ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА

   Одним из обязательных умений радиолюбителя, как впрочем и любого человека, непосредственно связанного с ремонтом или обслуживанием электрической и электронной техники, является умение читать принципиальные электрические схемы. Что же такое принципиальная схема? 

   Это схема, в которой каждая деталь обозначается графически, и после изучения которой, нам становится ясно, каким образом они все соединяются между собой. Принципиальные схемы являются важнейшими из схем, так как они позволяют понять, как функционирует устройство в целом. Вы не найдете на принципиальных схемах изображения самого устройства, с клеммами или выводами, к которым паяются или зажимаются под винтовое соединение провода, для этого служат монтажные схемы. На рисунке ниже изображена монтажная схема подключения электросчетчика:

   Как нам известно, из школьного курса физики, соединение на схеме, в месте пересечения проводов обозначается жирной точкой.

   Такое же пересечение проводов без точки означает, что соединения в данном месте нет. Есть ряд правил, по которым составляются принципиальные схемы, например входные части в устройстве, принято располагать в левой части схемы, а выходные в правой части. Это можно видеть на примере простейшего усилителя на одном транзисторе, части входных цепей у нас выделены красным, а выходных зеленым:

   Таким обозначением, как на рисунке ниже обозначается, любой источник питания постоянного тока. Это может быть как батарейки, так и сетевой блок питания. Длинной чертой обозначается при этом положительный полюс источника питания или плюс, а короткой отрицательный полюс или минус. 

   Такое обозначение на схемах обозначает батарею из нескольких соединенных последовательно гальванических элементов (батареек).

   На следующем рисунке мы можем видеть обозначение, которое может, в зависимости от того, в какой схеме используется, означать как кнопку с фиксацией или без фиксации, однополосный тумблер, или клавишный выключатель, так и контакт какого либо устройства, например реле.

   Контакты реле могут быть, как свободно замкнутыми, так и свободно разомкнутыми. Поясню, что свободно разомкнутые контакты, это контакты которые находятся в разомкнутом состоянии при отсутствии напряжения на катушке реле. На рисунке ниже приведены примеры свободно разомкнутого и свободно замкнутого контактов:  

   Следующее обозначение обозначает спаренные контакты, которые механически соединены между собой и включаются или отключаются одновременно. Это могут быть, как контакты реле, так и контакты переключателя или рубильника: 

   Как всем известно, у диода два вывода, катод и анод, обозначение диода можно видеть на рисунке ниже. Вершина треугольника, направленная к черточке, показывает своим направлением прямое включение диода, когда он проводит ток, от анода к катоду, от плюса к минусу. 

   В биполярных транзисторах, которые, как всем известно, имеют три вывода базу, эмиттер, коллектор, выводом со стрелкой обозначают эмиттер, основание транзистора является базой, а оставшийся вывод, обозначающийся просто черточкой будет коллектором. 

   Причем с помощью стрелки обозначающей эмиттер и указывающей внутрь, либо наружу транзистора, обозначают структуру транзистора. Эта стрелка символизирует собой (также, как и в диоде) p-n переход, и направлена также от плюса к минусу или от положительного электрода к отрицательному. 

   Транзистор у нас представляет собой, условно говоря, два диода соединенных между собой либо катодами, либо анодами. Соответственно, если базовый электрод у нас отрицательный, то это будет транзистор p-n-p структуры, а если положительный, то n-p-n структуры.

   В тиристорах есть три электрода, это уже знакомые нам по диоду и имеющие такое же обозначение катод и анод, плюс управляющий электрод. Его обозначение можно увидеть на рисунке ниже:

   Конденсаторы у нас обозначаются на схемах двумя параллельными полосками, которые подразумевают собой 2 обкладки конденсатора. 

   У полярного электролитического конденсатора в обозначении добавлен знак плюс, указывающий на положительный электрод конденсатора, который нужно подключать строго в соответствии со схемой. 

   Переменные и подстроечные конденсаторы обозначаются как и обычные конденсаторы, но имеют в своем обозначении косую черту, в знак того, что они могут изменять свою емкость. Если эта черта заканчивается стрелкой, то это конденсатор переменой емкости рассчитанный при работе на многократное изменение положения обкладок или говоря другими словами на частое изменение емкости. Если же косая черта заканчивается поперечной черточкой, то это подстроечный конденсатор, такой конденсатор обычно регулируют только один раз, при сборке устройства.

   На рисунке выше мы можем видеть изображение на схемах постоянных резисторов. Они имеют постоянное сопротивление, и два вывода. Переменные имеют три вывода и позволяют регулировать сопротивление, между центральным и крайними выводами, от нуля до номинального сопротивления резистора.

   Светодиоды обозначаются как диод (иногда в круге, иногда без него) с двумя стрелками, направленными от диода. Иногда диод обводят кружочком.

   На рисунке ниже изображено обозначение трансформатора, в данном случае трансформатор взят с несколькими вторичными обмотками:

   Дроссель (катушка с сердечником), как он изображается на схемах, на рисунке ниже под цифрой два, изображение катушки под цифрой один:

   И катушка с подстраиваемым сердечником изображена на рисунке три. Изображение разъемов, применяемое в электротехнике можно видеть на рисунке ниже, в данном случае изображена колодка разъемов, или говоря другими словами, несколько штук спаренных между собой.

   На следующей принципиальной схеме изображено реле:

   Показана катушка реле (слева) и две группы контактов, которые могут работать как на замыкание, так и на размыкание. Далее изображен диодный мост так, как он обозначается на схемах, причем в ходу оба изображения одного и того же моста.

   Здесь изображено обозначение на схемах динамической головки, или говоря по другому — обычного динамика:

   А тут мы можем видеть общее обозначение микрофона:

   Уверен, теперь вы без труда сможете самостоятельно расшифровать принципиальную электрическую схему любого устройства — телевизора, холодильника, ресивера и так далее. А чтоб закрепить пройденный материал, попробуйте расшифровать схему кота 🙂

   Конечно это лишь небольшая, хоть и основная часть условных обозначений элементов на схемах, но этого для начала вам вполне хватит. Урок подготовил — AKV.

   Форум по радиоэлектронике для начинающих

   Форум по обсуждению материала ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА

Как научиться читать электрические (принципиальные) схемы начинающему

Рубрика: Статьи обо всем Опубликовано 28.01.2020   ·   Комментарии: 0   ·   На чтение: 10 мин   ·   Просмотры:

Post Views: 3 824

Принципиальные схемы — это основа радиолюбительства и электроники. Схемы помогают собирать устройства и разбираться в работе радиодеталей. Без них была бы полная неразбериха, если бы детали рисовали на схемах так, как они выглядят на самом деле.

Особенности чтения схем

В принципиальных схемах проводники (или дорожки) обозначаются линиями.

Так обозначаются проводники, которые пересекаются, но они не имеют общего соединения и электрически друг с другом не связаны.

А вот так они выглядят, если между ними есть соединение. Черная точка — это узел в схеме. Узел — это соединение нескольких проводников или деталей вместе. Они электрически друг с другом связаны.

Общая точка

Часто у начинающих радиолюбителей возникает вопрос — что это за символ на схеме?

Это общая точка (GND, земля). Раньше ее называли общим проводом. Так обозначается единый провод питания. Обычно это минус питания. Раньше на схемах могли сделать общим проводом и плюс питания. В данном случае схема без общей точки выглядела бы вот так:

Общая точка с однополярным питанием визуально лучше и компактнее выглядит, чем если просто сделать единую линию между ними.

Еще общей точкой ее называют потому, что относительно нее можно измерять любые остальные точки на схемах. Например, ставите щуп мультиметра на общую точку, а вторым щупом можете проверить любую часть цепи на схеме.

Почему она может называться землей (GND)? Раньше в качестве общего провода могло использоваться шасси корпуса прибора. Из-за этого возникла путаница между заземлением и землей. Оно интерпретируется в контексте схемы. Та схема, что была разобрана выше — общая точка (земля) это просто минус питания. Другое дело это двуполярные источники тока и заземление.

Двуполярное питание и общая точка

В двуполярном питании общая точка — это средний контакт между плюсом и минусом.

Заземление

Примером заземления может послужить фильтр в компьютерных блоках питания.

С конденсаторного фильтра помехи идут на корпус блока питания. Это и есть заземление. А с блока питания они должны уходить в розетку, если у вас есть заземление, иначе сам корпус блока питания может быть под напряжением. Токи там не большие, они не опасны для жизни. Это делается с целью уменьшения импульсных помех в блоке питания и безопасности.

Иногда в блоках питания вместо корпуса помехи с конденсатора идут на общую точку. Это все зависит от конструкции и схемотехники. В этом случае помех будет больше, чем с заземлением.

А вообще, на схемах есть разные заземления. Например, в цифровой технике разделяют аналоговую землю и цифровую. чтобы не нарушать режимы работы схемы. Импульсные помехи могут повлиять на аналоговую часть схемы.

Номиналы радиодеталей

Вообще, в этом плане есть разногласия. Согласно ГОСТУ на текущий момент, номиналы деталей на принципиальных схемах не указывается. Это сделано ради того, чтобы не нагромождать схему информацией.

К принципиальной схеме прилагается список деталей, монтажная и структурные схемы, а также печатная плата.

Есть еще один общепринятый стандарт. На схемах указываются номиналы некоторых деталей и их рабочие напряжения.

Например, на этой схеме есть два резистора.
По умолчанию сопротивление без приставки пишется только числом. У R2 сопротивление равно 220 Ом. А у R3 после числа есть буква. Сопротивление этого резистора читается как 2,2 кОм (2 200 Ом).

Рассмотрим на схеме два конденсатора.

В данном случае C5 это неполярный конденсатор с емкостью 0,01 мкФ. Микрофарады могут обозначаться как мкФ, так и uF. А конденсатор С6 полярный и электролитический. На это указывает знак плюс возле УГО. Емкость С6 равна 470 мкФ. Номинальное рабочее напряжение указывается в вольтах. Здесь для С6 это 16 В.

Нанофарады обозначаются как nF.

Если на схеме нет приставки микрофарад (мкФ, uF), или нанофарад (нФ, nF) то емкость этого конденсатора измеряется в пикофарадах (пФ, pF). Такое условие не общепринятое, поэтому тщательно изучите схему, которую вы собираетесь читать или собирать. В фарадах (F) емкостей мало, поэтому используются мкФ, нФ и пФ.

Что такое даташит и для чего он нужен

Даташит (Datasheet) — это техническая спецификация, в которой указывается полная информация о радиодетали. Вся техническая информация, основная схема включения, параметры и типы корпусов указываются именно в этом документе.

Даташиты бывают на разных языках, в основном на английском. Есть и переведенные варианты.

Документация на микросхему NE555. Нарисован корпус и внешний вид детали.

Здесь подробно описывается микросхема, ее параметры и условия работы.

Такая документация есть на любую деталь. Это очень удобно и информативно, особенно при поиске аналогов. А помощью интернета поиск аналога деталей или схемы стал еще проще.

Еще даташит позволяет опознать неизвестную деталь или микросхему. Достаточно написать ее название в поисковике, добавить слово даташит, и в результатах поиска будет вся документация.

Как научиться читать принципиальные схемы

На самом деле есть только несколько способов. Это теория и практика. Если вы выучите обозначение радиодеталей, это еще не значит, что вы выучили схемотехнику. Это все равно, что выучить азбуку, но без грамматики и практики вы не выучите язык.

Теория — это схемотехника, книги, описание принципа работы схемы. Практика — это сборка устройств, ремонт и пайка.

Например простая схема усилителя на одном транзисторе.

Вход X1 плюс (левый или правый канал), X2 минус. Звуковой сигнал поступает на электролитический конденсатор C1. Он защищает транзистор VT1 от замыкания, поскольку транзистор VT1 постоянно открыт при помощи делителя напряжения на R1 и R2. Делитель напряжения устанавливает рабочую точку на базе транзистора VT1, и транзистор не искажает входной сигнал. Резистор R3 и конденсатор C2, которые подключены к эмиттеру транзистора VT1, выполняют функцию термостабилизации рабочей точки при повышении температуры транзистора. Электролитический конденсатор C3 накапливает и фильтрует питающее напряжение. Динамическая головка BF1 служит выходом звукового сигнала.

Можно ли это понять, только выучив обозначения радиодеталей без схемотехники и теории? Навряд-ли.

Еще сложнее дело обстоит с цифровой техникой.

Что это за микроконтроллер, какие он функции выполняет, какая прошивка и какие фьюзы в нем установлены? А вторая микросхема, какой это усилитель? Без даташитов и описания к схеме не получится понять ее работу.
Изучайте схемотехнику, теорию и практику. Просто выучив название деталей не получится разобраться в схемотехнике. Обозначение радиодеталей выучиться само по себе по мере практики и накопления знаний. Еще все зависит от выбранной отрасли. У связистов одна схемотехника, у ремонтников мобильной техники другая. А те, кто занимается звуком, не очень поймут электриков. Как и наоборот. Чтобы понять другую отрасль, ее схемотехнику и принципы работы нужно в нее погрузиться.

Принципиальные схемы это своего рода язык, у которого есть разные диалекты.

Поэтому, не следует строить иллюзии. Изучайте схемотехнику и собирайте схемы.

Принципиальные схемы помогают собирать устройства, и при изучении теории, понимать работу устройства. Без знаний и опыта, схема это просто схема.

Обозначения радиодеталей на принципиальных схемах

УГО — это условно графическое изображения радиодетали на схеме. Некоторые УГО различаются друг от друга.

Например, в США обозначение резисторов отличается от СНГ и Европы.

Из-за этого меняется восприятие схемы.

Однако внешне и по обозначениям они похожи. Или например, транзисторы. Где-то они чертятся с кругами, а где-то без. Могут различаться размеры и угол стрелок. В таблице представлены УГО отечественных радиодеталей.

Биполярный p-n-p транзистор

Однопереходный транзистор с n базой

Однопереходный транзистор с p базой

Обмотка реле

Заземление

Диод

Диодный мост

Диод Шотки

Двуханодный стабилитрон

Двунаправленный стабилитрон

Обращенный диод

Стабилитрон

Туннельный диод

Варикап

Катушка индуктивности

Катушка индуктивности с подстраиваемым сердечником

Катушка индуктивности с сердечником

Обмотка

Регулируемый сердечник

Опорный конденсатор

Переменный конденсатор

Подстроечный конденсатор

Двухпозиционный переключатель

Герконовый переключатель

Размыкающий переключатель

Замыкающий переключатель

Полевой транзистор с каналом n типа

Полевой транзистор с каналом p типа

Быстродействующий плавкий предохранитель

Инерционно-плавкий предохранитель

Плавкий предохранитель

Пробивной предохранитель

Термическая катушка

Тугоплавкий предохранитель

Выключатель-предохранитель

Разрядник

Разрядник двухэлектродный

Разрядник электрохимический

Разрядник ионный

Разрядник роговой

Разрядник шаровой

Разрядник симметричный

Разрядник трехэлектродный

Разрядник трубчатый

Разрядник угольный

Разрядник вакуумный

Разрядник вентильный

Гнездо телефонное

Разъем

Разъем

Подстроечный резистор

Резистор 0,125 Вт

Резистор 0,25 Вт

Резистор 0,5 Вт

Резистор 1 Вт

Резистор 2 Вт

Резистор 5 Вт

Динистор проводящий в обратном направлении

Динистор запираемый в обратном направлении

Диодный симметричный тиристор

Тетродный тиристор

Тиристор с управлением по катоду

Тиристор с управлением по аноду

Тиристор с управлением по катоду

Тиристор триодный симметричный

Запираемый тиристор с управлением по аноду

Запираемый тиристор с управлением по катоду

Диодная оптопара

Фотодиод

Фототиристор

Фототранзистор

Резистивная оптопара

Светодиод

Тиристорная оптопара

Это далеко не все детали. И зубрить их особого смысла нет. Такие таблицы пригодятся в виде справочника. Можно опознать что за деталь представлена на схеме во время ее изучения или сборки устройства.

Какими буквами обозначаются радиодетали на схемах

Буквенное обозначение на схеме	Радиодеталь
R	Резисторы (переменный, подстроечный и постоянный)
VD	Диоды (стабилитрон, мост, варикап и т.д.)
C	Конденсаторы (неполярный, электролитический, переменный и т.д.)
L	Катушки и дроссели
SA	Переключатели
FU	Предохранители
FV	Разрядники
X	Разъемы
K	Реле
VS	Тиристоры (тетродные, динисторы, фототиристоры и т.п.)
VT	Транзисторы (биполярные, полевые)
HL	Светодиоды
U	Оптопары

Post Views: 3 824

Электрические схемы принципиальные | Полезные схемы | Микросхема

Электрические схемы

Раздел по традиции посвящён всем тем принципиальным электрическим схемам и конструкциям устройств, которые не подходят по назначению ни в один другой. Думаю, он будет самый объёмный. Радиолюбительское творчество и конструирование не ограничивается только связью, усилителями, охранными устройствами. В нём есть место различным полезным и интересным приборам, аппаратам и их электрическим схемам, которые можно перечислять до бесконечности. Назовём лишь некоторые для осведомления и введения в раздел полезных принципиальных схем.

Взять, хотя бы, те же блоки питания (основные источники тока и напряжения) и стабилизаторы напряжения (вспомогательные устройства). Без них вообще немыслимы радиолюбительство, радиотехника. Почему? Всё просто. Любые электрические схемы требуют подпитки, т.к. подчиняются фундаментальным физическим законам сохранения, поэтому наличие этих приборов является неотъемлемым компонентом радиолюбительского конструирования. Мы ведь кушаем, вот и все электрические схемы хотят “кушать”! Конструкций источников питания тоже существует великое множество. Здесь есть из чего выбрать. У нас приведено несколько принципиальных схем с разными значениями выходного напряжения и силы тока. Преобразователь напряжения тоже полезное устройство. Широко применяется в системах автономного питания или в ИБП. Например, если у Вас есть ПК, то, возможно, есть и источник бесперебойного питания. Вот в нём и стоит преобразователь напряжения с 12…14 В до 220 В. Правда, его электрическая схема будет посложнее, чем представленные на сайте. Современные стационарные системы охраны все оснащены преобразователями. Применение таким устройствам можно найти самое разное. Как говорится, “голь на выдумки хитра”. Так что несколькими схемами преобразователей напряжения мы Вас порадуем.

Что есть электрическая схема?

Что касается такого понятия как электрическая схема, всем, думаем, известно, что это графическое изображение (чертеж) в виде общепринятых условных обозначений входящих в неё электронных компонентов, действующих при помощи электрической энергии, и их взаимосвязи. Электрические схемы входят в комплект конструкторской документации и регламентируются стандартами ЕСКД. Правила выполнения всех типов электрических схем установлены ГОСТ 2.702-75, при выполнении принципиальных схем цифровой вычислительной техники руководствуются ГОСТ 2.708-81. В зарубежных странах на принципиальные электрические схемы приняты стандарты IEC, DIN и ANSI и другие национальные стандарты, но на практике у производителей очень часто используются корпоративные стандарты, однако этот чертёж не учитывает габаритных размеров и расположения деталей устройства.

В настоящее время ведущей отраслью радиотехники и электроники стала микроэлектроника. В связи с этим популярными стали чертежи, показывающие расположение компонентов изображённого объекта, а именно, микрокристалла интегральных микросхем. Это так называемые топологические электрические схемы.

Для начала, пожалуй, хватит. Да и не перечислить всего. Напомню, что если у Вас есть электрическая схема какого-то интересного устройства, регистрируйтесь и публикуйте. Раздел будет развиваться с Вашей помощью, уважаемые радиолюбители. Если хотите посоветоваться, задать вопрос по той или иной конструкции, обсудить или поделиться опытом, пишите в комментариях. Всем радиолюбителям будет интересно узнать что-то новое, поучиться на радиотехническом опыте. Учиться никогда не поздно!

---

Ниже приведены ссылки на различные радиолюбительские электрические схемы устройств. В массе своей они содержат полное описание схемы, входящих радиодеталей, различных настроек и замеров основных параметров (например, силы тока и напряжения) на разных участках цепи и между элементами. Для некоторых представлено только краткое описание, содержащее ссылку на скачивание всего документа в одном архиве, где, в свою очередь, содержится уже полное описание конструкции, печатной платы и электрической схемы. Архивы имеют расширение *.rar и доступны для скачивания. Примечание: эта мера введена из-за того, что многие запакованные материалы являются целыми пособиями. Подразумевается, что Вам будет удобнее скачать на жесткий диск и просматривать уже локально, нежели листать страницу за страницей онлайн.

---

Принципиальные схемы электрических передач постоянного и переменно-постоянного тока

Передача постоянного тока. Электрическая передача постоянного тока получила наиболее широкое применение на тепловозах. В качестве примера на рис. 1.8 представлена принципиальная схема электрической передачи тепловоза 2ТЭ10М. Тяговый генератор Г

Рис 1.8. Принципиальная схема электрической передачи постоянного тока: 1-6- тяговые электродвигатели; Г — тяговый генератор; РБІ-РБЗ-реле боксования; ПР — реверсор; OB обмотки возбуждения тяговых двигателей. ОД — обмотки добавочных полюсов; ВШІ, ВШ2 — групповые контакторы ослаблення возбуждения; СИП, СШ2-резисторы; ПІ -116 контакторы поездные; РІП, РП2- реле перехода; РПЗ- реле ограничения максимальной скорости; ß -возбудитель; СИВ — синхронный подвозбуяитель; TP — трансформатор распределительный; ЬТ — блок тахометричеекий; AB — амнлистат; ИД индуктивный датчик; ТИН — трансформатор постоянного напряжения; T1ITI- 77/74 трансформаторы постоянного тока; СУ- узел селективный; CT — трансформатор стабилизирующий; ВВІ, ЄВ2 выпрямители; ОС. ОУ, ОЗ. OP ■ обмогки управления ачплистата; I1BI. ПВ2, IIFS3- выпрямительные блоки уравнительных соединений; БДС — блок сравнения; ОВГ -обмотка возбуждения тягового генератора; HB. РН — обмотка возбудителя независимого возбуждения и размагничивающая. УЙМ — узел выделения максимальноготока (ВЗ—В6)

постоянного тока питает тягоаые электродвигатели 1-6, соединенные параллельно. Генератор Г имеет независимое возбуждение, а электродвигатели — последовательное. К генератору тяговые электродвигатели подключаются электропневматическими (поездными) контакторами П1 — П6.

Для расширения диапазона использования полной мощности тягового генератора применяются две ступени ослабления возбуждения электродвигателей. Для этого включают резисторы СШ1, СШ2 параллельно обмоткам возбуждения ОВ электродвигателей с помощью групповых контакторов ВШ1, ВШ2. Направление движения тепловоза изменяется реверсором ПР, который изменяет направление тока в обмотках возбуждения ОВ.

Независимая обмотка возбуждения генератора Г получает питание от возбудителя постоянного тока В, имеющего две обмотки возбуждения: независимую НВ и размагничивающую РВ. Обмотка НВ получает питание от амплистата возбуждения АВ (магнитного усилителя с внутренней обратной связью), а обмотка РВ от вспомогательного генератора ВГ. В амплистате происходит суммирование и усиление сигналов задания по частоте враа1.ения вала дизеля и обратной связи по току и напряжению генератора Г. Амплистат имеет четыре обмотки управления: задающую 03, регулировочную ОР, управления ОУ и стабилизирующую ОС.

Комплексное противобоксовочное устройство тепловоза обеспечивает обнаружение боксования и его прекращение с небольшими потерями силы тяги, а также создание динамических жестких характеристик тягового генератора. Система уравнительных соединений двигателей предназначена для улучшения противобоксовочных свойств тепловоза. При жестких динамических характеристиках уравнительные соединения обеспечивают более эффективное восстановление нормального режима работы электродвигателей боксую-щих колесных пар.

Размагничивающая обмотка РВ обеспечивает возбуждение В при повреждении элементов автоматической системы регулирования напряжения генератора Г и размагничивание возбудителя, а следовательно, и ограничение тока генератора при трогании с места. Размагничивание В вызвано тем, что амплистат имеет большой ток холостого хода.

Передача переменно-постоянного тока. Такая электрическая передача применена на тепловозе 2ТЭ116 (рис. 1.9). Переменное напряжение тягового синхронного генератора СГ подается к выпрямительной установке ВУ и после выпрямления подводится к шести тяговым электродвигателям. Двигатели, соединенные параллельно, подключаются к тяговому генератору с помощью электропневматических контакторов Л1 — П6. Генератор СГ также обеспечивает питание переменным током асинхронные электродвигатели вентиляторов охлаждения различного назначения.

Рис. 1.9. Принципиальная схема электрической передачи переменно-постоянного тока

Сила тяги и скорость тепловоза зависят от тока и напряжения тягового генератора. Их соотношения определены внешней характеристикой генератора. Для расширения диапазона скоростей тепловоза, при которых используется полная мощность дизеля, предусмотрены две ступени ослабления возбуждения тяговых электродвигателей: первая ступень 0/71 -60 % и вторая ОП2- 37 %. Ослабление возбуждения осуществляется подключением резисторов CUII — СШ6 параллельно обмоткам возбуждения двигателей с помощью групповых контакторов Bült и BI1I2. Переход на Olli и OIJ2 и обратно происходит автоматически с помощью реле перехода РІП и РП2. Изменение направления движения тепловоза достигается изменением направления тока в обмотках возбуждения тяговых электродвигателей с помощью реверсора ПР.

Обмотка возбуждения тягового синхронного генератора питается от однофазного синхронного возбудителя СВ, через управляемый выпрямитель (усилитель) УВВ. Выходное напряжение УВВ регулируется изменением момента открытия управляемых вентилей (тиристоров), установленных в двух плечах моста

Регулированием тока возбуждения тягового генератора СГ создается требуемая внешняя характеристика (см. рис. 1.3.). Система автоматического регулирования напряжения синхронного тягового генератора СГ построена но принципу замкнутого регулирования напряжения Ur, тока 1, и мощности Р,. Сигналы обратнойсвязи по току и напряжению генератора СГ, получаемые от трансформаторов постоянного тока 7″/777 — ТПТ4 и напряжения ТПН, поступают в узел преобразования и сравнения сигналов, именуемый селективным СУ. В узле СУ по сигналам С/, и 1г формируется сигнал по мощности генератора и каждый из них сравнивается с сигналом задания (уставки).

Полученный сигнал рассогласования через блок управления возбуждением БУВ управляет открытием тиристоров управляемого выпрямителя УВВ, устанавливая ток возбуждения СГ, необходимый для поддержания заданного значения одной из величин 1Г, 11г или Рт. Для получения задания по 1Л, 1г, Р, в узле СУ используют два вида сигналов: по частоте вращения и отклонению мощности дизеля. Первый поступает от тахометрического блока задания БЗВ, а второй — от индуктивного датчика ИД. Система регулирования обеспечивает полное использование свободной мощности дизеля при всех возможных колебаниях.

Для компенсации падения напряжения в цепи обмотки возбуждения СБ при возрастании тока возбуждения СГ применен узел коррекции, состоящий из трансформатора ТК и выпрямительного моста. При повреждении элементов системы автоматического регулирования возбуждения СГ предусмотрен аварийный режим, при котором переключателем шунтируются тиристоры УВВ и он работает как обычный неуправляемый выпрямительный мост; регулирование производится вручную машинистом.

Электрическое оборудование имеет следующие защиты: выпрямительной установки ВУ от токов внешних (в цепи выпрямленного тока) и внутренних (в цепи выпрямительной установки) коротких замыканий, выпрямительной установки и тяговых электродвигателей при выходе из строя электродвигателей вентиляторов, электрооборудования при пробое силовой цепи на корпус, тяговых электродвигателей при боксовании колесных пар и от перегруза при выходе из строя одного из них.

Глава 2

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНАХ

⇐ | Принципы регулирования напряжения тяговых генераторов и управления тяговыми электродвигателями | | Рудая К. И., Логинова Е. Ю. Тепловозы. Электрическое оборудование и схемы. Устройство и ремонт | | Назначение и расположение электрического оборудования на тепловозах | ⇒

Принципиальные схемы РЗА: Схема защиты присоединения

Принципиальная схема РЗА присоединения

Вот мы и подошли к той схеме, которую обычно и считают стандартной релейной принципиалкой — схеме защит и автоматики присоединения.

В качестве присоединения может быть линия, двигатель, трансформатор и т.д. Шины и ошиновки тоже будем считать присоединениями, хотя это не совсем так.

 Данные схемы, в отличии от первой и второй, содержат в основном вторичные элементы — реле, переключатели, терминалы защит и прочее. От первичной схемы здесь остается только Поясняющая схема, которая получается вырезанием части из Схемы размещения защит.

Схема РЗА присоединения нужна для отображения подробных алгоритмов, по которым работает это присоединение, и связей между вторичными элементами. По данной схеме впоследствии разрабатываются монтажные схемы шкафа или релейного отсека. С ней же работают наладчики, когда все смонтировано на объекте.

Важно помнить, что на схеме РЗА указываются все элементы присоединения, а не только те, что установлены в шкафах релейной защиты. Если мы рассматриваем Схему релейной защиты и автоматики силового трансформатора, то помимо элементов шкафа защит трансформатора на схеме будут указаны трансформаторы тока, автоматы питания в шкафу ШРОТ, контакты из внешних схем (например, из схемы газового реле) и т.д.

Сегодня в проектах обычно выполняют не просто принципиальную, а принципиально-монтажную схему РЗА. Это означает, что на схеме показывают клеммы и промежуточные клеммные шкафы. Такая схема гораздо более наглядная и удобная при последующей работе потому, что, почти во всех случаях, позволяет не смотреть в монтажные схемы шкафов (если не требуется информация о подключенных кабелях)

В общем случае современная принципиальная схема релейной защиты и автоматики содержит 10 разделов. Советую изучить это деление потому, что проще последовательно рассматривать небольшие функциональные участки схемы, чем пытаться разобраться со всем сразу. Для этого посмотрите видео

На самом деле про эти принципиальные схемы можно рассказывать очень много и обещаю, что в будущем Курсе «Как работать с принципиальными схемами РЗА?» мы уделим им наибольшее внимание

Принципиальные схемы вторичных цепей | Электромонтер по монтажу вторичных цепей

Страница 12 из 45

Основное назначение принципиальных схем — это наиболее просто показать принцип действия и назначение тех устройств, которые изображаются этими схемами. Применяют два способа составления принципиальных схем.
По первому способу (рис. 51, а) все элементы каждого аппарата или прибора изображают в одном месте и для наглядности очерчивают рамкой.

Рис. 51. Принципиальная схема токовой защиты отходящей линии
Приборы и аппараты размещают на схеме так, чтобы соединительные линии между ними были возможно короче, что облегчает чтение схем.
Существует несколько названий этого вида схем: полные, свернутые или совмещенные (совмещенные принципиальные).
По второму способу (рис. 51,6) схему выполняют отдельными цепями, при этом каждый аппарат изображают не в виде одного общего полного символа, а расчлененным на составные элементы, помещающиеся в тех цепях, к которым они относятся по последовательности работы схемы. Этот вид схем наиболее распространенный и называется развернутыми принципиальными схемами. В них цепи чаще всего изображают последовательно сверху вниз, реже — слева направо. Каждая цепь начинается у одного полюса источника питания и заканчивается у другого. Полюсы (фазы) питания показывают сплошными линиями (вертикальными или горизонтальными), между которыми и располагают цепи в последовательности работы схемы.
Для удобства пользования электрические цепи, выполняющие самостоятельные функции (цепи силовые, управления, измерения, защиты и др.), изображают отдельными схемами. Элементы аппаратов в развернутых схемах изображают, как правило, в том положении, в каком они находятся в аппарате, когда по его обмотке не протекает ток. Рядом с развернутой схемой дают таблицу с надписями, поясняющими назначение отдельных цепей. Для ясности каждую надпись располагают напротив своей цепи и отделяют от других надписей линиями.
Цепи развернутых схем маркируют аналогично монтажным. Элементам схемы присваивают буквенное обозначение, облегчающее ее чтение. Если однотипных элементов в схемах более одного, то их различают по порядковым номерам, например 1ТТа, 2ТТа, IT, 2Т (рис. 51).

Виды схем, принципы их построения

Электрическая схема — это чертеж, на котором упрощенно и наглядно изображены связи между отдельными элементами электрической цепи, выполненный с применением условных графических обозначений и позволяющий понять принцип действия устройств. В отличие от машиностроительных и строительных чертежей электрические схемы выполняют без соблюдения масштаба.

В зависимости от назначения электрические схемы разделяют на монтажные, принципиальные и некоторые другие. Далее будут рассмотрены в основном принципиальные схемы.

Монтажные схемы — это рабочие чертежи, по которым выполняют монтаж. Оборудование электроподвижного состава обычно комплектуют на отдельных панелях, в отдельных блоках, ящиках. Каждое такое устройство имеет свою схему — рабочий чертеж. На монтажных схемах оборудование показывают так, как оно расположено в действительности на вагонах с полной маркировкой.

На принципиальной электрической схеме условными графическими обозначениями показывают только основные элементы оборудования — тяговые двигатели, пускотормозные реостаты, контак торы и др. Эти схемы составляют так, чтобы можно было получить ясное представление о том, по каким электрическим цепям и через какие элементы оборудования проходит электрический ток от источника к потребителю. Поэтому на таких схемах не показывают второстепенные элементы (переходные зажимы, промежуточные провода и пр.), которые могут затруднить понимание схемы и сделать ее ненаглядной.

Для того чтобы принципиальная схема была более простой и наглядной, оборудование, аппараты и приборы располагают на ней в том порядке, в каком они электрически соединены, без учета действительного размещения их на вагоне и механической связи друг с другом. Поэтому, например, контакты одного аппарата могут располагаться на схеме в различных местах. Все соединительные провода изображают по возможности прямыми линия ми кратчайшей длины.

Различают следующие принципиальные электрические схемы Вагона:

силовых цепей, включающих в себя тяговые двигатели и аппараты переключения режимов их работы, через которые проходит Тот же ток, что и через тяговые двигатели;

цепей управления, включающих в себя устройства и аппараты, Которыми осуществляют включения и переключения силовых аппа ратов, а также лампы сигнализации о состоянии силовой цепи ц положении аппаратов;

вспомогательных цепей, в которые включены аккумуляторная батарея, мотор-компрессор, лампы освещения, сигнальные фары печи отопления, аппараты управления раздвижными дверями ц другие вспомогательные аппараты.

Ясному представлению о работе подвижного состава, умелой его эксплуатации, быстрому устранению неисправностей во многом способствует умение разбираться в электрических схемах или, как говорят, читать их. Прочитать электрическую схему вагона -! значит, проследить по каким путям ток поступает к тяговым двигателям и другим аппаратам. Для этого необходимо знать, какое положение занимают контакты аппаратов, осуществляющих переключения отдельных цепей, так как в зависимости от положения этих контактов (замкнуты они или разомкнуты) некоторые электрические цепи находятся под током, а другие обесточены.

Все контакты реле и контакторов обычно изображают в состоянии, в котором они находятся при нулевом положении главной рукоятки и положении «Вперед» реверсивной рукоятки контроллера машиниста. В соответствии с этим все блокировочные и силовые контакты аппаратов, производящие соединения проводов электрической цепи, подразделяют на размыкающие, т. е. замкнутые при нормальном положении аппарата (при отсутствии тока или внешних сил), и замыкающие, т.е. разомкнутые при этом же положении аппарата.

Нормальным считают для индивидуальных контакторов положение отключенное, для групповых переключателей — положение последовательного соединения тяговых двигателей в тяговом режиме (ПС), для реверсора — положение «Вперед».

При чтении электрической схемы прежде всего определяют пути прохождения тока. При этом отправной точкой в схемах постоянного тока принято считать положительный полюс источника питания, а конечной- его отрицательный полюс. Необходимо также ¦ иметь ясное представление о том, как устроены аппараты и машины, включенные в цепь.

Правила выполнения схем определяются государственными стандартами.

Контрольные вопросы 1. Чем отличаются электрические схемы вагонов от машиностроитель’ ных и строительных чертежей?

2. В чем разница принципиальных и монтажных электрических схем?

3. Каково назначение принципиальных схем силовых, вспомогатеЛЬ’ ных цепей и цепей управления?

4. Какое положение на принципиальных схемах принято считать нормальным: для индивидуальных контакторов, переключателей положений, реверсоров?

5. Какие контакты электрических аппаратов называются замыкающими, а какие — размыкающими?

6. С чего начинают чтение электрической схемы?

⇐Радиооборудование | Электропоезда метрополитена | Условные графические и буквенные обозначения⇒

Разница между графическими и схематическими схемами

Время чтения: около 6 минут

Автор: Lucid Content Team

Специалисты и домашние мастера полагаются на технические схемы, когда им нужно знать, какие компоненты включены в систему, где эти компоненты расположены, и как они соединяются и взаимодействуют друг с другом. В конце концов, гораздо проще отсканировать и понять визуальное представление системы или потока процесса, чем прочитать высокотехничный текст, описывающий систему или процесс.

Ваш уровень знаний и то, что вы пытаетесь выполнить, определят, какой тип диаграммы вы захотите использовать. Например, профессиональный электрик может захотеть использовать подробную схему для отслеживания и устранения проблем в электрической системе. С другой стороны, если вы заменяете выключатель в детской спальне, простая графическая схема, которая сопровождает инструкции по установке, как правило, все, что вам нужно для выполнения работы.

В этой статье мы обсудим различия между схематическими и графическими схемами, чтобы помочь вам определить, какой тип схемы лучше всего подходит для вашего проекта.

Что такое графическая диаграмма?

На графической диаграмме используются изображения для представления различных компонентов конкретной системы.

Графические схемы могут различаться по уровню детализации. На некоторых диаграммах могут быть реалистичные изображения, чтобы было легче идентифицировать различные компоненты. У других могут быть простые наброски, которые может легко понять средний человек, работающий над проектом выходного дня.

Ниже приведены несколько типов графических диаграмм, с которыми вы можете столкнуться.

Блок-схема

Как следует из названия, блок-схема использует простые блок-схемы вместо стандартных символов или подробных изображений для представления основных компонентов системы. Блок-схемы часто используются при проектировании аппаратного и программного обеспечения, а также в электротехнике. Их также можно использовать для создания диаграмм бизнес-данных.

Блок-схемы обычно менее подробны, чем диаграммы других типов, и предназначены для того, чтобы дать вам общий обзор компонентов системы, связей между каждым компонентом и отношений между ними.Простые помеченные формы упрощают непрофессионалам понимание основных концепций системы.

Эти типы диаграмм используются для выявления проблемных областей в существующих системах, составления первоначальных планов для новой системы и представления новых идей.

Ниже приведен пример блок-схемы, показывающей базовую высокоуровневую схему для подключения звонка дверного звонка к кнопкам передней и задней дверей. Обратите внимание, что схема не очень подробная, но она дает вам достаточно информации, чтобы понять, как подключить кнопки дверного звонка к проводам, ведущим к звонку.

Начните работу над собственной блок-схемой с помощью этого шаблона.

Пример блок-схемы приемника (Щелкните изображение, чтобы изменить онлайн)

Схема подключения

Этот тип схемы аналогичен блок-схеме. Как и блок-схема, электрическая схема представляет собой упрощенное графическое представление электрической схемы. Компоненты системы отображаются в виде простых фигур или диаграмм. Основное различие между схемой подключения и блок-схемой заключается в том, что схемы подключения в основном используются в электрических приложениях.Эти диаграммы включают информацию о соединениях питания и простую информацию о потоке сигналов.

Приведенный ниже пример схемы подключения дает вам немного больше информации, например, о цветах проводов и простых письменных инструкциях, которые помогут вам завершить схему. Этот тип схемы предназначен для легкого понимания среднестатистическим домовладельцем и обычно прилагается к инструкциям, прилагаемым к оборудованию.

Следующая наглядная электрическая схема является примером более подробной разводки для системы звонков переднего и заднего дверей.Этот тип чертежа по-прежнему очень прост, но включает в себя достаточно деталей, чтобы средний домовладелец мог успешно установить и подключить систему с двумя дверными звонками. Подобный рисунок, скорее всего, будет включен в печатные инструкции, прилагаемые к дверному звонку, который вы покупаете в местном магазине товаров для дома.

Даже если вы никогда раньше не подключали дверной звонок, простые чертежи помогут вам определить различные компоненты и способы их подключения, чтобы звонок работал должным образом.Графическая диаграмма может не сделать вас опытным инженером-электриком, но она может помочь вам в выполнении простых домашних работ.

Что такое принципиальная схема?

Слово «схема» означает план, схему или модель. Таким образом, схематическая диаграмма — это графическое представление плана или модели, представленное простым и доступным способом. В схемах используются простые линии и символы для передачи такой информации, как что, как и где.

На принципиальной схеме, используемой для электроники, используются стандартные символы — простые линейные рисунки — для обозначения различных электронных компонентов.Стандартизированные символы позволяют любому опытному электрику прочитать и понять любую принципиальную схему. Например, резистор представлен линией с зазубринами, что позволяет легко идентифицировать все резисторы на схематической диаграмме ниже.

Пример схематической схемы (Щелкните изображение, чтобы изменить онлайн)

Профессиональный электрик, имеющий опыт чтения схематического типа выше, не должен иметь проблем с пониманием того, что означают все символы. Но для любителя схема может просто выглядеть как серия прямых и волнистых линий.

Различные типы схем

Схемы обычно связаны с инженерией или электроникой. Однако любую диаграмму, в которой для передачи информации используются линии и символы, можно считать схемой. Вы, вероятно, сталкиваетесь и взаимодействуете со схематическими диаграммами в повседневной жизни без необходимости протягивать электрическую проводку через стены.

Например, представьте себе простую карту велосипедных маршрутов. Цветные линии используются для обозначения различных маршрутов и того, как они соединяются друг с другом.Белые точки обозначают начало тропы, где гонщики могут легко выехать на трассу и съехать с нее, наполнить бутылки водой и отдохнуть.

Чертежи-схемы также используются при производстве на стадии проектирования. Они помогают инженерам понять, как разные части сочетаются друг с другом и взаимодействуют, чтобы продукт работал должным образом. Кроме того, простая блок-схема может использоваться в качестве схемы, определяющей процесс производства и распространения.

Химики используют схематические рисунки, чтобы описать, как различные элементы взаимодействуют друг с другом при создании продукта.

Наглядные схемы, блок-схемы и схемы подключения — это простейшие схемы, которые лучше всего подходят для среднего домовладельца или разнорабочего, выполняющего проект на выходные. Диаграммы содержат достаточно деталей, чтобы идентифицировать компоненты и помочь вам понять, как соединить компоненты вместе. Эти простые схемы не предназначены для установки новых систем или добавления к существующим системам. Скорее они предназначены для использования с простыми проектами.

Принципиальные схемы более подробны и предназначены для использования профессионалами.Стандартизированные символы гарантируют, что опытные сотрудники могут читать и понимать систему, чтобы они могли устранять неполадки в проблемных областях, добавлять новые компоненты в существующие системы и устанавливать новые системы.

Зарегистрируйтесь в Lucidchart, чтобы начать создавать схемы всех ваших технических систем и повышать ясность в вашей компании.

Зарегистрируйтесь сейчас

Принципиальная схема: базовый элемент схемотехники

Кажется, существует безграничное количество информации, которую можно изучить в области электротехники.Одним из важнейших навыков инженера-электрика является умение читать и создавать схемы. Прежде чем вы начнете изучать закон Ома, теорему суперпозиции и преобразования треугольник-звезда, вам необходимо базовое понимание того, как читать (и рисовать) принципиальную схему.

Мне нравится определение схемы в Википедии: «Схема или схематическая диаграмма — это представление элементов системы с использованием абстрактных графических символов, а не реалистичных изображений. В схеме обычно опускаются все детали, которые не имеют отношения к информации, которую схема предназначена для передачи, и могут добавляться нереалистичные элементы, которые помогают пониманию… На электронной схеме расположение символов может не напоминать расположение в схеме.”

При создании схемы важно убедиться, что вы иллюстрируете схему с надлежащим уровнем абстракции. Если вы просто пытаетесь передать концепцию высокого уровня, схема салфетки может помочь. Если вам нужно создать схему для моделирования, то дьявол кроется в деталях — вам нужно иметь четкое представление об источниках питания, источниках сигналов, значениях компонентов и т. Д. Или, если вы хотите создать схему для опубликованного бумага, вам понадобится что-то отполированное, с соответствующим компромиссом между деталями и абстракцией.

Схемы для иллюстрации

Я создал схемы по разным причинам, и инструменты, которые я использую, зависят от типа схем, которые я рисую. Если я рисую что-то для отчета, статьи или сообщения в блоге, я больше сосредотачиваюсь на презентации с чистым, профессиональным видом, который не обязательно включает детали, необходимые для моделирования или построения схемы. Один из инструментов, с которым я добился определенного успеха, — это Digi-Key Scheme-It. Поскольку это инструмент для построения схем, ориентированный на энергоэффективность, составлять принципиальные схемы довольно быстро и легко.Мне легко добавлять или опускать метки для компонентов и находить символы, которые передают соответствующий уровень детализации моей схемы. Например, при поиске конденсаторов я смог найти 19 различных символов.

Рис. 1. Инструмент схемы Digi-Key Scheme-It.

Если вам сложно заставить Scheme-It делать именно то, что вам нужно, вы можете вручную настроить диаграмму, экспортировав ее в SVG, а затем отредактировав в таком инструменте, как Inkscape или Adobe Illustrator. Например, Scheme-It не идеально выстраивал мои сети и терминалы, поэтому я просто очистил все в Inkscape и оттуда экспортировал в PNG.

Если вы хотите узнать больше о синтаксисе SVG, отличное место для начала — http://www.w3schools.com/graphics/svg_intro.asp . Inkscape позволит вам редактировать SVG напрямую через XML — если вы обнаружите, что пытаетесь редактировать SVG, может быть удобно понять исходный код, стоящий за ними.

Еще один хороший вариант для этого типа схем — Microsoft Visio. Visio — это более универсальный инструмент для создания схем, поэтому вам придется немного покопаться, чтобы найти электрические компоненты.Мне повезло с функцией поиска. Visio дает мне больше контроля над моей схемой — я могу изменять ширину линий, цвета и т. Д. И я не сталкивался с какими-либо проблемами, когда мне нужно было бы исправить мою схему с помощью другого инструмента. Но у Visio есть затраты и связанная с этим кривая обучения — Scheme-It и Inkscape — отличная (и недорогая) отправная точка для рисования схем для отчетов, статей и т. Д.

Рисунок 2. Редактирование схемы в инструменте Inkscape.

Схема моделирования

Для моделирования электрических цепей вам понадобится инструмент, с помощью которого вы сможете создать схему, которая также будет иметь связанный список соединений.Например, файлы списков соединений, которые используют симуляторы SPICE, часто содержат информацию о диаграмме, а также информацию о моделировании и симуляции. Как правило, вам придется немного глубже изучить специфику схемы, чтобы успешно смоделировать ее. Вместо того, чтобы использовать общий символ операционного усилителя, вам теперь нужно указать некоторые из более мелких деталей: какое напряжение вы будете подавать на контакты питания? С каким конкретным операционным усилителем вы хотите проводить симуляцию? К какому выходу вашей схемы будет подключен (чтобы наблюдать эффект нагрузки в вашей конструкции)?

LTspice — популярный инструмент для моделирования SPICE, и есть много информации, доступной, если вы хотите научиться его использовать.Можно начать с Руководства по началу работы с LTspice IV (PDF). Но, как упоминалось ранее, вы должны быть очень конкретными в своей схеме и убедиться, что вы определили свой входной сигнал, источники питания, тип моделирования и т. Д. Кроме того, инструмент SPICE очень удобен для рисования и моделирования аналоговых цепей, но выиграл Если вы хотите составить схему для схемы со смешанными сигналами или цифровой схемы, это не так уж и важно.

Рис. 3. Инструмент моделирования схем LTspice.

Схема здания

Если вам нужно построить схему, макетную плату или печатную плату, то вам понадобится инструмент, который может связать схему с физической компоновкой.Fritzing — отличный выбор для этого — его очень легко освоить, и он может обрабатывать как простые макеты печатных плат, так и макеты. У вас не должно возникнуть проблем с поиском руководств по Fritizing в Интернете, но лучше всего начать с http://fritzing.org/learning/ .

Обычно я начинаю с построения схемы. Как только я это собрал, я начал работать над макетом, как над пазлом. Это одна из моих любимых вещей в Fritzing — она ​​позволяет мне быстро увидеть, как собрать макет макета, прежде чем я начну обрезать и зачищать провода.

При создании схемы с целью построения схемы вы заметите, что инструмент хочет учитывать каждый вывод на устройстве. Итак, на снимке экрана Fritzing на рисунке 4 вы увидите несколько неподключенных контактов (выделены красным). Поскольку цель Fritzing — доставить вас к макетной плате (или печатной плате), все физические контакты включены в символы, даже если некоторые из контактов могут быть ни к чему не подключены.

Рис. 4. Инструмент Fritzing связывает схему с печатной платой или макетом.

Fritzing, как и большинство инструментов физической компоновки, синхронизирует схемные устройства и соединения с видом компоновки. Когда вы создаете свою схему, на макете (и на печатной плате) будут отображаться светлые пунктирные линии, обозначающие соединения, которые необходимо подключить.

Рисунок 5. Инструмент Fritzing обеспечивает макет схемы. Рисунок 6. Правильное схематическое представление приводит к хорошо документированной рабочей схеме.

Хотя я надеюсь, что это был полезный обзор нескольких инструментов, связанных со схемами, конечно, есть много других, которые я здесь не рассмотрел.Немного покопавшись, вы найдете много других инструментов, которые могут оказаться более полезными для вашего проекта, чем то, что я исследовал в этой статье. Мне бы хотелось услышать, какие еще инструменты вы найдете полезными.

И, наконец, круговая викторина.

Продолжая нашу традицию стимулировать ваш мыслительный процесс, викторина этого месяца:

Два эксперимента проводятся в одной и той же эквивалентной сети Thevenin, и для каждого случая измеряется ток i. Какое эквивалентное напряжение и сопротивление сети Thevenin?

Вы должны уметь делать это в уме, но решение доступно на форуме StudentZone по адресу EngineerZone ^® .

Электронные схемы

— что вам нужно знать

Электронные схемы подобны рецептам для электроники. Они говорят вам, какие ингредиенты использовать и как их смешивать. Но вместо текста для объяснения рецепта используется рисунок.

Их еще называют принципиальными схемами. Прочтите, как читать схемы здесь.

Для чего вы их используете?

Их используют почти так же, как рецепты еды.Это способ объяснить, как достичь определенного результата. Поэтому, когда вы хотите построить что-то с электроникой, вы найдете схематическую диаграмму или создадите ее для того, что хотите построить.

Когда у вас есть электронные схемы того, что вы хотите построить, все остальное — это просто следование рецепту.

Как они работают?

Принципиальная схема показывает, какие компоненты используются и как они связаны.

Они состоят из электронных символов, которые представляют каждый из используемых компонентов.Символы соединены линиями, показывающими, как соединять компоненты.

Как они помогают мне создавать электронные схемы?

Когда у вас есть схемы, вам не нужно знать какую-либо теорию электроники. (Но немного базовой электроники может быть очень полезным)

Все, что вам нужно сделать, это освоить несколько практических навыков, таких как проектирование печатной платы, где сделать плату и как паять.

Хотите начать разработку собственных печатных плат? Ознакомьтесь с моим руководством по KiCad: создайте свою первую печатную плату

Как найти электронные схемы?

Когда я только начинал заниматься электроникой, я вообще не знал никакой теории электроники.Я начал с некоторых простых схем, которые мой отец нарисовал для меня на листе бумаги, содержащих реле и конденсаторы, чтобы заставить свет мигать.

Я соединил компоненты, используя провода и старую бывшую в употреблении печатную плату, в которой просверлил отверстия. Я был в экстазе, когда заставил ее работать! И я подсел. Мне нужно было больше схем.

Я начал искать в Интернете и обнаружил, что вы можете найти схемы для всех видов цепей. Когда я понял это, я словно нашел секретное сокровище! Теперь я располагал информацией о том, как создавать электронные схемы для всех типов устройств.

Так что, если вы хотите найти электронные схемы для проекта, просто погуглите. Я почти уверен, что вы найдете большую часть того, что ищете.

Вот несколько страниц с бесплатными электронными схемами, которые мне нравятся.

Создание собственных схематических представлений

Многие люди спрашивают меня: «Как мне взять идею, которая у меня в голове, и превратить ее в схему?». Поэтому я написал статью о том, как создать собственную схему с нуля.

Но я бы также порекомендовал вам проверить Создание принципиальных схем для обзора процесса.

Или начните читать о делителе напряжения, законе Ома, теореме Тевенина или законах Кирхгофа.

Цифровая электроника:

Дополнительная литература

Когда вы нашли или создали схемы для своего проекта, вы готовы к следующему шагу:

Электронные схемы, отпечатки и схемы

Чтобы прочитать и понять электронную схему или электронную схему, необходимо понимать основные символы и условные обозначения.

Электронные оттиски делятся на две основные категории: электронные схемы и блок-схемы. Электронные схемы представляют собой наиболее подробную категорию электронных чертежей. Они отображают каждый компонент в цепи, техническую информацию о компоненте (например, его номинальные характеристики) и то, как каждый компонент подключен к цепи.

Блок-схемы — это простейший вид чертежей. Как следует из названия, блок-схемы представляют любую часть, компонент или систему в виде простой геометрической формы, причем каждый блок может представлять отдельный компонент (например, реле) или всю систему.Предполагаемое использование чертежа определяет уровень детализации каждого блока. В этой статье будут рассмотрены основные символы и условные обозначения, используемые в обоих типах рисунков.

Символика для электронных схем

Из всех различных типов электронных чертежей электронные схемы предоставляют наиболее подробную информацию о схеме. Каждый электронный компонент в данной схеме будет изображен, и в большинстве случаев будут предоставлены его номинальные характеристики или другая применимая информация о компонентах.Этот тип чертежа обеспечивает уровень информации, необходимой для поиска и устранения неисправностей электронных схем.

Электронные схемы представляют собой наиболее сложный для чтения тип чертежей, поскольку они требуют очень высокого уровня знаний о том, как каждый из электронных компонентов влияет на электрический ток или на него воздействует. В этой статье рассматриваются только символы, обычно используемые для изображения многих компонентов электронных систем. После усвоения эти знания должны позволить читателю получить функциональное представление о большинстве электронных отпечатков и схем.

На рисунках 1 и 2 показаны наиболее распространенные электронные символы, используемые в электронных схемах.

Рисунок 1: Электронные символы

Рисунок 2: Электронные компоненты

Примеры электронных схем

В электронных схемах

используются символы для каждого компонента электрической цепи, независимо от его размера. На схемах не показано размещение или масштаб, только функции и поток. Исходя из этого, можно определить фактическую работу электронного оборудования.Рисунок 3 представляет собой пример электронной принципиальной схемы.

Рисунок 3 Пример электронной принципиальной схемы

Второй тип электронной принципиальной схемы, графическая схема компоновки, на самом деле является не столько электронной схемой, сколько иллюстрацией того, как на самом деле выглядит электронная схема. Эти рисунки показывают фактическое расположение компонентов на печатной плате. Это обеспечивает двухмерный чертеж, обычно смотрящий сверху вниз, с подробным описанием расположения компонентов.

На рисунке 4 показана схема схемы и той же схемы, нарисованная в графическом или топологическом формате для сравнения. Обычно графический макет сопровождается списком деталей.

Рисунок 4 A: Принципиальная электрическая схема

Рисунок 4 B: Схема печатной платы

Рисунок 4 Сравнение электронной принципиальной схемы и ее графической схемы

Чтение электронных отпечатков, диаграмм и схем

Для правильного чтения распечаток и схем считыватель должен определять состояние показанных компонентов, а также следить за событиями, которые происходят при работе схемы.Как и в случае с электрическими системами, показанные реле и контакты всегда находятся в обесточенном состоянии. Современные электронные системы обычно содержат мало реле или контактов, если они вообще есть, поэтому они обычно играют второстепенную роль.

Электронные схемы труднее читать, чем электрические схемы, особенно при использовании твердотельных устройств (в Фундаментальном справочнике по электронной науке подробно обсуждаются электрические схемы). Знание работы этих устройств необходимо для определения протекания тока.В этом разделе будут рассмотрены только основы, которые помогут развить навыки чтения.

Первое наблюдение при работе с подробной электронной схемой — это источник и полярность питания. Обычно мощность отображается одним из двух способов: либо как входной трансформатор, либо как числовое значение. Когда питание подается от трансформатора, отметки полярности помогут определить ток. В этом соглашении точки на первичной и вторичной обмотках указывают ток, протекающий в первичной обмотке и из вторичной обмотки в данный момент времени.На рисунке 5 ток идет в верхнюю часть первичной обмотки и выходит из нижней части вторичной обмотки.

Рисунок 5 Маркировка полярности трансформатора

Обычно источник электроэнергии указывается в той точке, где он входит в конкретную схему. Эти значения указаны численно с заданной полярностью (+15 В, -15 В). Эти отметки обычно находятся вверху и внизу схем, но не всегда.

В примере, показанном на рисунке 6, мощность показана сверху и снизу в цепи, использующей два источника питания.Если не указан источник питания переменного тока (AC), обычно предполагается, что напряжения равны постоянному току (DC).

Рисунок 6 Схема соединений источника питания

В любой цепи необходимо установить заземление для создания полного пути тока. Земля обычно обозначается символом земли, который был показан ранее. Направление тока можно определить, соблюдая полярность источников питания. Когда показаны полярности, можно установить ток, а заземление может не всегда отображаться.

Установив источники питания и точку заземления, можно определить работу устройств.

Самыми распространенными полупроводниковыми приборами являются транзистор и диод. Они сделаны из таких материалов, как силикон и германий, и обладают промежуточными электрическими свойствами между проводниками и изоляторами. Полупроводник будет одной из двух разновидностей: PNP или NPN. Обозначение указывает направление движения электронов через устройство. Направление стрелки указывает тип, как показано на рисунке 2.Однако существует множество различных способов установки транзистора для достижения различных рабочих характеристик. Их слишком много, чтобы их здесь описать, поэтому будет показана только самая распространенная и базовая конфигурация (общий эмиттер).

Несмотря на то, что транзисторы содержат несколько переходов из материала p- или n-типа, ток обычно течет в одном направлении. При обычном протекании тока (т.е. от + до -) ток будет проходить через транзистор от наиболее положительного к наименее положительному и в направлении стрелки на эмиттере.На рисунке 7 транзистор имеет положительный источник питания с заземлением на эмиттере. Если вход также положительный, транзистор будет проводить.

Рисунок 7 NPN-проводящий транзистор

Если входной сигнал становится отрицательным, как на рисунке 8, проводимость устройства прекращается, потому что вход, или в данном случае базовый переход, контролирует состояние транзистора. Обратите внимание, что когда ток течет, он движется в направлении стрелки.

Рисунок 8 Непроводящий NPN-транзистор

На рис. 9 используется транзистор PNP.Применяются те же правила, что и выше, за исключением того, что на этот раз полярности мощности должны измениться, чтобы позволить току течь.

Рисунок 9 PNP-транзистор

Те же правила, что и для транзисторов, справедливы и для диодов. Однако диоды проще, чем транзисторы, потому что они имеют только один переход и проводят только в одном направлении, как показано на рисунке 10. Символ диода, как и символ транзистора, показывает направление проводимости направлением стрелки, которая идет от положительный на отрицательный.

Рисунок 10 Диод

Хотя эти простые правила не позволят вам прочитать все электронные схемы, они помогут понять некоторые из основных концепций.

Элемент, который может вызвать путаницу при чтении электронных распечаток или схем, — это маркировка, используемая для демонстрации бистабильной работы. В большинстве случаев бистабли будут обозначены прямоугольником или кружком, как показано на Рисунке 11 (A). Линии внутри или вокруг этих бистаблей не только отмечают их как бистабли, но также указывают, как они функционируют.

Рисунок 11 Бистабильные символы

На рисунке 11 (B) показаны различные условные обозначения, используемые для обозначения бистабильной работы. Обычно одна схема взаимодействует с другими схемами, для чего требуется метод, позволяющий считывающему устройству следовать по одному проводу или пути сигнала от первого рисунка ко второму. Это можно сделать разными способами, но обычно линия или проводник, который необходимо продолжить, заканчиваются на клеммной колодке. Эта доска будет помечена и пронумерована с указанием продолжения рисунка (для каждой линии может существовать отдельный рисунок).Имея в руках следующий чертеж, для продолжения нужно найти только клеммную колодку, которая соответствует предыдущему номеру.

В случаях, когда клеммные колодки не используются, провод должен заканчиваться номером (обычно одной цифрой), а также следующим номером чертежа. Чтобы помочь найти продолжение, на некоторых чертежах указаны координаты, которые указывают местоположение продолжения на втором чертеже. Точка продолжения на втором чертеже также будет ссылаться на первый чертеж и координаты продолжения.

Символика чертежей блока

Не все печатные издания электроники прорисованы с такой степенью детализации, как отдельные резисторы и конденсаторы, и этот уровень информации не всегда необходим. Эти более простые рисунки называются блок-схемами. Блок-схемы позволяют представить любой тип электронной схемы или системы в простом графическом формате.

Блок-схемы

предназначены для представления потоковой или функциональной информации о цепи или системе, а не подробных данных о компонентах.Символы, показанные на рисунке 12, используются в блок-схемах.

Рисунок 12 Пример

Блоки Когда используются блок-схемы, основные блоки, показанные выше (рис. 12), можно использовать практически для чего угодно. Что бы ни представлял блок, будет написано внутри. Обратите внимание, что блок-схемы представлены в этой статье вместе с электронными схемами, потому что блок-схемы обычно встречаются вместе со сложными схематическими диаграммами, которые помогают представить или обобщить их поток или функциональную информацию.

Использование блок-схем не ограничивается электронными схемами. Блок-схемы широко используются для отображения сложных инструментальных каналов и других сложных систем, когда важен только путь прохождения сигнала.

Примеры блок-схем

Блок-схема является самой простой и простой для понимания из всех типов инженерной печати. Он состоит из простых блоков, которые могут представлять столько, сколько нужно. Пример блок-схемы показан на рисунке 13.

Эта конкретная блок-схема представляет инструментальный канал, используемый для измерения нейтронного потока, индикации измеренного потока и генерации выходных сигналов для использования другими системами.

Рисунок 13 Пример блок-схемы

Каждый блок представляет собой этап в развитии сигнала, который используется для отображения на измерителе внизу или для отправки в системы за пределами чертежа. Обратите внимание, что не все блоки равны. Некоторые представляют несколько функций, в то время как другие представляют только простую ступень или одну бистабильную схему в более крупном компоненте.Создатель блок-схемы определяет содержание каждого блока в зависимости от предполагаемого использования чертежа.

Каждый из типов чертежей, рассмотренных в этом и предыдущих модулях, не всегда отличается и отличается. Во многих случаях два или более типов рисунков будут объединены в один отпечаток. Это позволяет представить необходимую информацию в ясном и кратком формате.

На рисунке 14 приведен пример того, как можно комбинировать различные типы рисунков.В этом примере механические символы используются для обозначения технологической системы и клапанов, управляемых электрической схемой; электрические однолинейные символы используются для обозначения электромагнитных реле и контактов, используемых в системе; символы электронных блоков используются для контроллеров, сумматоров, I / P преобразователя и бистаблей.

Рисунок 14 Пример комбинированного чертежа, КИПиА, однолинейной электрической схемы и электронной блок-схемы

На рисунке 15 показано использование электронной блок-схемы в сочетании с однолинейной электрической схемой.На этом чертеже представлена ​​часть схемы защиты генератора атомной электростанции.

Рисунок 15 Пример комбинированной схемы одиночной электрической линии и блок-схемы

Примеры:

Пример 1 Чтобы облегчить понимание чтения символов и схем, ответьте на следующие вопросы, касающиеся следующих рисунков. Ответы на каждый пример приведены на странице вопросов, касающихся следующих вопросов.

Рисунок 16 Пример 1

Обратитесь к Рисунку 16, чтобы ответить на следующие вопросы:

1. Укажите номер, соответствующий указанному компоненту

• а. катушка или индуктор
• г. Транзистор PNP
• г. диод положительный
• г. блок питания
• e. постоянный резистор
• ф. конденсатор
• г. Транзистор NPN
• ч. переменный резистор
• и. отрицательный источник питания
• Дж. цепь заземления
• к.потенциометр

2. Какая стоимость R13? (Включите единицы).

3. Будет ли транзистор проводящим или непроводящим, если на входе Q1 будет -15 В? Почему?

4. Каково значение C1? (Включая единицы)

Ответы:

Ответы на вопросы по рисунку 16

1. а. 10 д. 7 b.2 e.4 c.3 f.9 g.1 j. 11 ч. 6 к. 5 i.8
2. 3,3 кОм или 3300 Ом.
3. Непроводящий, потому что потенциал базы (-15 В) не является положительным по отношению к эмиттеру (-15 В).
4. 50 мкФ или 0,000050 фарад.

Пример 2

Рисунок 17 Пример 2

Обратитесь к Рисунку 17, чтобы ответить на следующие вопросы:

а. Сколько резисторов в цепи?

г. Сколько там транзисторов? , а это транзисторы PNP или NPN?

г. Что такое CR 4?

г. Сколько блоков питания питает схему и ее компоненты?

e. Сколько конденсаторов в цепи?

ф.Q2 будет проводить, когда на выходе U 2 будет положительное или отрицательное напряжение?

Ответы:

Ответы на вопросы по рисунку 17

а. Семь резисторов, R11, R13, R14, R20, R12, Rl, RL

г. Два, оба являются транзисторами типа NPN.

г. Диод

г. Два источника питания, 1-5 В постоянного тока для усилителя U2 и батарея 24 В постоянного тока в цепи.

e. Один, C7

ф. Транзисторы NPN проводят, когда их базовый переход положительный

Проводка

— какая схема (по сравнению с другими схемами)?

Схема показывает соединения в цепи ясным и стандартизированным способом.Это способ сообщить другим инженерам, какие именно компоненты включены в схему, а также как они связаны. Хорошая схема покажет имена и значения компонентов, а также предоставит метки для разделов или компонентов, чтобы помочь донести до предполагаемой цели. Обратите внимание на то, как соединения на проводах (или «цепях») показаны точками, а соединения , не являющиеся соединениями, показаны без точки.

Блок-схема показывает более высокий уровень (или организационную структуру) функциональных единиц в цепи (или устройстве, машине или их совокупности).Он предназначен для демонстрации потока данных или организации между отдельными функциональными единицами. Блок-схема дает вам обзор взаимосвязанного характера узлов или компонентов схем.

Схема соединений иногда помогает проиллюстрировать, как схема может быть реализована в прототипе или производственной среде. Соответствующая электрическая схема будет помечена и показывать соединения таким образом, чтобы избежать путаницы в том, как выполняются соединения.Обычно они предназначены для конечных пользователей или установщиков. Они сосредоточены на соединениях , а не на компонентах .

A PCB Layout является результатом взятия схемы с конкретными компонентами и определения того, как они будут физически размещены на печатной плате. Чтобы создать макет печатной платы, вы должны знать соединения компонентов, размеры компонентов (посадочные места) и множество других свойств (таких как ток, частоты, излучения, отражения, высоковольтные промежутки, соображения безопасности, производственные допуски и т. Д.)).

Fritzing — популярная программа с открытым исходным кодом, предназначенная для помощи в создании прототипов электроники. Он использует визуальный подход, позволяющий подключать компоненты к Arduino с помощью виртуального макета, и даже предоставляет способы проектирования печатной платы. Его сила в легкости, с которой к нему могут подойти новые пользователи. Одним из основных рабочих представлений является виртуальный макет:

.

Однако, как вы можете видеть, может потребоваться много времени, чтобы точно сказать, как подключены компоненты, даже если вы хорошо знакомы с принципами работы макетных плат (как и большинство инженеров-электронщиков).По мере усложнения схемы визуализация становится более загроможденной.

Fritzing позволяет создать схему:

Обязательно используйте это для создания схемы, если вам нужно задать вопросы о вашей схеме. Это поможет другим быстро понять компоненты и соединения, задействованные в вашем дизайне.

Иногда фотография может помочь инженерам устранить неполадки в конструкции. Особенно, если есть подозрения на проблемы с качеством, такие как надежность пайки, неправильные соединения, неправильная полярность и другие проблемы, которые могут быть обнаружены на фотографии.Однако помните, что , большинство фотографий не сразу пригодятся, и если ваш проект сложен, картинка будет лишь показывать, что вы потратили много времени и усилий на свой проект! Подсказка: бесполезно!

_{Изображения были получены с помощью поиска изображений в Интернете с лицензией, установленной как общественное достояние, или бесплатной для использования в некоммерческих целях.}

Как рисовать принципиальные схемы

Как рисовать принципиальные схемы
Пол Хоровиц и Уинфилд Хилл
Приложение E из Искусство of Electronics 2nd Edition
Cambridge University Press 1980, 1989.

Печатается с разрешения издателя.
Благодарю авторов за их активную поддержку.

---

Хорошо нарисованная схема позволяет легко понять, как работает схема и помогает в поиске и устранении неисправностей; плохая схема только создает путаницу. Помня несколько правил и предложений, вы можете нарисуйте хорошую схему не больше, чем на создание плохой. В этом приложении мы даем советы трех видов: общие принципы, правила и подсказки.Мы также нарисовали несколько настоящих хулиганов. чтобы проиллюстрировать привычки, которых следует избегать.

Общие принципы

1. Схема должна быть однозначной. Поэтому номера контактов, значения деталей, полярность и т. д. должны быть четко обозначены во избежание путаница.
   
2. Хорошая схема проясняет функции схемы. Следовательно, держите функциональные области четкими; не бойтесь оставлять пустые места на странице и не пытайтесь заполнить страницу. Есть обычные способы рисования функциональных подразделений; например, не проводите дифференциал усилитель, как показано на рисунке E1, потому что функцию не так легко распознать.Точно так же триггеры обычно рисуются с часами и входами слева, установить и очистить сверху и снизу, а выходы справа.

Рисунок E1: Размещение шин питания и условных обозначений
для юстировки устройств (примеры того, что нельзя do)

Правила

1. Подключаемые провода обозначены жирной черной точкой; провода пересекаются, но не соединяются, не имеют точки (не используйте маленькие полукруглые « бег трусцой »; он вышел в 1950-е годы).
2. Четыре провода не должны соединяться в одной точке; я.е. провода не должны крест и соединяются.
3. Всегда используйте один и тот же символ для одного и того же устройства; например, не рисуй триггеры двумя разными способами (исключение: логика уровня утверждения символы показывают каждые ворота двумя возможными способами).
4. Провода и компоненты выровнены по горизонтали или вертикали, если нет уважительной причины поступить иначе.
5. Обозначьте номера контактов на внешней стороне символа, названия сигналов на внутри.
6. Все детали должны иметь указанные значения или типы; лучше всего дайте всем частям ярлык, e.г., R 7 или IC 3.

Подсказки

1. Обозначьте части, непосредственно прилегающие к символу, образуя отдельная группа, дающая символ, метку и тип или значение.
2. Обычно сигналы идут слева направо; не будь догматиком об этом, правда, если жертвовать ясностью.
3. Положите напряжение питания вверху страницы, отрицательное внизу. Таким образом, транзисторы npn обычно имеют свои эмиттер внизу, а у pnp эмиттер самый верхний.
4. Не пытайтесь подвести все провода к шинам питания, или к общему проводу заземления. Вместо этого используйте символы заземления и метки. например, + Vcc, чтобы указать необходимое напряжение.
5. Полезно маркировать сигналы и функциональные блоки и показывать формы волны; в логических схемах особенно важно обозначать сигнальные линии, например, RESET ‘или CLK.
6. Полезно отвести выводы от компонентов на короткое время. расстояние до соединения или бега трусцой.Например, нарисуйте транзисторы, как на рисунке E2.

   Рисунок E2: Компонентные выводы

7. Оставьте свободное пространство вокруг символов цепей; например, не рисуй компоненты или провода слишком близко к символу операционного усилителя. Это сохраняет рисунок не загроможден и оставляет место для этикеток, номеров контактов и т. д.
8. Пометьте все неочевидные поля: компаратор или операционный усилитель, сдвиговый регистр против счетчика и т. д. Не бойтесь изобрести новый символ.
9. Используйте маленькие прямоугольники, овалы или круги, чтобы обозначить край карты. соединения, контакты разъема и т. д.Быть последовательным.
10. Путь прохождения сигнала через переключатели должен быть свободным. Не надо заставьте читателя проследить за проводами по всей странице, чтобы узнать, как сигнал переключается.
11. Подключение источника питания обычно предполагается для операционных усилителей и логические устройства. Однако покажите любые необычные соединения (например, операционный усилитель работать от одного источника питания, где V- = земля) и расположение неиспользуемые входы.
12. Очень полезно включить небольшую таблицу номеров IC, типов, и подключения источника питания (номера контактов для Vcc и заземления, для экземпляр).
13. Включите область заголовка в нижней части страницы с именем схема, название инструмента, кем нарисован, кем разработан или проверен, дата и номер сборки. Также включите область редактирования, с столбцы для номера редакции, даты и темы.
14. Рекомендуем рисовать схемы от руки на грубой миллиметровой бумаге. (невоспроизводимый синий, от 4 до 8 строк на дюйм) или на обычной бумаге сверху миллиметровой бумаги. Это быстро и дает очень приятные результаты. Используйте темный карандаш или тушь; избегайте шариковой ручки.

В качестве иллюстрации мы нарисовали скромный пример (рис. E3), показывающий « ужасные » и « хорошие » схемы одной и той же схемы; бывший нарушает почти все правила, и его почти невозможно понять. Посмотрите, сколько вредных привычек вы можете проиллюстрировать. Мы видели все из них в профессионально нарисованных схемах! (Рисование « плохого » схема была поводом для большого веселья; мы смеялись сами глупый.)

Рисунок E3 (A): Ужасная схема

Рисунок E3 (B): A хорошая схема

Вернуться на домашнюю страницу xcircuit.. .

Последнее обновление: 4 апреля 2006 г. в 17:18

Что такое электрическая схема?

Что такое принципиальная схема?

Автор: ZM Peterson & bullet; 26 августа 2019

Обычно мы здесь не возвращаемся к основам, но многие новые дизайнеры могут извлечь пользу из некоторых советов по переходу от проектирования системы к принципиальной схеме и, наконец, к реальной компоновке печатной платы.Если вам интересно, что такое принципиальная схема (также называемая просто схемой), важно отличать это от блок-схемы и принципиальной схемы.

Как часть процесса проектирования, вам нужно будет начать с блок-схемы, принципиальной схемы и, в конечном итоге, макета печатной платы. Ваше программное обеспечение для проектирования играет здесь важную роль, поскольку оно может помочь облегчить переход от принципиальной схемы к компоновке печатной платы (подробнее об этом в следующей статье). Однако, если вы не получите правильную блок-схему и принципиальную схему, у вас не будет рабочего устройства и вы не сможете легко перейти к этапу разводки печатной платы.

Что такое принципиальная схема?

Принципиальная схема показывает вид вашей электронной системы на уровне компонентов. Компоненты могут отображаться как отдельные блоки в цепи со входами и выходами или как типичные символы компонентов, которые вы видите на принципиальной схеме. Сложные устройства, такие как логические вентили, показаны в виде блоков, чтобы исключить необходимость показывать каждый отдельный транзистор и пассивные элементы в компоненте. Это делает вашу принципиальную схему очень удобным способом показать соединения между пассивными компонентами, ИС и другими компонентами, такими как разъемы.

Принципиальная схема

и принципиальная схема

Если вы помните, как учились на уроке электроники 101 в колледже, то, вероятно, помните, что в какой-то момент вам приходилось знакомиться с принципиальными схемами. Принципиальная схема отличается от принципиальной схемы тем, что она показывает более детальное представление о том, как основные элементы схемы (например, транзисторы, резисторы и т. Д.) Объединяются в ИС. Напротив, ваша принципиальная схема объединит более сложную принципиальную схему для ИС в единую коробку с входами и выходами.

Принципиальная схема печатной платы связана с моделями компонентов и графическими посадочными местами для различных компонентов, тогда как принципиальная схема включает только основные элементы схемы для демонстрации функциональности. Это важно как для моделирования, так и для макета. В рамках моделирования принципиальная схема будет ссылаться на отдельные элементы схемы в данном компоненте. Эта информация будет использоваться для определения напряжения и тока в цепи с использованием законов Кирхгофа и Ома; это основная идея, лежащая в основе пакета анализа схем, такого как SPICE.

Принципиальная схема эквивалентной модели линии передачи в Altium Designer 19

Захват схемы

Вы можете представить электрическую схему как проект нового здания. Этот фундаментальный документ представляет собой руководство по размещению вашего устройства на печатной плате. После того, как вы закончили захват схемы, вы готовы преобразовать свою схему в реальный макет печатной платы. Этот процесс переносит ваши модели САПР прямо в макет вашей платы, чтобы вы могли начать разводку соединений между вашими компонентами.

Принципиальная схема

и блок-схема

Иногда принципиальная схема и блок-схема используются как взаимозаменяемые, но они не предназначены для передачи одной и той же информации. Блок-схема — это действительно то, с чего начинается ваш дизайн печатной платы. Блок-схема показывает вам функциональное представление о том, как работает система. Когда мы говорим «функциональное представление», мы просто имеем в виду функции, которые управляют данными и аналоговыми сигналами в системе. Каждая часть системы помечена с точки зрения выполняемой функции.Цель состоит в том, чтобы меньше сосредотачиваться на компонентах и ​​больше на том, как работает система. Обратите внимание, что блок-схема, безусловно, может содержать ссылки на компоненты, при этом фокусируясь на отображении функциональных возможностей системы.

Теперь ваша принципиальная схема может быть использована для разделения каждой функции на ее компоненты. Для каждого функционального блока вам нужно будет построить схему, которая обеспечивает желаемую функциональность, используя принципиальную электрическую схему. Для очень сложных устройств с несколькими блок-схемами вам нужно использовать иерархическое схематическое проектирование.В этой методологии проектирования каждый функциональный блок организован в свою собственную схему, а схема родительского уровня определяет связи между каждым функциональным блоком. Это определяет отношения родитель-потомок-брат между каждой схемой.

Блок-схема, на которой показаны некоторые функции, предоставляемые конкретными компонентами.

По мере того, как вы углубляетесь в разработку принципиальной схемы, вам рекомендуется использовать программу проектирования печатных плат, которая включает в себя функции захвата схемы и позволяет применять моделирование SPICE непосредственно к вашей принципиальной схеме.