Færdighedsbygger: Læse kredsløbsdiagrammer - 💡 Fix My Ideas

Færdighedsbygger: Læse kredsløbsdiagrammer

Færdighedsbygger: Læse kredsløbsdiagrammer


Forfatter: Ethan Holmes, 2019

Kredsløbsdiagrammer, aka skemaer, er linjetegninger, der viser, hvordan et kredsløbs komponenter er forbundet sammen. De tjener som et kort eller en plan for at samle elektronikprojekter, og de er nemme at læse - langt lettere end at forstå, hvordan kredsløbene de beskriver, faktisk virker. Dette er et vigtigt punkt: Du kan læse og med succes bygge på et skematisk diagram uden at forstå kredsløbet. *

Skemaer er også tilgængelige for utallige nemt opbyggelige elektroniske enheder. Hører du det? Det er lyden af ​​frihed.

Skematiske diagrammer består af to ting: symboler, der repræsenterer komponenterne i kredsløbet, og linjer der repræsenterer forbindelserne mellem dem. Det er det. Lad os starte med forbindelserne, da det er lettere.

Tilslutninger

Kredsløb skildrer en perfekt verden, hvor ledninger og andre ledere ikke blander hinanden og ikke har egen modstand. Hvis en linje kører mellem komponenter, betyder det, at de er forbundet, periode, og det fortæller dig intet andet. Forbindelsen kan være en ledning, et kobberspor, en stikkontaktforbindelse, et metalchassis eller noget andet, som elektricitet vil løbe igennem uden stor modstand. Messy detaljer som wire eller kabel specifikationer og routing, hvis de er vigtige for et projekt, hører andre steder i sin dokumentation. Længden af ​​en linje har heller ikke noget at gøre med forbindelsens faktiske afstand i det virkelige liv. Skemaer tegnes (ideelt set) for at være klare og enkle, med komponenter og tilslutninger arrangeret på siden for at minimere rod, for ikke at repræsentere, hvordan de kan placeres på et printkort.

Linjer repræsenterer forbindelser, men hvor to linjer krydser, betyder det ikke nødvendigvis en 4-vejs delt forbindelse. Skemaer skelner mellem ikke-forbundne stier, der tilfældigvis er tegnet med linjer, der krydser hinanden, og krydsninger, hvor linjekrydsene angiver en delt forbindelse. Den mest almindelige måde at gøre denne sondring på er at placere en prik over linjekrydsene, der angiver forbindelser, hvilket betyder at enhver linjeovergang uden prikker er helt uden forbindelse. Den anden metode er at antage, at almindelig krydsede linjer forbinder, men tegner små "hopper" ved trådkrydsninger, hvor der ikke er nogen forbindelse.

Som en følge heraf betyder et trevejskryds altid en tre-vejs forbindelse, selv uden en prik. Nogle mennesker følger dot drawing regel med 3-vejs forbindelser og andre ser ikke behov for, fordi der ikke er nogen grund til at trække en forbindelse til ingen steder. Ud over de linjer, der bruges til at vise forbindelser mellem komponenter, bruger skemaer specielle symboler til at vise forbindelser til forskellige typer strøm og jord. Et magt eller jord symbol kan forekomme flere steder på skematisk, men det betyder altid en forbindelse til det samme sted eller ledende objekt. Strømforbindelser vises også ofte uden noget symbol, kun en etiket, der angiver spændingstypen, f.eks. V +, 5V, 5VDC, 12V, 120VAC, med positiv (+) underforstået for usignerede DC spændinger.

komponenter

Hver kredsløbskomponent er repræsenteret af et symbol, der angiver den generelle type komponent og en etiket, der peger på (eller direkte lister) dets specifikke specifikationer. Wikipedias "Elektroniske symbol" artikel viser nogle af de mest almindelige symboler, og Electrical What ?! har en mere komplet, søgbar samling.

Formel skemaer mærker hver komponent med en delbetegnelse, som er en kode bestående af et bogstav eller to, der identificerer komponenttypen (fx R for modstand, C for kondensator), efterfulgt af et unikt tal for den pågældende type i kredsløbet (fx modstande R1, R2, etc.). En delliste, der ledsager skematikken, forbinder hver delindikator med komponentspecifikationer (fx R1: 120k ", 1/4 W).

(Skematisk fra "The Biggest Little Chip" af Charles Platt, MAKE Volume 10, s. 65)

I mindre formelle skemaer dispenserer folk med de dele designatorer og liste og mærker bare del symbolet på tegningen med eventuelle nødvendige specifikationer.

(Skematisk for "DSLR Time-Lapse Trigger" af Chris Thompson, MAKE vol. 15, s. 156)

For at undgå specialtegn taber modstandsspecifikationer ofte hovedstaden Omega ("|") for ohm (220k betyder 220k "|) og kondensatorværdier bruger" u "i stedet for en lille bog Mu (Âμ) til at betyde mikro (10uF betyder 10 ÂμF / 10 mikrofarad).

(Hvis du ikke er uklar på, hvad ohm og mikrofarader er, skal du ikke bekymre dig, du kan stadig bygge arbejdskredsløb fra en skematisk. Men i mellemtiden vil det hjælpe med at lære Hydraulisk Analogi og huske på, at elektricitet er meget, meget hurtigere end vand.)

Hvert komponentsymbol har et antal forbindelsespunkter til hvilke linjer der kan tegnes. Disse svarer til de fysiske komponenters ledninger (eller andre terminaler). For modstande, keramiske kondensatorer og nogle andre enkle komponenter, er det ligegyldigt, hvilken vej lederne forbinder. Men med de fleste komponenter har lederne en indstillet orientering eller udfører forskellige funktioner.

Hver komponent har et datablad, udgivet af dets producent, der forbinder komponentens fysiske terminaler med deres funktioner, som angivet ved forbindelsespunkterne på det skematiske symbol.

Integrerede kredsløb (IC'er), aka-chips, pakkeelektronikkomponenter i små ensartede blokke med et antal tilslutningsterminaler, der løber langs siderne, enten metalben eller (med nogle overflademonteringskomponenter) metalkontakter nedenunder. Skematiske diagrammer repræsenterer chips som rektangler med linjer ud for at betegne chipets ben. På nogle tegninger replikerer rektangelsymbolet pakkenes fysiske layout, med benene nummereret mod uret fra Pin 1, lige tilbage fra hakket øverst. Men for at reducere linjeovergange og generel spaghetti-faktor skifter nogle skemaer ICs 'ben rundt og sætter dem på alle sider af rektanglet og mærker dem med pin nummer.

Chips er enkeltkomponenter fysisk, men funktionelt indeholder nogle chips flere uafhængige komponenter indbygget i samme pakke. I sådanne tilfælde kan chippen skitseres enten fysisk eller funktionelt ved hjælp af separate symboler for de funktionelle komponenter, som chippen indeholder, mærket, så det er klart, at de er på samme chip. For eksempel kan en 4093 chip, som indeholder fire uafhængige logiske NAND-porte, blive tegnet og mærket som dette:

(Skematisk fra Nandhopper 1-Bit Noise Synth on Instructables, af Kyle McDonald)

Bemærk, at funktionstegningen udelader strøm- og jordforbindelse til chippen. Hvis et kredsløbsdiagram repræsenterer en chip ved hjælp af dens funktionelle komponenter, skal du huske at tilslutte strøm og jord også, selvom den skematiske ikke viser dem. Her er igen databladet din bedste ven, og i almindelighed kræver IC'er endnu mere poring-over-dataark end diskrete komponenter gør for at sikre, at alle de identiske ben er forbundet korrekt.

Det er det!

Skemaer er kun kort, der viser, hvordan man forbinder diskrete komponenter. Den nemmeste måde at oversætte de fleste skemaer til i et arbejdskreds er at bruge komponenter med standard 0,1 "stiftafstand, og forbinde dem sammen på et loddefrit brødbræt med jumperkabler. Derefter kan du teste forbindelser og ellers fejle og kende kredsløbet med et multimeter, før du overvejer at forpligte det til loddet.

Gennemgang af hovedpunkterne:

Du kan læse og med succes bygge på et skematisk diagram uden at forstå kredsløbet.

  • Skematiske diagrammer består af to ting: symboler, der repræsenterer de komponenter og linjer, der repræsenterer forbindelserne.
  • Hvis en linje kører mellem komponenter, betyder det, at de er forbundet, periode, og det fortæller dig intet andet.
  • Skemaer skelner mellem ikke-forbundne stier, der tilfældigvis er tegnet med linjer, der krydser hinanden, og krydsninger, hvor linjekrydsene angiver en delt forbindelse.
  • Skemaer bruger specielle symboler til at vise forskellige typer af kraft og jord.
  • Hver kredsløbskomponent er repræsenteret af et symbol og en etiket.
  • Hvert komponentsymbol har et antal forbindelsespunkter. Disse svarer til de fysiske komponenters ledninger (eller andre terminaler).
  • En komponents dataark forbinder sine fysiske terminaler med deres funktioner som angivet ved dens symbol.
  • Nogle skemaer bytter ICs 'ben rundt og sætter dem på alle sider af rektanglet og mærker dem med pin nummer.
  • En chip kan skitseres enten fysisk eller funktionelt ved anvendelse af separate symboler for de funktionelle komponenter, som chippen indeholder.
  • Hvis et kredsløbsdiagram repræsenterer en chip ved hjælp af dens funktionelle komponenter, skal du huske at tilslutte strøm og jord.

* Selvfølgelig hjælper forståelsen kredsløbet, hvis du vil ændre det, eller hvis diagrammet har fejl - hvilket ikke er usædvanligt.Redigerede kilder som MAKE add value ved at bygge projekterne, før de offentliggøres, og sikre, at skemaer og anden dokumentation er korrekte.



Du Kan Være Interesseret

Lær din digitale opbevaring Oscilloskoper

Lær din digitale opbevaring Oscilloskoper


White House Building High School Makerspaces

White House Building High School Makerspaces


Remote Treat Dispenser sender dig bedårende billeder af dit kæledyr

Remote Treat Dispenser sender dig bedårende billeder af dit kæledyr


Projekt Orion: Deep Space Force

Projekt Orion: Deep Space Force