PCB原理图的反推步骤及注意细节

shuszhao

PCB抄板，业界也常被称为电路板抄板、电路板克隆、电路板复制、PCB克隆、PCB逆向设计或PCB反向研发。即在已经有电子产品实物和电路板实物的前提下，利用反向研发技术手段对电路板进行逆向解析，将原有产品的PCB文件、物料清单（BOM）文件、原理图文件等技术文件以及PCB丝印生产文件进行1：1的还原，然后再利用这些技术文件和生产文件进行PCB制板、元器件焊接、飞针测试、电路板调试，完成原电路板样板的完整复制。


　　对于PCB抄板，很多人不了解，到底什么是PCB抄板，有些人甚至认为PCB抄板就是山寨。山寨在大家的理解中，就是模仿的意思，但是PCB抄板绝对不是模仿，PCB抄板的目的是为了学习国外最新的电子电路设计技术，然后吸收优秀的设计方案，再用来开发设计更优秀的产品。


　　随着抄板行业的不断发展和深化，今天的PCB抄板概念已经得到更广范围的延伸，不再局限于简单的电路板的复制和克隆，还会涉及产品的二次开发与新产品的研发。比如，通过对既有产品技术文件的分析、设计思路、结构特征、工艺技术等的理解和探讨，可以为新产品的研发设计提供可行性分析和竞争性参考，协助研发设计单位及时跟进最新技术发展趋势、及时调整改进产品设计方案，研发最具有市场竞争性的新产品。


　　PCB抄板的过程通过对技术资料文件的提取和部分修改，可以实现各类型电子产品的快速更新升级与二次开发，根据抄板提取的文件图与原理图，专业设计人员还能根据客户的意愿对PCB进行优化设计与改板，也能够在此基础上为产品增加新的功能或者进行功能特征的重新设计，这样具备新功能的产品将以最快的速度和全新的姿态亮相，不仅拥有了自己的知识产权，也在市场中赢得了先机，为客户带来的是双重的效益。


　　无论是被用作在反向研究中分析线路板原理和产品工作特性，还是被重新用作在正向设计中的PCB设计基础和依据，PCB原理图都有着特殊的作用。那么，根据文件图或者实物，怎样来进行PCB原理图的反推，反推过程是怎么样的？有哪些该注意细节呢？


　　一、反推步骤：


　　1.记录PCB相关细节


　　拿到一块PCB，首先在纸上记录好所有元器件的型号，参数，以及位置，尤其是二极管，三级管的方向，IC缺口的方向。最好用数码相机拍两张元器件位置的照片。很多的pcb电路板越做越高级上面的二极管三极管有些不注意根本看不到。


　　2.扫描的图象


　　拆掉所有器件，并且将PAD孔里的锡去掉。用酒精将PCB清洗干净，然后放入扫描仪内，扫描仪扫描的时候需要稍调高一些扫描的像素，以便得到较清晰的图像。再用水纱纸将顶层和底层轻微打磨，打磨到铜膜发亮，放入扫描仪，启动PHOTOSHOP，用彩色方式将两层分别扫入。注意，PCB在扫描仪内摆放一定要横平竖直，否则扫描的图象就无法使用。


　　3.调整修正图像


　　调整画布的对比度，明暗度，使有铜膜的部分和没有铜膜的部分对比强烈，然后将次图转为黑白色，检查线条是否清晰，如果不清晰，则重复本步骤。如果清晰，将图存为黑白BMP格式文件TOP BMP和BOT BMP，如果发现图形有问题还可以用PHOTOSHOP进行修补和修正。


　　4.校验PAD和VIA的位置重合度


　　将两个BMP格式的文件分别转为PROTEL格式文件，在PROTEL中调入两层，如过两层的PAD和VIA的位置基本重合，表明前几个步骤做的很好，如果有偏差，则重复第三步。所以说pcb抄板是一项极需要耐心的工作，因为一点小问题都会影响到质量和抄板后的匹配程度。


　　5.绘制层


　　将TOP层的BMP转化为TOP PCB，注意要转化到SILK层，就是黄色的那层，然后你在TOP层描线就是了，并且根据第二步的图纸放置器件。画完后将SILK层删掉。不断重复直到绘制好所有的层。


　　6.TOP PCB和BOT PCB合图


　　在PROTEL中将TOP PCB和BOT PCB调入，合为一个图就OK了。


　　7.激光打印TOP LAYER，BOTTOM LAYER


　　用激光打印机将TOP LAYER，BOTTOM LAYER分别打印到透明胶片上（1:1的比例），把胶片放到那块PCB上，比较一下是否有误，如果没错，你就大功告成了。


　　8.测试


　　测试抄板的电子技术性能是不是和原板一样。如果一样那真的是完成了。


　　二、注意细节


　　1.合理划分功能区域


　　在对一块完好的PCB电路板进行原理图的逆向设计时，合理划分功能区域能够帮工程师减少一些不必要的麻烦，提高绘制的效率。一般而言，一块PCB板上功能相同的元器件会集中布置，以功能划分区域可以在反推原理图时有方便准确的依据。


　　但是，这个功能区域的划分并不是随意的。它需要工程师对电子电路相关知识有一定的了解。首先，找出某一功能单元中的核心元件，然后根据走线连接可以顺藤摸瓜的找出同一功能单元的其他元件，形成一个功能分区。功能分区的形成是原理图绘制的基础。另外，在这一过程中，不要忘记巧妙利用电路板上的元器件序号，它们可以帮助您更快的进行功能分区。


　　2.找对基准件


　　这个基准件也可以说是在进行原理图绘制之初所借助的主要部件PCB网城，在确定基准件之后，根据这些基准件的引脚进行绘制，能够在更大程度上保证原理图的准确性。


　　对于工程师而言，基准件的确定不是很复杂的事情，一般情况下，可以选择在电路中起主要作用的元器件作为基准件，它们一般体积较大、引脚较多，方便绘制的进行，如集成电路、变压器、晶体管等等，都可以作为合适的基准件。


　　3.正确区分线路，合理绘制布线


　　对于地线、电源线、信号线的区分，同样需要工程师有相关的电源知识、电路连接知识、PCB布线知识等等。这些线路的区分，可以从元器件连接情况、线路铜箔宽度以及电子产品本身的特征等方面进行分析。


　　在布线绘制中，为避免线路交叉与穿插，对地线可以大量使用接地符号，各种线路可以使用不同颜色的不同线条保证清晰可辨，对各种有元器件还可以运用专用标志，甚至可以将单元电路分开绘制，最后再进行组合。


　　4.掌握基本框架，借鉴同类原理图


　　对于一些基本电子电路的框架构成和原理图画法，工程师需要熟练掌握，不仅要能对一些简单、经典的单元电路的基本组成形式进行直接绘制，还要能形成电子电路的整体框架。


　　另一方面，不要忽视，同一类型的电子产品在原理图上具有一定的相似性PCB网城，工程师可以根据经验的积累，充分借鉴同类电路图来进行新的产品原理图的反推。


　　5.核对与优化


　　原理图绘制完成之后，还要经过测试与核对环节才能说PCB原理图的逆向设计结束。对PCB分布参数敏感的元件的标称值需要进行核对优化，根据PCB文件图，将原理图进行对比分析与核对，确保原理图与文件图的完全一致。

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