Esquemas vs diseños de PCB

He escuchado que los términos esquemas y diseños de PCB se usan indistintamente y de manera indistinta. ¿Están estos en lo mismo, o representan a diferentes conjuntos de planos? Si es esto último, ¿cuál es la diferencia entre ellos y qué diferentes tipos de información transmiten?

Por ejemplo, tome este ejemplo de Arduino : muestra diagramas separados para Schematic y Board .

Esquemas:

El diagrama esquemático / de circuito transmite la conexión eléctrica entre diferentes componentes eléctricos activos y pasivos como resistencias, condensadores, circuitos integrados IC. Schematics es un formato legible y comprensible sobre la conectividad y la funcionalidad entre diferentes componentes. Por ej.

TARJETA DE CIRCUITO IMPRESO:

La placa de circuito impreso (PCB) se abrevia como PCB o, a veces, se denomina placa de cableado impreso (PWB). PCB es la representación física de todas las conexiones eléctricas entre componentes activos y pasivos utilizados en el esquema. Pero la legibilidad y la subestimación de PCB son complicadas en comparación con Schematic. Por ej.

He tratado de explicar aquí en lenguaje laico. Al entrar en detalles sobre el diseño de PCB, hay diferentes herramientas disponibles como ALTIUM, ALLEGRO y muchas más.

El PCB se puede construir con laminado FR4 o material cerámico.

Material laminado FR4:

PCB de cerámica:

En lo que respecta al diseño de PCB. Los PCB pueden ser de una sola capa, 2 capas, 4 capas o incluso varias capas con un espesor de 0.8 mm o 1.6 mm o incluso más según el número de capas. Mientras se diseña el apilamiento específico de PCB, que define la capa de potencia, la capa de tierra y la capa de señal intercaladas entre el material FR4 con el núcleo en el medio.

Ejemplo de apilamiento de PCB:

Un esquema es un diagrama de circuito. Utiliza símbolos acordados para representar componentes y muestra cómo están conectados eléctricamente.

Un diseño de PCB muestra el diseño de la pista y el orificio de cobre de una placa de circuito impreso y generalmente indica la ubicación de los componentes y sus valores / códigos con una capa impresa en serigrafía.

Con un diagrama esquemático puede analizar fácilmente cómo se junta el circuito e identificar conexiones.

Obtener el mismo tipo de información de un diseño de PCB es mucho más difícil ( consulte ingeniería inversa e, g, https://stacks.stanford.edu/file/druid:np318ty6250/Johnson_Reverse_Engineering_PCBs.pdf )

Schematic es una representación gráfica de un circuito eléctrico. Muestra los componentes y las interconexiones entre sí que se pueden utilizar para el diseño de PCB.

Donde el diseño de PCB es una técnica para construir un dispositivo electrónico en el que se puede ensamblar el componente electrónico real y se puede probar la funcionalidad del dispositivo. También representa las interconexiones físicas del dispositivo con cobre.

Los esquemas y los diseños de PCB son dos cosas diferentes y tienen diferentes propósitos. Los esquemas se pueden usar para diseñar un circuito antes de construirlo, probablemente en una fase de prototipo. Cuando esté seguro de que su circuito funciona, diseñe una placa de circuito impreso (PCB) para imprimir una placa donde se sueldan los componentes eléctricos. Aquí hay un video que explica qué son los esquemas: Collin's Lab: Schematics .

Los esquemas son el diagrama funcional de los circuitos electrónicos. Con tantos diseños disponibles en la web, comprender cómo leer esquemas puede desbloquear un mundo de posibilidades para el fabricante de productos electrónicos. De hecho, si puede leer un esquema, puede construir un circuito antes de comprender cómo funciona.

Y aquí hay un diccionario de símbolos eléctricos: http://www.allaboutcircuits.com/vol_5/chpt_9/1.html

Por decirlo de otro modo:

• Un esquema es la versión " lógica ". Verá las conexiones entre los diferentes componentes, pero:

  • no están a escala, por lo que puedes ver las diferentes conexiones, mientras que en una PCB los pines de un IC pueden estar muy muy juntos
  • puedes ver cosas como conexiones "cruzándose" entre sí
  • o, por el contrario, puede tener referencias, que son dos conexiones en lados opuestos del diagrama que están marcadas como vinculadas
  • puede tener el diagrama completo en una página de un solo lado, o por el contrario, tomar muchas páginas para mostrar todos los detalles de varios componentes
  • los esquemas complejos generalmente se dividirán por función, por lo que el diseño es fácil de entender, pero puede no coincidir en absoluto con el diseño físico. Podría tener conectores de borde de placa mostrados justo en el medio de un diagrama, por ejemplo.

• la PCB es la versión " física ". Tiene la propia PCB (la placa de circuito impreso) y los archivos de diseño de la PCB (archivos Gerber). También conectan varios componentes juntos, pero aquí:

  • todos los componentes tienen su tamaño y posición exactos
  • dos conexiones que no deberían estar conectadas no pueden cruzarse en el mismo nivel. Por lo tanto, tienen que desviarse para evitar cruzar, ya sea en el mismo nivel 2D o cambiando a otra capa de una PCB
  • Un PCB puede tener varias capas. Comúnmente tienen 2 (los dos lados), pero puede tener varias capas más intercaladas entre
  • necesitan tener en cuenta los requisitos físicos, como los conectores en los bordes, el espaciamiento de varios componentes debido a la propagación de calor, el grosor de las diversas trazas dependiendo de los problemas de corriente y calor ...

Por lo general, comienza diseñando el esquema, ya que lo importante al principio es cuáles son los diversos componentes y cómo están conectados entre sí: el lugar en el que se encuentran en el tablero suele ser secundario, al menos inicialmente.

Luego, debe diseñar la versión física (algunas herramientas lo ayudarán a hacerlo automáticamente). Entonces obtienes la versión física hecha. Luego ensamblas los componentes en la PCB. Y voilà , tienes tu tabla!

Ahora notas que no funciona, y tienes que arreglar algo para que funcione, y comienzas de nuevo :-)