第1章电子电路识读基础

1.1电子电路的基本要素

电子产品的电路图是将各种元器件的连接关系用图形符号和连线连接起来的一种技术资料,因此电路图中的符号和标记必须有统一的标准。这些电路符号或标记中包含了很多的识图信息。从电路图中可以了解电路结构、信号流程、工作原理和检测部位,掌握这些识图信息能够方便对其在电路中的功能进行分析和判断,也是我们学习电子电路识读的必备基础知识。

1.1.1 基本标识与电路图形符号

当我们拿到一张电子电路图时,首先会看到图中包含了很多横线、竖线、小黑点及符号、文字的标识等信息,这些信息实际上就是这张图纸的重要“识读信息”。例如,图1-1所示为一张简单的电子电路图的基本标识。

图1-1 简单电子电路图的基本标识

图中,每个图形符号或文字、线段都体现了该电路中的重要内容,也是我们识读该电路中的所有依据来源。例如,图中“~”则直观地告诉我们这个电路左端的电压是交流的,又如,图中右侧的“6V”文字标识则明确地表示了该电路右侧输出的电压值为6V(直流,一般电压值前没有交直流符号时,默认为直流),等等。

由此可见,了解电子电路的基本标识符号是我们学习识图的关键,下面我们以表格的形式(表1-1所示)列出电子电路常见的基本标识符号,以供大家学习和参考。而在上图中体现的关于各种电子元器件的标准电路符号,将在下一节为大家具体介绍。

表1-1 常见电子电路的基本电路图形符号

1.1.2 常用电子元器件电路图形符号

电子元器件是构成电子产品的最小单元,换句话说,任何电子产品都是由不同的电子元器件按照电路规则组合而成的。因此,识读电子产品电路图,掌握不同元器件在电路图中的电路符号及各元器件的基本功能特点是学习电路识图的第一步。这就相当于我们学习文章之初,必须先识字,只有将常用文字的写法和所表达的意思掌握了,我们才能进一步读懂文章。

图1-2所示为电子产品电路图中的电路图形符号与实物对应关系示意图,由图可知,熟悉电子元器件的基本电路图形符号是识读电子产品电路的基本技能。

图1-2电子产品电路图中的电路图形符号与实物对应关系示意图

为了方便大家阅读和记忆,下面我们将常用电子元器件的基本电路图形符号以表格的形式予以介绍。

1.电阻器

电阻器是电子设备中利用最多的电子元件。电阻器主要的功能是通过分压电路提供其他元器件所需要的电压,而通过限流电路提供所需的电流,常见电阻器的电路图形符号、文字符号及功能说明如表1-2所列。

表1-2电阻器的电路图形符号、文字符号及功能说明

2.电容器

电容器是一种可以储存电荷的元件,两个极片可以储存电荷。任何一种电子产品中都少不了电容器。电容器具有通交流隔直流的作用。还常作为平滑滤波元件和谐振元件。常见电容器的电路图形符号、文字符号及功能说明如表1-3所列。

表1-3电容器的电路图形符号、文字符号及功能说明

3.电感器

普通的电感器俗称线圈。电感元件也是一种储能元件或阻流元件,它可以把电能转换成为磁能存储起来。常用于滤波和谐振元件。常见电感器的电路图形符号及文字符号、功能说明如表1-4所列。

表1-4电感器的电路图形符号、文字符号及功能说明

4. 二极管

二极管是典型的半导体器件,具有单向导电的特性。常见二极管的文字符号、电路图形符号及功能说明如表1-5所列。

表1-5 二极管的电路图形符号、文字符号及功能说明

5.三极管

半导体三极管是各种电子设备中的信号放大器,其特点就是在一定的条件下具有电流的放大作用。常见三极管有NPN型三极管和PNP型三极管等,其电路图形符号、文字标识及功能说明如表1-6所列。

表1-6三极管的电路图形符号、文字符号及功能说明

6. 场效应晶体管

场效应晶体管简称FET,也属于半导体器件。常见场效应晶体管有结型场效应晶体管和绝缘栅型场效应晶体管等,其电路图形符号、文字符号及功能说明如表1-7所列。

表1-7 场效应晶体管的电路图形符号、文字符号及功能说明

7. 晶闸管

晶闸管又叫可控硅,即可控整流器件,也属于半导体器件。常用的晶闸管有单向晶闸管和双向晶闸管,单结晶体管的特性与晶闸管相近,其电路图形符号、文字符号及功能说明如表1-8所列。

表1-8 晶闸管的电路图形符号、文字符号及功能说明

8. 变压器

变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,它实质上是一组互感线圈,在电子产品中常制成变换电压和电流的变压器,常见的有低频变压器、高频变压器和中频变压器。常见变压器的电路图形符号、文字符号及功能说明如表1-9所列。

表1-9 变压器的电路图形符号、文字符号及功能说明

9. 集成电路

集成电路是利用半导体工艺将电阻器、电容器、晶体管等组成的单元电路制作在一片半导体材料或绝缘基板上,形成一个完整的电路,并封装在特制的外壳之中。常见集成电路的电路图形符号、文字符号及功能说明如表1-10所列。

表1-10 常见集成电路的电路图形符号、文字符号及功能说明

10. 其他常用电子器件的电路图形符号

电子产品电路中常见的电子器件多种多样,除了上述列出的9大类型外,了解一些其他常见电子器件的电路图形符号对识图也十分必要,例如常见的桥式整流堆、光电耦合器、晶体、电池、扬声器,等等,其对应的电路图形符号、文字符号及功能说明如表1-11所列。

表1-11 其他常用电子器件电路图形符号、文字符号及功能说明

1.1.3 常用电气部件电路图形符号

在电子产品电路中,电气部件的应用也十分广泛,很多电子元器件在电路中最终实现对一些电气部件的驱动或控制。如低压电气部件、高压电气部件、常用功能部件、其他常用部件的电路图形符号。

常见的电动机驱动电路及电路图形符号如图1-3所示。

图1-3 常见的电动机驱动电路及电路图形符号

由上图可以看到,该电路中包含了多个电气部件,其中有三相交流电动机、继电器及开关等,根据这些符号表示我们就可以了解到,这个电路表示的是由开关SA1及继电器等部件控制三相交流电动机的一个电路,然后根据电路图形符号所体现实际器件的电路功能便可完成对该图过程的识读。由此可见,熟悉一些常见电气部件的符号及文字标识也是学习电路识图的重要步骤和基础。

下面我们将一些常见的电气部件电路图形符号和文字进行了归纳总结,以帮助学习和查阅。

1.电气开关的电路图形符号

常见的几种电气开关的电路图形符号及文字标识,如表1-12所列。

表1-12 常见的几种电气开关的电路图形符号及文字标识

2.电动机的电路图形符号

电动机主要可以分为两种:直流电动机和交流电动机。其应用也比较广泛,常用于各种家用电器、工厂车床设备及各种电力设备中。常见电动机电路图形符号如表1-13所列。

表1-13 常见电动机电路图形符号

3. 继电器和接触器的电路图形符号

继电器和接触器都是根据信号(电压、电流、时间等)来接通或切断小电流电路和电器的控制器件,继电器或接触器可以用来控制交流或直流供电电路。在动力交流中继电器是通过接触器或其他设备来控制主电路的。常见的继电器或接触器文字符号及电路图形符号如表1-14所列。

表1-14 常见继电器或接触器文字符号及电路图形符号

【要点说明】

KM表示继电器的线圈;KM-1、KM-2、……、表示继电器的触点。

4. 其他电气部件的电路图形符号

在一个完整的电子产品中还包含很多其他常见的电气部件,都有着各自的电路图形符号,这里就不一一列举了,只对一些比较常见的进行说明。其他常见电气部件的文字符号及电路图形符号如表1-15所列。

表1-15 其他常见电气部件的文字符号及电路图形符号