电路原理图绘制规范.docx

电 路 原 理 图 绘 制 规 范2023-12-01发布 2023-12-01实行 前 言本规范起草部门：XXX有限公司硬件部本规范起草人： XXX 硬件部本规范审核人： XXX 硬件部本规范批准人： XXX 研发部本规范修订记录：修订版本修订日期修订内容修改人审核A02023-12-30初始版本 目 录1目的52范围53术语定义53.1原理图53.2图纸幅面53.3图框53.4标题栏53.5项目代号53.6标称值（Part value）53.7图形符号63.8元器件库（Symbol）63.9非电气连接线63.10电气连接线63.11网络标号63.12注释63.13网表64引用标准和参考资料65规范细则75.1图纸规则75.1.1图纸幅面尺寸75.1.2图框和标题栏格式75.2项目代号85.2.1项目代号的组成85.2.2项目种类的字母代码95.2.3项目代号的放置位置105.3标称值105.3.1集成电路105.3.2电阻类115.3.3电容类：115.3.4电感类115.3.5晶体、晶振类115.3.6保险管115.4元器件图形符号125.5布局规则125.5.1整体布局125.5.2功能布局法125.5.3对称布局法135.5.4按信号流向布局135.5.5注释145.5.6器件放置145.5.7线框的应用145.5.8集成运放和通用集成逻辑电路放置方法155.5.9总线的使用165.5.10未用管脚的解决165.5.11分页165.5.12层次图165.6线的规则175.6.1图线型式175.6.2宽度185.6.3间距185.6.4线的分类185.6.5非电气连接线（line）195.6.6电气连接线(wire)195.6.7电气连接线中的总线规则195.7网络标号205.7.1位置205.7.2与标注文字的关系205.7.3唯一性205.7.4网络标号名称的定义215.7.5常用网络标号推荐名称215.8电地网络215.9测试点定义与规则235.9.1定义235.9.2注释235.9.3位置235.9.4JTAG测试点235.10注释文字和图形235.10.1规则245.10.2位置245.10.3必须加注释情况245.11去耦电容的放置251 目的此规范目的在于统一和规范公司内电路原理图绘制的基本准则，为电路设计者绘制原理图提供参考，作为公司建立一个技术支持和资源共享的基础平台一个部分。宋体五号字2 范围 本规范合用于XXX有限公司及其合作伙伴之硬件开发部。3 术语定义本规范中所应用的各种技术术语，在整个电子行业具有通用性，又兼顾了中文的特点和我国技术人员的习惯用法。3.1 原理图宋体小四原理图是用图形符号按其工作顺序排列，具体表达电路、设备或成套装置的所有基本组成和连接关系，而不考虑其实际位置的一种简图，供具体了解工作原理、分析和计算电路特性用。这里我们重要用来表达电路的基本组成和连接关系。3.2 图纸幅面图纸幅面指的是图纸短边和长边所拟定的尺寸。3.3 图框图框是规定在图纸幅面上绘图的有效面积。保证图素不超过或太靠近纸页边沿。3.4 标题栏标题栏是用以拟定图纸名称、版本、张次、和有关人员签署等内容的栏目。3.5 项目代号在原理图中，为了便于查找、区分图形符号所表达的各种元器件和表达元器件序列号的代码，称之为项目代号。3.6 标称值（Part value）表达项目类的电气参数的数字或型号的代码。3.7 图形符号通常用于图形或其他技术文献中以表达一个元器件或设备及概念的图形、标记或字符。图形符号既可以代表实物，又可以代表概念，既可以是图形，也可是标记或字符。3.8 元器件库（Symbol）元器件图形符号是指在原理图绘制工具中，由器件库编辑所生成的代表特定元器件实物的图形元素符号，在此系统中是一个整体的图形元素。3.9 非电气连接线在原理图中，用以表达区域划分、指引注释的线段，不和电气发生连接关系的，统称为非电器连接线。3.10 电气连接线在原理图中，起电气连接关系的线段，也就是网络。3.11 网络标号在原理图中，每一个网络都相应一个相应的名称，这个名称就是网络标号。3.12 注释在图中用以解释说明的文字、图形和标注，成为注释。3.13 网表用以标记原理图中所有电气元件的电气连接关系网络的文献，就是网表。4 引用标准和参考资料GB/T14689-93技术制图图纸幅面和格式GB 5094-1985电气技术中的项目代号GB 7159-1987电气技术中的文字符号制订通则5 规范细则5.1 图纸规则5.1.1 图纸幅面尺寸原理图的幅面按国家标准GB/T14689-93技术制图图纸幅面和格式的规定，一般使用A4幅面，特殊情况下，如器件过大或者某些器件联系过于密切而一页A4纸又画不下的可使用A3幅面。图1.5.1.2 图框和标题栏格式目前我司使用VIEWDRAW绘制原理图，此软件自身不提供图框和标题栏，我们自己定义相应的SYMBOLE，见附件。标题栏放在原理图的幅面的右下角处。填写方法如下图示例： 图2.5.2 项目代号5.2.1 项目代号的组成5.2.1.1 项目代号是标记器件在原理图上位置和连接关系的参数，项目代号由项目种类的字母代码加上数字序号组成。字母代码的选用按照5。2。2的相应原则，字母采用英文字母的大写正体字，但不允许用字母“I”和“O”，以免与数字“1”“0”混淆。数字序号由模块号与项目数字序列号组成，数字序号一般由1至5位阿拉伯数字组成。具体如下图所示：图3.5.2.1.2 模块号表达同一套图纸上功能单元模块编号或不同页内的编码。当一套图纸只表达为一个功能模块且页码较少时，模块号可省略。数字序号连续编号，编号从1开始。如用R1、R2、R120表达。5.2.1.3 当一套图纸上存在多个功能单元模块且模块数小于10时，模块号可以是0、1、2、3合格的表达如R1053（模块1中编号为053 的电阻），C3105（模块3中编号为105的电容）等：5.2.1.4 一般情况下模块的划分不要超过10个，当模块多于10个时，模块编号用01、02、03等来表达模块号，这时R05003（模块05中编号为003的电阻），C01005（模块01中编号为005的电容）等都是合格的表达法；也可以用字母加一位数字来表达，比如：RA1003（模块A1中编码为003的电阻），RB2023（模块B2中编码为005的电阻）。模块号后面的数字序列号由3位数字组成，如C01005中的005和C3105中的105。5.2.1.5 同一套图纸的同类器件在不同功能模块中的模块号和数字序列号位数应一致。如模块12编号为123的电阻表达为R12123；而其第一模块的第一个电阻表达为R01001，不能表达为R11或R001。5.2.2 项目种类的字母代码本规则参照GB5094-85、GB7159-87，并兼顾当前国内外的惯例规定如下： 代码项目种类举例A组、部件射频盒、光模块等等B电声器件蜂鸣器、耳机、话筒等C电容电解电容、钽电容、片状电容、涤纶电容D二极管LED、整流二极管、稳压二极管F保护器件保险管、限流保护器件、限压保护器、熔断器、气体放电管等J接插件IC插座、插针、各种连接器K继电器电磁继电器、固态继电器L电感贴片电感器、EMI磁珠、绕线电感器、共模电感Q三极管三极管、场效应管、可控硅、晶闸管R电阻片状电阻、金膜电阻、线绕电阻、功率电阻RT热敏电阻热敏电阻RV压敏电阻压敏电阻RP电位器电位器、可变电阻RN电阻排独立式电阻排、并联式电阻排S开关按扭、拨动开关、微动开关、轻触开关、拨码开关T变压器电源变压器、通讯口变压器U集成电路模拟/数字IC、DC/DC、光藕X晶体振荡器晶体、晶振、谐振器TP测试点测试点表1.5.2.3 项目代号的放置位置5.2.3.1 项目代号和标称值的位置应尽量接近器件。5.2.3.2 集成电路的项目代号和标称值规定放置于元件上方或下方，图形符号四周都有引脚的在空间允许时一般将项目代号和参数标记放到图形符号的中央。5.2.3.3 对于分立器件和其他组件，横向放置时项目代号和参数标记规定放置于元件上方；竖立放置时项目代号和参数标记规定放置于元件的左方；项目代号和参数标记的作段尽量对齐。如下图所示：图4.5.3 标称值标称值是器件的电器特性的必要描述，标称值的标注原则是能准确反映该器件的特性，只要选用了满足该参数的同类器件，就可以保证正常的电气性能，不会由于其它未标明的参数改变而导致原理图错误或导致电路故障。其它与装配 、商务、应用场合有关的参数可以不标注，如外形、厂家、颜色等。此部分细节请参考原理图建库规范5.3.1 集成电路集成电路可摘取厂家型号的部分或所有，但标注内容必须是能保证电路功能的充足条件。对于象74系列的逻辑芯片7400有多种型号，如74LS00、74S00、74H00、74HC00、74HCT00等，虽然有些型号在一些电路中可以互换，但各种型号之间在电平、功耗、驱动能力等方面有一些区别，考虑到规范性，避免在调试、维修时误解，所属系列必须标明，如74LCX00、74LVTH00、74HC00等。5.3.2 电阻类5.3.2.1 电阻、电阻排以欧姆（）、千欧（K）、兆欧（M）、毫欧（m）为单位标注，欧姆的符号可省略，千欧用小写k表达，兆欧用大写M表达，毫欧一般用于取样电阻， 用小写m表达，符合规定的标注如“10、2.2K、1M、50m”等，而“2K2、4700、332”等标注是不符合规定的；5.3.2.2 假如电阻额定功率和精度有特殊规定，必须标注功率和精度；特殊规定的标注和阻值在同一栏中，各项标注以横线隔开，但其中的字母必须大写，如“10k-1%-1/2W”，精度规定在前、额定功率规定在后。可变电阻（电位器）标注最大阻值。集成电阻器（电阻排）用“阻值X个数”标注，如“4.7Kx8”。5.3.3 电容类：电容量小于0.01微法、大于等于1000皮法的电容以纳法（nF）为单位标注；小于1000皮法的电容用皮法（PF）为单位标注，pF可省略；大于等于0.01微法以微法（uF）为单位标注。假如对耐压和精度有特殊规定，则必须有标注，如1nF-5%、7pF+（-）0.25pF。可变电容和微调电容则标注电容变化范围，如5/25 pF。（要与原理图建库规范保持一致）5.3.4 电感类电感以毫亨、微亨、纳亨为单位标注，亨利的符号H不可省略，毫亨用mH表达，微亨uH表达、纳亨用nH表达，如10mH、1.2uH、1.8nH等，标注单位的使用原则是使标注数字的位数不多于三个；空心电感线圈可哟功能匝数和线圈直径来表达，如2.5 T/3表达匝数为2.5（注意用大写的T），线圈直径为3mm。5.3.5 晶体、晶振类晶体、晶振以kHz或MHz标注，稳定度有特殊规定的需表白，标注示例如12MHz-25ppm。注意：Hz不能省略。5.3.6 保险管保险管（保险电阻）必须标注额定工作电流，统一以A为单位标注。5.4 元器件图形符号在原理图中，元器件的图形符号的选用应当遵循一定的规则，以达成通用性，每一种元器件相应相应的图形符号。图形符号的定义参照国际和国际标准通则IEC。在绘制原理图时，只能直接调用所规定的图形符号，不得重组或编辑含义相同的其他图形符号。具体的器件定义参考原理图建库规范。5.5 布局规则在原理图的绘制过程中，为了图纸的标准化和可视性、易读性，在整图的布局上需遵循一定的规范，做到信号流向顺畅，布局匀称，功能单元电路布局清楚。5.5.1 整体布局按照信号的流向，整体布局时，可分为水平布局和垂直布局，在水平布局时，类似的项目应纵向对齐，并且在同一或类似的信号流上的项目应也许的放置在同一水平线上。垂直布局时，类似的项目应横向对齐，可参阅图示：图5.5.5.2 功能布局法在布局时，应优先考虑功能布局法，功能相关联的项目类，或功能单元电路应靠近绘制，以使电路关系表达的清楚明了。并且各个功能组之间应留有一定的分隔区间，以便于辨认在组间的连线上定义网络名，以及放置功能注释文字。如图示：图6. 5.5.3 对称布局法对于同等重要的并联通路的项目或功能相同的单元电路应依照电路对称的布置，使图的可分析性增强，原理关系清楚明了。如图示：图7.5.5.4 按信号流向布局对于信号的输入，输出的连接端口，在布局时，应按照信号的流向，输入放置在页面的左端，输出放置在页面的右端，并且应上下对齐，均匀排布，集中放置在一侧，这些端口一般不允许放置在页面中间，假如必须放置在中间时，也应集中排列。垂直布局时，输入应放置在上方，输出放置在下方。如图示：图8.5.5.5 注释对于电路中的解释，象文字注释，在电路布局时应考虑其放置的位置，对特殊器件或功能单元电路的注释应放在靠近它的地方，对整个电路的注释可放置在页面的空白处。5.5.6 器件放置在原理图中，器件的放置一般只有两种方式，即竖直和水平，一般不允许将器件放置成不规则的状态。器件之间的摆放要均匀，不拥挤，能对齐的尽量要管脚对齐，可参照如图示例：图9. 5.5.7 线框的应用当原理图中的若干个功能单元电路在布局时，假如不是区分得特别明显，可以用虚线框加以划分，虚线框可以是规则的，也可以是不规则的。在采用线框时，应注意包络框线不能和元器件图形符号、项目代号等属性相交。如图示例：图10.5.5.8 集成运放和通用集成逻辑电路放置方法在原理图中，对于集成运放和通用集成逻辑电路一般宜按照电路功能将每个单元分开放置，便于对电路的理解和视图，也符合电路功能单元集中布局的规则。如图所示：图11.5.5.9 总线的使用对于数字电路中，总线结构应用总线方式连接电路关系，能用线连接的也尽量用线连接，而不要依靠网络标号；当连线跨度太大时，应用网络标号来连接。这样所绘制的原理图信号流向清楚明了，便于视图。参考图6。5.5.10 未用管脚的解决对于集成电路，在原理图中未用或悬空的管脚，应用未连接符号加以标注。逻辑单元中，未使用但在实际中为保证电路性能的稳定性和抗干扰性而管脚接地湖或电源的标准逻辑单元需在原理图中体现出来（如74系列）。如图所示：图12.5.5.11 分页当同一块PCB上的电路原理图，由于内容太多，无法在同一张图纸上画完，这时需分多页绘制原理图，分页绘制的原理图，在结构属性上各页之间是同级平等的，互相可以拼接成一张图。分页绘制的首要规则是同一个子功能单元电路必须绘制在同一页上。当分页绘制时，要注意此时网络标号和项目代号是全局变量，不同网络不能用相同的网络标号，即此时网络标号和项目代号在总图中是唯一的，不得有反复。如第一页中有R30、R50、R52，则其他任何页上都不能有R30、R50、R52的项目代号出现。5.5.12 层次图假如原理图中包具有两个或多个功能和结构完全相同的单元功能电路，为了方便和简洁，这时可以采用原理图画法中的层次分页画法。将功能单元电路定义为模块，并定义其属性，在主电路中可多次调用该模块。见下图所示：图13.层次图在使用时需注意，每个功能模块只能唯一调用一个下一级的子图。换句话说，一个子图只能被一个功能模块调用一次，不能被多个功能模块调用。为了读图方便，层次图不宜太深，一般两层即可。5.6 线的规则5.6.1 图线型式图线名称图线形式一般应用实线见图14基本线，总线，可见轮廓线虚线辅助线、屏蔽线、不可见轮廓线、计划扩充内容用线。点划线分界线、功能围框线、分组围框线双点线辅助围框线 图14. 图线形式5.6.2 宽度通常只选用两种宽度的图线。粗线的宽度为细线宽度的两倍，但在某些图中，也许需要两种以上宽度的图线，在这种情况下，线的宽度应以2的倍数依次递增。5.6.3 间距建议平行线之间的最小间距应为10Grid。5.6.4 线的分类在原理图中的一般将线分为两大类，即起电气连接关系的电气连接线(wire)；起区域划分、注释标记等作用的非电气连接线（line），5.6.5 非电气连接线（line）5.6.5.1 当需要在图上显示出图的一部分所表达的是功能单元、结构单元或项目组时，可以用点划线围框表达。为了图面的清楚，围框的形状可以是不规则的；5.6.5.2 围框线不应与元件符号相交，但插头插座和端子符号除外，它们可以在围框线上，或恰好在单元围框线内，或者可以被省略；5.6.5.3 假如在表达一个单元的围框线内的图上具有不属于该单元的元件的符号，则必须对这些符号加双点划线的围框，并加注代号或注解；5.6.5.4 计划扩展的内容应当用虚线绘制；5.6.5.5 元器件管脚之间的电气关系连接不能用非电气连接线来连接，5.6.6 电气连接线(wire)5.6.6.1 一条电气连接线不应在与另一条线交叉处改变方向，也不应穿过其它连接线的连接点或几个引脚的末端；5.6.6.2 连接到另一张图上的连接线，应当中断，并在中断处注明图号、张次、图幅分区等标记。建议，未强制执行。5.6.6.3 当单根导线汇入用单线表达的一组连接线或总线时，应采用每根连接线上标注网络标号。5.6.6.4 同一页图纸的连接对象尽量用线段(涉及总线)连接，尽也许少依赖网络标号，一般情况下，依靠标号连接的网络不应超过本页网络总数的20%，除非网络标号的命名、分布、所在器件存在某种易于阅读和查找的规律。对于集成电路IC较多的图纸，不合用，那样会导致交叉连接的线增长不易于读图。5.6.6.5 三个以下引脚的小器件必须和它的某一连接对象布置在一起，并用线连接，不能完全依赖网络标号建立连接。5.6.6.6 连接线采用水平和垂直两个方向走线，不应有其它角度的走线。5.6.7 电气连接线中的总线规则5.6.7.1 在原理图中，表达电气的总线有专用的绘制方法，一般都是功能属性相同的信号线组成，不允许将属性完全不关联的信号线组合在一起构成总线，5.6.7.2 总线的标注应是：名称【0：n】，且分出线的名称应与总线名称相同，下标要在0，n规定的范围内，总线分出的线号不能大于n；并且方括号中的数字写法可以是0：n，也可以是n：0，建议使用0：n。如图示例：图15.5.6.7.3 总线名称的第一个字母应放在总线的上方或右方，参见上图。5.7 网络标号5.7.1 位置网络标号紧靠线的上方(水平线)或右方(垂直线)，其第一个字母在线的长度范围内，且避免使用空格。网络标号不能放在器件管脚上，。网络标号不能放在两根线的交叉处，否则网络标号的归属不清，会引起两个网络的短接。如图示例图16.5.7.2 与标注文字的关系标注文字用来作注释性的说明，不具有任何电气关联，因此不能用标注文字来代替网络标号，也不能用网络标号来作注释性文字。5.7.3 唯一性一个系统的图纸中，一个网络只能有唯一的一个网络标号一一相应。5.7.4 网络标号名称的定义网络标号的名称应当和信号的意义存在某种相应关系，并且只能使用字符“0-9”、“a-z”、“A-Z”、“_”、“/”、“”、“+”、“-”，不能使用其它特殊字符。“_”用于网络名称中两部分内容的隔离，如CPU_CS、PCI_CLK；“/”作为首字符时表达信号为低电平有效，如/RST、/WR；“/”用于网络名称中间表达该信号的用途存在两种以上的解释，如RD/WR、P10/RXD；“”表达信号为低电平有效，如P10/IRQ、RD/WR；“+”和“-”一般用于差分信号的标注，如LINE+、LINE-。注意：复位，时钟，接口信号等关键信号必须明确标注网络标号，不得使用绘图工具自己分派的标号，便于PCB布线时引起关注。5.7.5 常用网络标号推荐名称推荐使用默认网络标号，可根据需要加前后缀，参考如下：l 中断信号：INTl 片选信号：CSl 复位信号：RST、RESETl 电源信号： +5V、+12V、+3V3等： +5V、+12V、+3V3电源输入 GND：数字地 AGND：模拟地 PGND：保护地 BGND：负48V地 -48V：负48V输入 VCC：通过滤波电路后单板的电源时钟信号：25M、PCI_CLKHW信号：UHW0、DHW0、UHW1、DHW1总线信号：AD0、AD1、D0、D1读写信号：/WR、/RD、/IOR、/IOW多组信号：在名称后加数字0、1、2等加以区别串口信号：TTL电平为TX0、RX0；RS232电平为TXD0、RXD0；反相信号：在名称前加“/”表达低电平有效ID号：ID0、ID1等差分信号：在名称末加+、-来表达5.8 电地网络有些芯片通常会隐含电地管脚，比如74系列的通用数字逻辑芯片，其电地的管脚的网络名称有也许与原理图中定义的电地网络名称有差异而导致网络不能对的链接，因此我们在这里强制规定：任何原理图库器件均不得使用管脚隐含的属性。在原理图绘制中，任何电地网络当以Symbol的方式出现时需注意放置方向，地一律垂直向下，电源一律垂直向上，不允许出现其他方向。如下图： 图17. 对的画法 不对的画法电源网络Symbol采用如下图形所示，不允许采用类似AGND的图形以免混淆。图18. 电源Symbol符号地网络的Symbol分为数字地，模拟地，保护地，使用专用符号，不可随意选用，如下图： 图19. 数字地符号 模拟地符号 保护地符号注：常见的此外一种保护地符合，如下图：图20. 设备保护地符号这种保护地符号一般不在原理图中出现，显示与设备的保护地接地柱处。原理图中用的保护地符号指的是机架、机壳地。5.9 测试点定义与规则5.9.1 定义测试点的项目代码为TP，器件库名称为TEST POINT，如图：图21. 测试点符号5.9.2 注释测试点的注释不应紧靠信号连线和器件管脚，以免被阅读纸件图纸的人误解为网络标号。5.9.3 位置测试点放置位置要靠近所测信号源。一般来讲测试处要采用测试针，在原理图中要选用专用测试点图形符号，这时测试点在PCB上只表现为一个焊盘。对于大量的并行总线的测试点假如使用专门的焊盘会对PCB布线导致影响，则可以使用过孔代替测试点，但需要在布线时注意位置。高速时钟的测试点需要在尽量近的地方同时放置信号地的测试点，以保证使用示波器探针时测试结果的准确性。5.9.4 JTAG测试点对需做ICT测试(在线测试)单板的边界扫描器件，其测试访问口(TAP)的各管脚(TRST/TCK/TMS/TDI/TDO/)若悬空未接，在原理图中对该管脚必须放置测试点，CAD设计人员可据此在PCB底面设计测试点，而丝印可无。5.10 注释文字和图形在原理图中，为了便于分析和读懂电路的原理，在图中对难于理解和具有特殊功能的地方，进行文字描述性的注释可以起到简朴明了的效果，5.10.1 规则注释的文字可以是汉字、英文，也可以是字母、数字。字母可以用直体，也可以用斜体，可以用大写，也可以用小写；数字可以用直体，也可以用斜体。注释的字体的号数(高度mm)，分为20、14、10、7、5、3，5、2，5七种，字体的宽度约等于高度的三分之二，汉字由于笔画较多，不采用2，5号字，5.10.2 位置注释的放置一般不应紧靠信号线和器件管脚，以免被识图者误解为网络标号，并且注释文字不得覆盖元件、线段和其它元素符号。为了产生混淆，不要使用与网络标号等其他电路属性相同的颜色，并考虑采用实细线框封闭包围。如图示例：HIGH VOLTAGE ACIN图22.5.10.3 必须加注释情况5.10.3.1 在同一幅图纸上存在多个模块单元时，假如有必要，应分别用注释文字解释说明其重要功能和注意事项，5.10.3.2 在原理图中存在可编程芯片时或其他特殊元器件时，假如有特殊规定期，可以解释其功能属性，这种解释可以是文字性质的，也可以是用表格表达的逻辑功能表，5.10.3.3 对于大电流和高电压的网络和端口、以及高温器件、屏蔽线、高频信号线等都应作出相应的标注和解释，便于视图或调测。如图所示：图23.5.10.3.4 对PCB布局布线有特殊规定期。如图示：图24.5.10.3.5 对多组微型开关或其他类似的功能设立单元在原理图中的功能设立，为了在分析或测试调试时方便直观，必要时在图中用表格注释说明其操作。如图示例：5.11 去耦电容的放置在原理图中，假如多个IC单元的去耦电容不应集中放置，这样不利于PCB布局和读图人对的理解去耦电容的附属关系。如下图是不符合的画法：图25.为了清楚表达去耦电容对特定IC单元的重要性，去耦电容应尽量靠近归属器件。以保证在PCB设计时，不管去耦电容和IC单元的个数是否一一相应去耦电容都能放置到相应的IC上。如图示例：图26.假如大规模集成电路芯片往往电源和地的管脚数量众多，规定的去耦电容数量也比较多，这时可以集中放置，并增长注释说明。