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电子设备里有各种图片。能解释它们工作原理的是电气原理图,简称电路图。
电路图有两种,一种是解释模拟电子电路的工作原理。它用各种图形符号来表示电阻、电容、开关、晶体管等物理对象,根据工作原理用线连接元器件和单元电路。这种图早就叫电路图了。
另一种是解释数字电子电路的工作原理。它用各种图形符号表示门、触发器和各种逻辑元件,并根据逻辑关系用线连接起来。用来说明各种逻辑单元之间的逻辑关系和整机的逻辑功能。为了区别于模拟电路的电路图,这种图简称为逻辑电路图。
除了上面两个图,常用的还有框图。它用一个方框来表示电路的一部分,可以简洁明了地说明电路各部分之间的关系以及整机的工作原理。
电路图就像一篇文章,各种单位电路就像句子,各种部件就是组成句子的单词。所以,要想看懂电路图,必须从认识字——元器件开始。电阻器、电容器、电感器、晶体管和其他元件的用途、分类和使用方法。本文只重复电路图中经常出现的符号,希望初学者熟悉并记住。
电阻和电位计
具体符号如图1所示,其中(a)代表具有固定电阻的普通电阻,(b)代表半可调或微调电阻。指示电位计;指示带开关的电位计。电阻的字符符号是“R”,电位器是“RP”,即在R后面加一个字符“P”说明其调节功能。
在一些电路中,对电阻的功率有一定的要求,可以用图1中(e)、(f)、(g)和(h)所示的符号来表示。
几种特殊电阻的符号:
第一种是热敏电阻符号,热敏电阻的阻值随外界温度而变化。有的是负温度系数,用NTC表示;有的是正温度系数,用PTC表示。其符号如图(I),温度用θ或t表示,其文字符号为“r T”。
第二种是光敏电阻符号,如图1 (j)所示,两个斜箭头代表光。它的字面符号是“RL”。
第三种是压敏电阻的符号,压敏电阻的电阻值随施加在电阻上的电压而变化。符号见图1 (k),用字符u表示电压。它的字面符号是“RV”。
这三个电阻其实都是半导体器件,但我们还是把它们当成电阻。
第四个特殊的电阻器符号代表新出现的安全电阻器,它兼有电阻器和保险丝的功能。当温度超过500℃时,电阻层迅速剥离熔断,切断电路,保护电路。它的电阻值很小,目前广泛应用于彩电中。其图形符号见图1 (1),文字符号见“R F”。
电容器符号
详见图2,其中(a)表示固定容量的电容器,(b)表示极性电容器,如各种电解电容器,(c)表示可调容量的可变电容器。(d)表示微调电容器,( e)表示双连接可变电容器。电容器的字母符号是C..
电感器和变压器的符号
电路图中电感线圈的图形符号见图3。其中(a)是电感线圈的通用符号,(b)是带磁芯或铁芯的线圈,(c)是带铁芯间隙的线圈,(d)是带可调磁芯的可调电感,(e)是多抽头的电感线圈。电感线圈的字母符号是“l”。
变压器的图形符号见图4。其中,(a)是空铁心变压器,(b)铁心变压器或铁芯变压器,(c)绕组间有屏蔽层的铁芯变压器,(d)带二次中心抽头的变压器,(e)可变耦合的变压器,(f)自耦变压器,(g)可调磁芯的变压器,(h)
麦克风、拾音器和录音/再现头的符号
话筒的符号见图5 (a)、(b)、(c),其中(a)为一般话筒的图形符号,(b)为电容话筒,(c)为压电晶体话筒的图形符号。话筒的字符符号是“BM”。
拾音器俗称电拾音器。图5 (d)是立体头的图形符号,其字符符号为“b”。图5 (e)是单声道记录/再现头的图形符号。如果是双通道立体声,在符号上加一个“2”,如图(f)所示。
扬声器和耳机的符号
扬声器和耳机是将电信号转换成声音的换能器元件。耳机符号见图5 (g)。它的字面符号是“B E”。扬声器的符号见图5 (h),其字符符号为“BL”。
配线元件的符号
在电子电路中,通常需要接通、断开或切换电路,因此使用接线元件。接线元件有两种:一种是开关;另一种是连接器。
在此电路的基础上,在R A和R B电路中加入电位器,采用串联或并联二极管,可以得到占空比空可调的脉冲振荡电路。
555脉冲振荡电路常用作交流信号源,其振荡频率范围从零点几Hz到几兆赫。由于电路简单可靠,所以应用广泛。
555电路阅读要点及实例
经过多年的发展,555 IC拥有数十种实用电路,几乎涵盖所有技术领域。但是对于初学者来说,常见的电路就在上面,只要看图时抓住重点就不难识别。
从电路结构分析,三种类型的555电路或其结构特点的区别主要在于输入端。所以我们在得到一个555电路图的时候,在对电路的用途有了一个大概的了解之后,先看电路是CMOS还是双极,再看复位端()和控制电压端(V c)之间的连接。如果复位端()连接到高电平,控制电压端()连接到抗干扰电容,那么我们可以按以下顺序从输入端开始:
(1)6和2端分开
①7端悬挂空必须是双稳态电路。如果有两个输入,则为双限比较器;如果只有一个输入,则它是单端比较器。这种电路一般用作电子开关、控制和检测电路。
②端子7、6短路,接电阻、电容,输入端子2必须是单稳态电路。它的输入可以通过开关或输入脉冲手动启动,甚至为了获得更好的启动效果,在输入端提供了一个RC差分电路。这种电路一般用于定时延迟控制和检测。
(2) 6和2端子短路
①是施密特触发电路,其输入没有电容。这种电路常用于电子开关、报警、检测和整形。
②如果输入端有电阻和电容,7端悬空空,则取决于电阻和电容的连接方式:(a)单稳态电路串联在电源和地之间,R和C为其定时电阻和定时电容。(b) R在上,C在下,R的一端接V 0,是直接反馈不稳定电路。此时,R和C是决定振荡频率的分量。
③端子7也与输入端子相连,最常用的不稳定电路形式为“ra-7-Rb-6,2-c”。此时,R A、R B、c是决定振荡频率的要素。这种电路有很多变体:比如省略R A,连接7到V 0;或者二极管VD在R B两端并联paR Allel获得方波输出,或者用电阻和电位器组成R A和R B,在ra和R B两端并联二极管获得比值空可调的脉冲波等。这类电路应用最为广泛,常用于脉冲振荡、音频报警、家电控制、电子玩具、医疗器械、电源转换等。
(3)如果控制电压(V c)与DC电压相连,则只改变上下阈值电压,其他分析方法仍同上。
只要按照以上步骤仔细分析检查,就可以快速识别555电路的类别,了解其工作原理。下面的问题很好处理,比如定时时间和振荡频率可以根据给定的公式进行估计。
示例1照片曝光计时器
图10是由555电路构成的曝光定时器。从图中可以看出,输入端6和2并联在RC串联电路中,所以这是一个单稳态电路,R1和RP是定时电阻,C1是定时电容。
电路通电后,C1上的电压被充电到6伏,输出V 0 =0,继电器KA不拉,常开触点断开,曝光灯HL不亮。这是它的稳态。
按下SB后,C1快速放电至零,输出V 0 =1,继电器KA吸合,曝光灯HL点亮,瞬态开始。SB放出来后,电源给C1充电。当C1上的电压上升到4伏时,瞬态结束,计时时间结束,电路返回稳态。输出变为V 0 =0,继电器KA释放,曝光灯熄灭。电路的计时时间可调,约为1秒至2分钟。
例2光电报警电路
图11是555光电报警电路。它使用556双时基集成电路,并有两个独立的555电路。前者接成施密特触发器,后者是间接反馈不稳定电路。图中的pin号是556的pin号。
在图中,R1是一个光敏电阻,在没有光的情况下,它的电阻值是几到几十兆欧,所以555a的输入相当于R=0,S=0,输出V 0 =1,晶体管VT导通,VT的集电极电压只有0.3伏,施加在555b的复位端(MR),使555b处于复位状态,即没有振荡输出。
当R1被点亮时,电阻突然下降到只有几千到几十千欧,于是555a的输入电压上升到阈值电压上限以上,输出变为V 0 =0,VT被关断,VT的集电极电压上升,555b从复位状态释放并振荡,于是扬声器BL发出警报。555b的振荡频率约为1khz。
如果将整个装置放入公文包,当公文包打开时,该装置会发出报警声,成为防盗报警装置。
一种识别单元电路图的方法
单位电路是指某一级控制器电路,或某一级放大器电路,或某一级振荡器电路,变频器电路等。它是能完成某一电路功能的最小电路单元。广义上讲,集成电路的应用电路也是一个单元电路。
单元电路图是在学习整个电子电路工作原理的过程中,功能齐全的电路图。为了便于分析电路的工作原理,提出了该电路图的概念。
1.单元电路图功能
单元电路图具有以下功能:
①单元电路图主要用来讲述电路的工作原理。
②能完整表达某一电平电路的结构和工作原理,有时还能表达电路中元器件的所有参数,如标称电阻、标称电容、三极管型号等。
③有助于了解电路的工作原理和存储电路的结构和组成。
2.单元电路图的特点
单元电路图具有以下特征:
(1)单元电路图主要是为了便于分析单元电路的工作原理而单独绘制的电路。因此,图中省略了与单元电路无关的其他元件及相关的接线和符号,使单元电路图相对简单明了,在读图时不受其他电路的干扰。电源、输入端子和输出端子在单元电路图中进行了简化,如图1-6所示。
在电路图中,+v表示DC工作电压(其中,正号表示电路由正DC电压供电,接地连接到电源的负极);Vi表示输入信号,它是要由这个单元电路放大或处理的信号;Vo代表输出信号,它是由这个单元电路放大或处理的信号。通过单元电路图中的这种标注,可以方便地找出电源端子、输入端子和输出端子。在实际电路中,这三个端子的电路都与整个电路中的其他电路相连,没有+v、vi、vo的标注,给初学者看图带来困难。
例如,当您看到vi时,您可以知道信号通过电容c2施加到晶体管vt1的基极;看到vo表明信号是从晶体管vt1的集电极输出的,相当于在电路图中标出了放大器的输入输出端,这无疑大大方便了对电路工作原理的分析。
②单元电路图采用惯用的画法,一目了然。比如组件采用惯用的绘制方式,组件之间采用最短的连线。但在整机的实际电路图中,由于受到其他单元电路中元器件的限制,相关元器件的绘制比较混乱,有的不是常用的绘制方法,有的单个元器件的绘制距离单元电路较远,导致电路中的连接线较长且缠绕,给理解绘图和电路工作原理带来不便。
③单元电路图只出现在讲解电路工作原理的书刊中,实际电路图中没有。单元电路的研究是学习电子电路工作原理的关键。只有掌握了单元电路的工作原理,才能对整个电路进行分析。
3.单元电路图的识别方法
单元电路的种类很多,各种单元电路的具体绘制方法也不一样。这里只解释一些常见的问题:
(1)有源电路模式识别方法
所谓有源电路,就是需要DC电压才能工作的电路,比如放大电路。对于有源电路,首先分析了DC电压源电路。此时,电路图中的所有电容都被视为开路(因为电容具有阻塞特性),所有电感都被视为短路(电感特定的直接特性)。DC电路的图形识别方向一般是从右向左,然后从上到下。
(2)信号传输过程分析
信号传输过程的分析是信号在单元电路中是如何从输入端传输到输出端的,信号在传输过程中是如何被处理的(如放大、衰减、控制等)。).信号传输的方向一般是从左到右。
(3)组件的功能分析
元件功能分析是电路中各个元件的功能,主要从DC和交流两个角度进行分析。
(4)电路故障分析
电路故障分析是电路中的元器件出现开路、短路、性能退化后会对整个电路造成什么样的不良影响,输出信号会出现什么样的故障现象(如无输出信号、输出信号小、信号失真、噪声等。).了解电路的工作原理后,元器件的故障分析会变得更简单。
整机电路中有很多功能单元电路,很多单元电路的工作原理非常复杂。很难在整机电路中直接分析。分析单元电路图后再分析整机电路相对简单。因此,单元电路图的绘图识别也是为整机电路分析服务的。
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