Виды и особенности электрических схем

Электрические схемы выполняются в соответствии с ГОСТ 2.701-84, 2.702-75, 2.710-81 и другими стандартами этой группы (см. справочник [5], а также сборники стандартов).

Существует несколько видов электрических схем РЭС, важнейшими из которых являются:

— схема электрическая структурная, отображающая принцип действия РЭС;

— схема электрическая функциональная, отображающая реализацию принципа действия РЭС средствами электроники;

— схема электрическая принципиальная, содержащая полный состав электрорадиоизделий (ЭРИ), электрических, магнитных, оптических и других связей между ними.

Принципиальная схема должна содержать УГО элементов, их буквенно-цифровые обозначения, а также связи между элементами. Однотипные элементы обозначают одинаковыми буквенными обозначениями, а порядковые номера обычно присваивают слева-направо, сверху-вниз. При большом объеме схемы её выполняют на нескольких листах.

Принципиальная схема является основным документом, отображающим состав изделия в целом. Это означает, что на ней должно быть отражено конструкторское деление изделия: выделены элементы, расположенные на всех печатных платах, на шасси, на лицевой панели, все проводники и провода внутри и снаружи корпуса (например, сетевой шнур с вилкой). Если на лицевой панели корпуса изделия либо на печатной плате предусматриваются шильдики (поясняющие надписи), то их содержание (словесное либо символьное) должно быть нанесено на схему в кавычках рядом с соответствующими УГО элементов.

Конструктивные составные части (например, узлы на печатном монтаже) выделяют ограничительной штрих-пунктирной или тонкой сплошной ломаной линией. Если внешние для платы соединения выполняются пайкой проводов к контактным точкам, то эти точки выделяют и нумеруют сквозной нумерацией (рис. 2.1).

Рис. 2.1 — Пример выполнения полной принципиальной схемы

На примере за пределами платы размещены разъемы для внешних сигналов и питания, а также переменный резистор R 2. Для разъемов можно применять обозначения в виде отдельных контактов, тогда номера контактов приводят после точки в буквенно-цифровом обозначении (на рис. 2.1 — XS 1), но чаще всего их обозначают в виде таблиц с указанием номеров контактов и назначения цепи (неиспользуемые контакты можно не изображать), как это сделано для разъёма XS 2.

Конструкторское деление отображено следующим образом: поле схемы, относящееся к печатной плате, обведено тонкой ломаной линией с изломами под 90°. В данном случае соединения с вынесенными элементами выполняются проводами, припаиваемыми к контактным точкам. Эти точки выделены вблизи ограничивающей линии, со стороны платы. Число точек соответствует числу проводов (например, для каждого провода общей шины выделяется своя точка), точки пронумерованы сквозной нумерацией (номера точек и номера выводов разъемов не связаны друг с другом!). При нумерации учтено, что выводы переменного резистора R 2 соединены с контактами XS 1 проводами вне платы, а значит, добавлять контактные точки нет необходимости.

На принципиальной схеме можно обозначать типы и номиналы элементов, но это не избавляет от необходимости прилагать к схеме текстовый документ «Перечень элементов», который выполняется на стандартных бланках, содержащих сетку таблицы и основную надпись. Оформление перечня не входит в задачи, связанные с изучением системы P-CAD, поэтому здесь не рассматривается.

2.2. Особенности схем, изображаемых в системе P-CAD

В системе P-CAD для изображения схем применяется программа Schematic, с помощью которой можно выполнить полную принципиальную схему устройства (см. рис. 2.1), однако основное назначение программы — подготовка схемы узла, для которого необходимо разработать печатную плату. Это означает, что все цепи, относящиеся к плате, должны оканчиваться либо на устанавливаемых на плату контактах разъёмов, либо на контактных точках, предусматриваемых для пайки проводов внешних соединений. Следовательно, в библиотеке элементов должен быть поименованный элемент (имя необходимо для поиска элемента), отображающий контактную точку на схеме, и включающий шаблон в виде контактной площадки и отверстия. Подчеркнём, что даже если применяется поверхностный монтаж для основных элементов, то для проводов внешних соединений отверстия всё равно предусматривают, чтобы обеспечить необходимую прочность паек.

Так как точки для внешних соединений легко найти на плате при проведении контрольных измерений электрических режимов, их чаще всего считают так называемыми «контрольными точками», а значит, им можно присвоить имя «XN», как для контактов контрольных разъёмов. Рядом с обозначениями точек проставляют их номера (в кавычках) или поясняющий текст (в кавычках), например, назначение цепи. Такая символика означает, что эти надписи должны быть выполнены на печатной плате (см. ниже раздел 3).

В результате исключения из схемы всех элементов, не устанавливаемых на плату, и введения указанных обозначений получаем схему узла на печатном монтаже (рис. 2.2).

Рис. 2.2 — Пример принципиальной схемы узла на печатном монтаже

2.3. Интерфейс программы Schematic

После запуска программы Schematic на экране появляется её рабочее окно, которое содержит:

— главное меню с заголовками выпадающих меню отдельных инструментов;

— верхнюю панель инструментов в виде иконок (пиктограмм), через которые доступны наиболее важные инструменты, например. открытие и сохранение файлов и другие;

— боковую панель инструментов, через иконки которой удобно вызывать инструменты рисования, например, символы, шины, поясняющий текст и другие;

— нижнюю панель, содержащую строку подсказок и строку оперативных настроек (рис. 2.3).