很多硬件工程師都有過因?yàn)橐粋€(gè)小小的不注意，不得不重新打板的經(jīng)歷，對有些不以為然的工程師甚至成了家常便飯，殊不知這每一次的打板導(dǎo)致的工期延誤對于企業(yè)是很大的浪費(fèi)，尤其是對于爭分奪秒搶占市場的產(chǎn)品來講任何小小的疏忽導(dǎo)致的工期延誤帶來的損失都有可能是致命的。我在前面的文章中說過，硬件工程師設(shè)計(jì)PCB，即便是一個(gè)嶄新的設(shè)計(jì)，到最終定型不能超過3版，最好2版以內(nèi)搞定。而做到這一點(diǎn)就必須養(yǎng)成良好的設(shè)計(jì)習(xí)慣，PCB設(shè)計(jì)是牽扯到很多個(gè)環(huán)節(jié)的鏈條，越早的環(huán)節(jié)越是重要，為避免最終的錯(cuò)誤，從一開始就要小心翼翼，不能埋下任何雷。

首先要說明的是，原理圖是連接產(chǎn)品的概念性設(shè)計(jì)(方案框圖)和最終的以PCBA形式的物理呈現(xiàn)之間的橋梁，因此它一定要準(zhǔn)確、完整。原理圖的基本構(gòu)成單元是表征一個(gè)個(gè)電子元器件的“符號(Symbol)”，因此要求原理圖的“符號”一定要準(zhǔn)確、完整，而這些符號之間的連線(元器件各管腳之間的電氣連接)要正確無誤。熟練掌握原理圖符號的編輯(Symbol Editor)是非常重要的，即便在設(shè)計(jì)中你沒有必要自己親自創(chuàng)建原理圖符號，但你仍然需要查看或檢查這些符號的特性。尤其是你從一些網(wǎng)站上(SamacSys、Ultralibrarian、SnapEDA等)下載的符號，這些網(wǎng)站提供的是適用于各種PCB設(shè)計(jì)工具的符號，因此最好要根據(jù)自己的電路設(shè)計(jì)對這些符號中的管腳進(jìn)行位置的重新排列，以及一些管腳屬性的定義。

一個(gè)元器件的所有的管腳都必須在符號上“可見(Visiable)”，也就是顯示出來，如果這個(gè)器件有20個(gè)管腳，那就必須有20個(gè)管腳出現(xiàn)在符號上，永遠(yuǎn)不要用“不可見(Invisible)”管腳，比如“電源”和“地”管腳，另外“No Connect”(簡稱NC - 無連接)的管腳也要顯示出來。

有兩種類型的“NC”管腳，第一種類型是在任何的設(shè)計(jì)中都不會(huì)被連接，它可能本身就是沒有任何內(nèi)部連接的，或者說只是供生產(chǎn)廠商測試用的。比如上面圖中的CP2102N-GQFN20的第10個(gè)管腳就是永遠(yuǎn)不用連接的管腳。有的原理圖工具允許給這種管腳設(shè)定一個(gè)“NC”類型的屬性，這些管腳將被永久地用一個(gè)小“x”來標(biāo)記。你也可以給它們一個(gè)獨(dú)特的管腳名字NC1、NC2等等，就像在原理圖上顯示的那樣。雖然原理圖允許管腳重名，但我建議最好給每個(gè)不同的管腳不同的名字。

第二種類型的“NC”是有一些管腳是有意義的，但在某些設(shè)計(jì)中用不著，例如下圖用CP2102設(shè)計(jì)的USB - UART橋接電路中，有不少管腳內(nèi)部是有連接，但在這個(gè)設(shè)計(jì)中它們是不用連接上的。很多原理圖工具允許將沒有連接的管腳上放置一個(gè)叫“NC”的原理圖符號，一般為“X”的形狀，作為原理圖的一部分。如果原理圖工具中沒有這么個(gè)“NC”符號，系統(tǒng)做ERC(電氣規(guī)則檢查)的時(shí)候就會(huì)報(bào)“錯(cuò)誤”(Error)或者“警告”(Warning)，在知道事情的原委的前提下你可以忽略這些信息，但一定要確保你知道這些信息的來源。常用的基本圖線有實(shí)線、虛線、點(diǎn)劃線及雙點(diǎn)劃線幾種。一般圖線的寬度應(yīng)從0.25mm、0.35mm、0.5mm、0.7mm、1.0mm、1.4mm中選取，選取圖線寬度時(shí)，應(yīng)以2倍遞增，平行線間距不小于0.7mm，且不小于粗線寬度的2倍。實(shí)線多用于基本線、簡圖主要內(nèi)容用線、可見輪廓線、可見導(dǎo)線等;虛線多用于輔助線、不可見輪廓線、不可見導(dǎo)線等;點(diǎn)劃線和雙點(diǎn)劃線用于分界線、結(jié)構(gòu)功能或分組圍框線等。表示信號傳遞方向或連接線上的箭頭應(yīng)采用開口箭頭，指引線上的箭頭則采用實(shí)心箭頭，以示區(qū)別。指引線引入輪廓線，指引線末端用一圓點(diǎn)“·”表示。

在電路圖中，電阻是一個(gè)至關(guān)重要的元件。它主要用于控制電流的流動(dòng)，從而起到分壓、限流或匹配電路的作用。通過標(biāo)注電阻的阻值和誤差范圍，我們可以清晰地了解其在電路中的角色和影響。同時(shí)，這些信息也有助于工程師在設(shè)計(jì)時(shí)做出合理的選擇，確保電路能夠穩(wěn)定、高效地工作。在電路圖中，電阻的標(biāo)注至關(guān)重要。除了阻值，還需要明確其精度。對于大功率電阻，還可以額外標(biāo)注功率信息，以適應(yīng)不同的應(yīng)用場景。一般來說，開關(guān)電源上的采樣電阻以及運(yùn)放電路中的電阻，應(yīng)選用1%的精度，以確保電路的精確性。而對于上下拉電阻，5%的精度則已足夠。此外，在標(biāo)注阻值時(shí)，應(yīng)直接使用如1K這樣的數(shù)值，而非102這樣的代碼，以避免混淆和誤解。同時(shí)，也要注意避免讓他人進(jìn)行不必要的阻值換算，以確保電路設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和高效性。

在電路圖中，每個(gè)電容的容值和耐壓都被清晰地標(biāo)注出來。對于那些需要高精度的電容，還可以進(jìn)一步提供其精度或材質(zhì)信息。例如，瓷片電容的材質(zhì)可能包括X7R、Y5V、NP0等。在電路圖中，為增強(qiáng)可維修性，有時(shí)會(huì)選擇增加L1電感，以便在維修時(shí)能夠輕松地將其斷開，從而更便捷地排查故障。具體來說，是否增加L1電感取決于實(shí)際情況，可以選用電感、磁珠或0R電阻等元件。然而，在某些特殊情況下，例如負(fù)載過重導(dǎo)致所需的串入元件功率過大，從而增加成本，那么不加L1電感可能是更合理的選擇。另一方面，如果后續(xù)連接的芯片如QFP64封裝且功率較小，那么串入元件則可能成為必要之選，因?yàn)镼FP焊接不良的情況較為常見。

在雙電源系統(tǒng)中，電源符號上需要標(biāo)注正負(fù)號，而單電源系統(tǒng)則僅需標(biāo)注正號。同時(shí)，還需要注意避免使用VCC作為標(biāo)識(shí)，以免引發(fā)誤解，并需細(xì)心觀察供電電壓。此外，在地平面的處理上，若系統(tǒng)中只有一個(gè)地平面，則應(yīng)使用GND進(jìn)行標(biāo)注;若存在數(shù)字地和模擬地，則需分別使用AGND和DGND進(jìn)行區(qū)分。此外，某些系統(tǒng)可能還包括視頻地、音頻地等，這些也需要用特定的符號進(jìn)行標(biāo)識(shí)。在繪制電路圖時(shí)，務(wù)必確保GND這些網(wǎng)絡(luò)名清晰可見，否則可能導(dǎo)致問題出現(xiàn)。

在電路原理圖中，我們常常會(huì)遇到NC和NF這兩種字符。它們分別代表著“不接”和“不焊”的意思，即在該位置不進(jìn)行任何連接或焊接操作。這種設(shè)計(jì)思路同樣體現(xiàn)了電路設(shè)計(jì)的靈活性和可擴(kuò)展性，使得我們可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇和調(diào)整。NC，即Not connect，意為“不接”，表示在該位置不進(jìn)行任何連接操作。同樣地，NF，即Not Fix，意為“不安裝”，意味著在該位置無需進(jìn)行任何安裝動(dòng)作。值得注意的是，NC有時(shí)也可表示為normal close，即常閉，這在繼電器和接觸器的應(yīng)用中較為常見。因此，在具體情境中，我們需要根據(jù)實(shí)際情況來準(zhǔn)確理解和辨認(rèn)這些字符的含義。