schemat elektryczny to schemat, który pokazuje, jak wszystkie przewody i elementy w obwodzie elektronicznym są połączone. Są one jak mapa do budowy lub rozwiązywania problemów obwodów i mogą powiedzieć prawie wszystko, co musisz wiedzieć, aby zrozumieć, jak działa Obwód.
umiejętność czytania schematów elektrycznych jest naprawdę przydatną umiejętnością., Aby zacząć rozwijać swoje umiejętności czytania schematów, ważne jest, aby zapamiętać najpopularniejsze symbole schematów. Każdy element fizyczny (tj. rezystor, kondensator, tranzystor) posiada unikalny symbol schematyczny. Głównym celem tego samouczka jest pokazanie podstawowych elementów schematu, które powinieneś znać.
nie wystarczy tylko umieć rozpoznać komponenty na schemacie. Powinieneś również być w stanie uzyskać przybliżony obraz tego, jak działa układ, po prostu patrząc na schemat., Po tym artykule polecam przeczytać Jak analizować obwody, gdzie omawiamy bardziej zaawansowane techniki analizy obwodów, takie jak prawo Kirchhoffa i prawo Kirchhoffa napięcia.
źródła zasilania
źródła zasilania dostarczają energię elektryczną do obwodu w postaci napięcia i prądu. Każdy funkcjonalny obwód elektroniczny musi mieć źródło prądu stałego lub zmiennego.
źródła prądu stałego
źródła prądu stałego (DC) dostarczają prąd elektryczny, który płynie w stałym kierunku., Jest to symbol schematyczny dla źródła prądu stałego:
źródła prądu przemiennego (AC) dostarczają prąd elektryczny, który płynie w dwóch kierunkach. Jest to symbol schematyczny dla źródła prądu przemiennego:
baterie
bateria jest powszechnym typem źródła zasilania DC. Schematyczny symbol baterii składa się z krótkich i długich równoległych linii., Dłuższa linia reprezentuje dodatni zacisk akumulatora, podczas gdy krótsza linia reprezentuje ujemny zacisk:
uziemienie
uziemienie jest wspólną ścieżką powrotną obwodu, gdzie prąd wraca do źródła. Jest to często określane jako strona ujemna w obwodzie., Jest to symbol schematyczny dla połączenia uziemiającego:
zaciski
zaciski są punktami połączenia do obwodów zewnętrznych., W przypadku połączeń zewnętrznych terminale są oznaczone pustymi kręgami:
połączenia terminali różnią się od węzłów lub węzłów, które mają stałe okręgi:
przełączniki
przełączniki tworzą lub przerywają połączenie w obwodzie. Pozwalają również zmienić ścieżkę przepływu prądu.,
Przełączniki SPST
przełącznik SPST (pojedynczy biegun, pojedynczy rzut) jest włącznikiem i wyłącznikiem. Dwa schematyczne symbole poniżej pokazują różne stany przełącznika SPST. Górny symbol oznacza, że przełącznik znajduje się w pozycji off, która blokuje ścieżkę prądu. Dolny symbol oznacza, że przełącznik jest włączony, co umożliwia przepływ prądu przez przełącznik.,
Przełączniki SPDT
przełączniki SPDT (pojedynczy biegun, podwójny rzut) mogą kierować ścieżkę prądu do różnych części obwodu. Istnieją dwie trasy przepływu prądu w tym przełączniku, w zależności od położenia przełącznika:
Przełączniki chwilowe
Przełączniki chwilowe pozostają otwarte lub zamknięte tylko podczas naciśnięcia. Przełączniki przyciskowe są najczęstszym rodzajem przełącznika chwilowego., Przełączniki te są albo normalnie otwarte, albo normalnie zamknięte. Górny symbol schematu poniżej pokazuje normalnie otwarty przełącznik przyciskowy w pozycji otwartej, podczas gdy dolny symbol pokazuje normalnie zamknięty przełącznik przyciskowy w pozycji zamkniętej:
przełączniki wielopunktowe
przełączniki wielopunktowe umożliwiają przełączanie ścieżki prądu wejściowego na wiele różnych ścieżek wyjściowych.,
przełączniki DPST (podwójny biegun, pojedynczy rzut) mają 2 wejścia i 2 wyjścia. Przełączniki te pozwalają kontrolować przepływ prądu do dwóch wyjść. Ponieważ przełączniki są jednym rzutem, dwa zaciski wyjściowe będą jednocześnie włączane i wyłączane., Poniższe symbole schematyczne pokazują otwarty przełącznik DPST (po lewej) i zamknięty przełącznik DPST (po prawej):
przełączniki DPDT (podwójny biegun, podwójny rzut) mają dwa zaciski dla prądu wejściowego i cztery Zaciski dla prądu wyjściowego. Przełączniki te umożliwiają przełączanie ścieżki dwóch prądów wejściowych na cztery oddzielne ścieżki wyjściowe., Poniżej znajduje się schematyczny symbol przełącznika DPDT:
Rezystory
rezystor jest jednym z najbardziej podstawowych elementów obwodu pasywnego. Rezystory mają opór elektryczny, który ogranicza przepływ prądu. Poniżej przedstawiono schematyczny symbol rezystora., Symbol po lewej stronie jest konwencją używaną w Stanach Zjednoczonych, podczas gdy symbol po prawej stronie jest standardem międzynarodowym:
rezystory zmienne
rezystor zmienny może zwiększyć lub zmniejsza jego rezystancję w zależności od wejścia zewnętrznego. Czujniki analogowe, takie jak fotorezystory i Termistory, są typami rezystorów zmiennych, ponieważ ich rezystancja zmienia się z różnym poziomem światła lub temperatury., Jest to jeden z najbardziej znanych i najczęściej spotykanych na świecie układów scalonych, w których układ ten jest wyposażony w układ scalony, a także w układ scalony, w którym układ scalony jest wyposażony w układ scalony, który jest wyposażony w układ scalony.trzy-zaciskowy rezystor zmienny, który służy do regulacji napięcia i prądu w obwodzie. Dwa zaciski rezystora to V+ i ground., Strzałka przedstawia wycieraczkę potencjometru, z której pobierane jest napięcie wyjściowe:
Fotorezystory
znane również jako Rezystory zależne od światła (LDR), fotorezystory są światłoczułymi rezystorami zmiennymi, które zmieniają rezystancję przy różnym poziomie światła., Jest to schematyczny symbol fotorezystora:
Kondensatory
kondensatory są pasywnymi elementami elektronicznymi, które przechowują ładunek elektryczny. Istnieją dwa popularne typy kondensatorów-niepolaryzowane i spolaryzowane.
Kondensatory Niepolaryzowane
Kondensatory Niepolaryzowane nie mają polaryzacji, więc nie ma znaczenia, która strona jest podłączona do dodatniej, a która do ujemnej., Kondensatory te zwykle mają mniejsze wartości niż Kondensatory spolaryzowane:
Kondensatory Spolaryzowane
Kondensatory Spolaryzowane mają polaryzację, więc ma znaczenie, która strona jest podłączona do dodatnia i która strona jest połączona z ziemią. Kondensatory spolaryzowane mają zazwyczaj wyższe wartości pojemności w porównaniu do kondensatorów niespolaryzowanych., Oto schematyczny symbol kondensatora spolaryzowanego:
cewki indukcyjne
cewki indukcyjne są pasywnymi komponentami, które tworzą pole magnetyczne, gdy przepływa przez nie Prąd. Cewki indukcyjne mogą być tak proste jak cewka drutu. Schematyczny symbol cewki wygląda podobnie do cewki:
Transformatory
transformatory są używane do zwiększania lub zmniejszania napięć., Składają się one z dwóch zwojów drutu owiniętych wokół żelaznego rdzenia, więc schematyczny symbol ma dwie cewki z prostymi liniami między nimi. Linie reprezentują żelazny rdzeń:
przekaźniki
przekaźnik jest przełącznikiem sterowanym elektrycznie., Przekaźniki są zasadniczo elektromagnesami podłączonymi do siłownika, który otwiera i zamyka przełącznik, gdy prąd jest przyłożony do cewki:
Diody
DIODA jest urządzenie spolaryzowane, które umożliwia przepływ prądu tylko w jednym kierunku. Jest spolaryzowany, ma ołów dodatni (anoda) i ołów ujemny (katoda)., Płaska krawędź trójkąta jest anodą, podczas gdy linia jest katodą:
Tranzystory
Tranzystory są używane do wzmacniania napięcia lub aby przełączyć prąd elektryczny. Najczęściej spotykanymi tranzystorami są tranzystory bipolarne (BJT). Istnieją dwa podstawowe typy tranzystorów BJT – NPN i PNP. Tranzystory NPN włączają się, gdy prąd przepływa przez podstawę tranzystora, natomiast Tranzystory PNP włączają się, gdy u podstawy tranzystora nie ma prądu., Górny symbol schematu pokazuje Tranzystor NPN, podczas gdy dolny symbol pokazuje Tranzystor PNP:
Układy scalone
Układy scalone to układy, które zawierają setki do milionów rezystorów, kondensatorów i tranzystorów w małym opakowaniu. Układy scalone mają wiele funkcji. Istnieją Układy scalone dla wzmacniaczy audio, timerów, mikroprocesorów i wielu innych., Trzy z najczęściej używanych układów scalonych to timer 555, wzmacniacz audio LM386 i wzmacniacz operacyjny LM358.
Timer 555
najczęstszym zastosowaniem timera 555 jest zapewnienie czasowych opóźnień elektrycznych. Jednak może być również używany jako oscylator i jako element klapkowy., Poniższy schemat pokazuje rzeczywiste rozmieszczenie pinów timera 555 z wewnętrznym schematem układu scalonego:
drugi obrazek jest symbolem timera 555 używanym na schematach:
wzmacniacze operacyjne
wzmacniacze operacyjne są wzmacniaczami napięciowymi z wejściami i zwykle jednym wyjściem. Są one również określane jako op-amps., Schemat symbolu dla wzmacniacza op wygląda następująco:
LM386
LM386 wzmacniacz audio jest wzmacniaczem op, który jest specjalnie zaprojektowany do wzmacniania dźwięku o małej mocy. Jest niski zasilany, jest idealny do urządzeń audio zasilanych bateryjnie, takich jak gitary, radia i każdy inny obwód, który wydaje dźwięk., Oto schemat pin LM386:
i jest to symbol używany na schematach:
LM358
LM358 to podwójny wzmacniacz operacyjny IC zasilany przez wspólny zasilacz. Jest powszechnie stosowany jako wzmacniacz przetwornika, integrator, różnicownik lub podajnik napięcia., Oto schemat pin LM358:
i tutaj jest symbol używany na schematach:
schematyczne symbole wzmacniaczy operacyjnych zwykle nie pokazują pinów, które nie są używane w obwodzie, jak to ma miejsce w przypadku symbolu LM358 powyżej, gdzie pokazano tylko pięć z ośmiu pinów.
bramki logiczne
bramki logiczne to układy elektroniczne Przetwarzające sygnały reprezentujące wartości prawdziwe lub fałszywe., Cztery standardowe funkcje logiczne to AND, OR, NOT oraz XOR. Oprócz tych funkcji istnieją również bramki logiczne NAND, NOR i XNOR.
I
wyjście bramki AND jest prawdziwe, gdy wszystkie jej wejścia są prawdziwe. Oto schematyczny symbol an i bramy:
lub
wyjście bramki Or jest prawdziwe, gdy przynajmniej jedno z jej wejść jest prawdziwe., Poniżej znajduje się schematyczny symbol bramki OR:
NOT
bramka NOT wyprowadza przeciwne wejście, dlatego nazywana jest również falownikiem. Dlatego wyjście jest prawdziwe, gdy wejście jest fałszywe. Poniżej znajduje się schematyczny symbol bramki NOT:
XOR
bramka „exclusive-OR” lub XOR ma dwa wejścia., Wyjście bramki XOR może być prawdziwe tylko wtedy, gdy jedno wejście jest prawdziwe, a drugie fałszywe. Poniżej znajduje się schematyczny symbol bramy XOR:
NAND
„NOT-AND” lub brama NAND może mieć dwa lub więcej wejść. Wyjście bramki NAND jest prawdziwe, jeśli którekolwiek z wejść jest fałszywe. Poniżej znajduje się schematyczny symbol bramy NAND:
NOR
Brama „NOT-OR”, or NOR ma dwa lub więcej wejść., Wyjście bramki NOR jest prawdziwe, gdy wszystkie jej wejścia są fałszywe. Oto schematyczny symbol bramki NOR:
XNOR
bramka „exclusive-NOR” lub XNOR ma dwa wejścia. Wyjście bramki XNOR jest prawdziwe tylko wtedy, gdy oba jej wejścia są prawdziwe lub gdy oba jej wejścia są fałszywe., Poniżej znajduje się schematyczny symbol bramy XNOR:
urządzenia Optoelektroniczne
urządzenia Optoelektroniczne są urządzeniami wykorzystującymi światło i energię elektryczną do Różne cele. Urządzenia optoelektroniczne można podzielić na dwie kategorie-czujniki światła i urządzenia generujące światło., Na przykład tutaj znajduje się symbol schematyczny urządzenia wykrywającego światło o nazwie fotodioda:
w przeciwieństwie do tego, tutaj znajduje się symbol schematyczny urządzenia generującego światło o nazwie Dioda elektroluminescencyjna (LED):
Głośniki
głośnik konwertuje energię elektryczną na energię dźwięku., Jego schematyczny symbol wygląda jak prawdziwy głośnik:
Mikrofony
mikrofony są rodzajem przetwornika, który konwertuje fale dźwiękowe na elektryczne sygnał. Oto schematyczny symbol mikrofonu:
Bezpieczniki
bezpieczniki są urządzeniami zabezpieczającymi, które zapewniają ochronę nadprądową w obwodzie elektrycznym., Głównym elementem bezpiecznika jest przewód wąskotorowy, który topi się, gdy przepływa przez niego zbyt dużo prądu. Oto schematyczny symbol bezpiecznika:
Silniki
silnik przekształca energię elektryczną w energię kinetyczną., Jego schematyczny symbol to okrąg z literą „M”, a dodatnie i ujemne zaciski po lewej i prawej stronie:
Anteny
antena to urządzenie, które odbiera lub przesyła sygnały radiowe., Oto symbol schematu dla anteny:
przewody i połączenia w schematach
teraz, gdy już znasz typowe symbole używane na schematach schematów, niech zobacz, jak czytać połączenia przewodów i przekroje przewodów. Przewody są reprezentowane przez linie, a połączenia są reprezentowane przez kropki.
poniższe obrazy przedstawiają schematyczne symbole przewodów, gdy są fizycznie połączone w obwodzie.,Nie połączone i po prostu przechodzą obok siebie, w ten sposób:
istnieje inny sposób pokazania niepołączonych przewodów na schemacie, z półkolem nad punktem, w którym przewody się krzyżują, w następujący sposób: