Schéma électronique

Pour réaliser une carte électronique (PCB pour Printed Circuit Board ou encore CI pour Circuit Imprimé), il faut disposer d'un schéma électronique.

Le schéma est élaboré dans le respect d'un cahier des charges fonctionnel. Il peut faire l'objet de différents tests de validation sur une plaquette d'expérimentation dans le cas de circuits simples fonctionnant en basse fréquence ou de simulations de son fonctionnement au cours du cycle de la saisie de schéma.

A l'IUT de l'Indre, la saisie de schéma s'effectue avec l'outil Orcad Capture de la firme Cadence. Même si c'est un outil relativement simple, les fonctionnalités y sont variées et son utilisation nécessite d'être extrêmement rigoureux.

Un exemple de schéma réalisé avec Orcad Capture : carte de développement à base de microcontroleur PIC18F4550 avec afficheur LCD et interface USB.

schema picusb

Sur cet exemple, le schéma est réalisé sur une seule page, en adéquation avec son niveau de complexité.

Pour des schémas plus étoffés, un découpage fonctionnel sur plusieurs pages permet de gagner en clarté et en lisibilité. L'approche multi-pages facilitera également le placement des composants lors du design du circuit imprimé.

1. Eléments constituants du schéma

La figure ci-dessous montre un certain nombre des éléments de base constituants un schéma.

Quelques éléments constituants un schéma

 

1.1. Les symboles

Sur le schéma, on peut voir un certain nombre de composants représentés par des symboles.

A chaque symbole, on associe une référence. C'est par exemple C5 pour la capacité polarisée présentée ci-dessus ou R5 pour la résistance.

D'une façon générale, la référence possède une désignation en deux parties :

- un préfixe (R pour les résistances, C pour les capacités, U pour les circuits intégrés, J pour les connecteurs, D pour les diodes ...)

- un nombre permettant de distinguer chaque composant d'un même type.

Note : on ne peut pas avoir deux capacités de référence C1 dans un circuit sous peine de générer un problème de conflit électrique !

De la même façon, si nécessaire, on fait apparaître un second champ spécifiant la valeur du composant (sans préciser nécessairement l'unité) : par exemple 15K dans le cas de la résistance.

 

1.2. Les connexions

Elles sont réalisées de façons explicites avec des fils ou implicites par le biais de définitions de liaisons équipotentielles.

Trois moyens permettent de définir une liaison équipotentielle :

- en donnant un nom identique à plusieurs fils. Les fils d'une même page de schéma sont alors reliés électriquement par leur nom (à noter que deux fils de même mais situés dans des pages différentes ne seront pas reliés électriquement),

- en utilisant des symboles spécifiques pour les alimentations permettant de définir une liaison équipotentielle ayant une portée dans toutes les pages du schéma,

- en utilisant un connecteur de liaison inter-pages (OFF-PAGE CONNECTOR) non visible sur l'exemple ci-dessus.

1.3. Des informations n'ayant aucun caractère électrique

C'est le cas :

- du cartouche qui est une zone permettant de nommer le projet, la page de schéma et son numéro de version,

- de zones de commentaires, de contours en traits pleins ou pointillés de couleur variable, d'éléments de dessins divers.