Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Skicklighetsbyggare: Läs kretsdiagram

Kretskort, aka schema, är linjeteckningar som visar hur en krets komponenter är anslutna ihop. De fungerar som en karta eller plan för montering av elektronikprojekt, och de är lätta att läsa - mycket enklare än att förstå hur de kretsar som de beskriver faktiskt fungerar. Detta är en viktig punkt: Du kan läsa och bygga framgångsrikt från ett schematiskt diagram utan att förstå kretsen. *

Schema är också lättillgängliga för otaliga lättbyggbara elektroniska enheter. Hör du det? Det är ljudet av frihet.

Schematiska diagram består av två saker: symboler som representerar komponenterna i kretsen och linjer som representerar anslutningarna mellan dem. Det är allt. Låt oss börja med anslutningarna, eftersom det är lättare.

anslutningar

Kretskort visar en perfekt värld där trådar och andra ledare inte stör varandra och inte har något motstånd av sig själv. Om en linje går mellan komponenter betyder det att de är anslutna, period och det berättar ingenting annat. Anslutningen kan vara en ledning, ett kopparspår, en kontaktdon, ett metallkassett eller något annat som el kommer att springa igenom utan mycket motstånd. Messiga detaljer som tråd- eller kabelspecifikationer och routing, om de är viktiga för ett projekt, hör till någon annanstans i dokumentationen. Linjens längd har inte heller något att göra med anslutningens faktiska avstånd i verkligheten. Schema ritas (idealiskt) för att vara tydlig och enkel, med komponenter och anslutningar anordnade på sidan för att minimera rodnad, för att inte representera hur de kan placeras på ett kretskort.

Linjer representerar anslutningar, men där två linjer korsar, betyder det inte nödvändigtvis en 4-vägs delad anslutning. Schema skiljer mellan oanlänkade vägar som råkar dras med linjer som korsar varandra, och korsningar där linjekorsningarna anger en gemensam anslutning. Det vanligaste sättet att göra skillnaden är att placera en punkt över linjekryssningarna som anger anslutningar, vilket innebär att alla linjekorsningar utan prickar är oupphörliga. Den andra metoden är att anta att vanliga korsade linjer förbinder, men dra små "hopp" vid trådkorsningar där det inte finns någon anslutning.

Som en följd betyder en trevägskorsning alltid en trevägskoppling, även utan en punkt. Vissa följer principen om punktritning med 3-vägsanslutningar och andra ser inget behov, för det finns ingen anledning att ansluta till ingenstans. Förutom de linjer som används för att visa kopplingar mellan komponenter, använder schematics speciella symboler för att visa anslutningar till olika typer av kraft och mark. En kraft- eller marksymbol kan uppträda på flera ställen på schematiskt, men det betyder alltid en anslutning till samma plats eller ledande objekt. Strömanslutningar visas också ofta utan någon symbol, bara en etikett som anger typen av spänning, t.ex. V +, 5V, 5VDC, 12V, 120VAC, med positiv (+) underförstådd för osignerade DC spänningar.

Komponenter

Varje krets komponent representeras av en symbol som indikerar den allmänna typen av komponent och en etikett som pekar på (eller direkt listar) dess specifika specifikationer. Wikipedias artikel "Elektronisk symbol" visar några av de vanligaste symbolerna, och Electrical What ?! har en mer komplett, sökbar samling.

Formell schema-etikett varje komponent med en delbeteckning, vilken är en kod bestående av ett bokstav eller två som identifierar komponenttypen (t.ex. R för motstånd, C för kondensatorn) följt av ett unikt nummer för den typen i kretsen (t.ex. motstånd R1, R2, etc.). En dellista som följer med schematisk associerar varje delbetecknare med komponentspecifikationer (t ex R1: 120k ", 1/4 W).

(Schematisk från "The Biggest Little Chip" av Charles Platt, MAKE Volume 10, s. 65)

I mindre formella scheman utesluter människor delarna och listorna och märker bara delsymbolen på ritningen med eventuella nödvändiga specifikationer.

(Schematisk för "DSLR Time-Lapse Trigger" av Chris Thompson, MAKE vol. 15, s. 156)

För att undvika specialtecken släpper motståndsspecifikationer ofta huvudstaden Omega ("|") för ohm (220k betyder 220k "|) och kondensatorns värden använder" u "istället för en liten bokstav Mu (Âμ) för att betyda mikro (10uF betyder 10 ÂμF / 10 mikrofarad).

(Om du inte är osäker på vad ohm och mikrofarader är, oroa dig inte, du kan fortfarande bygga arbetskretsar från en schematisk men under tiden kommer det att hjälpa till att lära dig Hydraulisk Analogi och tänk på att el är mycket, mycket snabbare än vatten.)

Varje komponentsymbol har ett antal anslutningspunkter till vilka linjer som kan dras. Dessa motsvarar de fysiska komponenternas ledningar (eller andra terminaler). För motstånd, keramiska kondensatorer, och några andra enkla komponenter, spelar det ingen roll vilken väg ledarna förbinder. Men med de flesta komponenter har ledarna en bestämd orientering eller utför olika funktioner.

Varje komponent har ett datablad, som publiceras av tillverkaren, som associerar komponentens fysiska terminaler med sina funktioner, vilket indikeras av anslutningspunkterna på den schematiska symbolen.

Integrerade kretsar (ICs), aka-chips, paketelektronikskomponenter i små, enhetliga block med ett antal anslutningsterminaler som löper längs sidorna, antingen metallben eller (med vissa ytmonterade komponenter) metallkontakter under. Schematiska diagram representerar chips som rektanglar med linjer som kommer ut som betecknar chipets ben. I några ritningar replikerar rektangelsymbolen paketets fysiska layout, med benen numrerade moturs från Pin 1, precis kvar från skåran på toppen. Men för att minska linjekryssningar och generell spaghetti-faktor, byter vissa scheman ICs-benen runt och sätter dem på alla sidor av rektangeln och märker dem med pinnummer.

Chips är fysiska enskilda komponenter, men funktionellt innehåller vissa chips flera oberoende komponenter som är inrymda i samma förpackning. I sådana fall kan chipet vara schematiskt antingen fysiskt eller funktionellt med hjälp av separata symboler för de funktionella komponenterna som chipet innehåller, märkt så att det är klart att de är på samma chip. Till exempel kan ett 4093-chip, som innehåller fyra oberoende logiska NAND-grindar, dras och märkas så här:

(Schematisk från Nandhopper 1-Bit Noise Synth på Instructables, av Kyle McDonald)

Observera att funktionstegningen omger kraft- och jordanslutningar till chipet. Om ett kretsschema representerar ett chip med hjälp av dess funktionella komponenter, måste du komma ihåg att ansluta dess kraft och jord också, även om schematiskt inte visar dem. Här är igen databladet din bästa vän, och i allmänhet kräver IC: er ännu fler poring-över-datablad än diskreta komponenter, för att se till att alla de identiska benen är ordentligt anslutna.

Det är allt!

Schema är bara kartor som visar hur man ansluter diskreta komponenter. Det enklaste sättet att översätta de flesta scheman till en arbetskrets är att använda komponenter med standard 0,1 "stiftavstånd, och anslut dem ihop på ett lödlösa brödbräda med hjälp av dragkedjor. Då kan du testa anslutningar och annars felsöka och lära känna kretsen med en multimeter, innan du överväger att begå den till löddet.

Granska huvudpunkterna:

Du kan läsa och bygga framgångsrikt från ett schematiskt diagram utan att förstå kretsen.

  • Schematiska diagram består av två saker: symboler som representerar de komponenter och linjer som representerar anslutningarna.
  • Om en linje går mellan komponenter betyder det att de är anslutna, period och det berättar ingenting annat.
  • Schema skiljer mellan oanlänkade vägar som råkar dras med linjer som korsar varandra, och korsningar där linjekorsningarna anger en gemensam anslutning.
  • Schema använder speciella symboler för att visa olika typer av kraft och mark.
  • Varje kretskomponent representeras av en symbol och en etikett.
  • Varje komponentsymbol har ett antal anslutningspunkter. Dessa motsvarar de fysiska komponenternas ledningar (eller andra terminaler).
  • En komponents datablad associerar sina fysiska terminaler med sina funktioner som indikeras av dess symbol.
  • Några scheman byter ICs ben runt och sätter dem på alla sidor av rektangeln och märker dem med stiftnummer.
  • En chip kan vara schematiskt antingen fysiskt eller funktionellt med hjälp av separata symboler för de funktionella komponenterna som chipet innehåller.
  • Om ett kretsschema representerar ett chip med hjälp av dess funktionella komponenter, kom ihåg att ansluta ström och jord.

* Att förstå kretsen hjälper förstås om du vill ändra det, eller om diagrammet har fel, vilket inte är ovanligt.Redigerade källor som MAKE add value genom att bygga projekten innan de publiceras, se till att scheman och annan dokumentation är korrekta.

Del

Lämna En Kommentar