回路図とPCBデザイン

回路図とPCBデザインという用語は、区別なく使用されるだけでなく、同じ意味で使用されていると聞きました。これらは同じものですか、それとも異なる設計図のセットを表していますか？後者の場合、それらの違いは何ですか？彼らはどのような種類の情報を伝えますか？

たとえば、次のArduinoの例を見てみましょう。回路図とボードの別々の図を示しています。

回路図：

回路図/回路図は、抵抗、コンデンサ、集積回路ICなどのさまざまなアクティブおよびパッシブ電気コンポーネント間の電気接続を伝達します。回路図は、さまざまなコンポーネント間の接続性と機能性について読みやすく理解しやすい形式です。例えば

PCB：

Printed Circuit Board（PCB）はPCBと略され、またはPrinted Wiring Board（PWB）と呼ばれることもあります。PCBは、回路図で使用されているアクティブコンポーネントとパッシブコンポーネント間のすべての電気接続の物理的な表現です。しかし、PCBの可読性と過小評価は、回路図と比較すると複雑です。例えば

ここでは平易な言葉で説明しようとしました。PCB設計の詳細に入ると、ALTIUM、ALLEGROなど、さまざまなツールが利用できます。

PCBは、FR4ラミネートまたはセラミック材料を使用して構築できます。

FR4素材ラミネート：

セラミックPCB：

PCB設計が考慮される限り。PCBは、単層、2層、4層、さらには層数ごとに0.8mmまたは1.6mmまたはそれ以上の多層の多層にすることができます。PCB固有のスタックアップを設計しながら、コアを挟んでFR4材料の間に挟まれた電源層、接地層、信号層を定義します。

PCBスタックアップの例：

概略的には、回路図です。合意されたシンボルを使用してコンポーネントを表し、それらが電気的に接続されている方法を示します。

PCB設計は、プリント回路基板の銅トラックと穴のレイアウトを示し、通常、シルクスクリーン印刷層を有する成分とその値/コードの位置を示します。

回路図を使用すると、回路の組み立て方法を簡単に分析し、接続を識別できます。

PCB設計からの情報の同じ種類を取得するには、はるかに困難である（リバースエンジニアリング参照 G、Eをhttps://stacks.stanford.edu/file/druid:np318ty6250/Johnson_Reverse_Engineering_PCBs.pdf）

回路図は、電気回路のグラフィック表現です。これは、PCB設計に使用できるコンポーネントと相互接続を示しています。

ここで、PCB設計は、実際の電子部品を組み立てることができ、装置の機能はtested.Itも銅とデバイスの物理的な相互接続を表現することが可能な電子機器を構築するための技術です。

回路図とPCB設計は2つの異なるものであり、目的が異なります。回路図は、実際に回路を作成する前に、おそらくプロトタイプ段階で回路を設計するために使用できます。回路が機能していることを確認したら、プリント基板（PCB）を設計して、電気部品がはんだ付けされている基板を印刷します。回路図とは何かを説明するビデオがあります： Collin's Lab：Schematics。

回路図は、電子回路の機能図です。Webで利用可能なデザインが非常に多いため、回路図の読み方を理解することで、エレクトロニクスメーカーの可能性の世界を解き放つことができます。実際、回路図を読むことができれば、回路がどのように機能するかを理解する前に回路を構築できます。

そして、ここに電気記号の辞書があります：http : //www.allaboutcircuits.com/vol_5/chpt_9/1.html

別の言い方をすると：

• 回路図は「論理」バージョンです。さまざまなコンポーネント間の接続が表示されますが、次のようになります。

  • それらは大規模ではないため、実際にはさまざまな接続を確認できますが、PCBではICのピンが非常に非常に接近している場合があります
  • 接続が互いに「交差する」ようなものを見るかもしれません
  • または、反対に、リンクされているとマークされている、ダイアグラムの反対側にある2つの接続を参照することもできます。
  • ダイアグラム全体を片側のページに表示することも、反対に多くのページを取り、さまざまなコンポーネントの詳細をすべて表示することもできます。
  • 複雑な回路図は通常機能ごとに分割されるため、レイアウトは理解しやすいですが、実際のレイアウトとはまったく一致しない場合があります。たとえば、図の真ん中にボードエッジコネクタを表示できます。

• PCBは「物理」バージョンです。PCB自体（プリント回路基板）とPCBデザインファイル（ガーバーファイル）があります。また、さまざまなコンポーネントを接続しますが、ここでは次のようになります。

  • すべてのコンポーネントが正確なサイズと位置にある
  • 接続してはならない2つの接続は、同じレベルで交差できません。そのため、同じ2Dレベルで、またはPCBの別のレイヤーに切り替えることで、交差を回避するために迂回する必要があります。
  • PCBは複数の層を持つことができます。通常、2つ（2つの側面）がありますが、間にいくつかの層を挟むことができます。
  • エッジのコネクタ、熱伝搬によるさまざまなコンポーネントの間隔、電流と熱の問題に応じたさまざまなトレースの厚さなど、物理的な要件を考慮する必要があります...

最初に重要なのはさまざまなコンポーネントの内容とそれらの相互接続方法であるので、通常は回路図の設計から始めます。少なくとも最初は、ボード上のどこにあるかは二次的です。

次に、物理バージョンを設計する必要があります（一部のツールは、それを自動的に行うのに役立ちます）。次に、物理バージョンを作成します。次に、PCB上でコンポーネントを組み立てます。そして、ほら、あなたのボードを持っています！

今度はそれが機能しないことに気付き、それを機能させるために何かを修正する必要があります、そしてあなたは再び始めます:-)