Esquemático de circuito

Sobre esquemáticos de circuito

Um esquemático de circuito é a representação gráfica padrão de um circuito eletrônico — componentes desenhados como símbolos padronizados, conectados por fios, com informação suficiente para construir ou simular o circuito. Engenheiros de eletrônica os usam ao longo de todo o ciclo de vida do produto: do conceito inicial à revisão de layout de PCB e à documentação de datasheet. O Schematex segue IEEE Std 315-1975 / ANSI Y32.2 e IEC 60617 para os símbolos dos componentes.

O DSL tem dois modos. Modo netlist (recomendado) é estilo SPICE: você lista os componentes e os nós aos quais eles se conectam, e o motor organiza tudo automaticamente — cada linha é autocontida, sem estado espacial para rastrear. Modo posicional é para desenho manual: os componentes encadeiam em uma direção como o Schemdraw. Ambos produzem o mesmo SVG. Para diagramas gerados (por exemplo, por um LLM), sempre use o modo netlist — ele tem uma superfície de erro muito menor.

1. Um circuito mínimo (modo netlist — recomendado)

O menor circuito útil: uma fonte de tensão, um resistor e um capacitor para o terra — um filtro RC passa-baixa.

Três regras cobrem ~90% do uso de netlist:

1. Comece com circuit "Título" netlist (a palavra-chave netlist ativa este modo).
2. Cada linha é componentId nóA nóB valor — um componente, os dois (ou mais) nós nomeados aos quais ele se conecta, depois seu valor.
3. Dois componentes que compartilham um nome de nó são conectados entre si. 0, gnd ou GND é a rede de terra (um símbolo de terra é desenhado automaticamente).

O prefixo do ID de componente define o símbolo: R*→resistor, C*→capacitor, L*→indutor, V*→fonte de tensão, D*→diodo, Q*→BJT. Quando o prefixo for ambíguo, adicione type= (ex.: X1 a b type=opamp). Você nunca calcula coordenadas — o motor deriva o posicionamento a partir da conectividade.

Comentários devem começar com # em sua própria linha.

2. Componentes

2.1 Sintaxe do modo netlist

Uma linha de netlist tem a forma:

componentId nó... [valor] [type=…] [label="…"]

Os nós posicionais vêm primeiro; um token final que não parece um nó se torna o valor. Exemplo — um transistor (4 nós) e um resistor:

Q1 c b e npn        # coletor, base, emissor + modelo
Rc vcc c 2.2k       # dois nós + valor

Dica de orientação opcional. O motor orienta automaticamente os símbolos por função (fontes acima, terra abaixo, o restante horizontal). Para ajustar um único símbolo, adicione dir=right|left|up|down — a conectividade não muda, apenas a direção do símbolo gira:

C1 out 0 100n dir=down    # desenha C1 como capacitor shunt pendurado ao terra

Esta é a camada leve de controle de layout (como a orientação por componente do Lcapy): a conectividade do netlist faz o trabalho pesado; dir= apenas refina a aparência. Para controle geométrico completo, use o modo posicional abaixo.

2.2 Sintaxe do modo posicional (desenho manual)

O modo posicional é para posicionar um esquemático geometricamente de forma manual. Prefira o modo netlist para saída gerada — o modo posicional exige rastrear um "cursor" em movimento entre linhas, o que é propenso a erros para LLMs.

Uma linha de componente nomeado tem a forma:

id: type direction [value="…"] [label="…"]

Um componente anônimo omite o prefixo id: — o parser atribui um ID automático.

R1: resistor right value="4.7k" label="R1"
capacitor down value="100n"

Direção é uma de right (padrão), left, up, down. Ela controla para qual lado o componente se estende a partir da posição atual do cursor.

2.3 Componentes passivos

2.4 Fontes e alimentação

2.5 Semicondutores — diodos

2.6 Semicondutores — transistores

2.7 CIs analógicos e amplificadores operacionais

2.8 Chaves e relés

2.9 Eletromecânicos e medição

2.10 Conectores e anotações

3. Fiação e ramificação

3.1 Segmentos de fio

wire direction [N] desenha um fio simples a partir do cursor atual na direção indicada. Um número opcional define o comprimento em pixels.

wire right
wire down 40
wire left 20

3.2 Movendo o cursor com at:

at: id.end move o cursor para uma âncora nomeada sem desenhar nada. Use para ramificar a partir de um componente posicionado anteriormente.

R1: resistor right value="10k"
at: R1.end
C1: capacitor down value="100n"

Sufixos de âncora nomeada: end, start. Os componentes mantêm seu ID em todo o diagrama, então você pode pular de volta para qualquer componente posicionado anteriormente.

3.3 Pontos de junção

Coloque um dot (ou use net NAME: dot) para marcar uma junção em T — um ponto onde três ou mais fios se encontram. Sem um ponto, fios cruzados são desenhados como um cruzamento (sem conexão).

R1: resistor right
dot
wire right           # continua a partir de R1.end
at: R1.end
C1: capacitor down   # ramifica para baixo a partir do mesmo ponto

3.4 Redes nomeadas

net NAME declara uma rede nomeada. net NAME: dot declara a rede e coloca um ponto de junção no cursor atual, lembrando aquela localização. Posteriormente, at: NAME salta de volta para a âncora dessa rede.

net VOUT: dot
R2: resistor right value="10k"
at: VOUT
C1: capacitor down value="470n"

3.5 Rótulos de rede

label "texto" direction? coloca um rótulo de texto na posição atual do cursor. Os rótulos não avançam o cursor. São úteis para nomear trilhos de alimentação ou conexões entre folhas.

label "VCC" up
label "GND" down

4. Modo netlist

Adicione netlist após o título na linha de cabeçalho para mudar para análise de netlist no estilo SPICE. O motor de auto-layout calcula as posições dos componentes a partir da conectividade da rede.

circuit "Low-pass filter" netlist

4.1 Formato de linha netlist

Cada linha é: ID rede1 rede2 [rede3…] [valor] [chave=valor…]

• ID — identificador do componente. A primeira letra determina o tipo padrão (convenção de prefixo SPICE).
• rede1, rede2, … — nomes de rede aos quais os pinos se conectam. Nomes de rede que correspondem a 0, gnd, ground, earth, pe, agnd, dgnd, gnda, gndd, vss ou com (sem distinção de maiúsculas/minúsculas, com sufixo opcional _<palavra> ou numérico — ex.: gnd_ref, AGND_DIG, EARTH1) são todos canonicalizados para a rede de terra.
• valor (token simples opcional) — valor do componente ou nome do modelo.
• chave=valor (opcional) — substituições label=, value=, type=.

4.2 Prefixo SPICE → tipo de componente

Escopo: o circuito schematex cobre apenas esquemáticos elétricos (IEEE 315 / IEC 60617). Esquemáticos hidráulicos e pneumáticos (ISO 1219) usam uma gramática visual fundamentalmente diferente — envelopes de válvulas direcionais, símbolos de cilindros, estilos de linha para pressão/retorno/drenagem — e não são suportados por este motor. Prefixos hidráulicos como EV* (eletroválvula), BOMBA* (bomba), TANK*, DIPOSIT* serão rejeitados com um erro "não é possível inferir o tipo".

4.3 Substituição de modelo de transistor

Para linhas Q, um nome de modelo no final substitui o tipo:

Q1 c b e npn      # BJT NPN
Q2 c b e pnp      # BJT PNP
M1 d g s nmos     # MOSFET de canal N
M2 d g s pmos     # MOSFET de canal P

Para linhas D, similarmente:

D1 anode cathode zener
D2 anode cathode led
D3 anode cathode schottky
D4 anode cathode photodiode

4.4 Exemplo de netlist

5. Atributos

Ambos os modos posicional e netlist aceitam estes atributos chave=valor:

No modo posicional, at= dentro da linha do componente é equivalente a uma linha at: anterior:

C1: capacitor down at=R1.end value="100n"

6. Rótulos e comentários

• Título do diagrama: circuit "RC Filter" — apenas na primeira linha.
• Rótulo do componente: atributo label="R1" — designador de referência mostrado ao lado do símbolo.
• Anotação de valor: value="4.7k" — mostrado ao lado ou abaixo do componente.
• Rótulo de rede: label "VOUT" right — flag de rede independente na posição atual do cursor.
• Comentários: # no início de uma linha (após espaço em branco inicial).

7. Palavras reservadas e escape

Reservadas no início de linha (posicional): circuit (cabeçalho), at:, net, wire, label.

Reservadas no modo netlist: as mesmas regras de cabeçalho se aplicam; todas as outras linhas são linhas de componente SPICE.

Aliases de rede de terra (apenas netlist): 0, gnd, GND, Gnd, ground, Ground — todos tratados como o mesmo nó.

IDs de componente devem corresponder a [a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]*. Espaços em valores devem ser colocados entre aspas: value="10 kΩ".

8. Erros comuns

9. Gramática (EBNF)

document        = header statement*

-- Modo posicional --
header          = "circuit" ( WS quoted-string )? NEWLINE
statement       = blank | comment | component | wire | at | net-decl | label-stmt

component       = ( id ":" WS )? type WS direction? attrs* NEWLINE
wire            = "wire" ( WS direction )? ( WS integer )? NEWLINE
at              = "at:" WS anchor NEWLINE
anchor          = id "." ( "start" | "end" )
                | id                          // âncora de nome de rede

net-decl        = "net" WS id NEWLINE         // apenas declara rede
                | "net" WS id ":" WS "dot" NEWLINE  // declara + coloca ponto

label-stmt      = "label" WS quoted-string ( WS direction )? NEWLINE

component-attr  = "value=" quoted-string
                | "label=" quoted-string
                | "at=" anchor
                | "length=" integer

direction       = "right" | "left" | "up" | "down"
type            = // qualquer valor das tabelas de componentes §2

-- Modo netlist --
netlist-header  = "circuit" ( WS quoted-string )? WS "netlist" NEWLINE
netlist-stmt    = id WS net-ref+ ( WS kv-pair )* NEWLINE
                | comment
net-ref         = id | "0"                    // nome de rede ou alias de terra
kv-pair         = id "=" ( quoted-string | bare-value )

id              = [a-zA-Z_] [a-zA-Z0-9_]*
integer         = [0-9]+
quoted-string   = '"' any-char-but-quote* '"'
comment         = "#" any NEWLINE

Fonte autoritativa: src/diagrams/circuit/parser.ts e src/diagrams/circuit/netlist.ts. Se isso divergir do parser, o parser vence — por favor, abra um issue.

10. Conformidade com padrões

Os esquemáticos de circuito do Schematex seguem IEEE Std 315-1975 / ANSI Y32.2 para formas de símbolos de componentes e IEC 60617 para variantes internacionais. A sintaxe de netlist segue as convenções de prefixo SPICE (Berkeley SPICE3 / LTspice / ngspice).

O que está implementado hoje:

• ✅ Conjunto completo de componentes passivos: variantes de resistor, capacitor, indutor, cristal, transformador
• ✅ Fontes e alimentação: fonte de tensão, fonte de corrente, fonte AC, bateria, VCC, quatro estilos de terra
• ✅ Família de diodos: diodo, zener, schottky, LED, fotodiodo, varactor, TVS, ponte retificadora
• ✅ BJTs: NPN, PNP, Darlington NPN/PNP
• ✅ FETs: NMOS/PMOS por enriquecimento, NMOS por depleção, JFET de canal N/P
• ✅ Semicondutores de potência: IGBT, SCR, TRIAC, DIAC
• ✅ Optoeletrônica: fototransistor, optoacoplador
• ✅ CIs analógicos: op-amp, comparador, buffer Schmitt, buffer tri-state, INA, CI genérico, regulador de tensão, conversor DC-DC, timer 555
• ✅ Chaves: SPST, SPDT, DPDT, push-NA, push-NF
• ✅ Relés: bobina, contato NA, contato NF
• ✅ Eletromecânicos: motor, alto-falante, microfone, buzzer
• ✅ Medição: amperímetro, voltímetro, wattímetro, osciloscópio
• ✅ Anotações: fio, ponto, rótulo, porta, ponto de teste, sem conexão, antena
• ✅ DSL posicional: encadeamento de direção, ramificação at:, declarações net
• ✅ DSL netlist: mapeamento de prefixo SPICE, substituições de modelo, síntese automática de terra
• ⏳ at: em nível de pino para pinos nomeados de BJT/FET/op-amp (base, coletor, mais, menos, out)
• ⏳ Fios auto-roteados no modo posicional (roteamento em torno de símbolos posicionados)
• ⏳ Fios de barramento com anotação de largura de bit (barra /8)

Referências:

• IEEE Std 315-1975 (ANSI Y32.2): Graphic Symbols for Electrical and Electronics Diagrams
• IEC 60617: Graphical symbols for diagrams
• SPICE3 User's Manual, UC Berkeley — convenções de formato de linha de netlist

11. Exemplos relacionados

12. Roadmap

Planejado — ainda não analisável. Não use estes no DSL gerado hoje; o parser irá rejeitar ou ignorar.

• Âncoras de pino nomeado para componentes de múltiplos pinos — at: Q1.base, at: U1.out, at: U1.plus para que loops de feedback de op-amp e BJT possam ser conectados sem longos desvios de wire.
• Fio de barramento — wire right bus=8 desenhando um fio grosso com uma anotação de barra /8 de largura de bit.
• Fios auto-roteados — connect R1.end U1.minus deixando o motor rotear o fio em torno de símbolos posicionados.
• Atributos flip e reverse — espelha ou reverte a polaridade/orientação de um componente ao longo do eixo de direção.
• Estilo de fio dashed — linha tracejada para blindagens RF, feixes de cabos ou conexões virtuais.
• Folhas hierárquicas — agrupamento module "nome" { … } análogo a módulos de porta lógica, para documentar esquemáticos de múltiplas folhas.

Acompanhe nos issues do GitHub se precisar de algum deles com mais urgência.