обычно представлены серией изогнутых выступов или петлевых катушек. Международные символы могут просто обозначать катушку индуктивности как закрашенный прямоугольник.

Коммутаторы

существуют во многих различных формах. Самый простой переключатель, однополюсный / однопозиционный (SPST), представляет собой две клеммы с полусоединенной линией, представляющей исполнительный механизм (часть, которая соединяет клеммы вместе).

Переключатели с более чем одним ходом, такие как SPDT и SP3T ниже, добавляют больше посадочных мест для привода.

Многополюсные переключатели обычно имеют несколько одинаковых переключателей с пунктирной линией, пересекающей средний привод.

Источники энергии

Так же, как существует множество вариантов питания вашего проекта, существует множество символов схем источника питания, помогающих указать источник питания.

Источники постоянного или переменного напряжения

В большинстве случаев при работе с электроникой вы будете использовать источники постоянного напряжения.Мы можем использовать любой из этих двух символов, чтобы определить, подает ли источник постоянный ток (DC) или переменный ток (AC):

Батареи

Батарейки, будь то цилиндрические, щелочные батарейки типа AA или литий-полимерные аккумуляторные батареи, обычно выглядят как пара непропорциональных параллельных линий:

Чем больше пар линий, тем больше ячеек в батарее. Кроме того, более длинная линия обычно используется для обозначения положительной клеммы, а более короткая линия соединяется с отрицательной клеммой.

Узлы напряжения

Иногда – особенно на очень загруженных схемах – вы можете назначить специальные символы для узловых напряжений. Вы можете подключать устройства к этим символам с одним контактом , и они будут напрямую связаны с 5 В, 3,3 В, VCC или GND (землей). Узлы положительного напряжения обычно обозначаются стрелкой, направленной вверх, в то время как узлы заземления обычно включают от одной до трех плоских линий (или иногда стрелку или треугольник, направленную вниз).

Условные обозначения (часть 2)

Диоды

Базовые диоды обычно представляют собой треугольник, прижатый к линии.Диоды также поляризованы, поэтому для каждого из двух выводов требуются отличительные идентификаторы. Положительный анод – это вывод, входящий в плоский край треугольника. Отрицательный катод выходит за линию символа (воспринимайте его как знак -).

Существует множество различных типов диодов, каждый из которых имеет специальный рифф на стандартном символе диода. Светодиоды (LED) дополняют символ диода парой линий, направленных в сторону. Фотодиоды , которые генерируют энергию из света (в основном, крошечные солнечные элементы), переворачивают стрелки и направляют их в сторону диода.

Другие специальные типы диодов, такие как диоды Шоттки или стабилитроны, имеют свои собственные символы с небольшими вариациями на штриховой части символа.

Транзисторы

, будь то биполярные транзисторы или полевые МОП-транзисторы, могут существовать в двух конфигурациях: положительно легированные или отрицательно легированные. Итак, для каждого из этих типов транзисторов есть как минимум два способа его нарисовать.

Биполярные переходные транзисторы (БЮТ)

БЮТ – трехполюсные устройства; у них есть коллектор (C), эмиттер (E) и база (B).Есть два типа BJT – NPN и PNP – и каждый имеет свой уникальный символ.

Контакты коллектора (C) и эмиттера (E) расположены на одной линии друг с другом, но на эмиттере всегда должна быть стрелка. Если стрелка указывает внутрь, это PNP, а если стрелка указывает наружу, это NPN. Мнемоника для запоминания: «NPN: n ot p ointing i n ».

Металлооксидные полевые транзисторы (МОП-транзисторы)

Как и BJT, полевые МОП-транзисторы имеют три терминала, но на этот раз они названы исток (S), сток (D) и затвор (G).И снова, есть две разные версии символа, в зависимости от того, какой у вас полевой МОП-транзистор с n-каналом или p-каналом. Для каждого типа полевого МОП-транзистора существует ряд часто используемых символов:

Стрелка в середине символа (называемая основной частью) определяет, является ли полевой МОП-транзистор n-канальным или p-канальным. Если стрелка указывает внутрь, это означает, что это n-канальный MOSFET, а если он указывает, это p-канал. Помните: «n is in» (своего рода противоположность мнемонике NPN).

Цифровые логические ворота

Наши стандартные логические функции – И, ИЛИ, НЕ и ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ ИЛИ – имеют уникальные условные обозначения:

Добавление пузыря к выходу отменяет функцию, создавая NAND, NOR и XNOR:

У них может быть более двух входов, но формы должны оставаться такими же (ну, может быть, немного больше), и все равно должен быть только один выход.

Интегральные схемы

решают такие уникальные задачи, и их так много, что они действительно не получают уникального символа схемы. Обычно интегральная схема представляет собой прямоугольник с выступающими по бокам выводами. Каждый вывод должен быть помечен как номером, так и функцией.

Поскольку микросхемы имеют такой общий символ схемы, имена, значения и метки становятся очень важными. Каждая микросхема должна иметь значение, точно идентифицирующее имя микросхемы.

Уникальные ИС: операционные усилители, регуляторы напряжения

Некоторые из наиболее распространенных интегральных схем получают уникальный символ схемы. Обычно вы увидите операционные усилители, расположенные, как показано ниже, с 5 выводами: неинвертирующий вход (+), инвертирующий вход (-), выход и два входа питания.

Часто в один корпус интегральной схемы встроено два операционных усилителя, для которых требуется только один вывод для питания и один для заземления, поэтому тот, что справа, имеет только три контакта.

Простые регуляторы напряжения обычно представляют собой трехконтактные компоненты с входными, выходными и заземляющими (или регулирующими) контактами. Обычно они имеют форму прямоугольника с выводами слева (вход), справа (выход) и внизу (заземление / регулировка).

Разное

Кристаллы и резонаторы

Кристаллы или резонаторы обычно являются важной частью схем микроконтроллера. Они помогают обеспечить тактовый сигнал. Кристаллические символы обычно имеют два вывода, в то время как резонаторы, которые добавляют два конденсатора к кристаллу, обычно имеют три вывода.

Заголовки и разъемы

Будь то обеспечение питания или отправка информации, разъемы необходимы для большинства цепей. Эти символы различаются в зависимости от того, как выглядит разъем, вот образец:

Двигатели, трансформаторы, динамики и реле

Мы объединим их вместе, так как они (в основном) все так или иначе используют катушки. Трансформаторы (не самые очевидные) обычно состоят из двух катушек, соединенных друг с другом, с парой линий, разделяющих их:

Реле обычно соединяют катушку с переключателем:

Динамики и зуммеры обычно имеют форму, аналогичную их реальным аналогам:

и обычно имеют обведенную буквой «М», иногда с немного большим количеством украшений вокруг клемм:

Предохранители и PTC

Предохранители и PTC – устройства, которые обычно используются для ограничения больших скачков тока – каждое имеет свой уникальный символ:

Символ PTC на самом деле является общим обозначением термистора , резистора, зависящего от температуры (обратите внимание на международный символ резистора там?).

Несомненно, многие символы схем не включены в этот список, но те, что указаны выше, должны дать вам 90% грамотности в чтении схем. В общем, символы должны иметь довольно много общего с реальными компонентами, которые они моделируют. Помимо символа, каждый компонент на схеме должен иметь уникальное имя и значение, которое в дальнейшем помогает его идентифицировать.

Обозначения и значения имен

Один из важнейших ключей к схемотехнической грамотности – это способность распознавать, какие компоненты какие.Компонентные символы рассказывают половину истории, но для завершения каждый символ должен сочетаться с именем и значением.

Имена и значения

Значения помогают точно определить, что такое компонент. Для схемных компонентов, таких как резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности, значение говорит нам, сколько у них Ом, фарад или генри. Для других компонентов, таких как интегральные схемы, значением может быть просто название микросхемы. Кристаллы могут указывать свою частоту колебаний как свою ценность.По сути, значение компонента схемы вызывает его наиболее важную характеристику .

Имена компонентов обычно представляют собой комбинацию одной или двух букв и числа. Буквенная часть имени определяет тип компонента – R для резисторов, C для конденсаторов, U для интегральных схем и т. Д. Каждое имя компонента на схеме должно быть уникальным; если в цепи несколько резисторов, например, они должны называться R ₁ , R ₂ , R ₃ и т. д.Имена компонентов помогают нам ссылаться на определенные точки на схемах.

Префиксы имен довольно хорошо стандартизированы. Для некоторых компонентов, таких как резисторы, префикс – это просто первая буква компонента. Другие префиксы имен не столь буквальны; индукторы, например, L (потому что ток уже прошел I [но он начинается с C … электроника – глупое место]). Вот краткая таблица общих компонентов и их префиксов:

Хотя эти термины являются «стандартизированными» названиями для обозначений компонентов, они не всегда используются.Вы можете увидеть интегральные схемы с префиксом IC вместо U , например, или кристаллы с маркировкой XTAL вместо Y . Используйте свой здравый смысл при диагностике, какая часть есть какая. Символ обычно должен передавать достаточно информации.

Схема чтения

Понимание того, какие компоненты есть на схеме, – это более чем полдела на пути к ее пониманию. Теперь все, что осталось, – это определить, как все символы связаны друг с другом.

Сети, узлы и метки

Схематические цепи рассказывают, как компоненты соединяются вместе в цепи. Цепи представлены в виде линий между клеммами компонентов. Иногда (но не всегда) они имеют уникальный цвет, например, зеленые линии на этой схеме:

Соединения и узлы

Провода могут соединять две клеммы вместе, или их можно соединять десятки. Когда провод разделяется на два направления, образуется соединение . На схемах изображаем стыки с узлами , маленькими точками на пересечении проводов.

дают нам возможность сказать, что «провода, пересекающие этот переход , соединены ». Отсутствие узла на стыке означает, что два отдельных провода просто проходят мимо, не образуя никакого соединения. (При разработке схем обычно рекомендуется по возможности избегать этих несвязанных перекрытий, но иногда это неизбежно).

Сетевые имена

Иногда, чтобы схема была более разборчивой, мы даем цепи имя и маркируем ее, а не прокладываем провод по всей схеме.Предполагается, что цепи с таким же именем подключены, даже если между ними нет видимого провода. Имена могут быть написаны прямо поверх сети, или они могут быть «тегами», свисающими с провода.

обычно дается имя, в котором конкретно указывается назначение сигналов на этом проводе.Например, цепи питания могут быть обозначены «VCC» или «5V», а цепи последовательной связи – «RX» или «TX».

Советы по чтению схем

Идентифицировать блоки

Действительно обширные схемы следует разбивать на функциональные блоки. Это может быть раздел для ввода мощности и регулирования напряжения, или раздел микроконтроллера, или раздел, посвященный разъемам. Попытайтесь распознать, какие секции какие, и проследить за цепочкой от входа к выходу. По-настоящему хорошие разработчики схем могут даже выложить схему в виде книги: входы слева, выходы – справа.

Распознать узлы напряжения

Узлы напряжения – это одноконтактные компоненты схемы, к которым мы можем подключать клеммы компонентов, чтобы назначить им определенный уровень напряжения. Это специальное приложение имен цепей, означающее, что все клеммы, подключенные к узлу напряжения с одинаковым именем, соединены вместе.

Узлы напряжения с одинаковыми названиями – например, GND, 5 В и 3,3 В – все подключены к своим аналогам, даже если между ними нет проводов.

Узел заземления особенно полезен, потому что очень многие компоненты нуждаются в заземлении.

Справочные листы данных компонентов

Если на схеме есть что-то, что не имеет смысла, попробуйте найти таблицу для наиболее важного компонента. Обычно компонент, выполняющий большую часть работы со схемой, – это интегральная схема, такая как микроконтроллер или датчик.Обычно это самый крупный компонент, часто расположенный в центре схемы.

Ресурсы и дальнейшее развитие

Вот и все, что нужно для чтения схем! Знание символов компонентов, отслеживание цепей и определение общих меток. Понимание того, как работает схема, открывает вам целый мир электроники! Ознакомьтесь с некоторыми из этих руководств, чтобы попрактиковаться в новых знаниях схемотехники:

• Делители напряжения – это одна из самых основных принципиальных схем.Узнайте, как с помощью всего двух резисторов превратить большое напряжение в меньшее!
• Как использовать макетную плату – Теперь, когда вы знаете, как читать схемы, почему бы не сделать ее! Макетные платы – отличный способ создавать временные функциональные прототипы схем.
• Работа с проводом – Или пропустите макет и сразу начните с проводки. Умение разрезать, зачищать и подключать провода – важный навык электроники.
Последовательные и параллельные схемы
• – Построение последовательных или параллельных цепей требует хорошего понимания схем.
• Шитье проводящей нитью – Если вы не хотите работать с проволокой, как насчет создания цепи электронного текстиля с проводящей нитью? В этом прелесть схематических схем, одна и та же схематическая схема может быть построена множеством различных способов с использованием различных носителей.

– все, что вам нужно знать о схеме подключения

Что такое электрическая схема?

Схема подключения – это простое визуальное представление физических соединений и физической компоновки электрической системы или цепи.Он показывает, как электрические провода соединяются между собой, а также может показать, где приспособления и компоненты могут быть подключены к системе.

Когда и как использовать электрическую схему

Используйте электрические схемы, чтобы помочь в создании или производстве схемы или электронного устройства. Также они пригодятся при ремонте.

Энтузиасты DIY используют электрические схемы, но они также распространены в домостроении и ремонте автомобилей.

Например, строитель дома захочет подтвердить физическое расположение электрических розеток и осветительных приборов с помощью схемы подключения, чтобы избежать дорогостоящих ошибок и нарушений строительных норм.

Как нарисовать принципиальную схему

SmartDraw поставляется с готовыми шаблонами электрических схем. Настраивайте сотни электрических символов и быстро вставляйте их в свою электрическую схему. Специальные ручки управления вокруг каждого символа позволяют при необходимости быстро изменять их размер или вращать.

Чтобы нарисовать провод, просто щелкните параметр Draw Lines в левой части области рисования. Если щелкнуть линию правой кнопкой мыши, можно изменить цвет или толщину линии, а также при необходимости добавить или удалить стрелки.Перетащите символ на линию, и он вставится и защелкнется на месте. После подключения он останется подключенным, даже если вы переместите провод.

Если вам нужны дополнительные символы, щелкните стрелку рядом с видимой библиотекой, чтобы открыть раскрывающееся меню, и выберите Еще . Вы сможете искать дополнительные символы и открывать любые соответствующие библиотеки.

Щелкните Set Line Hops в SmartPanel, чтобы показать или скрыть линейные переходы в точках пересечения. Вы также можете изменить размер и форму хмеля.Выберите Показать размеры , чтобы показать длину проводов или размер компонента.

Щелкните здесь, чтобы прочитать полное руководство SmartDraw о том, как рисовать принципиальные и другие электрические схемы.

Чем электрическая схема отличается от схемы?

Схема показывает план и функции электрической цепи, но не касается физического расположения проводов. На схемах подключения показано, как соединяются провода и где они должны располагаться в реальном устройстве, а также физические соединения между всеми компонентами.

Чем электрическая схема отличается от графической схемы?

В отличие от графической схемы, схема подключения использует абстрактные или упрощенные формы и линии для отображения компонентов. Графические схемы часто представляют собой фотографии с этикетками или подробные чертежи физических компонентов.

Стандартные символы электрических схем

Большинство символов, используемых на схеме соединений, выглядят как абстрактные версии реальных объектов, которые они представляют. Например, выключатель будет разрывом линии с линией под углом к ​​проводу, очень похоже на выключатель, который вы можете включать и выключать.Резистор будет представлен серией волнистых линий, символизирующих ограничение тока. Антенна – это прямая линия с тремя маленькими линиями, отходящими на ее конце, очень похожая на настоящую антенну.

• Провод, токопроводящий
• Предохранитель, отключается, когда ток превышает определенную величину
• Конденсатор для хранения электрического заряда
• Тумблер, останавливает ток при открытии
• Кнопочный переключатель, на мгновение разрешает ток при нажатии кнопки, прерывает ток при отпускании
• Аккумулятор, накапливающий электрический заряд и вырабатывающий постоянное напряжение
• Резистор, ограничивает ток
• Провод заземления, используемый для защиты
• Автоматический выключатель, используемый для защиты цепи от перегрузки по току
• Индуктор, катушка, создающая магнитное поле
• Антенна, принимает и передает радиоволны
• Устройство защиты от перенапряжения, используется для защиты цепи от скачков напряжения
• Лампа, излучает свет при протекании тока через
• Диод, позволяет току течь в одном направлении, указанном стрелкой или треугольником на проводе
• Микрофон, преобразует звук в электрический сигнал
• Электродвигатель
• Трансформатор, изменяет напряжение переменного тока с высокого на низкое или наоборот
• Наушники
• Термостат
• Электророзетка
• Распределительная коробка

Примеры электрических схем

Лучший способ понять электрические схемы – это посмотреть на несколько примеров электрических схем.

Щелкните любую из этих схем подключения, включенных в SmartDraw, и отредактируйте их:

Просмотрите всю коллекцию примеров и шаблонов схем подключения SmartDraw

Как читать электрические схемы

Электрическая схема – это схема, которая показывает, как соединены все провода и компоненты в электронной схеме. Они похожи на карту для построения или устранения неисправностей схем и могут рассказать вам почти все, что вам нужно знать, чтобы понять, как работает схема.

Умение читать электрические схемы – действительно полезный навык. Чтобы начать развивать свои способности к чтению схем, важно запомнить наиболее распространенные схематические символы. Каждый физический компонент (например, резистор, конденсатор, транзистор) имеет уникальный схематический символ. Основная цель этого руководства – показать вам основные компоненты схемы, которые вы должны знать.

Недостаточно просто уметь распознавать компоненты в схеме. Вы также должны иметь возможность получить общее представление о том, как работает схема, просто взглянув на нее.После этой статьи я рекомендую прочитать «Как анализировать схемы», где мы обсуждаем более продвинутые методы анализа схем, такие как закон Кирхгофа по току и закон Кирхгофа по напряжению.

Источники питания поставляют электрическую энергию в цепь в виде напряжения и тока. Каждая функциональная электронная схема должна иметь источник постоянного или переменного тока.

Источники питания постоянного тока (DC) вырабатывают электрический ток, который течет в постоянном направлении.Это схематический символ источника питания постоянного тока:

Источники питания переменного тока (AC) вырабатывают электрический ток в двух направлениях. Это схематический символ источника питания переменного тока:

Батарея – это распространенный тип источника постоянного тока. Схематический символ батареи состоит из коротких и длинных параллельных линий. Более длинная линия представляет собой положительный полюс батареи, а более короткая линия представляет отрицательный полюс:

Земля – ​​это общий обратный путь цепи, по которому ток возвращается к своему источнику.Это часто называют отрицательной стороной схемы. Это схематический символ заземления:

Клеммы – это точки подключения к внешним цепям. Для внешних подключений клеммы обозначены пустыми кружками:

Концевые соединения отличаются от узлов или соединений, обозначенных сплошными кружками:

Переключатели замыкают или разрывают соединение в цепи.Они также позволяют вам изменить путь тока.

Переключатель SPST (однополюсный, однопозиционный) – это переключатель включения и выключения. Два схематических символа ниже показывают различные состояния переключателя SPST. Верхний символ указывает на то, что переключатель находится в выключенном положении, что блокирует прохождение тока. Нижний символ указывает на то, что переключатель включен, что позволяет току течь через переключатель.

SPDT (однополюсные, двухпозиционные) могут направлять путь тока к различным частям цепи.В зависимости от положения переключателя существует два пути прохождения тока в этом переключателе:

Переключатели мгновенного действия остаются разомкнутыми или замкнутыми только при нажатии. Кнопочные переключатели являются наиболее распространенным типом переключателей мгновенного действия. Эти переключатели либо нормально разомкнутые, либо нормально замкнутые. Верхний схематический символ ниже показывает нормально разомкнутый кнопочный переключатель в разомкнутом положении, а нижний символ показывает нормально замкнутый кнопочный переключатель в замкнутом положении:

Многоточечные переключатели позволяют переключать путь входного тока на несколько различных выходных путей.

DPST (двухполюсные, однопозиционные) имеют 2 входа и 2 выхода. Эти переключатели позволяют управлять током на два выхода. Поскольку переключатели одноходовые, две выходные клеммы будут включаться и выключаться одновременно. На схематических изображениях ниже показаны разомкнутый переключатель DPST (слева) и замкнутый переключатель DPST (справа):

DPDT (двухполюсные, двухпозиционные) имеют две клеммы для входного тока и четыре клеммы для выходного тока. Эти переключатели позволяют переключать путь двух входных токов на четыре отдельных пути вывода.Вот схематический символ переключателя DPDT:

Резистор – один из самых основных пассивных компонентов схемы. Резисторы обладают электрическим сопротивлением, ограничивающим ток. Схематический символ резистора показан ниже. Символ слева – это соглашение, используемое в Соединенных Штатах, а символ справа – международный стандарт:

Переменный резистор может увеличивать или уменьшать свое сопротивление в зависимости от внешнего входа.Аналоговые датчики, такие как фоторезисторы и термисторы, являются типами переменных резисторов, поскольку их сопротивление изменяется в зависимости от уровня освещенности или температуры. Схематическое обозначение переменного резистора аналогично фиксированному резистору, но диагональная стрелка помещена посередине:

Потенциометр – это трехконтактный переменный резистор, который используется для регулировки напряжения и тока в цепи. Два вывода резистора – это V + и земля.Стрелка представляет собой дворник потенциометра, где выходное напряжение берется из:

Фоторезисторы, также известные как светозависимые резисторы (LDR), представляют собой светочувствительные переменные резисторы, которые изменяют сопротивление в зависимости от уровня освещенности. Это схематическое обозначение фоторезистора:

Конденсаторы – это пассивные электронные компоненты, накапливающие электрический заряд. Есть два распространенных типа конденсаторов – неполяризованные и поляризованные.

Неполяризованные конденсаторы не имеют полярности, поэтому не имеет значения, какая сторона подключена к плюсу, а какая к минусу. Эти конденсаторы обычно имеют меньшую емкость, чем поляризованные конденсаторы:

Поляризованные конденсаторы имеют полярность, поэтому имеет значение, какая сторона подключена к плюсу, а какая – к земле. Поляризованные конденсаторы обычно имеют более высокие значения емкости по сравнению с неполяризованными конденсаторами.Вот схематический символ поляризованного конденсатора:

Катушки индуктивности – это пассивные компоненты, которые создают магнитное поле, когда через них протекает ток. Индукторы могут быть такими же простыми, как катушка с проволокой. Схематическое обозначение катушки индуктивности похоже на катушку:

используются для повышения или понижения напряжения. Они состоят из двух катушек, намотанных вокруг железного сердечника, поэтому на схематическом изображении есть две катушки с прямыми линиями между ними.Линии представляют собой железный сердечник:

Реле – это переключатель с электрическим управлением. Реле в основном представляют собой электромагниты, подключенные к исполнительному механизму, который размыкает и замыкает переключатель при подаче тока на катушку:

Диод – это поляризованное устройство, пропускающее ток только в одном направлении. Будучи поляризованным, он имеет положительный вывод (анод) и отрицательный вывод (катод). Плоский край треугольника – анод, линия – катод:

Транзисторы используются либо для усиления напряжения, либо для переключения электрических токов.Наиболее распространенными транзисторами являются транзисторы с биполярным переходом (BJT). Есть два основных типа BJT-транзисторов – NPN и PNP. Транзисторы NPN включаются, когда ток течет через базу транзистора, а транзисторы PNP включаются, когда на базе транзистора нет тока. Верхний схематический символ показывает транзистор NPN, а нижний символ показывает транзистор PNP:

– это схемы, содержащие от сотен до миллионов резисторов, конденсаторов и транзисторов в небольшом корпусе.Интегральные схемы выполняют множество функций. Существуют интегральные схемы для усилителей звука, таймеров, микропроцессоров и многого другого. Три наиболее часто используемых интегральных схемы – это таймер 555, аудиоусилитель LM386 и операционный усилитель LM358.

Таймер

Чаще всего таймер 555 используется для обеспечения синхронизированных электрических задержек. Однако его также можно использовать как осциллятор и как элемент триггера. На схеме ниже показано фактическое расположение контактов таймера 555 с внутренней принципиальной схемой IC:

Второе изображение является схематическим обозначением таймера 555, используемого в схемах:

Операционные усилители – это усилители напряжения со входами и обычно с одним выходом.Их также называют операционными усилителями. Условное обозначение операционного усилителя выглядит так:

Модель

Аудиоусилитель LM386 – это операционный усилитель, специально разработанный для маломощного усиления звука. Будучи маломощным, он идеально подходит для аудиоустройств с батарейным питанием, таких как гитары, радио и любые другие схемы, издающие звук. Вот схема контактов LM386:

И это символ, используемый на принципиальных схемах:

Модель

LM358 – это интегральная схема двойного операционного усилителя, работающая от общего источника питания.Обычно используется в качестве усилителя преобразователя, интегратора, дифференциатора или повторителя напряжения. Вот схема контактов LM358:

А вот символ, используемый на принципиальных схемах:

Схематические символы для операционных усилителей обычно не показывают контакты, которые не используются в цепи, как в случае с символом LM358 выше, где показаны только пять из восьми контактов.

Логические вентили – это электронные схемы, обрабатывающие сигналы, представляющие истинные или ложные значения.Четыре стандартные логические функции – это И, ИЛИ, НЕ и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. В дополнение к этим функциям есть также логические вентили NAND, NOR и XNOR.

Выход логического элемента И истинен, когда все его входы истинны. Вот схематический символ логического элемента И:

Выход логического элемента ИЛИ является истинным, если хотя бы один из его входов истинен. Вот схематический символ ворот OR:

Элемент НЕ выводит сигнал, противоположный входу, поэтому его также называют инвертором.Следовательно, выход истинен, когда вход ложен. Вот схематический символ ворот НЕ:

Элемент «исключающее ИЛИ» или исключающее ИЛИ имеет два входа. Выход логического элемента XOR может быть истинным только тогда, когда один вход является истинным, а другой – ложным. Вот схематический символ логического элемента XOR:

Логический элемент «НЕ-И» или «НЕ-И» может иметь два или более входа. Выход логического элемента И-НЕ истинен, если какой-либо из входов ложен.Вот схематический символ логического элемента И-НЕ:

Элемент «НЕ-ИЛИ» или «НЕ-ИЛИ» имеет два или более входов. Выход логического элемента ИЛИ-НЕ истинен, когда все его входы ложны. Вот схематический символ ворот ИЛИ:

Элемент «исключающее ИЛИ-ИЛИ» или исключающее ИЛИ-ИЛИ имеет два входа. Выход логического элемента XNOR истинен только тогда, когда оба его входа истинны или когда оба его входа ложны. Вот схематический символ ворот XNOR:

Оптоэлектронные устройства – это устройства, которые используют свет и электричество для различных целей.Оптоэлектронные устройства можно разделить на две категории – светочувствительные и светоизлучающие. Например, вот схематический символ светочувствительного устройства, называемого фотодиодом:

В отличие от этого, вот схематическое обозначение светоизлучающего устройства, называемого светоизлучающим диодом (LED):

Динамик преобразует электрическую энергию в звуковую. Его схематический символ выглядит как реальный динамик:

Микрофоны – это преобразователи, преобразующие звуковые волны в электрический сигнал.Вот схематический символ микрофона:

Предохранители – это предохранительные устройства, обеспечивающие защиту от перегрузки по току в электрической цепи. Основным элементом предохранителя является провод узкого сечения, который плавится, когда через него протекает слишком большой ток. Вот схематический символ предохранителя:

Двигатель преобразует электрическую энергию в кинетическую. Его схематический символ – круг с буквой «M», а положительные и отрицательные клеммы слева и справа:

Антенна – это устройство, которое принимает или передает радиосигналы.Вот схематический символ антенны:

Провода и соединения на схемах

Теперь, когда вы знакомы с общими символами, используемыми в схематических диаграммах, давайте посмотрим, как читать соединения и пересечения проводов. Провода представлены линиями, а соединения – точками.

На изображениях ниже показаны схематические обозначения проводов, когда они физически соединены в цепи. Точки над перекрестками называются узлами:

Отсутствие узла означает, что провода не соединены, а просто проходят друг мимо друга, вот так:

Есть еще один способ показать неподключенные провода на схеме с полукругом над точкой пересечения проводов, например:

Теперь, когда вы знакомы с основными условными обозначениями и соединениями проводов, вы готовы читать простую схему.Не забывайте о полярностях. Ниже представлена ​​простая схема, состоящая всего из трех элементов – батареи, светодиода и резистора:

Батарея 9 В питает цепь, а резистор ограничивает ток батареи, чтобы не перегорел светодиод. Помните, что положительная сторона диода – это плоский край треугольника, а отрицательная сторона – прямая линия.

Понимание того, как читать схемы, также поможет вам при желании изменить схему.Но это также важно для многих других целей, например, для поиска и устранения неисправностей в схемах и проектирования печатных плат. Надеюсь, вы нашли этот урок полезным! Не стесняйтесь оставлять комментарии ниже, если у вас есть какие-либо вопросы…

Как читать автомобильные электрические схемы (Краткая версия для начинающих) – Rustyautos.com

Автомобильные электрические схемы могут выглядеть устрашающе, но как только вы поймете несколько основ, вы увидите, что они на самом деле очень простые.

Схема подключения автомобиля – это карта.Чтобы прочитать его, определите рассматриваемую цепь и, начиная с источника питания, проследите за ней до земли. Используйте легенду, чтобы понять, что означает каждый символ в цепи.

Я работаю автомехаником более двадцати лет, мне всегда нравилась электрическая сторона ремонта автомобилей. Прочитав этот пост, вы поймете, как читать основную электрическую схему, которая, как вы знаете, является ключом к быстрому поиску электрических проблем.

Понимание базовой схемы

Здесь я объясню основной принцип, лежащий в основе схемы.Это легко, и если вы уже знакомы, можете пропустить его.

Цепь проводки называется так, потому что для протекания напряжения проводка должна проходить полный круг. Разрыв или ограничение в круге вызовет прерывистую или постоянную неисправность.

Питание покидает положительную (красный знак плюс) сторону автомобильного аккумулятора через кабель питания и всегда активно ищет кратчайший путь возврата к отрицательному полюсу (знак минус на аккумуляторе). кожух) сторона автомобильного аккумулятора.

Обратный путь к отрицательной стороне батареи после нагрузки известен как путь заземления. Нагрузкой является то, что есть у потребителя, на диаграмме выше это свет.

Базовая электрическая схема

Очевидно, будут более сложные схемы, которые будут иметь реле и блоки управления, но помните, что все они работают в соответствии с одной и той же основной идеей.

Питание оставляет положительный полюс батареи и ищет кратчайший путь к заземленной стороне цепи.

Типичная базовая схема состоит из пяти важных частей:

1. Источник питания (положительный от батареи)
2. Предохранитель (защищает цепь от перегрузки)
3. Переключатель (ручной или управляемый)
4. Нагрузка ( Лампочка, двигатель и т. Д.)
5. Земля (обратный путь к отрицательной стороне аккумулятора)

Мощность – это напряжение батареи, и в любой цепи путь к нагрузке от плюса батареи может быть описан как сторона цепи питания.

Как вы знаете, напряжение любит проходить через любой металл, а не только через металл внутри проводов. Таким образом, заземление – это любая металлическая часть шасси или двигателя, подключенная к минусу аккумуляторной батареи.

Путь возврата после нагрузки известен как сторона заземления цепи. И обычно не отображается на схеме как провод, идущий к отрицательной стороне батареи, вместо этого используется символ заземления.

Что такое реле?

Реле не сильно изменились с годами, они используются в старых и новых машинах, хорошая идея никогда не устареет.

Функция реле состоит в том, чтобы управлять цепью высокого тока, такой как стартер или фары, с помощью схемы переключателя низкого тока.

Повышенный ток через небольшой переключатель может привести к его перегоранию и выходу из строя, возможно, к возгоранию.

Реле часто встречаются в цепях, а также размещаются в блоках управления. Когда они являются неотъемлемой частью блока управления, схема часто ссылается на них, но это не будет исправным реле.

Традиционно клеммы реле пронумеровывались двузначными цифрами, но в последних версиях используются однозначные числа, я обозначил обе цифры на схеме ниже.

Реле – это электромагнитный переключатель, имеющий две отдельные цепи: цепь управления и цепь нагрузки. Переключатель приводится в действие вручную, или блок управления передает питание через клемму 2/86, которая передается на землю через клемму 4/85.

Это приводит к тому, что катушка реле становится магнитной, что закрывает подвижный якорь внутри реле. Когда он закрыт (открыт на приведенной выше диаграмме), он позволяет энергии перемещаться от батареи к свету.(Через контакты 30 и 87)

Если вам нужна помощь в понимании DVOM, также известного как мультиметр, ознакомьтесь с инструкциями по использованию мультиметра Kindle по ссылке ниже на Amazon.

Когда переключатель выключен (аккумулятор отключен), катушка больше не намагничивается, и подпружиненный подвижный якорь возвращается в открытое положение (положение по умолчанию).

Совет для профессионалов: при поиске неисправностей в схемах критически важным является качественный DVOM. Дешевые вольтметры подходят для определения мощности и заземления, но современные автомобили потребуют точных показаний сопротивления для правильной диагностики неисправной цепи или компонента.

Неправильные показания счетчика могут вызвать массу проблем. Если вы покупаете вольтметр, купите что-нибудь вроде Klein MM400, он идеально подходит для новичков или ветеранов и удобно продается и доставляется через Amazon.com.

Реле цепи стартера на рисунке выше работает аналогичным образом. При повороте переключателя зажигания в положение пуска напряжение проходит через контакт 86 и заземляется на 85. Это намагничивает катушку, которая, в свою очередь, заставляет якорь (контакты 30-87) замыкаться, замыкая цепь на стороне нагрузки, и двигатель запускается.

Что такое блок управления?

Вы здесь, чтобы научиться читать электрическую схему, и поэтому наверняка столкнетесь с модулями управления (компьютерами). Современные автомобили, как известно, укомплектованы модулями управления. Обычно они также известны как блоки управления, CU, контроллеры, модули, CM, электронный блок управления и компьютеры.

Различные блоки управления системой будут иметь разные названия, и у каждого производителя будет свое собственное сокращение, вот некоторые из наиболее распространенных названий PCM – модуль управления силовой передачей, также известный как ECU и блок управления трансмиссией, вместе взятый, ECU – Engine Control Unit, CEM – Центральный электронный модуль, EBCM – Электронный модуль управления тормозом, BCM – Модуль управления кузовным оборудованием и т. Д.

Я не буду здесь углубляться в сорняки, но было бы полезно получить краткое описание того, как работать с блоками управления.

Прекомпьютерные классические автомобили имеют простую электрическую схему – например, нажатие переключателя посылает мощность по проводу на двигатель стеклоподъемника, и окно перемещается.

Современные автомобили справляются с этим немного иначе – нажатие переключателя посылает сигнал по проводу на блок управления (компьютер), который, в свою очередь, передает питание на двигатель стеклоподъемника.

Блок управления или контроллер будет отправлять питание на двигатель стеклоподъемника только при соблюдении определенных предварительно запрограммированных условий.Могут возникнуть условия, при которых модуль управления не будет подавать питание на окно. Например, если он запрограммирован на экономию энергии при низком заряде батареи.

Конечно, окно может не двигаться по другим причинам, возможно, неисправен блок управления, неисправна проводка, неисправен двигатель и т.д. Что ж, блоки управления действительно обладают значительными преимуществами, некоторые из которых включают:

• Меньше проводки
• Автомобили более экономичны
• Автомобили чище
• Автомобили безопаснее
• Допускается установка большего количества электронных модулей, таких как информационно-развлекательные системы и вспомогательные средства водителя
• Можно прочитать коды неисправностей системы

Все блоки управления соединены друг с другом витой парой проводов, система связи известна как CAN (сеть контроллеров).

При чтении электрических схем технический специалист не видит внутренних схем блоков управления, и поэтому мы не заботимся об их работе.

Вместо этого мы используем подход Шерлока Холмса – проверьте всю проводку к блоку управления и от него, если все проверки завершились и неисправность сохраняется – единственный логический вывод – неисправный модуль.

Конечно, неправильно интерпретировать данные, особенно если тестер не понимает параметры контроллера.

Например, понимание того, что блок управления микроклиматом не включает кондиционер не из-за проблемы с системой кондиционирования, а из-за того, что контроллер ЭСУД обнаруживает, что система охлаждающей жидкости слишком горячая.

Если вы не поняли правильно, очень легко предположить, что это проблема там, где ее нет.

Вот почему я советую всем самодельным механикам приобрести электрическую схему и руководство по ремонту. Это окупится в несколько раз.

Понять легенду

Каждая диаграмма имеет легенду, это ключ к пониманию схемы подключения.Обычно он показывает набор символов и краткое описание.

Не важно знать эти символы в лицо, вы можете ссылаться на легенду, когда встретите различные символы вместе со схемами, которые вы читаете. В любом случае, вы обнаружите, что символы у разных производителей различаются.

Совет: Некоторые схемы легче понять, чем другие, но неправильная схема подключения может уловить даже профи. Чтобы избежать разочарования, убедитесь, что ваша электрическая схема соответствует вашему автомобилю.

Держите легенду под рукой, читая схему подключения. Не зная, что означает каждый из различных символов, вы быстро увязнете.

Информация в легенде может включать:

• Цветовой код проводки
• Значения символов
• Коды модулей
• Коды системных групп
• Аббревиатуры компонентов
• Любые специальные примечания

Легенды обычно хорошо продуманы, логичны , и за ним легко следить.

Чтение электрической схемы

Электросхемы традиционно печатались в виде книжек, диаграммы большие, как вы знаете, размещение их всех на одной странице сделало бы их нечитаемыми.

Решение – число в конце каждой цепи указывает страницу, на которой была продолжена остальная часть принципиальной схемы.

Это может быть немного обременительно, особенно при одновременном обращении к большому количеству различных цепей.

Другие решения включают в себя отображение схемы подключения только одной системы на странице, например, просто отображение схемы подключения фар.Это работает довольно хорошо и было перенесено в эпоху цифровых технологий.

Цифровые схемы подключения намного эффективнее и проще в использовании, поэтому, если возможно, всегда выбирайте цифровые схемы.

Теперь вы знаете, что такое легенда, и имеете краткое представление о том, что означают различные символы, пора прочитать электрическую схему.

Почти все современные диаграммы построены так, что мощность вверху страницы / экрана и земля внизу. Это естественный поток, и это лучший способ их прочитать.

Схема ниже представляет собой базовую схему автомобильного освещения, на первый взгляд она может показаться сложной, но, когда вы поймете схему, она станет ясной.

Помните, мощность (напряжение) батареи в верхней части страницы пытается достичь уровня земли в нижней части диаграммы.

Начиная с верхней части прилагаемой схемы, вы можете увидеть потоки мощности по двум направлениям: (1) вниз к реле света (слева) и (2) к центральному электронному модулю (CEM), который является блоком управления.

Схема нарисована с зажиганием в положении 0 – положение «ВЫКЛ.» .

Путь (1) – Реле света получает напряжение, но, поскольку якорь находится в открытом / закрытом положении, он останавливается в этой точке.

Путь (2) – Модуль управления получает напряжение, и этот путь заканчивается.

Изображение меняется, однако, когда ключ зажигания находится в положении два – «Вкл.».

Модуль CEM обеспечивает заземление на X при включенном зажигании. Это, как вы знаете, намагничивает катушку реле и приводит к закрытию якоря.Закрытый якорь, в свою очередь, обеспечивает путь для подачи энергии к переключателю.

Выключатель теперь заправлен. Теперь нажатие на выключатель света позволяет напряжению проходить через катушку реле выключателя света и заземлять через интегрированный путь заземления CEM .

Реле освещения Катушка , как вы знаете, теперь намагничена, поэтому она закрывает якорь реле, обеспечивая поток энергии от пути 1 до земли в нижней части диаграммы, запитывая огни как он это делает.Цепь завершена.

Вот и все, вы прочитали схему, некоторые схемы будут более сложными, но чем больше вы тренируетесь, тем лучше у вас получится.

Вам также могут понравиться эти сообщения:

Чтобы увидеть все инструменты, которые я использую, посетите страницу Инструменты для автоматического ремонта электрооборудования. Чтобы получить мгновенный цифровой доступ к схемам электрических соединений и руководствам по ремонту автомобилей, перейдите по ссылке Emanuel ниже.

Связанные вопросы

В чем разница между диаграммой и схемой? Схема – это подробная карта системы, а схема – это более упрощенное представление.

Джон Каннингем

Джон Каннингем – автомобильный техник и писатель на Rustyautos.com. Я работаю механиком более двадцати лет и использую свои знания и опыт, чтобы писать статьи, которые помогают коллегам-механикам разбираться во всех аспектах владения классическими автомобилями, от шин до антенн на крыше и всего остального.

Последние сообщения

OBD не подключается к ECU – решено

Компьютеры большую часть времени хороши, но когда они не работают, они боль в Джеки.Подключение диагностического прибора только для того, чтобы вас встретили без связи, – это разочаровывает !!! OBD …

Skill Builder: чтение схем

Принципиальные схемы, также известные как схемы, представляют собой линейные чертежи, которые показывают, как компоненты схемы соединяются вместе. Они служат картой или планом для сборки проектов электроники, и их легко читать – намного проще, чем понять, как на самом деле работают схемы, которые они описывают. Это важный момент: Вы можете читать и успешно строить принципиальную схему, не разбираясь в схеме. *

Схемы также доступны для бесчисленных легко собираемых электронных устройств. Ты слышал это? Это звук свободы.

Принципиальные схемы состоят из двух элементов: символов, которые представляют компоненты в цепи, и линий , которые представляют соединения между ними. Вот и все. Начнем с подключений, так как это проще.

Подключения

изображают идеальный мир, в котором провода и другие проводники не мешают друг другу и не имеют собственного сопротивления. Если линия проходит между компонентами, это означает, что они связаны, точка, и больше ничего вам не говорит. Соединение может быть проводом, медным проводом, штепсельной розеткой, металлическим шасси или чем-либо еще, через которое электричество будет проходить без особого сопротивления. Беспорядочные детали, такие как спецификации проводов или кабелей и их трассировка, если они важны для проекта, относятся к другому месту в его документации. Длина линии также не имеет ничего общего с фактическим расстоянием соединения в реальной жизни.Схемы нарисованы (в идеале) так, чтобы они были ясными и простыми, с компонентами и соединениями, расположенными на странице, чтобы свести к минимуму беспорядок, а не представлять, как они могут быть размещены на печатной плате.

Линии представляют соединения, но пересечение двух линий не обязательно означает 4-стороннее общее соединение. На схемах различаются несвязанные пути, которые оказываются нарисованными линиями, пересекающими друг друга, и соединения, в которых пересечение линий обозначает общее соединение. Наиболее распространенный способ сделать это различие – поставить точку на пересечениях линий, обозначающих соединения, что означает, что любые пересечения линий без точек не связаны. Другой метод состоит в том, чтобы предположить, что простые пересекающиеся линии действительно соединяются, но нарисуйте небольшие «скачки» в местах пересечения проводов, где нет соединения.

Как следствие, трехстороннее пересечение всегда означает трехстороннее соединение, даже без точки. Некоторые люди следуют правилу рисования точек с 3-сторонними соединениями, а другие не видят необходимости, потому что нет причин проводить соединение в никуда.
В дополнение к линиям, используемым для отображения соединений между компонентами, на схемах используются специальные символы для обозначения соединений с различными типами питания и заземления . Символ питания или заземления может появляться в нескольких местах на схеме, но он всегда означает соединение с одним и тем же местом или проводящим объектом. Силовые соединения также часто показаны без каких-либо символов, а только метка, указывающая тип напряжения, например V +, 5V, 5VDC, 12V, 120VAC, с положительным (+), подразумеваемым для беззнаковых напряжений постоянного тока.

Компоненты

Каждый компонент схемы представлен символом , который указывает общий тип компонента , и меткой , которая указывает (или напрямую перечисляет) его конкретные характеристики. В статье Википедии «Электронный символ» показаны некоторые из наиболее распространенных символов, а «Электрический что ?!» имеет более полную коллекцию с возможностью поиска.

На формальных схемах каждый компонент маркируется обозначением части , который представляет собой код, состоящий из одной или двух букв, идентифицирующих тип компонента (например,грамм. R для резистора, C для конденсатора), за которым следует уникальный номер для этого типа в цепи (например, резисторы R1, R2 и т. Д.). Список деталей, прилагаемый к схеме, связывает обозначение каждой детали с характеристиками компонентов (например, R1: 120k ™, 1/4 Вт).

(Схема из книги Чарльза Платта «Самый большой маленький чип», MAKE, том 10, стр. 65)

В менее формальных схемах люди обходятся без обозначений и списка деталей и просто маркируют символ детали на самом чертеже с любыми необходимыми характеристиками.

(Схема для «Замедленного триггера DSLR» Криса Томпсона, MAKE vol. 15, стр. 156)

Чтобы избежать использования специальных символов, в спецификациях резисторов часто прописывается заглавная Омега () для Ом (220 кОм означает 220 кОм), а в значениях конденсаторов используется «u» вместо строчной буквы Mu (µ) для обозначения микро (10 мкФ означает 10 МкФ / 10 мкФ).

(Если вы не знаете, что такое омы и микрофарады, не волнуйтесь & emdash; вы все равно можете построить рабочие цепи по схеме. Но тем временем это поможет изучить гидравлическую аналогию и помните, что электричество намного дороже. , намного быстрее, чем вода.)

Каждый символ компонента имеет некоторое количество точек соединения, к которым можно провести линии. Они соответствуют выводам (или другим клеммам) физического компонента. Для резисторов, керамических конденсаторов и некоторых других простых компонентов не имеет значения, каким образом подключаются провода. Но у большинства компонентов отведения имеют заданную ориентацию или выполняют разные функции.

Каждый компонент имеет техническое описание , опубликованное его производителем, в котором связывает физические клеммы компонента с их функциями, как обозначено точками подключения на схематическим символом .

Интегральные схемы (ИС), также известные как микросхемы, упаковывают электронные компоненты в небольшие однородные блоки с некоторым количеством соединительных клемм, идущих по бокам, либо металлическими ножками, либо (с некоторыми компонентами для поверхностного монтажа) металлическими контактами под ними. На схематических диаграммах микросхемы представлены в виде прямоугольников с выходящими линиями, обозначающими ножки микросхемы. На некоторых чертежах символ прямоугольника воспроизводит физическую компоновку упаковки, при этом ножки пронумерованы против часовой стрелки от контакта 1, слева от выемки наверху.Но чтобы уменьшить пересечение линий и общий коэффициент спагетти, некоторые схемы меняют местами ножки ИС и помещают их со всех сторон прямоугольника, помечая их номером контакта .

физически представляют собой отдельные компоненты, но функционально некоторые микросхемы содержат несколько независимых компонентов, размещенных в одном корпусе. В таких случаях микросхема может быть изображена либо физически, либо функционально, с использованием отдельных символов для функциональных компонентов, которые содержит микросхема , помеченных таким образом, чтобы было ясно, что они находятся на одной микросхеме.Например, микросхему 4093, которая содержит четыре независимых логических логических элемента NAND, можно нарисовать и пометить следующим образом:

(Схема от Nandhopper 1-Bit Noise Synth на Instructables, Кайл Макдональд)

Обратите внимание, что на функциональном чертеже отсутствуют подключения питания и заземления к микросхеме. Если принципиальная схема представляет микросхему, использующую ее функциональные компоненты , необходимо, чтобы не забыл подключить ее питание и землю , даже если на схеме они не показаны.Здесь, опять же, таблица данных – ваш лучший друг, и в целом микросхемы требуют еще большего изучения таблиц данных, чем дискретные компоненты, чтобы убедиться, что все эти идентично выглядящие ноги подключены правильно.

Вот и все!

– это просто карты, показывающие, как подключать дискретные компоненты. Самый простой способ превратить большинство схем в рабочую схему – использовать компоненты со стандартным расстоянием между выводами 0,1 дюйма и соединить их вместе на беспаечной макетной плате с помощью перемычек.Затем вы можете проверить соединения, а также отладить и изучить схему с помощью мультиметра, прежде чем рассматривать возможность пайки.

Рассматривая основные моменты:

Вы можете читать и успешно строить принципиальную схему, не разбираясь в схеме.

• Принципиальные схемы состоят из двух элементов: символов, обозначающих компоненты, и линий, обозначающих соединения.
• Если между компонентами проходит линия, это означает, что они связаны, точка, и больше ничего вам не говорит.
На схемах
• проводится различие между несвязанными путями, которые оказываются нарисованными линиями, пересекающими друг друга, и соединениями, в которых пересечение линий обозначает общее соединение.
На схемах
• используются специальные символы для обозначения различных типов питания и заземления.
• Каждый компонент схемы представлен символом и меткой.
• Каждый символ компонента имеет некоторое количество точек подключения. Они соответствуют выводам (или другим клеммам) физического компонента.
• Таблица данных компонента связывает его физические терминалы с их функциями, как указано его символом.
• На некоторых схемах ножки ИС меняются местами и помещаются со всех сторон прямоугольника, помечая их номерами контактов.
• Микросхема может быть изображена как физически, так и функционально, с использованием отдельных символов для функциональных компонентов, которые содержит микросхема.
• Если принципиальная схема представляет микросхему с ее функциональными компонентами, не забудьте подключить ее питание и заземление.

* Конечно, понимание схемы помогает, если вы хотите ее изменить или если в схеме есть ошибки, что не является необычным. Отредактированные источники, такие как MAKE, повышают ценность, создавая проекты перед их публикацией, обеспечивая правильность схем и другой документации.

Как читать схемы для начинающих

Создано: 17 июля 2017

В этой статье показано, как читать принципиальные схемы для начинающих в электронике. Научитесь читать электрические и электронные схемы или схемы.Чертеж электрической или электронной схемы известен как принципиальная схема, но также может называться схематической диаграммой или просто схемой.

Принципиальные схемы или принципиальные схемы состоят из символов, обозначающих физические компоненты, и линий, обозначающих провода или электрические проводники. Чтобы научиться читать принципиальную схему, необходимо узнать, как выглядит схематический символ компонента. Также необходимо понимать, как компоненты соединены между собой в цепи.

Как читать схемы для начинающих

Простая принципиальная схема для начинающих

Цепь аккумулятора и лампочки

Вероятно, самая простая схема, которую можно нарисовать, – это та, которую вы, возможно, видели в школьном уроке естествознания: батарея, подключенная к лампочке, как показано ниже.

Простая принципиальная схема для начинающих

Обозначения цепей и физические компоненты

Каждый электронный или электрический компонент представлен символом, как это видно на этой простой принципиальной схеме.Линии, используемые для соединения символов, представляют собой проводники или провода. Каждый символ представляет собой физический компонент, который может выглядеть следующим образом.

Схематические символы и физические компоненты батареи, лампочки и провода

Физическая схема

Физическая схема для приведенной выше принципиальной схемы может выглядеть примерно так, как на изображении ниже, хотя более практичная физическая схема будет иметь патрон лампочки и зажимы, которые подключаются к клеммам аккумулятора. Патрон лампочки будет иметь винтовые клеммы для подключения проводов и гнездо для ввинчивания лампочки.Зажимы аккумулятора позволят легко подключить провода между аккумулятором и патроном лампочки.

Физическая схема, построенная на основе схемы

Определение компонентов

Обычно фактический тип батареи и тип лампы указывается в списке компонентов, который прилагается к принципиальной схеме. Дополнительная информация о лампе и типе батареи также может быть включена в схему в виде текста. Например, батарея может быть указана как литиевая батарея 12,8 В 90 Ач или батарея 9 В PM9.Лампочка может быть указана как лампа накаливания 12 В 5 Вт или лампа накаливания 9 В 0,5 Вт.

Ссылки на компоненты

Компоненты в цепи всегда должны иметь ссылки, также называемые позиционными обозначениями, используемые для идентификации компонентов в цепи. Это позволяет легко ссылаться на компоненты в тексте или списке компонентов. Батарея может иметь обозначение “BAT”, а лампочка может иметь обозначение “L”.

Поскольку в цепи может быть более одной батареи или лампочки, позиционные обозначения обычно всегда заканчиваются цифрой, например.грамм. BAT1 и L1, как показано на схеме ниже. Тогда вторая лампочка в цепи будет иметь условное обозначение L2.

Условные обозначения на принципиальной схеме

Список компонентов теперь может ссылаться на эти компоненты с помощью позиционного обозначения.

Список компонентов

Принципиальные схемы или принципиальные схемы показывают электрические соединения проводов или проводников с использованием узла, как показано на изображении ниже.Узел – это просто закрашенный круг или точка. Когда три или более линий касаются друг друга или пересекают друг друга, и узел помещается на пересечении, это представляет линии или провода, которые электрически соединяются в этой точке.

Схема соединений и пересечение проводов

Если провода или линии пересекаются друг с другом и нет узла, как показано в нижней части изображения выше, провода не соединены электрически. В этом случае провода пересекаются друг с другом без соединения, как два изолированных провода, помещенных один поверх другого.

Пример параллельной цепи

В схеме ниже две лампочки подключены параллельно к источнику питания от батареи. Видно, что верхние клеммы двух лампочек соединены вместе и с положительной клеммой аккумулятора. Мы знаем это, потому что три терминала или точки соединения имеют узел в месте пересечения.

Нижние выводы лампочек соединены друг с другом и с отрицательной клеммой аккумулятора, потому что второй узел показывает эти соединения.

Параллельная цепь

В приведенной ниже последовательной схеме две лампочки соединены последовательно. В этой схеме нет необходимости в узлах, чтобы показать, как лампочки подключаются друг к другу и к батарее, потому что отдельные провода подключаются прямо друг к другу. Узлы размещаются только в том случае, если подключено три или более проводов.

Некоторые правила принципиальных схем

Ниже приведены общие правила принципиальной схемы.

• Провода или линии на принципиальных схемах обычно горизонтальные или вертикальные. В некоторых случаях может использоваться диагональная линия, расположенная под углом 45 градусов.
• Обозначения компонентов на принципиальной схеме обычно располагаются горизонтально или вертикально. В очень редких случаях компонент может быть установлен под углом 45 градусов, но только по очень уважительной причине.
Принципиальные схемы
• нарисованы максимально просто и аккуратно. Это означает, что физическая реализация схемы может отличаться от принципиальной, но электрически они идентичны.
• Линии, соединяющие компоненты, в большинстве случаев можно рассматривать как изолированные провода, причем только концы проводов являются неизолированными проводниками для электрического соединения.
• Когда линии пересекаются друг с другом на принципиальной схеме, их можно рассматривать как пересечение двух изолированных проводов, если нет узла, где провода пересекаются или пересекаются друг с другом.
• Три линии, пересекающиеся в точке с узлом на пересечении, означают, что три провода электрически соединены.Это соединение можно представить себе как три изолированных провода, оголенных в точке пересечения и спаянных вместе.
• Два провода, которые пересекаются друг с другом с узлом на пересечении точки пересечения, означают, что провода электрически соединены.

Книги, которые могут вас заинтересовать:

Электронные схемы и компоненты

Приступая к обучению чтению электронных схем, необходимо знать, как выглядят условные обозначения различных электронных компонентов.Курс электроники Start Electronics Now для начинающих состоит из серии учебных пособий для начинающих в области электроники. После курса объясняется, как читать основные электронные схемы при построении схем на электронной макетной плате. Курс включает в себя список основных электронных компонентов с их схематическими обозначениями, где новички могут узнать, как выглядят физические компоненты и их символы.

После введения, состоящего из четырех частей, первое руководство курса электроники показывает принципиальную схему простой цепи светодиода и резистора, а также способы ее сборки на макетной плате.

Основные компоненты для этого руководства включают светодиод, резистор и батарею, которые можно найти в справочнике компонентов для начинающих.

Лучший способ для начинающих продолжить обучение чтению принципиальных схем – это следовать курсу и строить схемы из каждого учебного пособия.

Понимание схем – Технические статьи

Если вы хотите лучше понять, как читать схемы, это полезное руководство даст вам фору.

Дизайн каждой новой электрической платы начинается с идеи. Затем эта идея определяется словами и диаграммами в спецификации. Любой может зайти так далеко, но следующий шаг требует фундаментального понимания принципиальных схем.

– это мост между концептуальным электрическим дизайном и физической реализацией печатной платы в сборе, или PCBA.

преследует две основные цели.Во-первых, они сообщают о замысле дизайна. Для специалиста в области электротехнического проектирования схемы должны четко передавать цель конструкции. И, во-вторых, они существуют, чтобы направлять и управлять разводкой печатной платы.

Чтобы хорошо начать разбираться в схемах, вы должны понимать некоторые основные вещи: символы компонентов, позиционные обозначения (REFDES), цепи и выходы.

Условные обозначения (REFDES)

Ссылочные обозначения – это уникальные идентификационные метки для каждого физического компонента, и они многое говорят о компонентах, к которым они относятся.

Правильное использование REFDES сообщает схемному считывателю тип компонента и количество символов на компонент. Хотя существуют стандартные символы, обозначающие различные типы электрических компонентов, которые мы обсудим далее, не все схемы соответствуют всем этим стандартам.

В случае, когда каждый пассивный компонент показан в виде общего блока с выводами, префиксы позиционного обозначения могут многое рассказать вам о типе компонента, который представляет собой символ. Условные обозначения также служат ссылкой на спецификацию материалов (BOM).В спецификации указан номер детали каждого компонента в вашей конструкции PCBA, и он указывает, в какие места должна быть установлена ​​эта деталь, с помощью REFDES.

Стандартный отраслевой формат для позиционных обозначений включает буквенный код, указывающий тип компонента, за которым следует уникальный номер.

Мы будем указывать REFDES для каждого компонента, как мы определяем их символы ниже.

Обозначения компонентов

Обозначения компонентов на схеме представляют физические компоненты, которые будут припаяны к печатной плате (PCB) в процессе сборки. Иногда они также могут представлять собой структуры печатной платы, такие как переходные отверстия или контрольные точки.

Обозначения компонентов часто представляют собой стандартную форму или рисунок, обозначающий тип электрических компонентов, хотя иногда они представляют собой не что иное, как прямоугольник со штырями. Резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, диоды и транзисторы имеют стандартные символы, которые мы кратко рассмотрим ниже.

Обозначения компонентов всегда имеют один или несколько контактов, к которым могут быть выполнены электрические соединения. Каждый вывод условного обозначения схемы имеет номер, соответствующий чертежу физического компонента. Один или несколько символов могут использоваться для обозначения одного электрического компонента. Компоненты с большим количеством контактов часто представлены несколькими схемными символами просто для удобства чтения схем.

В случае части, определяемой несколькими символами, каждый разделенный символ, который относится к одному и тому же физическому компоненту, имеет один и тот же позиционный обозначение.

Резистор

Резисторы – чрезвычайно распространенные электрические компоненты. В США они обычно отображаются в виде зигзагообразной линии, хотя в международном стандарте они отображаются как прямоугольник.

обозначены на схемах условным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «R».

Конденсатор

тоже очень распространены. Они показаны в виде двух линий, разделенных зазором, что свидетельствует об их фундаментальной конструкции из двух заряженных пластин, разделенных диэлектриком. Два символа первичного конденсатора неполяризованы и поляризованы.

Поляризованные конденсаторы обозначаются изогнутой линией (для обозначения отрицательной клеммы) и / или знаком плюс (для обозначения положительной клеммы).

обозначены на схемах условным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «C».

Индуктор

Катушки индуктивности, такие как резисторы и конденсаторы, являются основными пассивными компонентами, используемыми в электрических цепях. Индукторы показаны в виде серии кривых, представляющих их основную конструкцию. Индукторы проще всего сконструировать из обмотки проволоки вокруг некоторого материала сердечника.

обозначены на схемах условным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «L».

Диод

Диоды – это электрические компоненты, которые пропускают ток только в одном направлении. Существует множество типов диодов. Например, стабилитроны не пропускают обратный ток, пока обратное напряжение диода не достигнет определенного заданного уровня.

Светоизлучающий диод (LED) излучает свет, когда через него течет ток в прямом направлении. Диод Шоттки устроен так, что он работает так же, как простой диод, но переключается быстрее и имеет меньшее прямое падение напряжения.

Диоды обозначены на схемах позиционным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «D» или «Z» (для стабилитронов).«LED» иногда используют для светодиодов.

Транзистор

похожи на электрические переключатели, в которых напряжение смещения или ток в одной области включает ток, протекающий через основные клеммы.

Существует два основных типа транзисторов: транзисторы с биполярным переходом (BJT) и полевые транзисторы (FET).

Проще говоря, BJT – это устройства с управлением по току, в которых ток, протекающий через штырь базы или выходящий из нее, включает больший ток через штыри коллектора и эмиттера.

Также упрощенно, полевые транзисторы представляют собой устройства, управляемые напряжением, где напряжение на выводе затвора включает ток через выводы стока и истока. Для транзисторов используется множество чертежей, на которых указано различное количество деталей внутренних компонентов.

Транзисторы обозначены на схемах условным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «Q».«M» иногда используется для устройств MOSFET. «Т» иногда используется неправильно, и этого следует избегать.

Для получения более подробной информации о BJT, FET, IGBT и многом другом, ознакомьтесь с нашей статьей, посвященной схематическим обозначениям для транзисторов.

Переменные резисторы

Переменные резисторы, такие как потенциометры и реостаты, представляют собой резисторы, которые изменяют сопротивление в соответствии с настройками пользователя. Двухконтактные переменные резисторы показаны в виде резистора со стрелкой поперек него, а потенциометры (с тремя выводами) добавляют стрелку, указывающую сбоку от символа резистора.

Резисторы, зависящие от напряжения, или варисторы, похожи на переменный резистор, но с линией поперек него вместо стрелки.

Специальные резисторы на схемах чаще всего обозначаются условным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «R», хотя иногда используются «VR» (для переменных резисторов или потенциометров) или «RV» (для варисторов).

Интегральная схема

Интегральные схемы – это целые электрические схемы, созданные из полупроводникового материала в одном корпусе. Интегральные схемы – это процессоры, память, операционные усилители и регуляторы напряжения, которые выглядят как квадраты или прямоугольники, установленные на печатной плате.

Интегральные схемы показаны в виде коробки или набора коробок с маркированными контактами для питания, входов и выходов.

Интегральные схемы обозначаются на схемах условным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «U», а иногда и с букв «IC».

Кристалл / осциллятор / резонатор

Все три из них обеспечивают стабильную выходную частоту при включении в цепь. Кристаллы, генераторы и резонаторы – это не одно и то же, они имеют разные характеристики и требуют разных схем поддержки, но их основные цели схожи.

Кристаллы и генераторы обозначены на схемах условным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «Y».Иногда используется «X»; это письмо также является универсальным для компонентов, не относящихся к другой категории.

Цифровые логические ворота

Существует много цифровых логических вентилей – больше, чем можно подробно описать в этом обзоре. Полное объяснение цифровой логики и множества различных типов логических вентилей см. На странице учебника AAC о цифровых сигналах и вентилях.

продаются как интегральные схемы, поэтому на схемах они обозначены позиционным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «U» или иногда «IC», как и другие интегральные схемы.

Операционный усилитель

Операционные усилители и компараторы имеют множество полезных функций в схемах, и на схемах они показаны в виде боковых треугольников с входом (+) и (-), а иногда и с выводами питания и заземления.

Операционные усилители и компараторы обозначены на схемах позиционными обозначениями (REFDES), начинающимися с буквы «U» или иногда «IC», как и другие интегральные схемы.Кроме того, операционные усилители иногда используют REFDES, начинающиеся с «OP».

Разъем / Заголовок

Разъемы и заголовки – это места, где другие цепи или кабели подключаются к цепи, описанной схемой. Существует большое разнообразие типов и ориентаций соединителей, и они также представлены на схемах с помощью большого количества символов.

Иногда схематические символы представляют собой простые прямоугольники, а иногда схематические символы представляют собой рисунки, которые выглядят как физические соединители, которые они представляют.

Разъемы и заголовки чаще всего обозначаются на схемах условным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «J» или буквы «P».

Переключатель

обычно обозначаются схематическим символом, который представляет тип переключателя и количество полюсов / ходов и штырей.

обозначены на схемах условным обозначением (REFDES), начинающимся с букв «SW».

Аккумулятор

Батареи показаны схематическим обозначением, состоящим из длинной и короткой линий, которые вместе представляют один элемент батареи. На практике большинство схематических символов батареи изображаются как две ячейки, независимо от того, сколько ячеек фактически содержит батарея.

Батареи обозначены на схемах условным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «B».

Трансформатор

Трансформаторы обычно обозначаются схематическим обозначением, которое символически представляет принцип работы трансформатора. Это похоже на две параллельные катушки индуктивности, между которыми есть что-то среднее, обычно линия или две.

обозначены на схемах условным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «T».

Предохранитель / PTC

Предохранители или PTC ( p ositive t em temperature c oefficient device) – это устройства защиты цепей, которые «перегорают» (перегорают) или резко увеличивают сопротивление в случае протекания через них слишком большого тока.

обычно показаны на схемах с символом, который выглядит как боковая буква «S».

обозначены на схемах условным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «F».

PTC обычно отображаются в виде прямоугольника с линией, проходящей через него по диагонали; тот же символ используется для термисторов PTC.

PTC обозначены на схемах ссылочным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «R», «VR» или «PTC».

Некомпонентные символы

На схемах есть и другие символы, которые не представляют физические компоненты. Некоторые символы представляют собой физические структуры, которые должны быть встроены в саму печатную плату, например контрольные точки или монтажные отверстия.

Другие условные обозначения обозначают шины питания или заземления.

Еще другие условные обозначения используются для соединения между разными страницами схемы, с метками, указывающими, частью какой электрической сети они являются.

Некомпонентные символы часто не имеют позиционных обозначений. Некоторые из них будут иметь условные обозначения (REFDES), начинающиеся с букв «TP» (контрольные точки), «MH» (монтажные отверстия) или «X» (общий универсальный код для типов, не указанных в иных случаях).

Для получения более подробной информации о некоторых символах, обсуждаемых в этой статье, ознакомьтесь с трактовкой Робертом Кеймом схематических символов для пассивных компонентов.

Сети

На языке схем и печатных плат цепи – это электрические соединения, проводимые печатной платой.Цепи выглядят как линии, соединяющие выводы символа компонента с другими выводами или цепями.

При рисовании схем рекомендуется маркировать важные цепи, чтобы их можно было четко идентифицировать при размещении на печатной плате. Если две цепи не нарисованы как соединенные, но имеют одинаковую метку, они будут рассматриваться как физически соединенные программным обеспечением захвата схемы, так что при экспорте проекта в инструмент компоновки печатной платы они будут одной и той же цепью.

Рекомендуется использовать специальные символы для отображения сетевых подключений к другим страницам или частям той же страницы, когда они не отображаются как подключенные.Это внутристраничные (внутри страницы) или межстраничные (между страницами) символы соединения.

Для удобства чтения хорошие схемы избегают перекрытия цепей везде, где это возможно, но это не всегда возможно. Когда две цепи соединяются, большинство инструментов для рисования схем добавляют точку или круг соединения. Отсутствие точки соединения означает, что две цепи не соединены, а просто проходят друг над другом. Более продвинутые инструменты схематического рисования показывают перемычку, чтобы было еще более ясно, что две цепи не связаны.

Важные выходные данные: список цепей и спецификация

Список соединений

Самый важный вывод схемы – список соединений. Этот файл или набор файлов является основным входом для программного обеспечения компоновки печатной платы, и он используется разработчиками компоновки для управления размещением и разводкой всех схем на плате.

различаются, но обычно они определяют в довольно простой форме каждый компонент или символ в схеме и каждое соединение (сеть) между ними.Если вы назвали свои цепи в схеме, эти имена цепей появятся в списке соединений как точки соединения между частями. Если вы не назвали цепь, средство вывода списка цепей сгенерирует для нее имя.

Обычно список соединений будет содержать несколько таблиц: в одной перечислены части и их имена, в другой перечислены имена цепей и их соединения и т. Д. Списки соединений также могут использоваться для включения дополнительной информации, необходимой для моделирования цепей SPICE. См. Здесь несколько простых примеров вывода списка соединений.

Спецификация (Спецификация)

Другой важный вывод схемы – это спецификация или спецификация. Результатом спецификации является электронная таблица или база данных, которая сопоставляет все REFDES в схеме с физическим компонентом и номером детали.

Существует множество форматов вывода спецификации, в зависимости от сложности вашей схемы и базы данных деталей, а также от того, какой тип вывода вам нужен. В самом простом случае у вас может быть список условных обозначений, на каждом из которых указан номер детали производителя.

Более сложные спецификации будут включать внутренние номера деталей вашей компании, количество деталей, используемых в нескольких местах, несколько номеров деталей поставщиков, которые могут использоваться для данной детали, и т. Д. Спецификация содержит информацию, необходимую для создания схемы и ее фактического построения. в сборку.

Схемы – это гораздо больше, чем просто эти ключевые вещи.Целые отрасли и карьеры строятся вокруг схематического проектирования и сборки печатных плат. Но понимание этих пяти вещей поможет вам лучше понять самые важные основы построения схем.

Вы просматриваете схему и нуждаетесь в помощи по чему-то, не описанному в этой статье? Расскажите нам об этом в комментариях, и мы можем составить статью, чтобы помочь!