請保證你的應用應用軟件能方便快捷地建立記號，即使你可能得再次繪出每一原則上組件，以及建立捷伊組件。CAD應用應用軟件含的數(shù)百種記號只是你再次繪出它們的基礎。

好的結構設計圖應該有可預估的訊號流入。那個流入要求輸入部份坐落于右邊和上邊，輸入部份坐落于右邊和上邊。當然這絕非事實上，但假如你希望其他技師一看就能認知你的結構設計圖，遵從那個準則就十分關鍵。假如我大聲對你叫喊，差別甚么有做這種？這種句法或許讓人晦澀，但假如我按右方的次序說，這種做有甚么差別？所以你立刻就能認知了。雖然很多積體電路子公司賺了很多錢，并提供很多支持，但很多時候他們著眼于晶片外部，而做不到恰當?shù)慕Y構設計圖流入(圖1)。

圖1：目前很多子公司畫的結構設計圖記號仿效的是組件的插口圖，而絕非訊號流入。

圖1中的六邏輯電路U1絕非很新穎。它將6個邏輯電路制備在一個記號中，并且右邊和右邊都有輸入輸入。插口寬度也不需要所以長。U2那個記號稍稍好一些，輸入都在右邊，輸入都在右邊。像我這種兩把歲數(shù)的人不討厭全彩大背景，即使經(jīng)過四次雙色復本紅色會變?yōu)榘咨?，從而讓你無法看清楚任何東西。我建立的U3由不同組件組成(直鏈組件)，包括6個相同的組件和表示電源與地的第7個組件。排阻RP1是十分愚蠢的畫法，當這些電阻應該處于結構設計圖上不同位置時很容易把結構設計圖弄得一團糟。RP2顯示了直鏈組件在這種時候的作用。電液推桿廠家

一些積體電路子公司采用ANSI記號畫邏輯器件，這或許是由缺乏分析的線性思維的人發(fā)明的，而絕非模擬技師眼中的圖形化思維(圖2)。

圖2：很多技師都不討厭ANSI/IEEE邏輯記號畫法，這些記號簡直是非徒無益，而又害之。顯示實際的邏輯記號稍好一些。

CAD應用應用軟件中附帶的組件基本上是沒有用的。較好的做法是將組件一分為二。更好的做法是將電源獨立出來，這種就不會弄亂訊號流入。模擬技師最想要的是在組件外部稍稍畫一些能表示其功能的圖案。

對于多組件封裝來說(比如很多邏輯門)，結構設計圖記號需要分解開來，即使你很少會在結構設計圖的同一個地方使用全部這些組件。那個原則同樣適用于雙路或四路運放。組件記號可以采用德·摩根等效記號(圖3)。我十分敬佩那些能夠通過布爾表達式來認知電路工作的技師，但我還是討厭圖形化的表達方式——通過圖形可以想象坐落于D鎖存器中的比特，或者多路復用器中斷言給定輸入的插口。電液推桿廠家

圖3：早在1995年，OrCAD 9就允許用德·摩根等效記號表示與非(NAND)門。

Altium/CircuitStudio可以讓用戶給組件分配不同的模式完成相同的任務。假如你想畫一個插口上負下正模式的運放記號就十分方便快捷。若是沒有等效記號，假如你想垂直翻轉一個組件，也會把正電源放到上邊，把地放到上邊去。通過調用繪出的德·摩根等效記號，你可以交換輸入插口，同時保持電源和地的位置不變。解決那個問題的另外一種方法是制作一個具有獨立電源的直鏈組件(U6)。現(xiàn)在你可以垂直翻轉運放，將負插口放到上面來。

某個年代的結構設計圖程序出現(xiàn)于這種一個時期：PCB上大約有40個14插口的邏輯晶片，每一晶片配一個去耦電容，再加上一個卡緣連接器。在1985年，DOS OrCAD甚至不能畫三角形。這是那個年代的局限，也是那個年代需要擔心的事。當時很多子公司覺得PCB上只有一個電源，即VCC(兩個C代表公共集電極，即使所有這些邏輯門都饋送電源給很多晶體管的集電極)。因此PCB只需要VCC和地。CAD子公司的程序員甚至認為不需要在晶片上顯示電源插口。他們只是發(fā)明了零寬度插口，然后版圖結構設計程序會將所有相同名字的插口連接在一起。程序員認為技師使用最后生成網(wǎng)絡表的結構設計圖簡直太蠢了。電液推桿廠家

說到地，公共端或回流端其實更貼切，除非你的電路連接到墻上插座的大地插口(圖4)。我承認這只是個人喜好，但我討厭美國風格的電源和電阻記號，在晶體管和MOSFET上有個圓圈，且MOSFET清楚地指示了N溝道或P溝道類型。

圖4：地、電源、電阻、晶體管和MOSFET等各種組件記號。

我碰到過一位教授，假如他看到你在汽車收音機結構設計圖上有大地記號，會給你不及格的判定。汽車底盤是一種不同的記號，不管Altium叫它大地，還是你在絕大多數(shù)PCB上使用的三角記號，都意味著公共端或回流端。我個人的喜好是使用箭頭代表電源，我也沒遇到過哪一位技師討厭R1和R2那樣歐洲畫法的電阻，甚至Altium里的可變電阻記號R3也沒有意義，除非它有三個腳，或者在封裝上把兩個腳短接在一起。我也討厭晶體管上的圓圈、短插口、字母N或P清晰地顯示MOSFET的類型，以及有助于顯示管子類型的柵極插口，可以翻轉的P溝道類型，以便源極坐落于上面，即使更多的正電源也在上面。我很欣賞Altium/CircuitStudio顯示體二極管。電液推桿廠家

在現(xiàn)代結構設計中，電源和地插口不可見帶來的問題是，當版圖封裝的電源連接錯誤時電路經(jīng)常會燒掉。經(jīng)常會燒。這是一個很嚴重的問題，即使你可能有多個帶電源的層，而再次做PCB甚至再次搭建原型是很困難的?；谀莻€理由，我們很多人會把電源插口明確地畫出來。對于像四運放這種的多組件封裝來說有三種方法來實現(xiàn)(圖5)。第一種方法是你可以將電源插口畫在每一組件上。第二種方法是只將電源插口畫在其中一個組件上，這時要保證將所有未用組件也都放到結構設計圖上。第三種方法是將四運放結構設計成由5個組件組成的直鏈封裝，包括4個獨立的運放和一個原則上的電源與地插口組件。這種方法的優(yōu)點是你可以將電源與地組件和所有去耦電容放在一起。缺點是你可能忘了放電源與地組件，由此帶來的災難是器件沒有供電而絕非接錯電源。一個技巧是將電源插口作為封裝中的第一個組件，這種當你放置那個組件時第一個放的就是電源。不管怎樣，你都應該將所有組件都放到結構設計圖中去，以便給未用組件合適的偏置，防止它們發(fā)生振蕩。

圖5：電源和地不要使用零寬度的插口。

相反，最好在U1的每一組件上畫出電源插口。你也可以只在封裝的某個組件上畫電源插口，但要保證所有組件都被放置，這種你就不會忘了連接電源(U2)。U3封裝則是使用了一個原則上的組件來畫電源和地。這種做的優(yōu)點是你可以翻轉運放，根據(jù)電路需要靈活地將負插口放在正插口的上面或下面。電液推桿廠家

十幾年前Cadence的OrCAD中就有這些直鏈組件了，這種方法還可以將連接器分解成若干塊。這種做同樣是為了保持結構設計圖的訊號流入，保證每根線連接恰當?shù)倪B接器(圖6)。現(xiàn)在你可以保證你的結構設計圖流入是從左到右的，使得其他技師認知起來更加容易，也能讓你在5年后再看時更加容易認知。

圖6：假如你將連接器只畫成一個組件記號，會使得結構設計圖很亂(a)。

通過使用OrCAD中的直鏈組件功能，或Altium/CircuitStudio中的組件模式，你可以將連接器分解開來，以便結構設計圖的流入更清晰更容易認知(b)。

另外一個考慮是怎樣將諸如開關電源晶片這種的復雜組件畫清晰。即使你將輸入移到右邊，輸入移到右邊，仍然很難認知這種組件的工作基本原理。針對這種情況，你可以在記號框中畫一個簡單的圖，用來暗示那個組件的功能。不一定是數(shù)據(jù)手冊中的框圖，只需簡單的表述，以便提醒你和其他人那個組件是做甚么的。

還有其它一些結構設計圖記號的慣例，它們更多的是偏好，而絕非好的結構設計原則。我很討厭用圓圈將晶體管包圍起來。需要重申的是，那些積體電路技師畫的晶體管才沒有圓圈。我認為圓圈十分有用。同樣，我很討厭當走線發(fā)生交叉時做一個小的跳接。這就引出了另一個關鍵準則：沒有4向結點。我見過一個傳真過來的結構設計圖，怎么都看不出走線是否只是交叉而絕非連接在一起。結果我猜錯了，這浪費了我一天時間。假如所有結構設計圖都用跳接，沒有4向結點準則就沒所以關鍵了。令我高興的是，最新版本的Altium/CircuitStudio可以顯示跳接，并能自動防止生成4向結點(圖7)。電液推桿廠家

圖7：像我這種的老人在走線間沒有連接關系時討厭采用跳接的方式。

需要注意的是，4向結點是結構設計圖中的禁忌。Altium/CircuitStudio有產(chǎn)生跳接的選項，也有通過設置走線偏移消除交叉結點的功能，比如那個晶片的GND連接處所示。注意，庫組件的右邊是輸入，右邊是輸入，與你想象的剛好相反。

我的做法是使用輸入在左側的準則重畫組件記號(圖8)。我還使用了獨立的電源與地記號，以便減少雜亂現(xiàn)象，畢竟我們關心的是訊號流入。絕大多數(shù)技師認知555定時晶片外部的功能。但假如你不知道，或者你認為閱讀該結構設計圖的人不知道，所以你可以在組件外部畫上一些或所有框圖。電液推桿廠家

Altium/CircuitStudio允許你在結構設計圖記號上放置圖片，因此我在網(wǎng)上找到一個很好的555定時器框圖，經(jīng)過一些細微調整后我將它放進結構設計圖記號中。我不得不遵從它們的插口輸入結構，因此結構設計圖上有些跳接(圖9)。

圖8：修改圖7中的555定時器，將輸入放在右邊，輸入放在右邊，這種結構設計圖流入更清晰。

原則上的電源與地記號消除了走線的雜亂現(xiàn)象。

圖9：你可以在組件外部畫一個框圖來展示它的功能。

這可以像顯示一個集電極開路輸入一樣簡單，或者像顯示開關電源晶片外部功能一樣更復雜一些。一些CAD應用應用軟件允許你將圖像粘貼到組件記號內(nèi)。

這里有個關鍵點。你可以用整個結構設計圖來表示組件外部功能，或者要是對組件外部功能絕非很關心的話，可以想讓結構設計圖更簡捷。我的想法是適當在組件內(nèi)畫一些內(nèi)容，比如集電極開路輸入，但關鍵的是保持整個結構設計圖清晰有條理，人們看起來容易認知。

好了，就剩最后一個模擬技師的最愛了。在大學里，John Kuras經(jīng)常開玩笑說功率晶體管應該用粗一點的線畫得大一點。當時我們都嗤之以鼻，但現(xiàn)在我確實討厭用更大的記號顯示TO-3巨型封裝的晶體管。成為模擬技師就得接受關鍵性原則，而更大的晶體管更關鍵，而且畫起來更容易。電液推桿廠家

這里有個關鍵點。你可以用整個結構設計圖來表示組件外部功能，或者要是對組件外部功能絕非很關心的話，可以想讓結構設計圖更簡捷。我的想法是適當在組件內(nèi)畫一些內(nèi)容，比如集電極開路輸入，但關鍵的是保持整個結構設計圖清晰有條理，人們看起來容易認知。

好了，就剩最后一個模擬技師的最愛了。在大學里，John Kuras經(jīng)常開玩笑說功率晶體管應該用粗一點的線畫得大一點。當時我們都嗤之以鼻，但現(xiàn)在我確實討厭用更大的記號顯示TO-3巨型封裝的晶體管。成為模擬技師就得接受關鍵性原則，而更大的晶體管更關鍵，而且畫起來更容易。

結構設計圖記號偏好就像是音樂偏好，它們十分個性化。這是你作為技師的一種風格。像跳接和晶體管上的圓圈等事情絕非很關鍵，而諸如輸入在右邊和上邊、輸入在右邊和上邊等事情則比較關鍵。我們都在爭論怎樣處理既有輸入又有輸入的總線。我認為地記號很關鍵。網(wǎng)上有篇應用筆記，那篇筆記認為假如你根據(jù)記號建議的那樣將它連接到大地，有可能燒壞二極管。

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