Przed rozpoczęciem jakiegokolwiek projektu najlepiej jest sporządzić plan, schemat. Widać to na przykład w projektach budowlanych. W ten sam sposób budowanie dowolnego złożonego obwodu, na przykład falownika lub nadajnika FM, wymaga schematy elektryczne.

Schematy pozwalają na zmontowanie wszystkich elementów potrzebnych do wykonania zadania. Umożliwiają także wizualizację działania obwodu, zanim zostanie on uruchomiony. W każdym razie schematy ułatwiają powielanie dowolnego istniejącego układu scalonego. Poniżej omówimy wszystko, co należy wiedzieć o schematach elektronicznych.

1. Co to jest schematy elektryczne?

Po pierwsze, schemat to abstrakcyjny diagram przedstawiający działanie systemu. Często używa się w nim łatwo rozpoznawalnych symboli, aby przedstawić, co reprezentują poszczególne części systemu. 

W ten sam sposób używamy schematów przy opisywaniu schematów elektrycznych. W ten sposób dochodzimy do terminu elektro-schematy.

Wbrew powszechnej opinii, elektro schemat to coś więcej niż tylko symbole elektroniczne. Jest to graficzna podstawa do montażu elementów elektronicznych i budowy bardziej rozbudowanego obwodu.

Najczęściej jest to kompletny projekt na papierze z wcześniej wydrukowanymi symbolami samoprzylepnymi. W innych przypadkach najlepiej jest zaprojektować ten schemat na komputerze. Pomocne w tym celu oprogramowanie to Altium Designer, Cadence Or CAD, Mentor PADS, Upverter i Zuken CADSTAR.

(Schemat elektroniczny baterii i kondensatora)

https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:Schematic_of_Battery_and_Capacitor.jpg

2. Schemat a schemat połączeń

Schemat ideowy jest prostszy niż schemat połączeń. Jego główną ideą jest pogrupowanie części systemu na wejścia i wyjścia. Pokazuje on jednak podstawowe elementy potrzebne w układzie scalonym. Należą do nich rezystory, kondensatory, tranzystory itp.

Użycie schematu ideowego pozwala na łatwą symulację i rozplanowanie układu scalonego. W związku z tym stosowanie praw prądowych i napięciowych, takich jak prawa Ohma i Kirchoffa, jest łatwe. Na tym etapie pomocny jest pakiet do analizy obwodów, taki jak SPICE.

Z drugiej strony, schemat obwodu jest bardziej szczegółowy. Widać na nim każdy aktywny i pasywny element potrzebny do budowy układu scalonego. Na przykład złożone elementy, takie jak bramki logiczne, zewnętrzne układy scalone, złącza - wszystkie one są obecne na schemacie.

Te dwa typy schematów stanowią wstępne modele CAD przed przejściem do fazy rozmieszczania na płytce drukowanej.

(Przykład typowego schematu). https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:Circuit_diagram_7.jpg

3. Schemat obwodu a schemat blokowy

Najczęściej ludzie mylą schematy obwodów ze schematami blokowymi. Nie są one jednak tym samym.

Schemat blokowy to podstawowy szkic, który rozpoczyna cały projekt płytki drukowanej. Innymi słowy, schemat blokowy pokazuje, jak działa system z realistycznego punktu widzenia. W pewnym sensie jest to schemat półschematyczny. Nie skupia się on na elementach obwodu. Zamiast tego schemat blokowy pokazuje, w jaki sposób system obsługuje cyfrowe i analogowe sygnały danych. Niezależnie od tego schemat blokowy może zawierać elementy elektroniczne, jeśli pomagają one wyjaśnić działanie systemu.

Tymczasem schemat blokowy rozbija schemat blokowy na szczegółowe części. 

(Przykład schematu blokowego)

https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:Theremin_block-diagram.svg

4. Jak uzyskać schematy elektroniczne?

Aby rozpocząć, wystarczy wykonać kilka kroków.

Kroki do wykonania

5. Niektóre symbole schematów elektrycznych

Kilka symboli graficznych można znaleźć na prawie każdym schemacie obwodu elektronicznego.

R = Rezystor.

(Symbole rezystora, rezystora zmiennego/reostatu i potencjometru).

https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:Resistor,_Rheostat_(variable_resistor),_and_Potentiometer_symbols.SVG

C = Kondensator.

(Symbole kondensatorów z jednym z nich pokazującym polaryzację)

https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:Capacitor-symbols.svg

D = Diode.          

(Elektroniczny symbol diody z punktami 1 i 2 pokazującymi odpowiednio anodę i katodę)

https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:Electronic_Symbol_of_Diode.png

L = Induktor.       

(Symbole różnych typów cewek indukcyjnych).

https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:Inductor_Symbols.jpg

Inne elementy elektroniczne to m.in:

T = Transformator.

F = Bezpiecznik.              

P = Złącze.  

U = Układ scalony.

H = Sprzęt.   

Q = tranzystor.   

Y = Kryształ.

BT = Bateria.

J = Złącze

K = przekaźnik.             

S lub SW = Przełącznik.

6. Kilka prostych Schematy elektryczne

Poniżej przedstawiono kilka projektów wartych wypróbowania z wykorzystaniem schematów elektrycznych.

BA1404 Stereofoniczny nadajnik FM HI-FI

Chociaż ten nadajnik FM wymaga wielu poprawek i testów, aby uzyskać pożądany efekt, cel jest prosty. Schemat testuje istniejące konstrukcje nadajników FM BA1404, aby porównać ich parametry i słabe punkty. Ostatecznie nowa metoda pozwala uzyskać lepszą jakość dźwięku, stabilną częstotliwość i zasięg nadawania.

Aby uzyskać pomoc, obejrzyj poniższy film dotyczący budowy nadajnika FM.

Stereofoniczny nadajnik BH1417 PLL

Szczególnie schemat tego urządzenia zawiera wiele funkcji w jednej małej obudowie. Na przykład koder stereofoniczny, filtr dolnoprzepustowy, ogranicznik, nadajnik częstotliwości PLL prądu stałego, bufor wyjściowy RF itd.

Telefoniczny nadajnik FM

To urządzenie służy do podłączania linii telefonicznej do pasma FM. Umożliwia ono przesyłanie rozmowy telefonicznej przez pasmo FM za pomocą słuchawki telefonu. W tym celu należy dostroić nadawane sygnały za pomocą odbiornika FM.

Jedną z unikalnych cech tego układu jest to, że nie wymaga on baterii. Ponadto w trybie "On Air" wykorzystuje wskaźnik LED, a do sterowania nadajnikiem służy przełącznik.

Nadajnik FM z jednym układem scalonym

Ten układ scalony nadajnika FM jest przydatny do łączenia odtwarzacza muzycznego z przenośnym radiem. Umożliwia na przykład odtwarzanie tej samej muzyki z systemu dźwiękowego na przenośnym radiu, gdy jesteś w podróży. Co ciekawe, działa on tylko przy napięciu zasilania 3-5 V.

Wnioski

Podsumowując, schematy elektryczne są elementami składowymi każdego większego obwodu lub układu scalonego. Niezależnie od użytego schematu, wszystkie one wykorzystują unikalne symbole graficzne dla każdego elementu i jego połączeń. Ostateczny układ płytki drukowanej w większości przypadków zaczyna się od schematu blokowego, zanim przejdzie się do schematu ideowego lub ideowego.

Powyżej przytoczyliśmy kilka przykładów schematów obwodów elektronicznych. Jeśli jednak nadal potrzebujesz profesjonalnej pomocy w podobnych projektach, skontaktuj się z naszym zespołem.