> Ну я думал что очевидно по вопросу что я кофейник породы самовар.

Просто ты с умным видом что CAD "должен" делать. Тем временем серьезные профессиональные пакеты вообще симуляторами не снабжены (страдать ерундой перед профи несолидно), а серьезные про симуляторы нишевые и специализированные штуки, требующие весьма отдельного освоения и не претендующие на то что то что они кажут истина в последней инстанции. И не повернутые на вот именно создании плат как таковые.

Ну а сабж все же больше для относительно продвинутых, уже понимающих что они хотят и желающих позажигать. Сделав свои печатки, не хуже вон тех проприетарщиков. Поэтому оно ориентировано в основном на вот этот flow - от схемы до того чтобы ее в руках покрутить. И довольно неплохо справляется с этим. В частности например в последних версиях изменения в схеме легко и просто мапятся в изменения топологии, можно футпринт элемента менять что в схеме что в печатке, видно и так и сяк, etc (т.е. есть некое взаимодействие рисовалки схем с редактором топологий).

> А чего бы такого посмотреть-послушать на ютубе чтоб начать понимать как
> проектировать схемы которые работают сразу? electronicsclub и паяльник TV
> достаточно подходящие каналы?

Честно говоря не знаю. Хотя я в целом больше визуал, вот именно схемы требуют скорее осознания как это работает и это скорее про почитать, из книжек - что-то типа Хоровица и Хилла, Титце и Шенка и т.п.. Они старинные и нудные, но азы описаны хорошо, описанные там топики никуда не делись, для визуалов есть СХЕМЫ, а глупых вопросов станет меньше. Современного варианта, где бы микропроцессорные системы более современно рассматривались, я к сожалению не знаю, только в вебе искать по кейвордам. А смотреть видео кажется медленным и неинформативным. Это как интегральное счисление по записи видео учить. Там "текстовый" учебник эффективнее, 2 часовой нудеж можно за 15 минут прочитать. Кстати азы этого пригодятся: нелинейные, меняющиеся во времени штуки школьной математикой не описываются. Слепо использовать чужую магию можно, но это как если инопланетяне-боги дали дико апгрейженые технологии, но не сказали как это работает, так что выпустить улучшенную или измененную версию... ага...

А когда стало понятно как работает, включая такие топики как "паразитные параметры" и "электромагнитные волны" и это уже не черная магия, посмотреть как и почему интересные вам дизайны рисуют другие (не чайники а про, варианты реально идущие в продакшн). В этом смысле открытые дизайны от компаний типа Olimex бесценны. Где еще вы увидите профессиональную плату с раскиданым DDR3 нашару, да еще в открытом каде? А так вот посмотрев на это - и понимая топик - можно усвоить и самому общие идеи как это делать. Посмотреев на несколько дизайнов можно получить некую "интуицию" как это вообще делать, после чего... вы просто идете и делаете так же, а если надо поменять - можно со знанием дела поменять нужный "блок". Ах да, большую часть схем можно разбить на относительно независимые блоки, даже если это не сделано явно. Поэтому 1 большая задача на самом деле делается как эн относительно маленьких и простых, чтобы общий уровень сложности оставался приемлимым.

Еще кто-то выкладывал довольно забавную книгу про именно печатным платам, там специфика по именно тому как это все в печатные платы транслируется. Ищется по словам samspcbguide_ce_1.1.pdf и Семён Тютюков ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАЗРАБОТКЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ - там есть и короткая практическая выжимка и рассказы почему оно так.

Мне нравится цитата: PCB design is 90% placement and 10% routing 1. Я не понимаю быкования местных на роутинг, 90% моих проблем были от неудачного размещения компонентов. Если кто нагадил себе на этом этапе потом уже никакой роутинг не спасет, это как лопухнуться с архитектурой программы, ЭТО кодингом потом не чинится по простому. Так что сперва омысление архитектуры, потом реализация. Переделывать архитектуру уже готового крайне мучительно. Что в софте что в готовой топологии печатки.

> Под МК для меня код писать не проблема, а вот электронику не понимаю, пытаюсь
> разбираться, много чего открываю для себя нового.

Этот мир не сказать что простой и без приколов. Но вообще взаимодействовать с ним своим кодом это довольно забавно и интересно, это топик недоступный софтварщикам, гибрид софта и железа может достичь много чего интересного и без понимания обоих миров... бывает сплит на "схемотехников" и "кодеров", но входить в оба мира прикольнее, можно "фуллстэком" быть. Когда я себе и отрисовать печатку могу, и запустить ее, и на... мне та фирма и ее манагер, если я и сам это могу? :)

> Про пример с 90 градусами пока непонятно, но спасибо, постараюсь запомнить.

В школе вас обманули. Мир сложнее. Любое изменение распостраняется не мгновенно, максимум со скоростью света. Бросьте камень в воду. Возникает волна. Она разлетается со скоростью ее фронта. Изменение 0 в 1 на лапке как камень в воду, изменение уровня летит по дорожке со скоростью света. При этом можно говорить о форме фронта. И "спектре" (для полного осознания придется узнать кой-что про Фурье, заодно поняв почему крутые прямоугольные импульсы прблема).

Если по бокам канала с водой стенки, волна пойдет параллельно им (в основном). А что будет если волна наткнется на препятствие? Отразится назад, создаст интерференцию, в целом все станет сложнее. Когда мы быстро махали лапкой чтобы создать комбинацию битов или что там у нас, мы явно не хотели это отраженная от препятствия волна прилетела назад, смешавшись с паттерном который софт задумал, создав ... что-то совсем другое и испортив сигнал. Без понимания вон того аспекта это "черная магия". Вылезти за уровнеь ардуины без понимания этих топиков - упс. Можно жить в мире где модули создаются "богами", а вы конектите их. Но прикольнее уметь уровень вон тех, интегрировать кусочки на свою плату, не зависеть от "богов" и их милости. Да и даже с интерконектом модулей можно налететь непонимая вон те топики. Попробуйте какой usb подключить 4 проводами абы как, узнаете много нового.

Самые неочевидные вещи...
1) Спектр прямоугольного импульса (так не бывает, но цифра с сильным IO может создать подобие) - уходит в бесконечность! Это проблема. DiHALT (матерый электронщик) как-то выпендрился, сделал скан клавы частотой МЕГАГЕРЦ. Проц занять нечем было. Опа, фигня?! ЭТО наводится на соседние дорожки, теперь это антенны. Принимать другими входами ЭТО пополам с полезным сигналом не было частью плана! Да, есть софтварный воркэраунд, менее шустро сканировать. А у штук типа STM32 еще "driving strength" порта настраивается. Чем плавнее и медленнее фронт, тем больше это на школьный учебник похоже и меньше - на волну. В любом случае цифровые сигнале не таки просты как кажутся и даже единичный фронт и его отражение может быть проблемой.

2) С места изменения уровня сигнала - разлетается волна, разносящая со скоростью света информацию об изменении. Мы кинули камень в воду. Дорожка как стены канала, направляет основную часть в назначение. Штука через метр от нас узнает про это не сразу. Ряд дизайнов целенаправленно пользуется этим. Особенно популярно на СВЧ где половина компонентов сделано дорожками платы и странной геометрией, но "специальные паттерны" иногда используют и те кто не вхож в ту черную магию. А также в "скоростных интерфейсах" где не оперируют абсолютным уровнем по всей длине трека, скорее "гонят волну".

3) Есть "transmission line" (не излучает) и есть "антенна" (излучает). Третьего варианта дорожек кажется не дано. "Обычные" дизайны где допускается что распостранение уровня по дорожке "мгновенное", волны не часть дизайна, работают до тех пор пока длина дорожек много меньше "длины волны". При этом антенна есть, но "неэффективная", можно принебречь. Но для крутых прямоугольных импульсов игнор топика воздается "аномалиями". Антенна начинается примерно на 1/20 длины волны, менее этого слишком короткая, масштаб эффекта небольшой. Но небольшой - относительно. Скажем 200кГц DC-DC и ток в пару ампер скомпенсирует неэффективность антенны ломовой величиной, это может неплохо разлететься и через "неэффективную" антенну. Силовые импульсные цепи требовательнее к топологии и путям токов чем обычный дизайн.

4) Налетев на препятствие волна отражается, отражение суммируется абы как с исходным сигналом. А что препятствие? Любая неоднородность. Прямая дорожка одинаковой ширины однородна. Но резко измените ее ширину (да, кикад и этому сопротивляется, помогая сделать переход плавным) или поверните более чем на 45 градусов и фронт волны наткнется на ЭТО. Отразится, полетит назад, все станет сложно и глючно. Это довольно сложный топик, продвинутые скоростные интерфейсы состоят из этого чуть более чем полностью.

5) В случае SMD есть технологические соображения не связаные с электрикой но связанные с другими аспектами. В частности поверхностным натяжением и его симметрией, которое при расплавлении припоя должно автопозиционировать компоненты, скомпенсировав неидеальность размещения. Физика может быть лучшим другом, сделав сборку платы простой и приятной даже "штучно", по сути это наполовину самосборка. А может стать злейшим врагом, завалив тоннами брака и сделав ручную сборку мучением. Есть некоторые механические соображения, скажем SMD плохо относится к изгибам платы. И даже если сразу и не воздастся, если оно через полгода помрет, вместе с репутацией, обидно, да? Но чем мельче детали тем им это более пофиг :)

6) Даже если вы можете оперировать в энной схеме на уровне школьного закона Ома, даже тут придется думать. Скажем о землях и топологии. И что цифра оперирует уровнем относительно СВОЕЙ земли. То что на расстоянии 10 см те же 0 вольт что тут - не факт! В этом месте возникнет желание разделить "силовую" и "сигнальные" части. Чтобы те 2 ампера сжираемые шаговиком не вызывали глюки у цифры, потому что там где-то вольт по их земле просел, так что приплюсовалось или отминусловалось к легитимным уровням сигнала вооооон там! Пусть этот вольт землю в другом месте перекашивает, где это проблем не создает. Так что даже школьный закон ома с статичным распределением вольтажей не такой простой как может показаться при трансляции этого в продвинутую медную структуру.

7) Около каждой микросхемы лучше ставить конденсаторы по ее питанию. Это спасает от множества дурацких проблем. Особенно в цифре. Потребление цифры на самом деле короткими мощными импульсами, и вот это вот, разлетаясь как волны или просадки вольтажа в питании может создать море интереснейших эффектов. Конденсаторы по питанию устраняют эту подляну. В любом случае цепям питания придется уделить внимание, с хреновым питанием будет много горя. Если хотелось пользоваться ADC придется подумать как отгородить довольно шумную цифру от "аналога", иначе ADC будет радостно мерять вон те наводки от скоростных цифровых импульсов, а то что это не тот сигнал - что видит на входе, то и мерит.

8) Продвинутые дизайны с физикой не борятся, они ей пользуются. Скоростные интерфейсы или RF делают на платах специфичные паттерны. Посмотрите - и вы их увидите. Вон там - дифф пары, SATA, USB, PCIe, .... - или, вот, характерная дорожка 50-Ohm от выхода передатчика. Сложно перепутать. А вот у СВЧшников вся плата из геометрии состоит. Это на самом деле компоненты схемы так то, "распределенные". Выше 300-500МГц идея делать часть компонентов медью платы начинает имет некий смысл, выше гигагерца этим активно пользуются. Скажем пультики-передатчики часто делают антенну-катушку специфичной дорожкой на плате (это сложно, с наскока повторить на бис не получится, ага). Ну и так далее. К сожалению в этом случае придется узнать про то что в школе соврали про закон Ома. Все сложнее, есть полный импеданс, есть емкость, есть индуктивность, отличаются тем как ток и напряжение на переменном сигнале соотносятся. На резисторе ток и падения напряжения совпадают, "в фазе", как в школе и говорили - только активное сопротивление. В случае емкости ток растет быстрее напряжения, а индуктивность сопротивляется изменению тока и ток меняется с отставанием от изменений напряжения. Кроме всего прочего изменение волнового сопротивления (полного импеданса) по любой причине - тоже "неоднородность", это как коэффициент преломления для оптики. А антенны вообще нечто типа черной магии. Хоть она на самом деле логичная и понятная. Если подумать. Но все равно черная магия из-за неочевидных факторов. Ах да, разумеется, если цель именно эффективно сигнал излучить, законы мерфи не отменяли - хрен его убедишь вылезти в эфир когда надо. Шучу, при помощи достаточного количества пинков и матюков он, конечно, улетит, но не факт что так уж сразу, с 1 попытки.