電子電路識圖方法的探究

姜景博

摘要：電子技術(shù)是一門實踐性很強的學科，從事電子技術(shù)教學中，不少學生對電子電路的識圖感到困惑，為解決此難題，結(jié)合教學體會，就電子電路圖的種類、原理圖、方框圖、單元電路、集成電路、整機電路等電路的識圖方法作了比較詳細的闡述。

關(guān)鍵詞：電子電路；識圖；原理圖；分解；等效

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，電子技術(shù)在各行各業(yè)的應(yīng)用越來越來越廣泛。通過查看它們的基本應(yīng)用方式，可以發(fā)現(xiàn)大多數(shù)電子電路圖都是根據(jù)電路應(yīng)用的典型方式，通過重新配置參數(shù)、重新組合得到的電路擴展方式。因此可以說，作為各種專用電子電路的基礎(chǔ)，電子電路圖的視圖方式非常重要。從產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品開發(fā)到產(chǎn)品維修，首先必須熟悉電子電路的基本應(yīng)用方式，本文詳細介紹了各種電子電路圖的表示方式、分析特點，希望能夠為各類從事電子技術(shù)工作與研究的工程師提供借鑒的作用。

1.電子電路圖分類

對于電子產(chǎn)品，從設(shè)計初期到最終成型，采用的視圖方式多種多樣，包括原理圖、方框圖、單元電路、等效電路圖等，應(yīng)該先了解生產(chǎn)機械的基本結(jié)構(gòu)、運行情況、工藝要求和操作方去，以便對生產(chǎn)機械的結(jié)構(gòu)及其運行情況有總體了解。后識電就是在識機的基礎(chǔ)上進而明確對電力拖動的控制要求，為分析電路做好前期準備。例如，在進行讀DF100kW發(fā)射機電路圖時，先組織帶領(lǐng)學生到機房參觀發(fā)射機，對機器進行整體認知。先看方框圖，讓學生了解發(fā)射機的工作方式、工作流程，發(fā)射機由多少個單元組成，每個單元的工作原理及其有機聯(lián)系。然后再具體到每個單元的結(jié)構(gòu)、電氣走向。例如講解發(fā)射機一單元時，提出問題：發(fā)射機電子管燈絲為什么要兩檔上，冷卻為什么要延時，發(fā)射機加電的順序是怎樣的？發(fā)射機工作時，電子管及其各元件溫度非常高，必須進行冷卻，因而講其冷卻原理、冷卻方式。講解電子管時，電子管與晶體管的區(qū)別，它屬于哪類放大，為什么用這種放大？高頻電路和低頻電路的共性和區(qū)別，數(shù)字電路和模擬電路的接地等等，把學生學到的知識和實際結(jié)合起來，使學生產(chǎn)生好奇心，從而激發(fā)求知欲望?？梢越o學生演示加高壓調(diào)諧的過程，這樣整體對發(fā)射機已經(jīng)有了感性到理性認識。再到某一具體線路時，就要對線路供電、信號走向、元器件的進行測量并詳細分析。學習時，原理圖和事物圖對照，加深印象，對元器件的擺放位置和拆裝了如指掌，便于出現(xiàn)故障時提高處理速度。其次，識電很重要，一個設(shè)備往往多路供電，來龍去脈要十分清楚。檢修設(shè)備時，必須停電、驗電、放電，以保證人身和設(shè)備安全。這種教學模式可以使學生明確識圖思路，很容易讀懂電氣控制電路圖，從而提高識圖能力。

1.1原理圖

原理圖是用來表示電子產(chǎn)品工作原理的圖。在這種圖上用符號代表各種電子元件。它給出了產(chǎn)品的電路結(jié)構(gòu)、各單元電路的具體形式和單元電路之間的連接方式；給出了每個元器件的具體參數(shù)（如型號、標稱值和其他一些重要參數(shù)），為檢測和更換元器件提供依據(jù)；給出許多工作點的電壓、電流參數(shù)，為快速查找和檢修電路故障提供方便。除此之外，還提供了一些與識圖有關(guān)的提示、信息。有了這種電路圖，就可以研究電路的來龍去脈，也就是電流怎樣在元件和導線里流動的，從而分析電路的工作原理。

（1）圖形符號

圖形符號是構(gòu)成電路圖的主體。各種圖形符號代表了組成電路的各個元器件，各個元器件圖形符號之間用連線連接起來，就可以反映出電路的結(jié)構(gòu)，即構(gòu)成了電路圖。

（2）文字符號

文字符號是構(gòu)成電路圖的重要組成部分。為了進一步強調(diào)圖形符號的性質(zhì)，同時也為了分析、理解和闡述電路圖方便，在各個元器件的圖形符號旁標注有該元器件的文字符號，例如文字符號“R”表示電阻器，“C”表示電容器，“L”表示電感器，“VT”表示晶體管等。在一張電路圖中，相同的元器件往往會有許多個，這也需要用文字符號將它們加以區(qū)別，一般是在該元器件文字符號的后面加上序號，例如電阻器分別以“R1”“R2”等表示，電容器分別標注為“C1”、“C2”、“C3”等，晶體管有兩個，分別標注為“VT1”“VT2”。

（3）注釋性字符

注釋性字符用來說明元器件的數(shù)值大小或者具體型號，通常標注在圖形和文字符號旁。它也是構(gòu)成電路圖的重要組成部分，例如通過注釋性字符即可以知道：電阻器R1的阻值為lkΩ，R2的阻值為5 kΩ。電容器C1的電容值為500pF，C2的電容值為100pF.C3的電容值為4.7μF；晶體管VT1、VT2的型號分別為9014、9018等。注釋性字符還用于電路圖中其他需要說明的場合。

1.2方框圖

方框圖是表示該設(shè)備是由哪些單元功能電路所組成的圖，能表示這些單元功能是怎樣有機地組合起來，并完成它的整機功能。方框圖僅表示整個機器的大致結(jié)構(gòu)，即包括了哪些部分。每部分用一個方框表示，有文字或符號說明，各方框之間用線條連起來，表示各部分之間的關(guān)系。方框圖只能說明機器的輪廓、類型以及大致工作原理，看不出電路的具體連接方法，也看不出元件的型號數(shù)值。方框圖一般是在講解某個電嚴電路的工作原理時，或是介紹電子電路的概況時采用的。

按運用的程序來說，一般是先有方框圖，再進一步設(shè)計出原理電路圖。如果有必要時再畫出安裝電路圖，以便于安裝。

1.3單元電路圖

顧名思義，單元電路圖為實現(xiàn)某一具體功能的最小電路單位，例如某一級放大電路、某一振蕩器電路等。當然，從大的方面來看，一個集成電路也可以被認為是一個單元電路。單元電路圖主要被用于分析某一部分的具體電路功能，而直接把該部分畫出。

1.4等效電路圖

分析某些電路時，采用等效電路圖的方式去分析電路，能更方便地理解電路的工作原理。雖然等效電路圖與原電路表現(xiàn)形式不同，但是實際作用完全相同，它主要用于簡化電路工作原理。

對于直流等效電路圖，在電路中的電容采用開路對待、線圈采用通路對待；對于交流等效電路圖，將電路中的耦合帶內(nèi)容認為通路、線圈認為通路；對于元器件，特別是新的或者特殊的元器件，為了能夠更好的表明它的屬性，必須采用等效電路圖。

1.5集成電路應(yīng)用電路圖

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，集成電路被廣泛使用在各方面，因此對于集成電路應(yīng)用電路圖的識圖非常重要。

對于集成電路圖，采用集成電路電路結(jié)構(gòu)、元器件參數(shù)等，完整表明了其功能，使得分析非常方便。但是由于其大部分不會畫出內(nèi)部電路方框圖，因此對于初學者分析其應(yīng)用帶路和分立元器件，由于不熟悉其內(nèi)部構(gòu)造，因此比較困難。

1.6整機電路圖

整機電路圖，用于描述整個機器的電路結(jié)構(gòu)、各單元電路的電路結(jié)構(gòu)和連接方式，因此可以表明整個機器的工作原理，同時由于各元件都給出了其具體型號等一些重要數(shù)據(jù)，可以作為檢測和更換的基礎(chǔ)。然后再化整為零，任何復雜電路都是由一些基本環(huán)節(jié)電路組成的。因此，掌握基本環(huán)節(jié)電路的工作原理是掌握機器電氣運行、安裝和檢修的基礎(chǔ)。分析控制電路可根據(jù)主電路中各電動機和執(zhí)行電器的控制要求，逐一找出控制電路中的控制環(huán)節(jié)，將控制回路化整為零地進行分析。如果控制電路較復雜，則可先排除照明或顯示等與控制關(guān)系不密切的電路，以便集中精力進行分析。

1.7裝配圖

裝配圖是表示電原理圖中各功能電路、各元器件在實際線路板上分布的具體位置以及各元器件管腳之間連線走向的圖形。

裝配圖也就是布線圖，如果用元件的實際樣子表示又叫實體圖。原理圖只說明電路的工作原理，看不出各元件的實際形狀，不知道在機器中是怎樣連接的，以及位置在什么地方，而裝配圖就能解決這些問題。裝配圖一般很接近于實際安裝和接線情況。如果采用印制電路板，裝配圖就要用實物圖或符號畫出每個元件在印制板的什么位置，焊在哪些接線孔上。

裝配圖有圖紙表示法和線路板直標法兩種。圖紙表示法用一張圖紙（稱印制線路圖）表示各元器件的分布和它們之間的連接情況，這也是傳統(tǒng)的表達方式。線路板直標法則在銅箔線路板上直接標注元器件編號，這種表示方式的應(yīng)用越來越廣泛，特別是進口設(shè)備中大多采用這種方式。

2.電子電路的分解

任何復雜的電子電路都是由一些具有完整基本功能的單元電路組成，也就是說任何復雜的電但就其電路組成而言，都是有變壓器降壓電路、整流電路、濾波電路以及穩(wěn)壓電路等單元組成的，交流電由變壓器降壓后，經(jīng)整流輸出脈沖直流電壓，然后經(jīng)濾波電路變?yōu)檩^平滑的直流電壓，最后由穩(wěn)壓電路進行穩(wěn)壓輸出。

復雜電路一旦被分解成若干個單元電路，就可以從分析單元電路著手，去了解各單元電路的工作原理、性能特效以及有關(guān)參數(shù)，進而分析每個單元電路和整機電路之間的關(guān)系，了解電路的設(shè)計思想。

3.單元電路的特點

3.1具有某一特定的電路功能

單元電路（如由三極管組成的各種放大電路、電容電感等原件組成的振蕩電路、集成運算放大器組成的各種應(yīng)用電路）都具有各種特定的電路功能，是可以單獨使用的。

3.2通用性

電路的通用性表現(xiàn)為電路功能的基本性，如三極管放大電路最基本的功能是放大信號，幾乎所有實際電路都包含三極管放大電路。又如振蕩電路的基本功能是產(chǎn)生振蕩波形，它廣泛地應(yīng)用于各種實際電路中。

3.3組合性

由于單元電路都是具備特定功能的電路，因而在電路設(shè)計過程中可以根據(jù)需要去選擇一個單元電路單獨使用，也可以按一定的規(guī)律將多個單元電路恰當?shù)亟M合在一起，成為一個新的電路。這種組合的過程、事實上是一個有意識的電路設(shè)計過程。

4結(jié)語

各種電路圖充分描述了電子設(shè)備的功能、用途和工作原理。作為電路設(shè)計、調(diào)試和維修的基礎(chǔ)，硬件工程師需要結(jié)合各種電路圖識圖方式，充分了解其各單元工作原理，才能夠不斷提高識圖能力，進而增強了分析、解決問題能力。隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，一塊集成芯片配上一些外圍元件就可以完成許多特定的功能，例如在單片集成電路收音機中，一塊集成芯片加上一些外圍元件就可完成收音機的全部功能。

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