電子元器件及其應(yīng)用課件：電子工程識(shí)圖

電子工程識(shí)圖10.1電子工程圖概述10.2電子工程圖的圖形符號(hào)及說(shuō)明10.3電子工程圖的種類介紹10.4電子工程圖的識(shí)圖方法

10.1電子工程圖概述

1.電子工程圖的基本要求根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4728.1—13《電氣簡(jiǎn)圖用圖形符號(hào)》的規(guī)定，在研制電路、設(shè)計(jì)產(chǎn)品、繪制電子工程圖時(shí)要注意元器件圖形、符號(hào)等要符合規(guī)范要求，使用國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)圖形、符號(hào)、標(biāo)志及代號(hào)。同時(shí)還應(yīng)具備讀懂一些已約定的非國(guó)標(biāo)內(nèi)容和國(guó)外資料的能力。

2.電子工程圖的特點(diǎn)

電子工程圖主要描述元器件、部件和各部分電路之間的電氣連接及相互關(guān)系，應(yīng)力求簡(jiǎn)化。隨著集成電路以及微組裝混合電路等技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的象形符號(hào)已不足以表達(dá)其結(jié)構(gòu)與功能，象征符號(hào)被大量采用。而許多新元件、器件和組件的出現(xiàn)，又會(huì)用到新的名詞、符號(hào)和代號(hào)。因此要及時(shí)掌握新器件的符號(hào)表示和性能特點(diǎn)。

10.2電子工程圖的圖形符號(hào)及說(shuō)明

1.常用圖形符號(hào)電子工程圖中常用的電氣圖形符號(hào)見(jiàn)表10-1。

2.有關(guān)符號(hào)的規(guī)定

在電子工程圖中，符號(hào)所在的位置、線條的粗細(xì)、符號(hào)的大小以及符號(hào)之間的連線畫成直線或斜線并不影響其含義，但與表示符號(hào)本身的直線和斜線不能混淆。

在元器件符號(hào)的端點(diǎn)加上“○”不影響符號(hào)原義，但在邏輯電路的元件中，“○”另有含義。在開關(guān)元件中，“○”表示接點(diǎn)。

3.元器件代號(hào)

在電路中，代表各種元器件的圖形符號(hào)旁邊，一般都標(biāo)志文字符號(hào)，用一個(gè)或幾個(gè)字母表示元件的類型，這是該元器件的標(biāo)志說(shuō)明。同樣，在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)電路軟件中，也用文字符號(hào)標(biāo)注元器件的名稱。常見(jiàn)元器件的文字符號(hào)見(jiàn)表10-2。

在表10-2中，第一組字母是常用的代號(hào)。在同一電路圖中，不應(yīng)出現(xiàn)同一元器件使用不同代號(hào)，或者一個(gè)代號(hào)表示一種以上元器件的現(xiàn)象。

4.下腳標(biāo)碼

(1)同一電路圖中，下腳標(biāo)碼表示同種元器件的序號(hào)，如R1、R2、…，BG1、BG2、…。

(2)電路由若干單元組成，可以在元器件名的前面綴以標(biāo)號(hào)，表示單元電路的序號(hào)。

(3)下腳標(biāo)碼字號(hào)小一些的標(biāo)注方法，如1R1、1R2、…

(4)一個(gè)元器件有幾個(gè)功能獨(dú)立單元時(shí)，標(biāo)碼后面應(yīng)加附碼，如K1-a、K1-b、K1-c等。

5.電子工程圖中的元器件標(biāo)注

在一般情況下，用于生產(chǎn)的電子工程圖，通常不把元器件的參數(shù)直接標(biāo)注出來(lái)，而是另附文件詳細(xì)說(shuō)明；但在說(shuō)明性的電路圖紙中，則要求在元器件的圖形符號(hào)旁標(biāo)注規(guī)格參數(shù)、型號(hào)或電氣性能。標(biāo)注時(shí)小數(shù)點(diǎn)用一個(gè)字母代替，字符串的長(zhǎng)度不超過(guò)4位。對(duì)于常用的阻容元件，標(biāo)注時(shí)一般省略其基本單位，采用實(shí)用單位或輔助單位。對(duì)于有工作電壓要求的電容器，文字標(biāo)注采取分?jǐn)?shù)的形式，橫線上面按上述格式表示電容量，橫線下面用數(shù)字標(biāo)出電容器所要求的額定工作電壓。

如圖10-1所示的C的標(biāo)注是，表示電容量為3300?μF、額定工作電壓為160?V的電解電容器。

圖10-1元器件標(biāo)注示例

圖10-1中微調(diào)電容器7/25雖然未標(biāo)出單位，但按照一般規(guī)律這種電容器的容量都很小，單位是pF。圖中相同元器件較多時(shí)也可加附加說(shuō)明。如某電路中有100只電容，其中90只以pF為單位的，則可將該單位省去，在圖上附加附注“所有未標(biāo)電容均以pF為單位”。

10.3電子工程圖的種類介紹

電子工程圖可分為原理圖和工藝圖兩大類，見(jiàn)表10-3。

1.方框圖

方框圖是一種使用廣泛的說(shuō)明性圖形，是用簡(jiǎn)單的方框表示系統(tǒng)或分系統(tǒng)的基本組成、相互關(guān)系及其主要特征的，它們之間的連線表示信號(hào)通過(guò)電路的途徑或電路的動(dòng)作順序，簡(jiǎn)單明確、一目了然。圖10-2所示的是LM358電子開關(guān)方框圖。

圖10-2

LM358電子開關(guān)方框圖

2.電原理圖

圖10-3所示的電原理圖用來(lái)表示設(shè)備的電氣工作原理，是采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電氣圖形符號(hào)并按功能布局繪制的一種工程圖，主要用途是詳細(xì)表示電路、設(shè)備或成套裝置的全部基本組成和連接關(guān)系，也稱電路原理圖。在原理圖中不必畫出如緊固元件、支架等輔助元件。電原理圖是編制接線圖，用于測(cè)試和分析尋找故障的依據(jù)。有時(shí)在比較復(fù)雜的電路中，常采取公認(rèn)的省略方法簡(jiǎn)化圖形，使畫圖、識(shí)圖方便。

圖10-3

LM358電子開關(guān)電路原理圖

1)繪制電原理圖中的連線時(shí)應(yīng)遵循的原則

(1)連線要盡可能畫成水平或垂直的，斜線不代表新的含義。

(2)相互平行線條的間距不要小于1.6?mm；較長(zhǎng)的連線應(yīng)按功能分組畫出，線間應(yīng)留出2倍的線間距離。

(3)一般不要從一點(diǎn)上引出多于三根的連線。

(4)線條粗細(xì)如果沒(méi)有說(shuō)明，不代表電路連接的變化。

(5)連線可以任意延長(zhǎng)或縮短。

2)繪制電路圖時(shí)要注意做到布局均勻、條理清楚

(1)在正常情況下，采用電信號(hào)從左到右、自上而下的順序，即輸入端在圖紙的左上方，輸出端在右下方。

(2)每個(gè)圖形符號(hào)的位置，應(yīng)該能夠體現(xiàn)電路工作時(shí)各元器件的作用順序。

(3)把復(fù)雜電路分割成單元電路進(jìn)行繪制時(shí)，應(yīng)該標(biāo)明各單元電路信號(hào)的來(lái)龍去脈，并遵循從左至右、自上而下的順序。

(4)串聯(lián)的元件最好畫到一條直線上；并聯(lián)時(shí)，各元件符號(hào)的中心最好對(duì)齊。

(5)根據(jù)圖紙的使用范圍及目的需要，設(shè)計(jì)者可以在電路圖中附加以下并非必需的內(nèi)容：

①導(dǎo)線的規(guī)格和顏色；

②某些元器件的外形和立體接線圖；

③某些元器件的額定功率、電壓、電流等參數(shù)；

④某些電路測(cè)試點(diǎn)上的靜態(tài)工作電壓和波形；

⑤部分電路的調(diào)試或安裝條件；

⑥特殊元件的說(shuō)明。

3.邏輯圖

邏輯圖是用二進(jìn)制邏輯單元圖形符號(hào)繪制的數(shù)字系統(tǒng)產(chǎn)品的邏輯功能圖，采用邏輯符號(hào)來(lái)表達(dá)產(chǎn)品的邏輯功能和工作原理。數(shù)字電路中，電路圖由電原理圖和邏輯圖混合組成。邏輯圖的主要用途是編制接線圖、分析檢查電路單元故障。

繪制邏輯圖時(shí)要求層次清楚、布局均勻、便于識(shí)圖。尤其是中、大規(guī)模集成電路組成的邏輯圖，圖形符號(hào)簡(jiǎn)單而連線很多，布局不當(dāng)容易造成識(shí)圖困難。繪制時(shí)應(yīng)遵循以下基本規(guī)則：

(1)符號(hào)統(tǒng)一。在同一張圖內(nèi)，同種電路不得出現(xiàn)兩種符號(hào)。應(yīng)當(dāng)盡量采用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的符號(hào)，而且集成電路的管腳名稱一般保留外文字母標(biāo)注。

(2)信號(hào)流的出入順序，一般要從左到右、自下而上(這一點(diǎn)與其他電原理圖有所不同)。凡有與此不符者，要用箭頭標(biāo)示出來(lái)。

(3)連線要成組排列。邏輯圖中很多連線的規(guī)律性很強(qiáng)，應(yīng)該將功能相同或關(guān)聯(lián)的線排在一組，并與其他線保持適當(dāng)距離，如計(jì)算機(jī)電路中的地址線、數(shù)據(jù)線等。

(4)對(duì)于集成電路，管腳名稱和管腳標(biāo)號(hào)一般要標(biāo)出。

4.接線圖和接線表

接線圖(表)是用來(lái)表示電子產(chǎn)品中各個(gè)項(xiàng)目(元器件、組件、設(shè)備等)之間的連接以及相對(duì)位置的一種工程工藝圖，是在電路圖和邏輯圖基礎(chǔ)上繪制的，是整機(jī)裝配的主要依據(jù)。如圖10-4、圖10-5所示。根據(jù)表達(dá)對(duì)象和用途不同，接線圖(表)分為單元接線圖(表)、互連接線圖(表)、端子接線圖(表)和電纜配制圖(表)等。下面以單元接線圖(表)為例簡(jiǎn)單介紹。

圖10-4直連型接線圖圖10-5簡(jiǎn)化接線圖

1)單元接線圖

單元接線圖只提供單元內(nèi)部的連接信息，通常不包括外部信息，但可注明相互連接線圖的圖號(hào)，以便查閱。繪制單元接線圖時(shí)應(yīng)遵循以下原則：

(1)按照單元內(nèi)各項(xiàng)目的相對(duì)位置布置圖形或圖形符號(hào)。

(2)選擇最能清晰地顯示各個(gè)項(xiàng)目的端子和布線的面來(lái)繪制視圖。對(duì)多面布線的單元，可用多個(gè)視圖來(lái)表示。

(3)當(dāng)端子重疊時(shí)，可用翻轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)和位移等方法來(lái)繪制，但圖中要加注釋。

(4)在每根導(dǎo)線兩端要標(biāo)出相同的導(dǎo)線號(hào)。

2)單元接線表

單元接線表是將各零部件標(biāo)以代號(hào)或序號(hào)，再編出它們接線端子的序號(hào)，把編好號(hào)碼的線依次填在接線表表格中，其作用與上述的接線圖相同。這種方法在大批量生產(chǎn)中使用較多。

5.印制電路板裝配圖

印制電路板裝配圖如圖10-6所示，它是表示各種元器件和結(jié)構(gòu)件等與印制板連接關(guān)系的圖樣，用于指導(dǎo)工人裝配、焊接印制電路板。現(xiàn)在都使用CAD軟件設(shè)計(jì)印制電路板，設(shè)計(jì)結(jié)果通過(guò)打印機(jī)或繪圖儀輸出。設(shè)計(jì)電路板裝配圖時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

(1)要考慮看圖方便，根據(jù)元器件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選用恰當(dāng)?shù)谋硎痉绞?，力求繪制簡(jiǎn)便。

(2)元器件可以用標(biāo)準(zhǔn)圖形符號(hào)，也可以用實(shí)物示意圖，還可以混合使用，但要能表現(xiàn)清楚元器件的外形輪廓和裝配位置。

(3)有極性的元器件要按照實(shí)際排列標(biāo)出極性和安裝方向。如電解電容器、晶體管和集成電路等元器件，表示極性和安裝方向標(biāo)志的半圓平面或色環(huán)不能弄錯(cuò)。

(4)要有必要的外形尺寸、安裝尺寸和其他產(chǎn)品的連接位置，且要有必要的技術(shù)說(shuō)明。

(5)重復(fù)出現(xiàn)的單元圖形，可以只繪出一個(gè)單元，其余單元可以簡(jiǎn)化繪制，但是必須用細(xì)實(shí)線畫出各單元的極限位置，并標(biāo)出單元順序號(hào)，如數(shù)碼管等。

(6)一般在每個(gè)元器件上都標(biāo)出代號(hào)，其代號(hào)應(yīng)和電路圖和邏輯圖保持一致。代號(hào)的位置標(biāo)注在該元器件圖形符號(hào)或外形的左方或上方。

(7)可見(jiàn)跨接線用粗實(shí)線繪制，不可見(jiàn)的用虛線繪制。

(8)當(dāng)印制板兩面均裝元器件時(shí)，一般要畫兩個(gè)視圖。

圖10-6印制電路板裝配圖

6.實(shí)物裝配圖

實(shí)物裝配圖是工藝圖中最簡(jiǎn)單的圖，它以實(shí)際元器件的形狀及其相對(duì)位置為基礎(chǔ)，畫出產(chǎn)品的裝配關(guān)系。這種圖一般只用于教學(xué)說(shuō)明或指導(dǎo)初學(xué)者制作入門。但與此同類性質(zhì)的局部實(shí)物圖，在產(chǎn)品生產(chǎn)裝配中仍有使用。

10.4電子工程圖的識(shí)圖方法

識(shí)圖就是對(duì)電路進(jìn)行分析，識(shí)圖能力體現(xiàn)了對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。通過(guò)識(shí)圖，不僅可以開闊視野，提高評(píng)價(jià)電路性能的能力，而且可以為電子電路的應(yīng)用提供有益的幫助。

1.了解用途，找出通路

了解所識(shí)電路用于何處及所起作用是識(shí)圖中非常重要的一步，對(duì)于分析整個(gè)電路的工作原理和各部分功能及性能指標(biāo)均具有指導(dǎo)意義。可根據(jù)其使用場(chǎng)合大概了解其主要功能和性能指標(biāo)，然后在原理圖上依據(jù)信號(hào)的流向找出通路。

2.對(duì)照單元，各個(gè)擊破

沿著信號(hào)的主要通路，以有源器件為中心，對(duì)照單元電路或功能電路，將所識(shí)電路分解為若干具有獨(dú)立功能的部分，再按照功能模塊各個(gè)獨(dú)立分析。如穩(wěn)壓電源一般均有調(diào)整管、基準(zhǔn)電壓電路、輸出電壓取樣電路、比較放大電路和保護(hù)電路等部分；正弦波振蕩電路一般均有放大電路、選頻網(wǎng)絡(luò)、正反饋網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)等部分。

3.沿著通路，畫出框圖

沿著信號(hào)的流向，首先將每部分電路用框圖表示，并用合適的方式(文字、表達(dá)式、曲線、波形)扼要表示其功能；然后根據(jù)各部分的聯(lián)系將框圖連接起來(lái)，得到整個(gè)電路的方框圖，由方框圖分析各部分電路的相互配合、電路的整體功能和性能特點(diǎn)。

4.估算指標(biāo)