Membaca Skema Elektronik

Cara Membaca Skema

          Schematics adalah peta kita untuk merancang, membangun, dan pemecahan masalah sirkuit.Memahami bagaimana untuk membaca dan mengikuti skema merupakan keterampilan penting untuk setiap insinyur elektronik.

Tutorial ini harus mengubah Anda menjadi pembaca skema sepenuhnya melek! Kami akan pergi ke semua simbol skematik mendasar:

Kemudian kita akan berbicara tentang bagaimana simbol-simbol yang terhubung pada skema untuk membuat model rangkaian. Kami juga akan pergi selama beberapa tips dan trik yang harus diperhatikan.

Simbol skematis (Bagian 1)

Apakah Anda siap untuk rentetan komponen sirkuit? Berikut adalah beberapa standar, simbol skema dasar untuk berbagai komponen.

Resistor

Yang paling mendasar dari komponen dan simbol sirkuit! Resistor pada skematis biasanya diwakili oleh beberapa baris zig-zag, dengan dua terminal memperluas ke luar. Schematics menggunakan simbol-simbol internasional bukan dapat menggunakan sebuah persegi panjang tanpa sifat, bukan coretan.

Potensiometer dan Resistor Variable

Variabel resistor dan potensiometer setiap menambah simbol resistor standar dengan panah.Variabel resistor tetap merupakan perangkat dua-terminal, sehingga panah hanya diletakkan diagonal tengah. Sebuah potensiometer adalah perangkat tiga terminal, sehingga panah menjadi terminal ketiga (wiper).

Kapasitor

Ada dua yang umum digunakan kapasitor simbol. Satu simbol merupakan terpolarisasi kapasitor (biasanya elektrolit atau tantalum), dan yang lainnya adalah untuk topi non-terpolarisasi. Dalam setiap kasus ada dua terminal, berjalan tegak lurus ke piring.

Simbol dengan satu piring melengkung menunjukkan bahwa kapasitor terpolarisasi. Pelat melengkung merupakan katoda dari kapasitor, yang harus berada pada tegangan lebih rendah dari positif, anoda pin. Sebuah tanda plus mungkin juga ditambahkan ke pin positif dari simbol kapasitor terpolarisasi.

Induktor

Induktor biasanya diwakili oleh salah serangkaian benjolan melengkung, atau gulungan gila.Simbol internasional mungkin hanya mendefinisikan sebuah induktor sebagai persegi panjang diisi-in.

Switches

Switch ada dalam berbagai bentuk. Yang paling dasar switch, satu-tiang / single-throw (SPST), adalah dua terminal dengan garis setengah terhubung mewakili aktuator (bagian yang menghubungkan terminal bersama-sama).

Switch dengan lebih dari satu lemparan, seperti SPDT dan SP3T bawah, tambahkan tempat pendaratan lebih untuk aktuator.

Switch dengan beberapa tiang, biasanya memiliki beberapa, switch sama dengan garis putus-putus yang memotong aktuator tengah.

Sumber Daya

Sama seperti ada banyak pilihan di luar sana untuk menyalakan proyek Anda , ada berbagai macam simbol sirkuit sumber daya untuk membantu menentukan sumber daya.

DC atau AC Voltage Sumber

Sebagian besar waktu ketika bekerja dengan elektronik, Anda akan menggunakan sumber tegangan konstan. Kita dapat menggunakan salah satu dari dua simbol-simbol ini untuk menentukan apakah sumber memasok arus searah (DC) atau arus bolak-balik (AC):

Baterai

Baterai , apakah mereka silinder tersebut, alkali AA atau isi ulang lithium-polimer , biasanya terlihat seperti sepasang proporsional, garis paralel:

Lebih banyak pasangan dari jalur biasanya menunjukkan sel-sel seri lebih pada baterai. Juga, garis panjang biasanya digunakan untuk mewakili terminal positif, sedangkan garis yang lebih pendek terhubung ke terminal negatif.

Nodes tegangan

Kadang-kadang - pada skema yang benar-benar sibuk terutama - Anda dapat menetapkan simbol khusus ke node tegangan. Anda dapat menghubungkan perangkat ke simbol-terminal satu ini, dan itu akan terikat langsung ke 5V, 3.3V, VCC, atau GND (ground). Node tegangan positif biasanya ditunjukkan dengan panah mengarah ke atas, sedangkan node tanah biasanya melibatkan 1-3 baris datar (atau kadang-kadang panah ke bawah-menunjuk atau segitiga).

Simbol skematis (Bagian 2)

Dioda

Dasar dioda biasanya diwakili dengan segitiga menempel garis. Dioda juga terpolarisasi , sehingga masing-masing dua terminal memerlukan pengidentifikasi membedakan. Positif, anoda adalah terminal berlari ke tepi datar segitiga. Negatif, katoda meluas keluar dari garis di simbol (menganggapnya sebagai tanda -).

Ada segala macam yang berbeda jenis dioda , yang masing-masing memiliki riff khusus pada simbol dioda standar. dioda pemancar cahaya (LED) menambah simbol dioda dengan beberapa baris menunjuk jauh. fotodioda, yang menghasilkan energi dari cahaya ( pada dasarnya, sel surya kecil), flip panah sekitar dan menunjukkan mereka ke arah dioda.

Jenis khusus lainnya dari dioda, seperti Schottky atau zeners, memiliki simbol-simbol mereka sendiri, dengan sedikit variasi pada bar bagian dari simbol.

Transistor

Transistor, apakah mereka BJTs atau MOSFET, bisa eksis dalam dua konfigurasi: didoping positif, atau negatif doped. Jadi untuk masing-masing jenis transistor, setidaknya ada dua cara untuk menarik itu.

Bipolar Junction Transistor (BJTs)

BJTs adalah perangkat tiga terminal; mereka memiliki kolektor (C), emitor (E), dan basis (B). Ada dua jenis BJTs - npns dan PNPS - dan masing-masing memiliki itu simbol yang unik sendiri.

Kolektor (C) dan emitor (E) pin keduanya in-line dengan satu sama lain, tapi emitor harus selalu memiliki panah di atasnya. Jika panah menunjuk ke dalam, itu PNP, dan, jika panah menunjuk ke luar, itu adalah NPN. Sebuah mnemonic untuk mengingat yang mana merupakan "NPN: n ot pointing i n."

Metal Oxide Bidang-Effect Transistor (MOSFET)

Seperti BJTs, MOSFET memiliki tiga terminal, tapi kali ini mereka bernama sumber (S), tiriskan (D), dan gerbang (G). Dan lagi, ada dua versi yang berbeda dari simbol, tergantung pada apakah Anda punya n-channel atau p-channel MOSFET. Ada sejumlah simbol yang biasa digunakan untuk masing-masing jenis MOSFET:

Panah di tengah simbol (disebut massal) mendefinisikan apakah MOSFET saluran-n atau p-channel. Jika panah menunjuk ke berarti itu adalah MOSFET saluran-n, dan jika itu menunjukkan itu adalah saluran p. Ingat: "n dalam" (semacam kebalikan dari mnemonic NPN).

Digital Logic Gates

Standar kami fungsi logika - AND, OR, NOT, dan XOR - semua memiliki simbol skematik yang unik:

Menambahkan gelembung untuk output meniadakan fungsi, menciptakan NANDs, NOR, dan XNORs:

Mereka mungkin memiliki lebih dari dua input, tapi bentuk harus tetap sama (well, mungkin sedikit lebih besar), dan harus ada masih hanya menjadi salah satu output.

Sirkuit terpadu

Sirkuit terpadu menyelesaikan tugas-tugas yang unik, dan begitu banyak, bahwa mereka tidak benar-benar mendapatkan simbol sirkuit yang unik. Biasanya, sirkuit terpadu diwakili oleh persegi panjang, dengan pin memperluas keluar dari sisi. Setiap pin harus diberi label dengan kedua nomor, dan fungsi.

Skematik simbol untuk mikrokontroler ATmega328 (biasanya ditemukan pada Arduinos ), enkripsi ATSHA204 IC, dan ATtiny45 MCU. Seperti yang Anda lihat, komponen ini sangat bervariasi dalam ukuran dan pin-hitungan.

Karena IC memiliki simbol sirkuit generik seperti, nama, nilai-nilai dan label menjadi sangat penting. Setiap IC harus memiliki nilai tepat mengidentifikasi nama chip.

IC yang unik: Op Amps, Voltage Regulator

Beberapa sirkuit terpadu yang lebih umum mendapatkan simbol sirkuit yang unik. Anda biasanya akan melihat amplifier operasi ditata seperti di bawah ini, dengan 5 jumlah terminal: non-pembalik masukan (+), masukan pembalik (-), input output, dan dua kekuasaan.

Sering kali, akan ada dua op amp dibangun dalam satu paket IC hanya membutuhkan satu pin untuk kekuasaan dan satu untuk tanah, yang mengapa satu di sebelah kanan hanya memiliki tiga pin.

Sederhana regulator tegangan biasanya komponen tiga terminal dengan input, output dan tanah (atau menyesuaikan) pin. Ini biasanya mengambil bentuk persegi panjang dengan pin di sebelah kiri (input), kanan (output) dan bawah (ground / menyesuaikan).

Varia

Kristal dan resonator

Kristal atau resonator biasanya merupakan bagian penting dari rangkaian mikrokontroler. Mereka membantu memberikan sinyal clock. Simbol kristal biasanya memiliki dua terminal, sementara resonator, yang menambahkan dua kapasitor untuk kristal, biasanya memiliki tiga terminal.

Header dan Konektor

Entah itu untuk menyediakan listrik, atau mengirimkan informasi, konektor merupakan persyaratan di kebanyakan sirkuit. Simbol-simbol ini bervariasi tergantung pada apa konektor tampak seperti, inilah sampling:

Motor, Transformers, Speaker, dan Relay

Kami akan benjolan ini bersama-sama, karena mereka (kebanyakan) semua menggunakan kumparan dalam beberapa cara. Transformers (tidak lebih-dari-memenuhi-the-mata jenis) biasanya melibatkan dua kumparan, butted terhadap satu sama lain, dengan pasangan garis yang memisahkan mereka:

Relay biasanya memasangkan sebuah kumparan dengan switch:

Speaker dan buzzers biasanya mengambil bentuk yang mirip dengan rekan-rekan kehidupan nyata mereka:

Dan motor umumnya melibatkan dikelilingi "M", kadang-kadang dengan sedikit lebih hiasan di sekitar terminal:

Sekering dan PTC

Perangkat yang umumnya digunakan untuk membatasi inrushes besar saat ini - - sekering dan PTC masing-masing memiliki simbol yang unik mereka sendiri:

Simbol PTC sebenarnya adalah simbol generik untuk termistor, resistor bergantung pada suhu (perhatikan simbol resistor internasional di sana?).

---

Tidak diragukan lagi, ada banyak simbol sirkuit yang tersisa dari daftar ini, tapi yang di atas harus memiliki Anda 90% melek dalam membaca skema. Secara umum, simbol harus berbagi cukup banyak kesamaan dengan komponen kehidupan nyata mereka model. Selain simbol, masing-masing komponen pada skema harus memiliki nama yang unik dan nilai, yang selanjutnya membantu untuk mengidentifikasi itu.

Nama designators dan Nilai

Salah satu kunci terbesar untuk menjadi skema-melek adalah mampu mengenali mana komponen yang. Simbol komponen memberitahu setengah cerita, tetapi masing-masing simbol harus dipasangkan dengan baik nama dan nilai untuk menyelesaikannya.

Nama dan Nilai

Nilai membantu menentukan apa komponen adalah. Untuk komponen skema seperti resistor, kapasitor, dan induktor nilai memberitahu kita berapa banyak ohm, farads, atau henries mereka miliki. Untuk komponen lain, seperti sirkuit terpadu, nilai mungkin hanya nama chip. Kristal mungkin daftar frekuensi berosilasi sebagai nilai mereka. Pada dasarnya, nilai komponen skematik memanggil karakteristik yang paling penting.

Nama-nama komponen biasanya kombinasi dari satu atau dua huruf dan angka. Surat bagian dari nama mengidentifikasi jenis komponen - R 's untuk resistor, C' s untuk kapasitor, U 's untuk sirkuit terpadu, dll Setiap nama komponen pada skematis harus unik; jika Anda memiliki beberapa resistor dalam sebuah rangkaian, misalnya, mereka harus dinamai R 1, R 2, R 3, dll nama Komponen membantu kita referensi titik-titik tertentu dalam skema.

Awalan nama dibakukan cukup baik. Untuk beberapa komponen, seperti resistor, awalan hanya huruf pertama dari komponen. Prefiks nama lain yang tidak begitu literal; induktor, misalnya, L 's (karena saat ini telah mengambil saya [tetapi dimulai dengan C ... elektronik adalah tempat yang konyol]). Berikut ini merupakan tabel cepat komponen umum dan nama awalan mereka:

Nama Identifier	Komponen
R	Resistor
C	Kapasitor
L	Induktor
S	Switches
D	Dioda
Q	Transistor
U	Sirkuit terpadu
Y	Kristal dan Oscillators

Meskipun tesis ini adalah "standar" nama untuk simbol komponen, mereka tidak universal diikuti.Anda mungkin akan melihat sirkuit terpadu diawali dengan IC bukannya U, misalnya, atau kristal dicap sebagai XTAL 's bukan Y' s. Menggunakan penilaian terbaik Anda dalam mendiagnosis mana bagian mana. Simbol biasanya harus menyampaikan informasi yang cukup.

Membaca Schematics

Pemahaman yang komponen yang pada skema adalah lebih dari setengah pertempuran menuju memahami itu. Sekarang yang tersisa adalah mengidentifikasi bagaimana semua simbol yang terhubung bersama-sama.

Nets, Nodes dan Label

Jaring skema memberitahu Anda bagaimana komponen kabel bersama-sama dalam sebuah rangkaian. Nets yang direpresentasikan sebagai garis antara terminal komponen. Kadang-kadang (tetapi tidak selalu) mereka warna yang unik, seperti garis-garis hijau dalam skema ini:

Persimpangan dan Nodes

Kabel dapat menghubungkan dua terminal bersama-sama, atau mereka dapat terhubung puluhan. Ketika kawat terbagi menjadi dua arah, menciptakan persimpangan. Kami mewakili persimpangan pada skema dengan node, titik-titik kecil yang ditempatkan di persimpangan kabel.

Node memberi kita cara untuk mengatakan bahwa "kawat melintasi persimpangan initersambung". Ketidakhadiran para node di persimpangan berarti dua kawat terpisah hanya lewat, tidak membentuk apapun koneksi. (Ketika merancang skema, biasanya praktek yang baik untuk menghindari non-terhubung tumpang tindih sedapat mungkin, tapi kadang-kadang tidak dapat dihindari).

Nama Net

Kadang-kadang, untuk membuat skema lebih mudah dibaca, kami akan memberikan jaring nama dan label, daripada routing yang kawat seluruh skema. Nets dengan nama yang sama diasumsikan terhubung, meskipun tidak ada kawat yang terlihat menghubungkan mereka. Nama baik dapat ditulis langsung di atas net, atau mereka dapat "tag", tergantung dari kawat.

Setiap net dengan nama yang sama terhubung, seperti dalam skema untuk Breakout Dewan FT231X . Nama dan label membantu menjaga skema menjadi terlalu kacau (bayangkan jika semua jaring yang benar-benar terhubung dengan kabel).

Nets biasanya diberi nama yang secara khusus menyatakan tujuan sinyal pada kawat itu.Misalnya, jaring listrik mungkin berlabel "VCC" atau "5V", sementara komunikasi serial jaring mungkin berlabel "RX" atau "TX".

Membaca Skema Tips

Mengidentifikasi Blok

Benar-benar skema luas harus dipecah menjadi blok fungsional. Mungkin ada bagian untuk masukan daya dan pengaturan tegangan, atau bagian mikrokontroler, atau bagian yang ditujukan untuk konektor. Coba mengakui bagian mana yang yang, dan mengikuti aliran rangkaian dari input ke output. Benar-benar desainer skematis baik bahkan mungkin berbaring rangkaian keluar seperti buku, input di sisi kiri, output di sebelah kanan.

Jika laci skematis benar-benar baik (seperti insinyur yang merancang ini skema untuk RedBoard), mereka mungkin memisahkan bagian dari skema menjadi logis, blok berlabel.

Kenali Tegangan Nodes

Node tegangan adalah komponen skematik single-terminal, yang kita dapat menghubungkan terminal komponen dalam rangka untuk menetapkan mereka ke tingkat tegangan tertentu. Ini adalah aplikasi khusus dari nama bersih, yang berarti semua terminal terhubung ke simpul tegangan seperti bernama terhubung bersama-sama.

Seperti bernama node tegangan - seperti GND, 5V, dan 3.3V - semua terhubung dengan rekan-rekan mereka, bahkan jika tidak ada kabel antara mereka.

Tegangan tanah simpul ini sangat berguna, karena begitu banyak komponen memerlukan koneksi ke tanah.

Referensi Komponen Datasheets

Jika ada sesuatu pada skema yang hanya tidak masuk akal, mencoba menemukan datasheet untuk komponen yang paling penting. Biasanya komponen melakukan pekerjaan yang paling di sirkuit adalah sirkuit terpadu, seperti mikrokontroler atau sensor. Ini biasanya komponen terbesar, sering terletak di pusat dari skema.