CADの前に回路図はどのように描かれましたか？

購入した古いHP電源の回路図を見ていました。それは見つけることができ、ここでページ60-61の周りに、。

この回路図は、CADがエンジニアによって使用されるツールになるずっと前に描かれました。物事はまだ手で描かれていました。大きな回路図をどうやって描くのかと思っていました。今日、私たちは優れた回路図を作成するための多くの素晴らしい機能を備えた私たちの素晴らしいEDAツールに慣れています。また、ドキュメントの回路図は、InkscapeやIllustratorなどのベクターグラフィックプログラムで描画されることがあります。

CADパッケージには、優れた自動注釈があり、適切に設定すれば素敵なBoMが作成されます。また、シミュレーションのためにSPICEネットリストを抽出したり、設計および電気ルールに関するその他の情報のヒープを抽出したりすることもできます。このコンポーネントをここに移動すると、回路図がより明確になることがわかった場合は、ドラッグアンドドロップするだけです。全体を再描画する必要はありません。

私が見る古い回路図には、常に一貫した素晴らしいシンボルがあります-手描きの回路図から期待するものではありません。彼らはステンシルを使用して、常にまったく同じトランジスタ、抵抗、コンデンサなどのシンボルを持っていますか？または、それらのシンボルはその寸法で定義され、毎回描画されて測定されましたか？彼らは各シンボルが描かれた小さな紙片を持っているかもしれませんし、毎回ゼロから始めることなくそれらを動かして回路図を作るだけです（私はあなたが少し手に入れた古いIKEAデスクペーパーについて考えています彼らの机の切り抜きとあなたはあなたのオフィスでレイアウトを試してみるためにそれらをレイアウトすることができます）？

これはいくぶん自由回答形式の質問であることは承知していますが、OrCAD、Virtuoso、KiCAD、Altiumが登場するまではどうだったのでしょうか。

私はテクトロニクスで電子製図の訓練を受けました。彼らにはクラスがありました。これは、建設のための製図に非常に似ています。通常の鉛筆、鉛筆削り、専用の消しゴムと紙、傾斜したテーブル、Tスクエア、三角形などがありました。どの製図工でも同じ基本的なツールでした。電子部品用の素敵なステンシルや、説明的な写真アイテム（オシロスコープのチューブなど、これらのアイデアについてはこちらをご覧ください）など、いくつかの追加ツールが追加されました。

違いは、彼らが電子工学の生来の理解を持っていて、ページの下から上への電子の流れと左から右への信号の流れの考えを「理解した」人々を探したということです。そして、誰が見たランダムな回路図を取り、それを完全に地面に引き裂き、それらを最初から再描画して、これらの規則に従い、コンセプトを他の電子技術者に迅速に伝えることができました。これは、多くの回路図に共通のセクション（カレントミラーや電圧リファレンス、アナログアンプステージなど）を認識できることも意味していました。

私は、Popular ElectronicsとRadio Electronicsの雑誌で見た回路を理解しようとして、何年もかけて成長してきました。それを行うには、それらを理解せずに配線したい人のために印刷されたため、それらの回路レイアウトをすべて分解する必要がありました。そのため、すべての電源バス配線の詳細が含まれていました。どれも、回路がどのように機能するかを理解するのにそれほどそれほど役立ちません。だから、これは電子機器の製図の役割を助けてくれました。

電卓がある前に、人々はどのようにサインとコサインまたは対数を計算し、さらには大きな数を掛けましたか？彼らは、テーブルを適切に使用するためのトレーニングとともに、テーブルが入った本を使用しました。または、スライドルールを使用しました。

人生は終わります。ツールが変わります。しかし、人生はまだ終わっています。

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回路の理解を深めるために、いくつかの指針の短い要約を追加すると思いました。

最初は混乱しているように見える回路を試して理解するためのより良い方法の1つは、それを再描画することです。あなたが従うことができるいくつかのルールがあり、それはそのプロセスを学ぶ上で脚色をつけるのに役立ちます。しかし、時間の経過とともに徐々に発達する追加の個人スキルもあります。

上記の冒頭で述べたように、私は従業員のみに提供されたテクトロニクスのクラスを受講して、1980年にこれらのルールを初めて学びました。このクラスは、電子技術者ではない人に電子機器の製図を教えることを目的としていましたが、その代わりに、マニュアルの回路図を作成するのに役立つ十分な訓練を受けます。

ルールの良いところは、ルールに従うために専門家である必要がないことです。そして、ほとんど盲目的にそれらを追えば、結果の回路図は本当に理解しやすいことを。

ルールは次のとおりです。

• 従来の電流が回路図シートの上部から下部に向かって流れるように回路図を配置します。私は、これを一種のカーテン（より静的な概念を好む場合）またはウォーターフォール（より動的な概念を好む場合）が上端から下端に移動する電荷として想像するのが好きです。これは一種のエネルギーの流れであり、それ自体では有用な作業を行いませんが、有用な作業を行うための環境を提供します。
• 目的の信号が回路図の左側から右側に流れるように回路図を配置します。入力は通常左側に、出力は通常右側になります。
• 電源を「バス」にしないでください。つまり、コンポーネントのリードがグランドまたは他の電圧レールに接続されている場合、同じレール/グランドに接続されている他のコンポーネントのリードにワイヤを接続しないでください。代わりに、「Vcc」などのノード名を表示して停止します。回路図上での電力の使用は、回路図を理解しにくくするために、ほとんど保証されません。（専門家が電圧レールバスについて他の専門家に何かを伝える必要がある場合があります。そのため、この規則には例外が時々あります。 「専門家による、専門家へ」はここでまだ失敗しています。ですから、それをしないでください。回路のはんだ付けに関係するすべてのワイヤを表示したいという強い傾向があります。その傾向に抵抗してください。ここでのアイデアは、ワイヤーが作る回路が邪魔することができます。また、回路を機能させるために必要な場合もありますが、回路の理解には役立ちません。実際、彼らは正反対を行います。そのため、このようなワイヤを取り外し、レールへの接続を示して停止します。
• 結束に関する回路図を整理してみてください。回路図を「ばらばらにする」ことはほとんど常に可能であり、その結果 、コンポーネントの結び目が互いに密に接続され、他の結び目に向かうわずかなワイヤだけで分離されます。これらを見つけることができる場合、結び目を分離することによってそれらを強調しますそして、最初にそれぞれを何らかの意味のある方法で描くことに焦点を合わせます。回路図全体についても考えないでください。各粘着セクションをそれ自体で「正しく見える」ようにすることに焦点を合わせてください。次に、回路図でこれらの「自然な分割」を分離する予備配線またはいくつかのコンポーネントを追加します。これは、理解しやすい別個の関数をほとんど魔法のように見つける傾向があり、比較的簡単にそれらの間の接続を介して互いに「通信」します。

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読みにくいCEアンプステージの例を次に示します。これは、回路図よりも配線図に近いものです。これが比較的標準的なブートストラップされたシングルBJTステージ、CEアンプであることを認識できるかどうかを確認します。

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

同じ回路のより読みやすい例を次に示します。ここでは、ブートストラップされた設計（あまり頻繁に見られません）にもかかわらず、基本的なCEトポロジを認識し、類似点と相違点をより適切に選択し始めることができます。

^{この回路をシミュレートする}

電源とアースバスワイヤを取り除いたことに注意してください。代わりに、特定のエンドポイントが電源供給（+）レールまたはグランドのいずれかに接続されていることに単に注意しました。これを配線している人にとっては、必要な接続を逃す可能性があるため、あまり役に立ちません。しかし、回路を理解しようとしている人にとっては、それらの接続の詳細が邪魔になります。

また、従来の電流が回路図の上部から下部に向かって流れるように、新しい回路を慎重に配置したことに注意してください。一般的な考え方は、これを一種の電子の流れの「カーテン」（下から上）または上から下への正電荷（従来型）と想像することです。どちらにしても、カーテンが上から垂れ下がる重力のようなものです。底まで。

上から下への電流のこのカーテンを流れると、信号は左から右へ通過します。これは、回路を理解しようとしている他の人にとっても非常に役立ちます。

合わせて、これらの詳細は方向付けに役立ちますは読者の。

$C_1$$C_2$$R_6$$C_1$$R_4$$C_2$$R_6$がを達成しているかを調べることです（ブートストラップ）。

上記の元のレイアウト（紛らわしいレイアウト）は、ブートストラップの側面をゼロにする機能を大幅に妨げます（既に馴染みがあるかもしれないし、そうでないかもしれません）。 、なじみがない場合。（最初の回路図では、このすべてが最初からほとんど絶望的です。）

これは最良の例ではないかもしれませんが、少なくとも、電力を単純にバスに流すワイヤを避けるのに役立つ理由と、信号を流すために従来の電流の特定の流れで回路図を配置することが重要である理由の一部を示しています左から右へ。

より良い例（まだ提供されていません）には、より複雑な回路（LM380用の回路）が含まれます。これは、別々のセクションに編成できる回路グループの結び目を説明するのに役立ちます（より緊密に織り込まれていますが、他のセクションでは、信号を通信するスパースセットのワイヤを使用します。

^{この回路をシミュレートする}

$\pi$

電源とグランドレールがすべて追加の配線で接続されていたり、ページ上で電流の流れが特定の配置になっていない場合、これがどのように読み通されるかを想像してみてください。

1975年のブリストルエアロスペース（現在のマゼラン）での最初の仕事では、優れた航空機とNASAの資格を持つ製図工がいましたが、DとEサイズの図面を作成し続けたため、マイクロフィッシュが光学的なぼやけから誤ったドットを作成しないため、彼に説得しなければなりませんでしたシンボルのギャップを縮小し、フォントサイズを小さくすることにより、A、B、およびCの最大サイズを使用します。なぜなら、一度に20ページで作業しなければならなかったからです。

私の次の仕事では、ドラフトマンはイラストレーターで、紙ナプキンの乱雑な高密度の図面を数日ではなく数時間で美しい読みやすい芸術作品に変換することができました（マザーボード上の各チップのブロック図のように）。彼は4番目の仕事にも行き着き、Tektronix、HP、Hitachiから見たものと同じように、私たちが持っていた最高の製図工でした。

はい、彼らはシンボルテンプレートを使用しました。

1970年代半ば、約40のPCAを使用してシステムを設計したとき、シミュレーションツールもクイックターンPCBショップも適切なレイアウトツールもありませんでした。そのため、Gコードトラック幅用の色鉛筆で4倍スケールのグリッドMylarに描画し、光学デジタル化のためにトロントに送信しました。チェックプロットは承認のために1週間で返送され、2週間でボードに送られました。

それは1976年でした。15年後に早送りしました。同じ日にデザインEEからリトグラフプリントショップで写真ツールを作成し、翌日には両面ボードを準備しました。6層のGetekおよびFPCボードの場合、ガーバーファイルなしの数字のテーブルを使用するだけで1時間で3つの見積もりが得られ、プロトタイプボード（10）は緊急$ xKに応じて48時間から1週間で届けられました。

プロトタイプ用の1 GHz無線シールド用のハーフエッチングされた点線スズめっき真鍮シールドについても同じことを行い、納入された両面フォトツールを使用して2日間でローカルに作成しました。その後、パネルの端にブレイクアウェイタブがあり、取り外し可能な折り畳まれた蓋のある壁用の高出力はんだ付けツールまたはマイクロプロパントーチを使用して、数分で組み立ててボードにはんだ付けできました（1990年代中頃）。

以下は、1976年に1 Hzの解像度で購入した機器のHPジャーナルからの4.5 GHzカウンター簡略化スキーマとブロック図です。

OPまたはユーザーに仕様を尋ねると、彼らがこのような詳細を学び、関連するものを共有することを学ぶことを期待しています。しかし、多くの場合、優れた設計を行うために優れた仕様が必要であることを忘れています。

このTEKTRONIX SA492 Spectrum Analyzerを使用して1985年に早送りします。これは全体の回路図のわずか1％であり、理解しやすいように行われ、マニュアルはPADS dwgが行われたように階層的な方法で行われました。

これは、従うべき電子回路図と、ボードから回路図への配置を容易にするためにREFDESを選択する設計者にとって最適なモデルの1つです。多くの場合、ノイズを無視する三角形のシンボルとは異なり、シールド設計のため、ここではアース記号が重要です。後で、ドロップボックスから32MBの手動リンクを投稿します。経験豊富な電流モードロジック（ECL）設計者は、ここでサブナノ秒のレイテンシと立ち上がり時間のロジックを認識します。LDOユーザーは、RFアプリケーションの入力で必要なRLCフィルターに注意する必要があります。

テンプレートに加えて、製図機がありました...

そして、1925年に特許を取得したLeroyレタリングシステム。

アマチュアは、地元の店からの薄いパッケージのハンドフルを使用して素敵なPCBを生産することもできます。製図台やその他の高価な消耗品は必要ありません。

テープを買えますパッドのようなステッカーとともに、トレースの（スケール）幅のをます。これは透明なプラスチック製のベースに置かれ、ボード写真の露出のコンタクトプリントとして直接使用され（自家製）、または大規模に作業する必要がある場合は最初にカメラで縮小します。

テープはエクトナイフで切断されます。

文字と記号、インドインク描画ペン、定規付きの描画ボードのプラスチックステンシル。曲線用の柔軟な定規、または「曲線セット」、考えられる任意の曲線形状のプラスチック定規もありました。私はまだ計算用のスライド定規と一緒にそれらを保持します。もちろん、何十年もそれらを使用していません。

ステンシルとペンの両方の線幅が異なります。各アイテムを描画した後、ステンシルを移動する前にインクが乾くまで待つ必要があります。そうしないと、インクが汚れて1日の作業が台無しになります。

他の回答者は、間違いなく業界のベストプラクティスであることに焦点を当てています。

しかし、ホロウィッツとヒルの悪い図（電子工学、ケンブリッジ大学出版局、1980）とそれに付随するガイダンスを参照せずに、事前CAD図の議論は完全ではありません。

著者の承認を得て、http：//opencircuitdesign.com/xcircuit/goodschem/goodschem.htmlで複製されています

この本のCAD以降のエディションを見たことはありませんが、図は現在のエディションの付録です。https://artofelectronics.net/the-book/table-of-contents/