在CAD之前如何绘制原理图？

我正在查看购买的旧HP电源的示意图。可以在第60-61页的此处找到。

该原理图是在CAD是工程师使用的工具之前绘制的。事情仍然是手工绘制的。我想知道如何绘制大型原理图。如今，我们已经习惯了我们花哨的EDA工具，该工具将具有许多出色的功能来制作好的原理图。另外，有时会在矢量图形程序（如Inkscape或Illustrator）中绘制文档的示意图，因为它们可以提供更整洁的结果。

在我们的CAD程序包中，我们具有很好的自动注释功能，如果设置正确，它可以为我们建立良好的BoM，并且它们甚至经常允许我们提取SPICE网表以进行仿真，以及有关设计和电气规则的大量其他信息。如果发现在此移动该组件可使原理图更清晰，则只需拖放即可-无需重绘整个内容！

我看到的旧原理图总是有很好的一致符号-而不是手绘原理图所期望的符号。他们是否使用模版来始终具有完全相同的晶体管，电阻器，电容器等符号？还是这些符号定义了尺寸，然后又每次绘制并测量出来？他们是否可能在纸上贴了每个符号，然后把它们四处移动以制作原理图，而不必每次都从头开始（我在考虑那些陈旧的宜家书桌纸，他们的办公桌上有很多孔，您可以将它们布置出来以尝试在办公室中进行布局）？

我知道这在某种程度上是一个开放性问题，但是我很好奇在我们拥有OrCAD，Virtuoso，KiCAD和Altium之前的情况。

我在泰克公司接受过电子绘图员的培训。他们为此上课。这与建筑施工非常相似。您拥有普通的铅笔，卷笔刀，专用橡皮和纸，倾斜的桌子，丁字尺，三角形等。对于任何制图员来说，这都是交易的基本工具。添加了一些其他工具，例如一些用于电子元件的精美模板和描述性的图片项目（例如示波器管，请参见此处以了解这些内容）。

所不同的是，他们寻找的是对电子学有天生的理解，并且“理解”了页面上从底部到顶部的电子流动以及从左到右的信号流动的想法。然后，他们可以采用他们看到的任何随机示意图，将其完全撕下并重新从头绘制，这样它就可以遵循这些规则，并可以将其概念快速传达给其他电子工程师。这也意味着能够识别许多原理图（例如电流镜和参考电压，模拟放大器级等）共有的部分。

在成长过程中，我花费了数年的时间，试图了解在《流行电子》和《无线电电子》杂志上看到的电路。为此，我已经需要拆除所有这些电路布局，因为它们是为那些想要在不了解它们的情况下进行布线的人印刷的。因此，它们包括了所有电源总线的布线细节。其中没有真正帮助那么多了解如何电路工作。因此，这有助于我起草电子产品。

人们在没有计算器之前如何计算正弦和余弦或对数，甚至乘以大数？他们使用内部装有桌子的书籍，并进行了如何正确使用这些桌子的培训。或者他们使用了幻灯片规则。

生活完成了。工具改变了。但是生活仍然完成。

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我以为我要对一些指导原则做一个简短的总结，以增进对电路的理解。

尝试理解一开始似乎令人困惑的电路的一种更好的方法是重绘它。您可以遵循一些规则，以帮助您更好地学习该过程。但是，随着时间的推移，一些个人技能也会逐渐发展。

如上文所述，我于1980年首次学习这些规则，参加了仅面向其员工的Tektronix培训班。本课程的目的是向不是电子工程师的人教授电子制图，但他们将受到足够的培训以帮助为其手册绘制原理图。

规则的好处是您不必成为专家即可遵循规则。而且，即使您几乎盲目地遵循它们，也确实可以更容易地弄清楚生成的原理图。

规则是：

• 排列原理图，以使常规电流看起来从原理图图纸的顶部流向底部。我喜欢将其想象为电荷从上边缘向下移动到底部边缘的一种幕布（如果您更喜欢静态的概念）或瀑布（如果您更喜欢动态的概念）。这是一种能量流，它本身不会做任何有用的工作，但却为完成有用的工作提供了环境。
• 排列原理图，以使感兴趣的信号从原理图的左侧流向右侧。输入通常将在左侧，输出通常将在右侧。
• 不要“汇流”电源。简而言之，如果组件的引线接地或连接到其他电压轨，请勿使用电线将其连接到也连接到同一轨/地的其他组件引线。相反，只需显示一个节点名称（例如“ Vcc”）并停止。几乎可以保证原理图上的总线电源使原理图难以理解，而不是更多。（有时，专业人员需要与其他专业人员交流有关电压轨总线的独特信息。因此，该规则有时会有所例外。但是，当试图理解一个令人困惑的原理图​​时，情况就并非如此。 “从专业人员到专业人员”在这里仍然失败。因此，请不要这样做。）这需要一点时间来完全掌握。有一种很强的趋势要显示出焊接电路所涉及的所有导线。抵制这种趋势。这里的想法是电线需要使电路分心。尽管可能需要它们来使电路正常工作，但它们并不能帮助您理解电路。实际上，它们恰恰相反。因此，移除此类电线，仅显示与导轨的连接并停止。
• 尝试围绕凝聚力组织示意图。它几乎总是可能“取笑开”的示意图，以便有 结部件的被紧密地连接，各另一，仅由几个导线要其他然后分离结。如果可以找到这些，请通过隔离结点来强调它们首先专注于以有意义的方式绘制每个人。甚至不用考虑整个原理图。只需专注于使每个内聚部分“看起来正确”即可。然后添加备用布线或将原理图中这些“自然分隔线”分开的少量组件。这通常往往会神奇地找到易于理解的独特功能，然后通过相对容易理解的功能之间的相互“通信”。

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这是一个不太易读的CE放大器级的示例。它的接线图比原理图要多一些。看看您是否可以识别出这是一个相对标准的自举式单BJT舞台CE放大器：

^{模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

这是同一电路更易读的示例。在这里，尽管是自举式设计（这种情况很少见），但是您可以识别基本的CE拓扑并开始更好地找出异同：

^{模拟该电路}

请注意，我已经摆脱了电源线和接地总线线。相反，我只是简单地指出了某些端点连接到电源（+）导轨或地面中的一个或另一个。对于进行此连接的人来说，它没有帮助，因为他们可能会错过所需的连接。但是对于试图了解电路的人来说，这些连接细节只会给您带来麻烦。

还要注意，我已经精心布置了新电路，以使常规电流从原理图的顶部向下流向其底部。一般的想法是将其想象为电子流（从下到上）的“幕”或从上到下的正电荷（常规的）。无论哪种方式，它就像是一种重力，导致窗帘从顶部垂下。到底部。

信号流从顶部到底部的电流流过，从左到右传递。这对于其他尝试理解电路的人也非常有帮助。

这些细节结合在一起可以帮助定位读者。

$C_1$$C_2$$R_6$$C_1$$R_4$$C_2$$R_6$

上面的原始布局（令人困惑的布局）将极大地阻碍在自举方面（可能已经熟悉或可能不熟悉）进行归零的能力。但是至少这意味着要关注和尝试理解的东西要少得多，如果不熟悉。（第一个原理图从一开始就使所有这些几乎毫无希望。）

这可能不是最好的例子，但至少表明了一些原因，它有助于避免简单地总线供电的导线，以及为什么要安排原理图以特定的常规电流从上到下流动并让信号流过，这一点很重要从左到右。

一个更好的示例（尚未提供）将包括一个更复杂的电路（作为LM380 的电路。）这将有助于说明电路组的结点，这些结点可以组织成单独的部分（在它们内部更紧密地交织，但可以相互通信）。其他部分则通过一组稀疏的电线来传递信号。）因此，我将通过包括一个经过很好分割的LM380原理图来说明这一点，以结束这一点：

^{模拟该电路}

$\pi$

尝试想象一下，如果通过额外的布线和/或在页面上没有特殊的电流布置，将电源和接地轨全部连接起来，将会读完什么。

1975年，我在布里斯托尔航空航天公司（现为麦哲伦）工作的第一份工作中，我们有一位合格的航空和NASA合格的制图员，但有人不断制作D和E尺寸的图纸，因此缩微胶片不会因光学模糊而产生假点，所以我不得不说服他通过缩小符号间距并减小字体大小来使用A，B和C的最大尺寸。因为我经常不得不一次处理20页。

在我的下一份工作中，我们的制图员是位插画家，他可以在几小时内（而不是几天）（例如主板上每个芯片的框图）将纸巾上任何凌乱的高密度图纸转换成精美的可读艺术品。他也完成了我的第四份工作，并且是我们拥有的最好的绘图员，就像从泰克，惠普和日立看到的一样。

是的，他们使用了符号模板。

在1970年代中期，当我们设计一个具有约40个PCA的系统时，我们没有仿真工具，没有quickturn PCB车间，也没有像样的布局工具。因此，我们将其用彩色铅笔在4倍刻度的Mylar网格上绘制，以获得G代码轨道宽度，然后将其发送到Toronto进行光学数字化。支票要在一周内寄回以供批准，然后在两周内寄回董事会。

那是1976年。15年后，快进。我当天在设计EE的平版印刷店里制作了照相工具，第二天准备了双面板。对于六层的Getek和FPC板，仅使用一张没有Gerber文件的编号表，我在一小时内得到三个报价，并且原型板（10）在48小时至一周内交付，具体取决于紧急情况$ xK。

对于原型的1 GHz无线电屏蔽，我对半蚀刻的虚线镀锡黄铜屏蔽做了同样的事情，并使用交付的双面照相工具在两天内在本地制作了它们。然后，面板的内部边缘有可折断的突片，可以使用高功率焊接工具或微丙烷焊枪在几分钟内组装并焊接到板上，并带有可移动折叠盖的墙壁（大约在1990年代中期）。

这是HP期刊上为我们在1976年购买的，分辨率为1 Hz的仪器提供的4.5 GHz计数器简化方案和框图：

当我向OP或用户询问规格时，我希望他们会学会掌握像这样的详细信息并共享相关信息。但是，他们常常忽略了对良好规范进行良好设计的需求。

这款TEKTRONIX SA492频谱分析仪将其向前迈进1985年。这可能只占整个原理图的1％，并且以易于理解的方式完成，并且该手册采用了PADS dwg一样的分层方式。

这是电子原理图最好的模型之一，设计人员选择REFDES以便于从电路板到原理图的定位。接地符号在这里很重要，因为屏蔽设计与三角形符号不同，三角形符号经常忽略噪声。稍后，我将从我的保管箱发布32MB的手动链接。经验丰富的电流模式逻辑（ECL）设计人员将在此处识别亚纳秒级的延迟和上升时间逻辑。LDO用户应在RF应用输入上注意必要的RLC滤波器。

除了模板外，还有制图机...

以及1925年获得专利的Leroy刻字系统。

业余爱好者也可以使用当地商店的少量薄封装来生产精美的PCB。无需绘图台或其他昂贵的用品。

您可以购买带有痕迹（刻度）宽度的胶带，以及带有垫之类的贴纸。将其放置在透明的塑料底座上，或者直接用作木板照片曝光的接触式打印件（通常用于自制），或者如果必须进行较大规模的加工，则首先通过相机进行缩小。

用精确刀切开胶带。

字母和符号，印度墨水绘图笔，带有标尺的绘图板的塑料模具。还有用于曲线或“曲线集”的具有任何可以想象的曲线形状的塑料标尺的柔性标尺。我仍然将它们与我的标尺一起保存以进行计算。当然，几十年来没有使用它们。

模具和笔的线宽不同。绘制完每个项目后，您必须等待墨水变干才能移动模板，否则墨水会弄脏并破坏一天的工作。

其他答复者将重点放在毫无疑问的行业最佳实践上。

但是，如果不参考Horowitz和Hill的Bad Diagram（电子艺术，剑桥大学出版社，1980年）及其随附的指导，则对CAD前图的讨论是不完整的。

经作者批准，转载于 http://opencircuitdesign.com/xcircuit/goodschem/goodschem.html

我还没有看过本书的任何CAD后版本，但是图表仍然是当前版本的附录。https://artofelectronics.net/the-book/table-of-contents/