单元电路图识图方法
单元电路是指某一级控制器电路,或某一级放大器电路,或某一个振荡器电路、变频器电路等,它是能够完成某一电路功能的最小电路单位。从广义角度上讲,一个集成电路的应用电路也是一个单元电路。
单元电路图是学习整机电子电路工作原理过程中,首先遇到具有完整功能的电路图,这一电路图概念的提出完全是为了方便电路工作原理分析之需要。
1.单元电路图功能
单元电路图具有下列一些功能:
①单元电路图主要用来讲述电路的工作原理。
②它能够完整地表达某一级电路的结构和工作原理,有时还全部标出电路中各元器件的参数,如标称阻值、标称容量和三极管型号等。
③它对深入理解电路的工作原理和记忆电路的结构、组成很有帮助。
2.单元电路图特点
单元电路图具有下列一些特点:
①单元电路图主要是为了分析某个单元电路工作原理的方便而单独将这部分电路画出的电路,所以在图中已省去了与该单元电路无关的其他元器件和有关的连线、符号,这样单元电路图就显得比较简洁、清楚,识图时没有其他电路的干扰。单元电路图中对电源、输入端和输出端已经加以简化,如图1-6所示。
图1-6 单元电路图示意图
电路图中,用+v表示直流工作电压(其中正号表示采用正极性直流电压给电路供电,地端接电源的负极);vi表示输入信号,是这一单元电路所要放大或处理的信号;vo表示输出信号,是经过这一单元电路放大或处理后的信号。通过单元电路图中的这样标注可方便地找出电源端、输入端和输出端,而在实际电路中,这三个端点的电路均与整机电路中的其他电路相连,没有+v、vi、vo的标注,给初学者识图造成了一定的困难。
例如:见到vi可以知道信号是通过电容c2加到三极管vt1基极的;见到vo可以知道信号是从三极管vt1集电极输出的,这相当于在电路图中标出了放大器的输入端和输出端,无疑大大方便了电路工作原理的分析。
②单元电路图采用习惯画法,一看就明白,例如元器件采用习惯画法,各元器件之间采用最短的连线,而在实际的整机电路图中,由于受电路中其他单元电路中元器件的制约,有关元器件画得比较乱,有的在画法上不是常见的画法,有的个别元器件画得与该单元电路相距较远,这样电路中的连线很长且弯弯曲曲,造成识图和电路工作原理理解的不便。
③单元电路图只出现在讲解电路工作原理的书刊中,实用电路图中是不出现的。对单元电路的学习是学好电子电路工作原理的关键。只有掌握了单元电路的工作原理,才能去分析整机电路。
3.单元电路图识图方法
单元电路的种类繁多,而各种单元电路的具体识图方法有所不同,这里只对共同性的问题说明几点:
(1)有源电路识图方法
所谓有源电路就是需要直流电压才能工作的电路,例如放大器电路。对有源电路的识图首先分析直流电压供给电路,此时将电路图中的所有电容器看成开路(因为电容器具有隔直特性),将所有电感器看成短路(电感器具体通直的特性)。直流电路的识图方向一般是先从右向左,再从上向下。
(2)信号传输过程分析
信号传输过程分析就是信号在该单元电路中如何从输入端传输到输出端,信号在这一传输过程中受到了怎样的处理(如放大、衰减、控制等)。信号传输的识图方向一般是从左向右进行。
(3)元器件作用分析
元器件作用分析就是电路中各元器件起什么作用,主要从直流和交流两个角度去分析。
(4)电路故障分析
电路故障分析就是当电路中元器件出现开路、短路、性能变劣后,对整个电路工作会造成什么样的不良影响,使输出信号出现什么故障现象(如没有输出信号、输出信号小、信号失真、出现噪声等)。在搞懂电路工作原理之后,元器件的故障分析才会变得比较简单。
整机电路中的各种功能单元电路繁多,许多单元电路的工作原理十分复杂,若在整机电路中直接进行分析就显得比较困难,通过单元电路图分析之后再去分析整机电路就显得比较简单,所以单元电路图的识图也是为整机电路分析服务的
整机电路图和识图方法
1.整机电路图功能
整机电路图具有下列一些功能:
①它表明整个机器的电路结构、各单元电路的具体形式和它们之间的连接方式,从而表达了整机电路的工作原理,这是电路图中最复杂的一张电路图。
②它给出了电路中各元器件的具体参数,如型号、标称值和其他一些重要数据,为检测和更换元器件提供了依据。例如,更换某个三极管时,可以查阅图中的三极管型号标注就能知道。
③许多整机电路图中还给出了有关测试点的直流工作电压,为检修电路故障提供了方便,例如集成电路各引脚上的直流电压标注,三极管各电极上的直流电压标注等,都为检修这些部分电路提供了方便。
④它给出了与识图相关的有用信息。例如,通过各开关件的名称和图中开关所在位置的标注,可以知道该开关的作用和当前开关状态;当整机电路图分为多张图纸时,引线接插件的标注能够方便地将各张图纸之间的电路连接起来。一些整机电路图中,将各开关件的标注集中在一起,标注在图纸的某处,标有开关的功能说明,识图中若对某个开关不了解时可以去查阅这部分说明。
2,整机电路图特点
整机电路图与其他电路图相比具有下列一些特点:
①它包括了整个机器的所有电路。
②不同型号的机器其整机电路中的单元电路变化是十分丰富的,这给识图造成了不少困难,要求有较全面的电路知识。同类型的机器其整机电路图有其相似之处,不同类型机器之间则相差很大。
③各部分单元电路在整机电路图中的画法有一定规律,了解这些规律对识图是有益的,其分布规律一般情况是:电源电路画在整机电路图右下方;信号源电路画在整机电路图的左侧;负载电路画在整机电路图的右侧;各级放大器电路是从左向右排列的,双声道电路中的左、右声道电路是上下排列的;各单元电路中的元器件相对集中在一起。
3.整机电路图识图方法和注意事项
关于整机电路图的识图和注意事项如下:
①对整机电路图的分析主要是:各部分单元电路在整机电路图中的具体位置;单元电路的类型;直流工作电压供给电路分析;交流信号传输分析;对一些单元电路的工作原理进行重点分析,这些单元电路是以前未见过的、比较复杂的。
②对于分成几张图纸的整机电路图可以一张一张地进行识图,如果需要进行整个信号传输系统的分析,则要将各图纸连起来进行分析。
③对整机电路图的识图,可以在学习了一种功能的单元电路之后,分别在几张整机电路图中去找到这一功能的单元电路,进行分析,由于在整机电路图中的单元电路变化多,且电路的画法受其他电路的影响而与单个画出的单元电路不一定相同,所以加大了识图的难度。
④一般情况下,信号传输的方向是从整机电路图的从左侧向右侧。
⑤直流工作电压供给电路的识图方向是从右向左进行,对某一级放大电路的直流电路识图方向是从上而下。
⑥分析整机电路过程中,若对某个单元电路的分析有困难,例如对某型号集成电路应用电路的分析有困难,可以查找这一型号集成电路的识图资料(内电路方框图、各引脚作用等),以帮助识图。
⑦一些整机电路图中会有许多英文标注,能够了解这些英文标注的含义,对识图是相当有利的。在某型号集成电路附近标出的英文说明就是该集成电路的功能说明。
集成电路应用电路识图方法
在无线电设备中,集成电路的应用愈来愈广泛,对集成电路应用电路的识图是电路分析中的一个重点,也是难点之一。
1.集成电路应用电路图功能
集成电路应用电路图具有下列一些功能:
①它表达了集成电路各引脚外电路结构、元器件参数等,从而表示了某一集成电路的完整工作情况。
②有些集成电路应用电路中,画出了集成电路的内电路方框图,这时对分析集成电路应用电路是相当方便的,但这种表示方式不多。
③集成电路应用电路有典型应用电路和实用电路两种,前者在集成电路手册中可以查到,后者出现在实用电路中,这两种应用电路相差不大,根据这一特点,在没有实际应用电路图时可以用典型应用电路图作参考,这一方法修理中常常采用。
④一般情况集成电路应用电路表达了一个完整的单元电路,或一个电路系统,但有些情况下一个完整的电路系统要用到两个或更多的集成电路。
2.集成电路应用电路特点
集成电路应用电路图具有下列一些特点:
①大部分应用电路不画出内电路方框图,这对识图不利,尤其对初学者进行电路工作分析时更为不利。
②对初学者而言,分析集成电路的应用电路比分析分立元器件的电路更为困难,这是对集成电路内部电路不了解的原缘,实际上识图也好、修理也好,集成电路比分立元器件电路更为方便。
③对集成电路应用电路而言,大致了解集成电路内部电路和详细了解各引脚作用的情况下,识图是比较方便的。这是因为同类型集成电路具有规律性,在掌握了它们的共性后,可以方便地分析许多同功能不同型号的集成电路应用电路。
3.集成电路应用电路识图方法和注意事项
分析集成电路的方法和注意事项主要有下列几点:
(1)了解各引脚的作用是识图的关键
了解各引脚的作用可以查阅有关集成电路应用手册。知道了各引脚作用之后,分析各引脚外电路工作原理和元器件作用就方便了。例如:知道①脚是输入引脚,那么与①脚所串联的电容是输入端耦合电路,与①脚相连的电路是输入电路。
(2)了解集成电路各引脚作用的三种方法
了解集成电路各引脚作用有三种方法:一是查阅有关资料;二是根据集成电路的内电路方框图分析;三是根据集成电路的应用电路中各引脚外电路特征进行分析。对第三种方法要求有比较好的电路分析基础。
(3)电路分析步骤
集成电路应用电路分析步骤如下:
①直流电路分析。这一步主要是进行电源和接地引脚外电路的分析。注意:电源引脚有多个时要分清这几个电源之间的关系,例如是否是前级、后级电路的电源引脚,或是左、右声道的电源引脚;对多个接地引脚也要这样分清。分清多个电源引脚和接地引脚,对修理是有用的。
②信号传输分析。这一步主要分析信号输入引脚和输出引脚外电路。当集成电路有多个输入、输出引脚时,要搞清楚是前级还是后级电路的输出引脚;对于双声道电路还分清左、右声道的输入和输出引脚。
③其他引脚外电路分析。例如找出负反馈引脚、消振引脚等,这一步的分析是最困难的,对初学者而言要借助于引脚作用资料或内电路方框图。
④有了一定的识图能力后,要学会总结各种功能集成电路的引脚外电路规律,并要掌握这种规律,这对提高识图速度是有用的。例如,输入引脚外电路的规律是:通过一个耦合电容或一个耦合电路与前级电路的输出端相连;输出引脚外电路的规律是:通过一个耦合电路与后级电路的输入端相连。
⑤分析集成电路的内电路对信号放大、处理过程时,最好是查阅该集成电路的内电路方框图。分析内电路方框图时,可以通过信号传输线路中的箭头指示,知道信号经过了哪些电路的放大或处理,最后信号是从哪个引脚输出。
⑥了解集成电路的一些关键测试点、引脚直流电压规律对检修电路是十分有用的。otl电路输出端的直流电压等于集成电路直流工作电压的一半;ocl电路输出端的直流电压等于0v;btl电路两个输出端的直流电压是相等的,单电源供电时等于直流工作电压的一半,双电源供电时等于0v。当集成电路两个引脚之间接有电阻时,该电阻将影响这两个引脚上的直流电压;当两个引脚之间接有线圈时,这两个引脚的直流电压是相等的,不等时必是线圈开路了;当两个引脚之间接有电容或接rc串联电路时,这两个引脚的直流电压肯定不相等,若相等说明该电容已经击穿。
⑦一般情况下不要去分析集成电路的内电路工作原理,这是相当复杂的。
修理识图方法和注意事项
修理识图是指在修理过程中对电路图的分析,这一识图与学习电路工作原理时的识图有很大的不同,是围绕着修理进行的电路故障分析。
1.修理识图项目
修理识图主要有以下四部分内容:
①在整机电路图中建立检修思路,根据故障现象,判断故障可能发生在哪部分电路中,确定下一步的检修步骤(是测量电压还是电流,在电路中的哪一点测量)。
②根据测量得到的有关数据,在整机电路图的某一个局部单元电路中对相关元器件进行故障分析,以判断是哪个元器件出现了开路或短路、性能变劣故障,导致了所测得的数据发生异常。例如,初步检查发现功率放大电路出现了故障,可找出功放电路图进行具体分析。
③查阅所要检修的某一部分电路图,了解这部分电路的工作,如信号是从哪里来,送到哪里去。
④查阅整机电路图中某一点的直流电压数据。
2.识图方法和注意事项
进行修理识图过程中要注意以下四个问题:
①修理识图是针对性很强的电路分析,是带着问题对局部电路的识图,识图的范围不广,但要有一定深度,还要会联系故障的实际。
②主要是根据故障现象和所测得的数据决定分析哪部分电路。例如:根据故障现象决定分析低放电路还是分析前置放大器电路,根据所测得的有关数据决定分析直流电路还是交流电路。
③测量电路中的直流电压时,主要是分析直流电压供给电路;在使用干扰检查法时,主要是进行信号传输通路的识图;在进行电路故障分析时,主要是对某一个单元电路进行工作原理的分析。在修理识图中,无需对整机电路图中的各部分电路进行全面的系统分析。
④修理识图的基础是十分清楚电路的工作原理,不能做到这一点就无法进行正确的修理识图。