7.3 Схемная докумнтация

Схемная документация по форме относится к графическим КД. Виды и типы схем, а также общие правила их выполнения устанавливает ГОСТ 2.701-68. В зависимости от видов элементов, входящих в состав изделия, связей между ними и назначения схемы подразделяют на виды и типы, указанные в таблице 7.2.

Таблица 7.2

Виды схем		Типы схем
Наименование	Обозначение	Наименование	Обозначение
Электрическая Гидравлическая Пневматическая Кинематическая Оптическая Комбинированная	Э Г П К О С	Структурная Функциональная Принципиальная Соединений (монтажа) Подключений Общая Расположения Прочие Совмещённые	1 2 3 4 5 6 7 8 9

Структурные схемы определяют основной состав изделия и функциональные части, их назначение и взаимосвязи. Структурные схемы разрабатывают на начальных стадиях проектирования изделия и используют как для построения схем других типов, так и для общего ознакомления с изделием.

Функциональные схемы поясняют процессы, происходящие в отдельных функциональных узлах и частях изделия или в изделии в целом. Функциональными схемами пользуются для построения принципиальных схем, изучения принципа работы изделия, а также при его наладке, ремонте и эксплуатации.

Принципиальные схемы определяют полный состав элементов и связей между ними и дают детальное представление о принципе работы изделия. На основе принципиальных схем разрабатывают такие конструкторские документы, как схемы соединений (монтажные), чертежи конструктивных элементов, узлов, устройств.

Схемы соединений показывают соединения составных частей изделия и определяют провода, жгуты, кабели и другие соединительные изделия, а также места их присоединения и ввода. Схемы соединения используют при разработке конструкторских графических и текстовых документов (таблицы соединений) и применяют при сборке, электромонтаже, ремонте и эксплуатации изделия.

Схемы подключений показывают внешние подключения изделия (или изделий). Схемы подключения используются при монтаже изделия на месте эксплуатации, а также при его ремонте.

Общие схемы определяют составные части комплекса и соединения их между собой на месте эксплуатации.

Схемы расположения устанавливают взаимное расположение отдельных составных частей комплекса, а при необходимости и соединяющих их жгутов, проводов, кабелей и т.д. Схемами расположения пользуются при установке и эксплуатации изделия.

При проектировании схем учитываются нормы и правила, изложенные в стандартах ЕСКД. В них устанавливаются условные графические обозначения (УГО) элементов схем, требования к отображению связей между элементами, правила указания технических данных на их УГО и т.д. Для микросхем используются электрические структурные, функциональные, принципиальные схемы. Иные типы электрических схем могут применяться для плоских и объёмных гибридных устройств, компонуемых из кристаллов и плат.

На схеме электрической структурной (Э1) изображаются функциональные части ИС и основные потоки связи между ними. Функциональные части изображают графически в виде прямоугольников или в форме установленных стандартом УГО. Внутри прямоугольника приводят наименование данной функциональной части. Линии связей рекомендуется обозначать стрелками, показывающими направления хода процесса, движения информации и т.п. При большом количестве функциональных частей рекомендуется взамен обозначений, наименований и типов вводить порядковые номера, проставляя их слева направо и сверху вниз. В этом случае расшифровку номеров производят в таблице, помещаемой над основной надписью чертежа.

На схеме электрической функциональной (Э2) представляются функциональные части микросхем, участвующие в процессе, иллюстрируемом схемой, и связи между этими частями. Функциональные части изображают, как правило, в виде УГО принятых базовых функциональных элементов схемы. На схеме Э2 приводятся установленные стандартом условные символьные обозначения функциональных элементов с указанием регламентированных стандартами условных обозначений функциональных входов. Символьные обозначения базовых элементов индексируются цифровым позиционным номером для каждой функциональной группы элементов для удобства определения элемента по ссылкам в текстовых документах. Нумерация элементов в пределах выделенной функциональной группы выполняется обходом по чертежу последовательно сверху вниз и слева направо. Для сложных базовых функциональных элементов схемы Э2 применяются УГО в виде прямоугольников, внутри или вне (сверху или справа) которых помещается обозначение группы с позиционным номером элемента группы, а под ним приводится установленное стандартом функциональное обозначение элемента. Для сложных электронных элементов микросхем, изображаемых в форме прямоугольников, применяются условные позиционируемые обозначения DD для цифровых и DA для аналоговых функциональных групп элементов.

Наименования, обозначения или типы рекомендуется вписывать в прямоугольники. Допускается на схеме помещать поясняющие надписи, диаграммы или таблицы, определяющие последовательность прохождения процессов во времени, а также указывать параметры в характерных контрольных точках (форма и величина импульсов, реализуемая логическая функция и т.д.). На функциональных схемах с прямоугольными формами базовых элементов необходимо линии связи направлять полагая правую сторону элемента источником выходных сигналов, а левую сторону — приёмником входных сигналов. Для элементов с двунаправленными спецификациями сигнальных клемм следует проставлять на линиях указатели двух направлений (стрелки на линии). В исключительных случаях использования левой стороны формы базового элемента в качестве источника сигнала, а правой — в качестве приёмника сигнала следует на линии связи проставлять указатель направления (стрелку). Входы в изображаемое на функциональной схеме устройство следует размещать с левой стороны от схемы, а выходы — с правой стороны.

Для уменьшения насыщенности чертежа соединениями функциональных элементов допускается и может быть целесообразным представление потоков передаваемых сигналов в виде шин, над которыми указывается идентификатор шины. Если в шину объединяются сигналы разного функционального назначения, то они снабжаются принятым символьным идентификатором на входе в шину и на выходе из неё.

На схеме электрической принципиальной (ЭЗ) указывают базовые элементы по признаку их конструктивного исполнения, в отличие от функциональной схемы, где в основу заложена функция элемента. Основным отличием в представлении принципиальной схемы является требование указания конструктивного типа элемента схемы и номеров всех контактов элемента схемы. Подключения и соединения всех контактов конструктивных элементов принципиальной схемы должны быть предусмотрены в её представлении.

Элементы в схеме Э3 изображают в виде условных графических обозначений. Расстояние между двумя смежными линиями схемы должно быть не менее 5 мм. Форма и размеры УГО элементов должны соответствовать требованиям ГОСТ 2.743-72.

Условные графические обозначения (УГО) на схеме располагают так, чтобы изображения связей между ними были кратчайшими линиями с минимальным числом пересечений. Линии связей должны быть показаны полностью, однако при необходимости их допускается обрывать, заканчивая места обрыва стрелками с обозначением места включения. Для упрощения чертежа схемы можно несколько электрически не связанных линий связи сливать в общую утолщенную линию (шину), как для схем Э2. В отличие от схемы Э2, при подходе к контактам приёмной и передающей сторон связи каждая линия схемы Э3 изображается отдельно. Линии связи при этом нумеруются одинаковыми числами на обоих концах.

Каждый конструктивный элемент, входящий в схему Э2, снабжается буквенно-цифровым позиционным обозначением, составленным из буквенного обозначения функциональной группы, порядкового номера в группе, а при изображении конструктивной единицы прямоугольником — ещё и буквенного обозначения функции элемента по ГОСТ 2.702-69 (или отраслевым нормативным документам) и обозначения конструктивного типа элемента. Порядковые номера элементам присваивают, начиная с единицы, сверху вниз в направлении слева направо, в пределах группы элементов, которым на схеме дан одинаковый буквенный индекс. Если элемент состоит из нескольких частей, то допускается к его позиционному обозначению добавлять цифры, присваиваемые каждой части элемента (например, DD1-1, DD1-2, DD1-3 означают первую, вторую и третью части элемента цифрового элемента DD).

Данные об элементах, включенных в схему, должны быть записаны в перечень элементов (связь перечня с условными графическими обозначениями элементов осуществляется через их позиционные обозначения). В отдельных случаях допускается сведения об элементах располагать на схеме около УГО. Правила построения перечня элементов и порядок его заполнения устанавливает ГОСТ 2.702-69.

Вследствие специфики исполнения элементов микросхем заполнение граф «Обозначение» и «Наименование» в перечне элементов микросхем может модифицироваться, как показано в таблице 7.3.

Перечень элементов для микросхем принято размещать на поле первого листа схемы Э3.

Если на схеме изображены элементы, параметры которых должны быть уточнены подбором при регулировке, то около символьных обозначений этих элементов проставляют звездочки, например R1^*, а в технических требованиях на поле чертежа помещают сноску «*Подбирать при регулировании». Выводы микросхем для каждого типа корпуса имеют свою маркировку. На схеме электрической принципиальной эту маркировку обязательно повторяют.

Нумерация входов и выходов каждого конструктивного элемента схемы должна соответствовать нумерации выводов корпуса микросхем.

Таблица 7.3

Поз. обознач.	Обозначение (шифр)	Наименование	Кол-во шт.	При-меч.
DA1, DA2 DD1-DD5 С1, С2 С3–С5 R1, R2	…………ТУ …………ТУ …………ТУ – –	Микросхемы Аналоговые Микросхема К740 УД2 Цифровые Микросхема К155 ЛА3 Конденсаторы Конденсатор К10-9-0,15±20 % Конденсатор 40пФ 20 В±20 % Резисторы Резистор 1кОм ± 20 % — 1мВт	2 5 2 3 2

Так как питание однотипных кристаллов для ГИМС, а иногда и всех кристаллов серии подается на фиксированные номера выводов, то на схемах эти выводы можно не показывать. В этом случае на чертеже схемы в таблице или технических требованиях приводятся указания по подводу их объединённого подключения.

Так, в технических требованиях можно указать:

1) вывод i кристаллов DD1,..., DDn подключить к контакту a (+6 В);

2. вывод j кристаллов DD1,..., DDn подключить к контакту б (общий).

Схема электрической соединений (Э4) выполняется на интегрированные гибридные конструкции микросхем. На ней изображаются либо внешние соединения с иными внешними устройствами (схема внешних соединений) для расширения функций, либо соединения между элементами конструкции внутри гибридного устройства с выходом на внешние соединения (схема внутренних соединений). На схеме внешних соединений изображаются внешние объекты в виде прямоугольников и их входные и выходные элементы — в виде условных графических обозначений, расположение которых должно давать представление об их истинном расположении в устройствах. На схеме внутренних соединений показывают все элементы, входящие в состав гибридной конструкции а также соединения между ними. Элементы изображают в виде условных графических обозначений или внешних очертаний. Расположение элементов на схеме должно давать приближенное представление об их истинном расположении в устройстве.

Провода и шины показывают на схеме отдельными линиями. Проводники отдельные и в шинах должны иметь собственную маркировку, проставляемую около обоих концов их изображений. На схеме обязательно указывают параметры и при необходимости расцветку проводников. При небольшом количестве соединений эти данные проставляют непосредственно возле каждого вида соединения. При большом количестве связей сведения о них сводят в таблицу, именуемую «Таблица соединений» (форма таблицы соединений произвольная и формируется разработчиком).

На схеме электрической подключения (Э5) показывают входные элементы (разъемы, зажимы, контакты) и подводимые к ним концы проводников и кабелей внешнего монтажа. Микросхема может быть представлена или в виде прямоугольника, или в виде контура, напоминающего ее внешние очертания. Элементы подключения микросхемы к внешним связям в виде условных графических обозначений желательно изображать в местах, примерно соответствующих натурному их расположению в устройстве. При наличии маркировок входных и выходных элементов подключения их шифр обозначают на схеме подключения. Допускается возле УГО разъёмных соединений, к которым подключаются проводники и кабели, указывать их тип или наименование. Если микроэлектронное устройство предназначено для использования в составе комплекса аппаратуры (например, на борту самолета), то на концах проводов, жгутов и кабелей дают адреса их внешних соединений и обозначения, присвоенные им на схеме соединений или общей схеме.

На схеме электрической общей (Э6) устройств показываются его составные части, а также соединяющие их проводники, шины и кабели. Устройства, как правило, изображают в виде прямоугольников или внешних очертаний. Внутри каждого графического обозначения устройств указывают его тип или наименование. Расположение графических обозначений устройств на схеме должно давать примерное представление об их действительном расположении на месте эксплуатации.

На графических обозначениях устройств показывают места присоединения внешних проводов, кабелей или жгутовых шин в виде условных графических обозначений. При наличии в конструкции маркировки элементов присоединения эту маркировку повторяют и в схеме. Проводники, шины и кабели на схеме должны быть пронумерованы самостоятельно и показаны отдельными линиями. Номера проводов на схеме проставляют, как правило, около концов изображений, номера кабелей — в окружностях, размещенных в разрывах изображений кабелей, номера жгутовых шин — на полках линий-выносок. Для проводов указывают марку, сечение и расцветку; для кабелей — марку и сечение жил; для проводов, кабелей и жгутовых шин, изготовленных по чертежам, указываются номера соответствующих чертежей.

На схеме электрической расположения (Э7) устройства изображают его составные части и при необходимости несущую поверхность, на которой они будут располагаться. Составные части вычерчиваются в виде прямоугольников или их внешних очертаний. Внутри каждого графического обозначения указывают тип или наименование соответствующего объекта.

На схеме допускается указывать провода, кабели и жгуты в виде отдельных линий и внешних очертаний по необходимости.