PCB设计教程【入门篇】——电路分析基础-读懂原理图

前言

本教程基于B站Expert电子实验室的PCB设计教学的整理，为个人学习记录，旨在帮助PCB设计新手入门。所有内容仅作学习交流使用，无任何商业目的。若涉及侵权，请随时联系，将会立即处理

目录

前言

一、原理图核心要素：注释的重要性

模块功能标注：

元件功能说明：

关键参数与信号：

版本与标识信息：

二、读懂原理图的流程

查看基本信息：

分模块分析：

结合数据手册：

三、绘制原理图的规范与技巧

布局原则：

标注要点：

完整性与版本管理：

四、总结：从原理到实践的进阶

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一、原理图核心要素：注释的重要性

原理图包含元件、连接线、节点及注释四要素。注释如同代码注释，用于提升可读性，便于团队协作。内容包括：

• 模块功能标注：

• 说明各电路模块的作用（如电源电路、单片机系统）。

• 元件功能说明：

• 如 “NC”（不连接）、“NF”（不安装）、“0Ω”（短路）等标识。

• 关键参数与信号：

• 标注电压、电流等参数及信号流向。

• 版本与标识信息：

• 包含个人 / 公司 LOGO、原理图标题、创建时间等。

二、读懂原理图的流程

以 RGB 灯带控制器为例

1. 查看基本信息：

   • 从右下角标题栏获取原理图用途（如 “RGB 灯带控制器”）、工具（如立创 EDA）、版本及时间等。

2. 分模块分析：

   • 将电路按功能划分为电源（DC-DC、LDO）、单片机最小系统、驱动电路等模块。
   • 电源模块：DC-DC（开关电源，高效率）用于大电流场景，LDO（线性稳压器，低纹波）用于小电流精密电路。
   • 单片机系统：如 ESP32 模组内置最小系统，无需额外晶振和复位电路。
   • 驱动模块：通过电平转换芯片（如德州仪器八路缓冲器）提升 IO 口驱动能力，适配高电压负载（如 WS2812 灯珠需 5V 控制）。

3. 结合数据手册：

   • 通过芯片数据手册分析引脚功能（如 CH224K 配置引脚实现快充诱骗电压）、示例电路与原理图对比，快速理解设计逻辑。

三、绘制原理图的规范与技巧

1. 布局原则：

   • 分模块分图页：电源、控制、驱动等模块分区布局，复杂项目分多页绘制（如毕业设计分 3 页，单板计算机分 23 页）。
   • 系统框图与电源树：复杂项目需绘制系统框架（模块间通信关系）和电源时序图，确保上电逻辑正确。

2. 标注要点：

   • 关键参数：标注元件参数（如 LDO 最大电流 1A）、特殊功能（如 “NC” 电阻）。
   • 网络标签：命名需包含元件名 + 信号功能（如 “MPU6050-SCL”），避免重复且便于理解。

3. 完整性与版本管理：

   • 标注个人 / 公司 LOGO、版本号，便于后期修改追溯。
   • 确保电路设计符合元件数据手册要求，优先保证原理正确性，再追求美观易读。

四、总结：从原理到实践的进阶

读懂原理图需结合模块划分与数据手册，绘制时需遵循规范并注重细节。后续将进入 PCB 设计学习，从原理图到 PCB 是从逻辑设计到物理实现的质变过程，需兼顾电气性能与工程实践。