电子设备中,电路图扮演着至关重要的角色。它不仅能揭示模拟电子电路的工作原理,还能阐明数字电子电路的逻辑关系。在模拟电路图中,我们通过图形符号来描绘电阻器、电容器、开关和晶体管等实物,并通过线条将它们按照工作原理相连结。而数字电路图,则侧重于展示门、触发器和逻辑部件之间的逻辑关系。此外,方框图也是一种常用的电路表达方式,它能够简洁地勾勒出电路各部分之间的关系和整机的工作原理。
在解读电路图的过程中,我们首先需要熟悉各种元器件的符号。这些符号就像单词一样,构成了理解电路图的基石。例如,电阻器和电位器在电路图中有着特定的符号表示。电阻器用于限制电流或调节电压,其符号通常为一个矩形方框,内部有一条斜线或没有斜线,表示阻值是否可调。而电位器则是一种可调节的电阻器,其符号通常为一个带有旋转柄或滑动触头的矩形方框。通过熟悉这些符号,我们能够更好地理解电路图中的各个组成部分及其功能。在某些电路中,对电阻器的功率有着特定的要求,这可以通过图中所示的不同符号来进行区分。此外,还存在几种特殊类型的电阻器,它们各自具有独特的符号和功能。例如,热敏电阻的符号(图中的i)显示了其电阻值随外界温度变化的特性,分为负温度系数和正温度系数两种,分别用NTC和PTC表示。光敏电阻器则用符号(图中的j)表示其电阻值随光线变化的特点。压敏电阻器的符号(图中的k)则突显了其阻值随电压变化的特性。这三种电阻器虽然都是半导体器件,但通常我们仍习惯将它们归类为电阻器。另外,还有新近出现的保险电阻,它结合了电阻器和熔丝的双重功能,当温度超过℃时,其电阻层会迅速剥落熔断,从而切断电路,起到保护作用。这种保险电阻在彩电等电路中得到了广泛应用。其图形符号为图中的l,文字符号为“RF”。
接下来,我们来看看电容器的符号。电容器的符号在图2中进行了详细展示。其中,(a)表示容量固定的电容器,(b)则代表有极性电容器,如电解电容器等,(c)表示容量可调的可变电容器,(d)为微调电容器,而(e)则展示了双连可变电容器。所有这些电容器的文字符号都是C。
电感器与变压器的符号解析在电路图中,电感线圈的图形符号如3所示。具体而言,图3中的(a)展示了电感线圈的标准符号,而(b)则描绘了带有磁芯或铁芯的线圈。此外,(c)展示了铁芯存在间隙的线圈,(d)则描绘了带可调磁芯的可调电感,使其阻抗和电感值可随磁芯位置变化而调整。最后,(e)展示了具有多个抽头的电感线圈,这种设计提供了更大的灵活性。在电路图中,电感线圈通常以“L”作为文字符号进行标注。
变压器的图形符号详解在电路图中,变压器有着多种不同的图形符号,如图4所示。具体来说,(a)展示了空芯变压器的设计,(b)则描绘了带有磁芯或铁芯的变压器。此外,(c)展示了铁芯变压器中绕组间设有屏蔽层的情况,(d)描绘了次级带有中心抽头的变压器,而(e)则展示了耦合可变的变压器,其耦合系数可在一定范围内调整。同时,(f)展示了自耦变压器的特点,它通过共用部分绕组来实现电压变换。(g)则描绘了带可调磁芯的变压器,其电感值和阻抗可以通过调整磁芯位置来灵活改变。最后,(h)中的小圆点用于标记变压器的极性。
送话器、拾音器和录放音磁头的符号详解在电路图中,送话器有着多种不同的图形符号。具体来说,图5展示了三种主要的送话器符号,包括(a)一般送话器的图形符号,(b)电容式送话器,以及(c)压电晶体式送话器的图形符号。此外,送话器的文字符号通常为“BM”。同时,我们也需要注意到拾音器和录放音磁头的相关符号和表示方法。拾音器,通常被称为电唱头,在电路图中有着特定的图形符号。图5(d)展示了立体声唱头的符号,其文字符号为“B”。而图5(e)则描绘了单声道录放音磁头的形状。若为双声道立体声,则在符号上增添“2”字,如图5(f)所示。
此外,扬声器和耳机作为将电信号转化为声音的元件,在电路图中也有其独特的符号。耳机符号见图5(g),文字符号为“BE”;而扬声器符号则见图5(h),文字符号为“BL”。
在电子电路中,为了接通、断开或转换电路,常常需要使用接线元件。这些元件主要包括开关和接插件两大类。开关,特别是机电式开关,通过动触点与静触点的接合与分离来控制电路的通断。动触点与静触点的组合方式有三种:动合(常开)触点、动断(常闭)触点以及动换(转换)触点。简单的开关可能只包含一组触点,而复杂的开关则可能有多组触点。
开关的符号也各有不同,例如图6(a)表示动合触点,图6(b)表示动断触点,而图6(c)则展示了动换触点。此外,符号下方的小箭头还表示了推拉的动作。对于不同类型的开关,如旋转式和推拉式波段开关,也有其特定的符号表示。在电路图中,开关的文字符号通常用“S”表示,而控制开关和波段开关则可能用“SA”表示,按钮式开关则用“SB”表示。开关在电路图中的图形符号多样,如图7所示。其中,(a)图展示了一般手动开关的符号,(b)图则表示带有一个动断触点的按钮开关,(c)图描绘了推拉式开关,并明确指出了转换触点的存在,同时通过将扳键置于触点下方来示意推拉动作。此外,(d)图展示了旋转式开关,其特点是带有3极同时动合的触点;(e)和(f)图则分别描绘了推拉式和旋转式×6波段开关的符号。在电路图中,开关通常用“S”作为文字符号,而控制开关和波段开关则可能用“SA”表示,按钮式开关则对应“SB”符号。
(2)接插件的符号接插件的图形符号如图8所示。其中,(a)图展示了插头与插座的两种表示方式,左侧为插座,右侧为插头。(b)图描绘了一个已插入插座的插头状态。(c)图则表示一个2极插头座,也被称为2芯插头座。(d)图展示了一个3极插头座,这正是我们常用的3芯立体声耳机插头座。(e)图描绘了一个6极插头座,而(f)图则简化了表示方法,通过在符号上方标注数字6来示意6极。在电路图中,接插件通常用“X”作为文字符号,同时,为了更明确地区分,可以用“XP”表示插头,用“XS”表示插座。由于继电器是由线圈与触点组这两大部分构成,因此,在电路图中,其图形符号也相应地包含这两部分:一个长方框代表线圈,而一组触点符号则表示触点组合。若电路中的触点数量不多且较为简单,触点组通常会被直接绘制在线圈框的一侧,这种绘制方式被称为集中表示法,如图9(a)所示。然而,当触点数量较多且每对触点所控制的电路各不相同时,为了便于理解和分析,常采用分散表示法。这意味着线圈会被绘制在控制电路中,而触点则根据各自的工作对象分别绘制在各个受控电路里。但需注意,这种分散表示法必须在每对触点旁明确标注继电器的编号和触点的编号,并且所有触点的绘制都应基于继电器不通电的原始状态。图9(b)展示了一个触摸开关的实例:当人手触摸到金属片A时,时基电路的3端会输出高电位,使继电器KR通电,进而触点闭合,点亮电灯并使电铃发声。在此电路中,时基电路作为控制部分,使用6伏低压电,而电灯和电铃作为受控部分,则使用伏市电。
继电器的文字符号统一为“K”。为便于区分,交流继电器可标注为“KA”,而电磁继电器和舌簧继电器则可用“KR”表示,时间继电器则以“KT”区分。此外,电池及熔断器的符号也各有规范。电池的图形符号长线代表正极,短线代表负极,有时为突出显示,短线可绘制得较粗。图0(b)展示了电池组的符号,有时也可简化为单个电池,但需在旁注明电压或电池数量。图0(c)则特定描绘了光电池的图形符号。而熔断器的图形符号如图所示,其文字符号为“FU”。关于二极管、三极管的符号,将在后续段落中详细介绍。半导体二极管在电路图中的图形符号如图2所示。其中,图(a)展示了一段二极管的符号,箭头方向指示了电流的流动方向,即正电压接上端、负电压接下端时,二极管可导通。图(b)则是稳压二极管的符号。图(c)为变容二极管符号,旁边的电容器符号意味着其结电容会随二极管两端电压的变化而变化。图(d)描绘了热敏二极管的符号。图(e)则是发光二极管符号,通过两个斜向放射的箭头来示意其发光功能。图(f)为磁敏二极管符号,它能感应外界磁场,常被制成接近开关用于自动控制领域。在文字符号上,二极管通常用“V”来表示,为与三极管区分,有时也可能采用“VD”。由于PNP型和NPN型三极管在电源极性方面有不同要求,因此在三极管的图形符号中必须明确区分。根据标准规定,无论PNP型三极管采用何种材料,其符号均统一表示为图3(a)。同样,NPN型三极管的符号,不论材料,均采用图3(b)表示。图3(c)则专门用于表示光敏三极管。而图3(d)则描绘了一个硅NPN型磁敏三极管。此外,还有晶闸管、单结晶体管以及场效应管的相应符号。晶闸管,又称晶体闸流管或可控硅整流器,是电力电子领域中的一种重要器件。它有多种类型,包括单向晶闸管、双向晶闸管以及光控晶闸管,其对应的符号分别如图4中的(a)、(b)和(c)所示。同时,晶闸管的文字符号为“VS”。此外,单结晶体管的符号则如图5所示。利用电场进行控制的半导体器件被称为场效应管,其符号如图6所示。其中,(a)代表N沟道结型场效应管,(b)表示N沟道增强型绝缘栅场效应管,而(c)则描绘了P沟道耗尽型绝缘栅场效应管。这些场效应管的文字符号统一为“VT”。