SCHEMATIC · HE-SCH

原理图设计

原理图是电气契约,不是插画。它要能生成正确的网表、BOM 和测试点,让 PCB 和产线不用猜你的意图。

01

设计输入

接口表、电源树、认证和成本先写下来。

02

层次化

一页一个子系统,顶层只放连接关系。

03

符号与封装

引脚号必须和封装、数据手册一致。

04

网络命名

电源、地、差分、复位都要有人能读的名字。

05

电源树

轨、使能、PG、时序画在一张能追踪的图上。

06

地与返回

AGND、PGND、机壳地怎么汇合,原理图就定。

07

去耦表达

按电源引脚分组,标容值和角色。

08

可测试性

测试点、Boot、UART、DNP 配置都要入图。

09

ERC

悬空、对打、电源脚、引脚错位。

10

BOM 属性

MPN、封装、DNP,原理图阶段就写全。

11

参考设计

评估板可抄,电压电流层数必须核对。

12

出图清单

交给 PCB 之前的最后一遍。

SCH-01 · SPEC

设计输入

动笔前先有一张表,而不是边画边想。缺的指标会在 PCB 上变成飞线和改版。

要写清的例子
对外接口USB-C、RS-485、天线、按钮、指示灯
电源输入范围、各轨电压/电流、上电顺序
环境与认证工作温度、ESD、安规、无线电
结构板框、连接器朝向、限高、安装孔
制造层数预算、是否 SMT 双面、测试治具

相关:常见电路 · 常见元件

SCH-02 · HIERARCHY

层次化

一张图塞进 MCU、电源、接口和模拟前端,改一处会牵动所有人。顶层只放方块和互连,方块内部才是器件。

POWER MCU I/O 3V3 GPIO TOP SHEET
SCH · 顶层方块图
  • 电源、MCU、接口、模拟各成一页。
  • 端口名与网络名一致,避免顶层叫 3V3、子图叫 VCC
  • 重复电路(多路相同 ADC)用复用块,改一处全部更新。
SCH-03 · SYMBOL

符号与封装

原理图引脚号必须等于封装焊盘号,也必须等于数据手册 Pin 1。这是一次性报废板最常见的原因之一。

  • 优先用厂家或经过核对的库,不要凭记忆画 QFN。
  • 逻辑符号可以按功能分组(电源脚聚在一起),但编号不能改。
  • 新器件:打印 1:1 封装图和实物比对,再进项目库。
ERC 过了不等于封装对。原理图查电气,封装要另做可视化检查。
SCH-04 · NET

网络命名

自动名 Net-C12-Pad1 在改连接时会漂移。人读得懂的名字才是契约。

类型建议
电源VBUS VBAT VCC_3V3 VDD_1V8
GND AGND PGND SHIELD
差分USB_D_P / USB_D_N
控制nRESET PG_3V3 EN_WIFI

同名即短路。改地网络时全局搜索,确认没有把模拟地和功率地意外并掉或断开。

SCH-05 · POWER

电源树

电源端口不是装饰。从输入防护到每一路 LDO/DCDC,要能顺着网名走下去。

  • 画出 VIN、开关、转换器、后级 LDO。
  • EN、PG、软启动、反馈分压全部入图。
  • 用注释或时序图写清:3.3 V 稳定后再释放 nRESET

功耗估算也写在这一页:压差×电流就是 LDO 的热。电源专题 →

SCH-06 · GND

地与返回

原理图阶段就要决定地怎么分、在哪里合。拖到 PCB 再“铺地试试”,回流会被开槽切断。

  • 默认一张完整 GND。只有模拟前端、功率级、安规才额外命名。
  • AGND 与 GND 用单点或磁珠,并在图上标连接位置(ADC 下方、连接器处)。
  • 机壳地、大地、信号地的电容/电阻/直接连接,关系到 ESD 和安规,不要默默短路。
SCH-07 · DECOUPLE

去耦在原理图上怎么画

电容贴在引脚旁是布局规则,但原理图仍要按电源引脚成组,否则 BOM 和审查都对不上。

  • 每个电源脚附近:体电容 + 0.1 µF,需要时再加 nF 级。
  • 标注角色:bulk / mid / HF,避免后人删“重复电容”。
  • 电源芯片的 BOOT、补偿、SS 电容按评估板保留,不要当去耦随便挪。
SCH-08 · DFT

可测试性

测试点不是 PCB 上的临时焊盘。原理图不画,布局就会忘,产线没有探针位置。

  • 每路电源、关键地、复位、Boot、SWD/JTAG、UART。
  • 配置电阻、跳线、DNP 选装要写明默认状态。
  • LED、蜂鸣器、测试模式脚,给工厂一个“板子活着”的指示。
SCH-09 · ERC

ERC 清单

检查项常见后果
输入悬空漏电、误唤醒、比较器乱跳
电源脚未接芯片时好时坏
输出对打IO 或电源轨被拉垮
引脚号与封装不一致整板报废
无 DNP 的选装件多贴、短路、成本
差分成对、极性USB/以太网不通
SCH-10 · BOM

BOM 属性

能买到才算设计完成。原理图字段里写 MPN,而不是“10k 0603”。

选型与 BOM →

SCH-11 · REF

参考设计怎么用

评估板是最快的正确来源,但电压、电流、层数、连接器不同就不能整页复制。晶振负载电容、USB ESD、开关电源补偿,往往是“能上电但不稳”的原因。

SCH-12 · RELEASE

交给 PCB 之前

  • ERC 清零或每条都有书面理由。
  • 网表、BOM、原理图 PDF 版本号一致。
  • 连接器引脚与结构图对照。
  • 未连接的 NC 脚按手册处理(接地 / 悬空 / 电容)。
  • 标注阻抗、差分、大电流网络,给布局约束。

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