Wydanie popularnonaukowe

Yatsenkov Valery Stanislavovich

Tajemnice obcych obwodów radiowych

Podręcznik-poradnik dla mistrza i amatora

Redaktor AI Osipenko

Korekta V.I. Kisielowa

Układ komputerowy AS Varakina

PNE. Jacenikow

TAJNIKI

ZAGRANICZNY

SCHEMATY RADIOWE

Podręcznik referencyjny

dla mistrza i amatora

Moskwa

Główne wydawnictwo Osipenko A.I.

2004

Tajemnice obcych obwodów radiowych. Odniesienie do samouczka dla
mistrz i amator. - M.: Burmistrz 2004r. - 112 s.

Od autora
1. Główne rodzaje systemów 1.1. Schematy funkcjonalne 1.2. Schematy ideowe 1.3. Obrazy poglądowe 2. Warunkowe oznaczenia graficzne elementów schematów 2.1. Przewodniki 2.2. Przełączniki, złącza 2.3. Przekaźniki elektromagnetyczne 2.4. Źródła energii elektrycznej 2.5. Rezystory 2.6. Kondensatory 2.7. Cewki i transformatory 2.8. Diody 2.9. Tranzystory 2.10. Dinistory, tyrystory, triaki 2.11. Próżniowe lampy elektronowe 2.12. Lampy wyładowcze 2.13. Lampy żarowe i lampy sygnalizacyjne 2.14. Mikrofony, emitery dźwięku 2.15. Bezpieczniki i wyłączniki 3. Samodzielne stosowanie schematów obwodów krok po kroku 3.1. Budowa i analiza prostego obwodu 3.2. Analiza obwodu złożonego 3.3. Montaż i debugowanie urządzeń elektronicznych 3.4. Naprawa urządzeń elektronicznych

Aplikacje

Załącznik 1

Tabela podsumowująca główne UGO stosowane w praktyce zagranicznej

Załącznik 2

Krajowe GOST regulujące UGO

Autor obala powszechne błędne przekonanie, że odczyt obwodów radiowych i ich wykorzystanie w naprawie sprzętu gospodarstwa domowego jest dostępny tylko dla przeszkolonych fachowców. Duża ilość ilustracji i przykładów, żywy i przystępny język prezentacji sprawiają, że książka jest przydatna dla czytelników z początkowym poziomem wiedzy z zakresu inżynierii radiowej. Szczególną uwagę zwrócono na oznaczenia i terminy stosowane w literaturze i dokumentacji zagranicznej dla importowanego sprzętu AGD.

OD AUTORA

Przede wszystkim, drogi czytelniku, dziękujemy za zainteresowanie tą książką.
Broszura, którą trzymasz w rękach, to dopiero pierwszy krok na drodze do niesamowicie fascynującej wiedzy. Autor i wydawca uznają swoje zadanie za wykonane, jeśli ta książka nie tylko służy jako punkt odniesienia dla początkujących, ale także daje im pewność co do ich umiejętności.

Postaramy się wyraźnie pokazać, że do samodzielnego montażu prostego układu elektronicznego lub prostej naprawy sprzętu AGD nie trzeba mieć duży ilość specjalistycznej wiedzy. Oczywiście do opracowania własnego obwodu potrzebna będzie znajomość obwodów, czyli umiejętność zbudowania obwodu zgodnie z prawami fizyki oraz zgodnie z parametrami i przeznaczeniem urządzeń elektronicznych. Ale nawet w tym przypadku nie można obejść się bez graficznego języka diagramów, aby najpierw poprawnie zrozumieć materiał podręczników, a następnie poprawnie sformułować własną myśl.

Przygotowując publikację, nie postawiliśmy sobie za cel powtórzenia w zwięzłej formie treści GOST i standardów technicznych. Przede wszystkim apelujemy do tych czytelników, dla których próba wprowadzenia w życie lub samodzielnego zobrazowania układu elektronicznego powoduje zamieszanie. Dlatego książka obejmuje tylko najczęściej używane symbole i oznaczenia, bez których żaden schemat nie może się obejść. Dalsze umiejętności czytania i rysowania schematów obwodów przychodzą do czytelnika stopniowo, w miarę zdobywania praktycznego doświadczenia. W tym sensie nauka języka układów elektronicznych jest podobna do nauki języka obcego: najpierw zapamiętujemy alfabet, potem najprostsze słowa i zasady, według których budowane jest zdanie. Dalsza wiedza przychodzi tylko z intensywną praktyką.

Jednym z problemów, z jakim borykają się początkujący radioamatorzy, którzy próbują powtórzyć schemat zagranicznego autora lub naprawiać urządzenie gospodarstwa domowego, jest rozbieżność między przyjętym wcześniej w ZSRR systemem konwencjonalnych znaków graficznych (UGO) a systemem UGO działający za granicą. Ze względu na szeroką dystrybucję programów do projektowania wyposażonych w biblioteki UGO (prawie wszystkie powstały za granicą), zagraniczne oznaczenia obwodów wdarły się również do praktyki krajowej, pomimo systemu GOST. A jeśli doświadczony specjalista jest w stanie zrozumieć znaczenie nieznanego symbolu w oparciu o ogólny kontekst schematu, może to spowodować poważne trudności dla początkującego amatora.

Ponadto język obwodów elektronicznych ulega okresowym zmianom i dodatkom, zmienia się styl niektórych symboli. W tej książce będziemy głównie polegać na międzynarodowym systemie notacji, ponieważ jest on używany w diagramach importowanego sprzętu gospodarstwa domowego, w standardowych bibliotekach symboli popularnych programów komputerowych oraz na stronach zagranicznych witryn internetowych. Wspomniane zostaną również zapisy, które są oficjalnie przestarzałe, ale w praktyce spotykane w wielu schematach.

1. GŁÓWNE TYPY SCHEMATÓW

W inżynierii radiowej najczęściej stosuje się trzy główne typy obwodów: schematy funkcjonalne, schematy obwodów i obrazy ilustracyjne. Podczas badania obwodu urządzenia elektronicznego z reguły stosuje się wszystkie trzy typy obwodów w podanej kolejności. W niektórych przypadkach, aby poprawić przejrzystość i wygodę, schematy można częściowo łączyć.
Schemat funkcjonalny daje wizualną reprezentację ogólnej struktury urządzenia. Każdy funkcjonalnie wypełniony węzeł jest reprezentowany na diagramie jako osobny blok (prostokąt, okrąg itp.), wskazujący funkcję, którą pełni. Bloki są połączone ze sobą liniami - ciągłymi lub przerywanymi, ze strzałkami lub bez, zgodnie z tym, jak wpływają na siebie nawzajem w procesie pracy.
Schemat obwodu pokazuje, które komponenty są zawarte w obwodzie i jak są ze sobą połączone. Schemat obwodu często wskazuje przebiegi sygnałów oraz wielkość napięcia i prądu w punktach kontrolnych. Tego rodzaju schematy są najbardziej pouczające i poświęcimy im najwięcej uwagi.
obrazy ilustracyjne istnieją w kilku wersjach i mają z reguły ułatwić instalację i naprawę. Należą do nich układy elementów na płytce drukowanej; schematy układania przewodów łączących; schematy łączenia ze sobą poszczególnych węzłów; układy węzłów w przypadku produktu itp.

1.1. SCHEMAT FUNKCJONALNY

Ryż. 1-1. Przykład schematu funkcjonalnego
kompleks gotowych urządzeń

Schematy funkcjonalne mogą służyć do kilku różnych celów. Czasami służą do pokazania, jak różne funkcjonalnie kompletne urządzenia współdziałają ze sobą. Przykładem jest schemat podłączenia anteny telewizyjnej, magnetowidu, telewizora i pilota na podczerwień, który nimi steruje (rys. 1-1). Podobny schemat można zobaczyć w dowolnej instrukcji obsługi magnetowidu. Patrząc na ten schemat rozumiemy, że antena musi być podłączona do wejścia magnetowidu, aby móc nagrywać programy, a pilot jest uniwersalny i może sterować obydwoma urządzeniami. Zwróć uwagę, że antena jest pokazana z symbolem, który jest również używany na schematach obwodów. Takie „przemieszanie” symboli jest dopuszczalne w przypadku, gdy kompletnie skompletowany funkcjonalnie zespół jest częścią, która posiada własne oznaczenie graficzne. Patrząc w przyszłość, powiedzmy, że zdarzają się również sytuacje odwrotne, gdy część schematu jest przedstawiana jako blok funkcjonalny.

Jeśli podczas konstruowania schematu blokowego priorytet ma obraz struktury urządzenia lub zespołu urządzeń, taki schemat nazywa się strukturalny. Jeśli schemat blokowy jest obrazem kilku węzłów, z których każdy pełni określoną funkcję, a powiązania między blokami są pokazane, to taki schemat jest zwykle nazywany funkcjonalny. Ten podział jest do pewnego stopnia warunkowy. Na przykład ryc. 1-1 jednocześnie pokazuje zarówno strukturę domowego wideokompleksu, jak i funkcje pełnione przez poszczególne urządzenia oraz zależności funkcjonalne między nimi.

Podczas konstruowania obwodów funkcjonalnych zwyczajowo przestrzega się pewnych zasad. Głównym z nich jest to, że kierunek sygnału (lub kolejność wykonywania funkcji) jest wyświetlany na rysunku od lewej do prawej i od góry do dołu. Wyjątki są dokonywane tylko wtedy, gdy obwód ma złożone lub dwukierunkowe relacje funkcjonalne. Połączenia stałe, przez które propagują się sygnały, wykonane są liniami ciągłymi, w razie potrzeby - strzałkami. Połączenia nietrwałe, działające w zależności od pewnych warunków, są czasami przedstawiane liniami przerywanymi. Przy opracowywaniu schematu funkcjonalnego ważne jest, aby wybrać właściwy poziom detali. Na przykład, należy zastanowić się, czy przedwzmacniacz i wzmacniacz końcowy na schemacie przedstawiać jako różne bloki, czy jako jeden? Pożądane jest, aby poziom szczegółowości był taki sam dla wszystkich elementów obwodu.

Jako przykład rozważmy obwód nadajnika radiowego z sygnałem wyjściowym o modulowanej amplitudzie na rys. 1-2a. Składa się z części o niskiej częstotliwości i części o wysokiej częstotliwości.

Ryż. 1-2a. Schemat funkcjonalny prostego nadajnika AM

Interesuje nas kierunek transmisji sygnału mowy, priorytetowo traktujemy jego kierunek, a bloki niskoczęstotliwościowe rysujemy na górze, skąd sygnał modulujący przechodzi od lewej do prawej przez bloki niskoczęstotliwościowe, spada w bloki o wysokiej częstotliwości.
Główną zaletą obwodów funkcjonalnych jest to, że pod warunkiem optymalnego uszczegółowienia uzyskuje się obwody uniwersalne. Różne nadajniki radiowe mogą wykorzystywać zupełnie różne schematy obwodów głównego oscylatora, modulatora itp., ale obwody o niskim stopniu szczegółowości będą dokładnie takie same.
Inną rzeczą jest zastosowanie głębokich detali. Na przykład w jednym nadajniku radiowym źródło częstotliwości odniesienia ma mnożnik tranzystorowy, w innym syntezator częstotliwości, a w trzecim prosty oscylator kwarcowy. Wtedy szczegółowe schematy funkcjonalne dla tych nadajników będą inne. W ten sposób niektóre węzły na diagramie funkcjonalnym mogą z kolei być również reprezentowane w postaci diagramu funkcjonalnego.
Czasami, aby skupić się na określonej cesze obwodu lub zwiększyć jego czytelność, stosuje się układy kombinowane (rys. 1-26 i 1-2c), w których obraz bloków funkcjonalnych łączy się z mniej lub bardziej szczegółowym fragmentem schematu obwodu.

Ryż. 1-2b. Przykład obwodu kombinowanego

Ryż. 1-2c. Przykład obwodu kombinowanego

Schemat blokowy przedstawiony na ryc. 1-2a to rodzaj schematu funkcjonalnego. Nie pokazuje dokładnie, jak i ile przewodów są ze sobą połączone. W tym celu służy schemat połączeń(Rys. 1-3).

Ryż. 1-3. Przykład schematu połączeń międzysieciowych

Czasami, zwłaszcza jeśli chodzi o urządzenia na układach logicznych lub inne urządzenia działające według określonego algorytmu, konieczne jest schematyczne zobrazowanie tego algorytmu. Oczywiście algorytm działania nie odzwierciedla cech budowy obwodu elektrycznego urządzenia, ale może być bardzo przydatny przy jego naprawie lub konfiguracji. Przedstawiając algorytm, zwykle używają standardowych symboli używanych w programach dokumentujących. Na ryc. 1-4 pokazują najczęściej używane znaki.

Z reguły wystarczają do opisania algorytmu działania urządzenia elektronicznego lub elektromechanicznego.

Jako przykład rozważ fragment algorytmu działania jednostki automatyki pralki (ryc. 1-5). Po włączeniu zasilania sprawdzana jest obecność wody w zbiorniku. Jeśli zbiornik jest pusty, otwiera się zawór wlotowy. Zawór jest następnie utrzymywany w stanie otwartym, aż czujnik wysokiego poziomu zostanie wyzwolony.

Początek lub koniec algorytmu

Operacja arytmetyczna wykonywana przez program lub jakieś działanie wykonywane przez urządzenie

Komentarz, wyjaśnienie lub opis

Operacja wejścia lub wyjścia

Moduł biblioteczny programu

Skocz według warunku

Bezwarunkowy skok

Przejście strony

Linie łączące

Ryż. 1-4. Podstawowe symbole opisujące algorytmy

Ryż. 1-5. Przykładowy algorytm działania automatu

1.2. GŁÓWNY

OBWODY ELEKTRYCZNE

Dość dawno temu, w czasach pierwszego odbiornika radiowego Popowa, nie było wyraźnego rozróżnienia między schematami wizualnymi a schematami obwodów. Najprostsze urządzenia tamtych czasów zostały z powodzeniem przedstawione w formie nieco abstrakcyjnego obrazu. A teraz w podręcznikach można znaleźć obraz najprostszych obwodów elektrycznych w postaci rysunków, na których szczegóły są pokazane w przybliżeniu tak, jak faktycznie wyglądają i jak ich wnioski są ze sobą połączone (ryc. 1-6).

Ryż. 1-6. Przykład różnicy między schematem połączeń (A)
i schemat obwodu (B).

Ale dla jasnego zrozumienia, czym jest schemat obwodu, powinieneś pamiętać: rozmieszczenie symboli na schemacie połączeń niekoniecznie odpowiada faktycznemu rozmieszczeniu komponentów i przewodów łączących urządzenia. Co więcej, częstym błędem, który popełniają początkujący krótkofalowcy podczas samodzielnego projektowania płytki drukowanej, jest próba umieszczenia elementów jak najbliżej kolejności, w jakiej są pokazane na schemacie obwodu. Z reguły optymalne rozmieszczenie komponentów na płytce znacznie różni się od rozmieszczenia symboli na schemacie obwodu.

Tak więc na schemacie obwodu widzimy tylko konwencjonalne oznaczenia graficzne elementów obwodu urządzenia ze wskazaniem ich kluczowych parametrów (pojemność, indukcyjność itp.). Każdy element obwodu jest ponumerowany w określony sposób. W normach krajowych różnych krajów dotyczących numeracji elementów występują jeszcze większe różnice niż w przypadku symboli graficznych. Ponieważ postawiliśmy sobie za zadanie nauczenie czytelnika rozumienia obwodów przedstawionych zgodnie z „zachodnimi” standardami, podamy krótką listę głównych oznaczeń literowych elementów:

List Przeznaczenie	Oznaczający	Oznaczający
MRÓWKA	Antena	Antena
W	Bateria	Bateria
Z	Kondensator	Kondensator
południowy zachód	płytka drukowana	Płytka drukowana
CR	Dioda Zenera	Dioda Zenera
D	dioda	Dioda
EP lub słuchawki	RN	Słuchawki
F	bezpiecznik	Bezpiecznik
I	Lampa	żarówka
IC	Układ scalony	Układ scalony
J	Gniazdo, gniazdo, listwa zaciskowa	Gniazdo, wkładka, listwa zaciskowa
W celu	Przekaźnik	Przekaźnik
L	Cewka, dławik	Cewka, dławik
DOPROWADZIŁO	Dioda LED	Dioda LED
M	metr	Miernik (uogólniony)
N	lampa neonowa	Lampa neonowa
R	Wtyczka	Wtyczka
PC	Fotokomórka	Fotokomórka
Q	Tranzystor	Tranzystor
R	rezystor	Rezystor
RFC	dławik częstotliwości radiowej;	Dławik wysokiej częstotliwości
R.Y.	Przekaźnik	Przekaźnik
S	przełącznik	przełącznik, przełącznik
SPK	głośnik	Głośnik
T	transformator	Transformator
U	Układ scalony	Układ scalony
V	rura próżniowa	lampa radiowa
VR	Regulator napięcia	Regulator (stabilizator) m.in.
X	ogniwa słoneczne	Ogniwo słoneczne
XTAL lub kryształ		Rezonator kwarcowy Y
Z	montaż obwodów	Schemat zespołu montażowego
ZD	Dioda Zenera (rzadka)	Dioda Zenera (przestarzała)

Wiele elementów obwodu (rezystory, kondensatory itp.) może pojawić się na rysunku więcej niż raz, dlatego do oznaczenia literowego dodawany jest indeks cyfrowy. Na przykład, jeśli w obwodzie są trzy rezystory, zostaną one oznaczone jako R1, R2 i R3.
Schematy ideowe, podobnie jak schematy blokowe, są ułożone w taki sposób, że wejście obwodu znajduje się po lewej stronie, a wyjście po prawej. Sygnał wejściowy oznacza również źródło zasilania, jeśli obwód jest konwerterem lub regulatorem, a wyjście oznacza odbiornik energii, wskaźnik lub stopień wyjściowy z zaciskami wyjściowymi. Na przykład, jeśli narysujemy schemat lampy błyskowej, to narysujemy wtyczkę sieciową, transformator, prostownik, generator impulsów i lampę błyskową w kolejności od lewej do prawej.
Elementy są ponumerowane od lewej do prawej iz góry na dół. W tym przypadku ewentualne rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej nie ma nic wspólnego z kolejnością numeracji - schemat ma najwyższy priorytet w stosunku do innych typów obwodów. Wyjątkiem jest sytuacja, gdy dla większej przejrzystości schemat obwodu jest podzielony na bloki odpowiadające schematowi funkcjonalnemu. Następnie do oznaczenia elementu dodawany jest przedrostek odpowiadający numerowi bloku na schemacie funkcjonalnym: 1-R1, 1-R2, 2L1, 2L2 itd.
Oprócz indeksu alfanumerycznego, obok oznaczenia graficznego elementu, często podaje się jego rodzaj, markę lub oznaczenie, które mają fundamentalne znaczenie dla działania układu. Na przykład dla rezystora jest to wartość rezystancji, dla cewki jest to indukcyjność, dla mikroukładu jest to oznaczenie producenta. Czasami informacje o ocenach i oznaczeniach komponentów są wyprowadzane w osobnej tabeli. Ta metoda jest wygodna, ponieważ pozwala podać rozszerzone informacje o każdym elemencie - dane uzwojenia cewek, specjalne wymagania dotyczące rodzaju kondensatorów itp.

1.3. OBRAZY WIZUALNE

Schematy i funkcjonalne schematy blokowe dobrze się uzupełniają i są łatwe do zrozumienia przy minimalnym doświadczeniu. Jednak bardzo często te dwa schematy nie wystarczą, aby w pełni zrozumieć konstrukcję urządzenia, zwłaszcza jeśli chodzi o jego naprawę lub montaż. W tym przypadku stosuje się kilka rodzajów obrazów wizualnych.
Wiemy już, że schematy obwodów nie pokazują fizycznej istoty instalacji, a wizualne obrazy rozwiązują ten problem. Jednak w przeciwieństwie do schematów blokowych, które mogą być takie same dla różnych obwodów elektrycznych, obrazy wizualne są nieodłączne od odpowiadających im schematów obwodów.
Spójrzmy na kilka przykładów wizualnych. Na ryc. 1-7 przedstawia rodzaj schematu okablowania - schemat okablowania przewodów łączących zmontowanych w wiązkę ekranowaną, a wzór najlepiej pasuje do ułożenia przewodów w rzeczywistym urządzeniu. Należy zauważyć, że czasami, aby ułatwić przejście ze schematu obwodu do schematu okablowania, schemat obwodu wskazuje również kolorowe oznaczenia przewodów i symbol przewodu ekranowanego.

Ryż. 1-7. Przykładowy schemat połączeń do podłączenia przewodów

Kolejnym szeroko stosowanym rodzajem obrazów wizualnych są różne układy elementów. Czasami są połączone ze schematem elektrycznym. Schemat pokazany na ryc. 1-8 podaje nam wystarczającą ilość informacji o komponentach, z których powinien składać się obwód wzmacniacza mikrofonowego, abyśmy mogli je kupić, ale nie mówi nam nic o fizycznych wymiarach komponentów, płytce i obudowie, ani o rozmieszczeniu elementy na płycie. Ale w wielu przypadkach umieszczenie komponentów na płycie i/lub w opakowaniu ma kluczowe znaczenie dla niezawodnego działania urządzenia.

Ryż. 1-8. Schemat prostego wzmacniacza mikrofonowego

Poprzedni schemat został z powodzeniem uzupełniony o schemat połączeń ryc. 1-9. Jest to schemat dwuwymiarowy, może wskazywać długość i szerokość obudowy lub deski, ale nie wysokość. Jeśli konieczne jest wskazanie wysokości, widok z boku jest podawany osobno. Elementy są przedstawiane jako symbole, ale ich ikony nie mają nic wspólnego z UGO, ale są ściśle związane z rzeczywistym wyglądem części. Oczywiście dodanie tak prostego schematu obwodu ze schematem okablowania może wydawać się zbędne, ale nie można tego powiedzieć o bardziej złożonych urządzeniach składających się z dziesiątek i setek części.

Ryż. 1-9. Wizualna ilustracja instalacji dla poprzedniego obwodu

Najważniejszym i najczęstszym rodzajem schematów okablowania jest układ elementów na płytce drukowanej. Celem takiego schematu jest wskazanie kolejności rozmieszczania elementów elektronicznych na płytce podczas instalacji oraz ułatwienie ich lokalizacji podczas naprawy (przypomnijmy, że rozmieszczenie elementów na płytce nie odpowiada ich położeniu na schemacie). Jedną z opcji wizualnej reprezentacji płytki drukowanej pokazano na ryc. 1-10. W tym przypadku, choć warunkowo, kształt i wymiary wszystkich elementów są pokazane dość dokładnie, a ich symbole są ponumerowane zgodnie z numeracją na schemacie obwodu. Przerywane kontury pokazują elementy, które mogą nie być obecne na planszy.

Ryż. 1-10. Opcja obrazu PCB

Ta opcja jest wygodna przy naprawach, zwłaszcza gdy pracuje specjalista, który z własnego doświadczenia zna charakterystyczny wygląd i wymiary prawie wszystkich elementów radia. Jeśli obwód składa się z wielu małych i podobnych elementów, a do naprawy wymagane jest znalezienie wielu punktów kontrolnych na płytce (na przykład podłączenie oscyloskopu), praca staje się znacznie bardziej skomplikowana nawet dla specjalisty. W tym przypadku na ratunek przychodzi układ współrzędnych elementów (ryc. 1-1 1).

Ryż. 1-11. Układ współrzędnych elementów

Zastosowany układ współrzędnych przypomina nieco współrzędne na szachownicy. W tym przykładzie plansza podzielona jest na dwie, oznaczone literami A i B, części podłużne (może być ich więcej) oraz części poprzeczne numerami. Dodano obraz tablicy tabela rozmieszczenia elementów, przykład, który podano poniżej:

Projekt referencyjny	Lokalizacja siatki	Projekt referencyjny	Lokalizacja siatki	Projekt referencyjny	Lokalizacja siatki	Projekt referencyjny	Lokalizacja siatki	Projekt referencyjny	Lokalizacja siatki
C1	B2	C45	A6	Q10		R34	A3	R78	B7
C2	B2	C46	A6	Q11		R35	A4	R79	B7
C3	B2	C47	A7	Q12	B5	R36	A4	R80	B7
C4	B2	C48	B7	Q13		R37	A4	R81	B8
C5	B3	C49	A7	Q14	A8	R38	B4	R82	B7
C6	B3	C50	A7	Q15	A8	R39	A4	R83	B7
C7	B3	C51	A7	Q16	B5	R40	A4	R84	B7
C8	B3	C52	A8	Q17		R41		R85	B7
C9	B3	C53		018		R42		R86	B7
C10	B3	C54		Q19	B8	R43	B3	R87	Glin
C11	B4	C54	A4	Q20	A8	R44	A4	R88	A6
C12	B4	C56	A4	Rl	B2	R45	A4	R89	B6
C13	B3	C57	B6	R2	B2	R46	A4	R90	B6

C14	B4	C58	B6	R3	B2	K47		R91	A6
C15	A2	CR1	VZ	R4	VZ	R48		R92	A6
C16	A2	CR2	B3	R5	VZ	R49	W 5	R93	A6
C17	A2	CR3	B4	R6	W 4	R50		R94	A6
C18	A2	CR4		R7	W 4	R51	W 5	R93	A6
C19	A2	CR5	A2	R8	W 4	R52	W 5	R94	A6
C20	A2	CR6	A2	R9	W 4	R53	A3	R97	A6
C21	A3	CR7	A2	R10	W 4	R54	A3	R98	A6
C22	A3	CR8	A2	R11	W 4	R55	A3	R99	A6
C23	A3	CR9		RI2		R56	A3	R101	A7
C24	B3	CR10	A2	RI3		R57	VZ	R111	A7
C25	A3	CR11	A4	RI4	A2	R58	VZ	R112	A6
C26	A3	CR12	A4	RI5	A2	R39	VZ	R113	A7

C27	A4	CR13	O 8	R16	A2	R60	B5	R104	A7
C28	NA 6	CR14	A6	R17	A2	R61	W 5	R105	A7
C29	W 3	CR15	A6	R18	A2	R62		R106	A7
C30		CR16	A7	R19	A3	R63	NA 6	R107	A7
C31	W 5	L1	W 2	R20	A2	R64	NA 6	R108	A7
C32	W 5	L2	W 2	R21	A2	R65	NA 6	R109	A7
SPZ	A3	L3	VZ	R22	A2	R66	NA 6	R110	A7
C34	A3	L4	VZ	R23	A4	R67	NA 6	U1	A1
C35	NA 6	L5	A3	R24	A3	R6S	NA 6	U2	A5
C36	W 7	Q1	VZ	R2S	A3	R69	NA 6	U3	NA 6
C37	W 7	Q2	W 4	R26	A3	R7U	NA 6	U4	W 7
C38	W 7	Q3	Q4	R27	W 2	R71	NA 6	U5	A6
C39	W 7	Q4		R28	A2	R72	W 7	U6	A7
C40	W 7	Q5	W 2	R29		R73	W 7
C41	W 7	Q6	A2	R30		R74	W 7
C42	W 7	O7	A3	R31	VZ	R75	W 7
C43	W 7	Q8	A3	R32	A3	R76	W 7
C44	W 7	Q9	A3	R33	A3	R77	W 7

Podczas projektowania płytki drukowanej za pomocą jednego z programów do projektowania, tabela rozmieszczenia elementów może zostać wygenerowana automatycznie. Zastosowanie tabeli znacznie ułatwia wyszukiwanie elementów i punktów kontrolnych, ale zwiększa objętość dokumentacji projektowej.

W produkcji płytek drukowanych w fabryce często są one oznaczane oznaczeniami podobnymi do ryc. 1-10 lub ryc. 1-11. To także rodzaj wizualnego przedstawienia montażu. Można go uzupełnić o fizyczne kontury elementów, aby ułatwić instalację obwodu (rys. 1-12).

Ryż. 1-12. Rysowanie przewodów PCB.

Należy zauważyć, że opracowanie projektu płytki drukowanej rozpoczyna się od umieszczenia elementów na płytce o określonym rozmiarze. Przy rozmieszczaniu elementów uwzględnia się ich kształt i wymiary, możliwość wzajemnego oddziaływania, konieczność wentylacji lub ekranowania itp. Następnie prowadzi się przewody przyłączeniowe, w razie potrzeby poprawia się rozmieszczenie elementów i finalnie wykonywane jest okablowanie.

2. SYMBOLE

Jak już wspomnieliśmy w rozdziale 1, symbole graficzne (UGO) komponentów radioelektronicznych stosowane w nowoczesnych obwodach mają raczej odległy związek z fizyczną istotą konkretnego komponentu radiowego. Przykładem jest analogia między schematem obwodu urządzenia a mapą miasta. Na mapie widzimy ikonę wskazującą restaurację i rozumiemy, jak dostać się do restauracji. Ale ta ikona nie mówi nic o menu restauracji i cenach dań gotowych. Z kolei symbol graficzny oznaczający na schemacie tranzystor nie mówi nic o wielkości obudowy tego tranzystora, czy jego wyprowadzenia są elastyczne i jaka firma go wyprodukowała.

Z kolei na mapie obok oznaczenia restauracji można wskazać harmonogram jej pracy. Podobnie, przy elementach UGO na schemacie, zwykle wskazuje się ważne parametry techniczne części, które mają fundamentalne znaczenie dla prawidłowego zrozumienia obwodu. W przypadku rezystorów jest to rezystancja, w przypadku kondensatorów jest to pojemność, w przypadku tranzystorów i mikroukładów jest to oznaczenie alfanumeryczne itp.

Od momentu powstania elementy elektroniczne UGO przeszły znaczące zmiany i uzupełnienia. Początkowo były to raczej naturalistyczne rysunki detali, które z czasem uproszczono i wyabstrahowano. Jednak, aby ułatwić pracę z symbolami, większość z nich nadal zawiera pewne wskazówki dotyczące cech konstrukcyjnych rzeczywistej części. Mówiąc o symbolach graficznych, postaramy się jak najdokładniej pokazać tę zależność.

Pomimo pozornej złożoności wielu schematów obwodów, zrozumienie ich wymaga niewiele więcej pracy niż zrozumienie mapy drogowej. Istnieją dwa różne podejścia do nabywania umiejętności czytania schematów obwodów. Zwolennicy pierwszego podejścia uważają, że UGO jest rodzajem alfabetu i należy go najpierw zapamiętać jak najdokładniej, a następnie rozpocząć pracę z diagramami. Zwolennicy drugiej metody uważają, że konieczne jest niemal natychmiastowe rozpoczęcie czytania diagramów, studiując po drodze nieznane postacie. Druga metoda jest dobra dla radioamatora, ale niestety nie przyzwyczaja się do pewnego rygoru myślenia niezbędnego do prawidłowego obrazu obwodów. Jak zobaczysz poniżej, ten sam schemat można przedstawić na zupełnie inne sposoby, a niektóre opcje są wyjątkowo nieczytelne. Prędzej czy później pojawi się potrzeba narysowania własnego schematu, a to powinno być zrobione w taki sposób, aby na pierwszy rzut oka było jasne nie tylko dla autora. Dajemy czytelnikowi prawo do samodzielnego decydowania, które podejście jest mu bliższe i przystępujemy do badania najpopularniejszych symboli graficznych.

2.1. PRZEWODNICY

Większość obwodów zawiera znaczną liczbę przewodników. Dlatego linie przedstawiające te przewodniki często przecinają się na schemacie, podczas gdy między fizycznymi przewodnikami nie ma kontaktu. Czasami wręcz przeciwnie, konieczne jest pokazanie połączenia kilku przewodów ze sobą. Na ryc. 2-1 przedstawia trzy opcje krzyżowania przewodów.

Ryż. 2-1. Warianty obrazu skrzyżowania przewodów

Opcja (A) oznacza połączenie krzyżujących się przewodów. W przypadku (B) i (C) przewody nie są połączone, ale oznaczenie (C) jest uważane za przestarzałe i należy go w praktyce unikać. Oczywiście przecięcie wzajemnie izolowanych przewodów na schemacie obwodu nie oznacza ich konstrukcyjnego przecięcia.

Kilka przewodów można połączyć w wiązkę lub kabel. Jeśli kabel nie ma oplotu (ekranu), to z reguły przewody te nie są szczególnie rozróżniane na schemacie. Dla przewodów i kabli ekranowanych istnieją specjalne symbole (rys. 2-2 i 2-3). Przykładem przewodu ekranowanego jest koncentryczny kabel antenowy.

Ryż. 2-2. Symbole pojedynczego przewodu ekranowanego z ekranem nieuziemionym (A) i uziemionym (B)

Ryż. 2-3. Symbole kabli ekranowanych z nieuziemionym (A) i uziemionym (B) ekranem

Czasami połączenie musi być wykonane za pomocą skręconej pary przewodów.

Ryż. 2-4. Dwie opcje oznaczania skrętki

Na rysunkach 2-2 i 2-3, oprócz przewodników, widzimy dwa nowe elementy graficzne, które napotkamy dalej. Kropkowany kontur zamknięty oznacza ekran, który konstrukcyjnie może być wykonany w postaci oplotu wokół przewodu, w postaci zamkniętej metalowej obudowy, metalowej płytki rozdzielającej lub siatki.

Ekran zapobiega przenikaniu zakłóceń do obwodów wrażliwych na zewnętrzne przetworniki. Następny symbol to ikona wskazująca połączenie z masą, masą lub masą. W obwodach używa się do tego kilku symboli.

Ryż. 2-5. Oznaczenia wspólnego przewodu i różnych uziemień

Termin „uziemienie” ma długą historię i sięga czasów pierwszych linii telegraficznych, kiedy Ziemia była używana jako jeden z przewodników ratujących przewody. Jednocześnie wszystkie urządzenia telegraficzne, niezależnie od ich połączenia ze sobą, były połączone z Ziemią za pomocą uziemienia. Innymi słowy, ziemia była wspólny przewód. W nowoczesnych obwodach termin „uziemienie” (masa) odnosi się do wspólnego przewodu lub przewodu o zerowym potencjale, nawet jeśli nie jest on podłączony do klasycznego uziemienia (rys. 2-5). Wspólny przewód można odizolować od korpusu urządzenia.

Bardzo często korpus urządzenia jest używany jako wspólny przewód lub wspólny przewód jest elektrycznie połączony z korpusem. W takim przypadku używane są ikony (A) i (B). Dlaczego są różne? Istnieją obwody, które łączą komponenty analogowe, takie jak wzmacniacze operacyjne i cyfrowe układy scalone. Aby uniknąć wzajemnych zakłóceń, zwłaszcza z obwodów cyfrowych na analogowe, użyj oddzielnego wspólnego przewodu dla obwodów analogowych i cyfrowych. W życiu codziennym nazywa się je „ziemia analogowa” i „ziemia cyfrowa”. Podobnie wspólne przewody dla obwodów niskoprądowych (sygnałowych) i mocy.

2.2. PRZEŁĄCZNIKI, ZŁĄCZA

Przełącznik to urządzenie, mechaniczne lub elektroniczne, które umożliwia zmianę lub przerwanie istniejącego połączenia. Przełącznik umożliwia np. przesłanie sygnału do dowolnego elementu obwodu lub ominięcie tego elementu (rys. 2-6).

Ryż. 2-6. Wyłączniki i przełączniki

Szczególnym przypadkiem przełącznika jest przełącznik. Na ryc. 2-6 (A) i (B) pokazują przełączniki pojedyncze i podwójne, a ryc. 2-6 (C) i (D) przełączniki pojedyncze i podwójne, odpowiednio. Te przełączniki nazywają się włącz-wyłącz, ponieważ mają tylko dwie stabilne pozycje. Jak łatwo zauważyć, symbole przełącznika i przełącznika przedstawiają odpowiednie struktury mechaniczne wystarczająco szczegółowo i niewiele się zmieniły od czasu ich powstania. Obecnie ta konstrukcja jest stosowana tylko w wyłącznikach mocy elektrycznej. Stosowany w obwodach elektronicznych niskiego napięcia przełącz przełączniki oraz przełączniki przesuwne. W przypadku przełączników dwustabilnych oznaczenie pozostaje takie samo (rys. 2-7), aw przypadku przełączników przesuwnych czasami stosuje się specjalne oznaczenie (rys. 2-8).

Przełącznik jest zwykle przedstawiony na schemacie w wyłączony podać, chyba że wyraźnie zaznaczono potrzebę jego zobrazowania.

Często wymagane jest zastosowanie przełączników wielopozycyjnych, które umożliwiają przełączanie dużej liczby źródeł sygnału. Mogą być również pojedyncze lub podwójne. Najbardziej wygodna i kompaktowa konstrukcja ma obrotowe przełączniki wielopozycyjne(Rysunek 2-9). Taki przełącznik jest często określany jako przełącznik „biskwitowy”, ponieważ po włączeniu wydaje dźwięk podobny do chrupania łamanego suchego herbatnika. Linia przerywana między poszczególnymi symbolami (grupami) przełącznika oznacza sztywne połączenie mechaniczne między nimi. Jeżeli ze względu na charakter schematu grupy przełączania nie mogą być umieszczone obok siebie, to do ich oznaczenia stosuje się dodatkowy indeks grupy, np. S1.1, S1.2, S1.3. W tym przykładzie trzy mechanicznie połączone grupy jednego przełącznika S1 są oznaczone w ten sposób. Przedstawiając taki przełącznik na schemacie, należy upewnić się, że wszystkie grupy mają suwak przełącznika ustawiony w tej samej pozycji.

Ryż. 2-7. Symbole różnych opcji przełączników dwustabilnych

Ryż. 2-8. Symbol przełącznika przesuwnego

Ryż. 2-9. Wielopozycyjne przełączniki obrotowe

Kolejna grupa przełączników mechanicznych to przełączniki i przełączniki przyciskowe. Urządzenia te różnią się tym, że nie działają przez przesuwanie lub obracanie, ale przez naciskanie.

Na ryc. 2-10 przedstawia symbole przełączników przyciskowych. Dostępne są przyciski ze stykami normalnie rozwartymi, normalnie zwartymi, pojedyncze i podwójne oraz przełączające pojedyncze i podwójne. Istnieje osobne, choć rzadko używane, oznaczenie klucza telegraficznego (ręczne tworzenie kodu Morse'a), pokazane na ryc. 2-11.

Ryż. 2-10. Różne opcje przycisków

Ryż. 2-11. Specjalny symbol klucza telegraficznego

Złącza służą do nietrwałego połączenia z obwodem zewnętrznych przewodów łączących lub komponentów (Rysunek 2-12).

Ryż. 2-12. Wspólne oznaczenia złączy

Złącza dzielą się na dwie główne grupy: gniazda i wtyki. Wyjątkiem są niektóre rodzaje złączy ciśnieniowych, takie jak styki ładowarki do słuchawki radiotelefonu.

Ale nawet w tym przypadku są one zwykle przedstawiane jako gniazdo (ładowarka) i wtyczka (włożona do niej słuchawka telefoniczna).

Na ryc. Rysunek 2-12(A) przedstawia symbole gniazd i wtyczek w standardzie zachodnim. Symbole z wypełnionymi prostokątami oznaczają wtyczki, na lewo od nich symbole odpowiednich gniazd.

Dalej na ryc. 2-12 pokazuje: (B) - gniazdo audio do podłączenia słuchawek, mikrofonu, głośników małej mocy itp.; (C) - złącze „tulipanowe”, zwykle używane w sprzęcie wideo do łączenia kabli kanałów audio i wideo; (D) - złącze do podłączenia kabla koncentrycznego wysokiej częstotliwości. Wypełnione koło w środku symbolu oznacza wtyczkę, a otwarte koło oznacza gniazdo.

Złącza można łączyć w grupy styków, jeśli chodzi o złącze wielostykowe. W tym przypadku symbole pojedynczych styków są łączone graficznie za pomocą linii ciągłej lub przerywanej.

2.3. PRZEKAŹNIKI ELEKTROMAGNETYCZNE

Przekaźniki elektromagnetyczne można również przypisać do grupy przełączników. Ale w przeciwieństwie do przycisków czy przełączników dwustabilnych, w przekaźniku styki przełączają się pod wpływem siły przyciągania elektromagnesu.

Jeśli styki są zamknięte, gdy uzwojenie nie jest pod napięciem, nazywa się je zwykle zamknięte, Inaczej - normalnie otwarte.

Istnieje również przełączanie kontaktów.

Schematy z reguły pokazują położenie styków z uzwojeniem bez napięcia, chyba że jest to wyraźnie zaznaczone w opisie obwodu.

Ryż. 2-13. Konstrukcja przekaźnika i jego symbol

Przekaźnik może mieć kilka grup styków działających synchronicznie (rys. 2-14). W złożonych obwodach styki przekaźnika mogą być pokazane oddzielnie od symbolu uzwojenia. Przekaźnik w kompleksie lub jego uzwojenie jest oznaczony literą K, a w celu oznaczenia grup styków tego przekaźnika do oznaczenia alfanumerycznego dodawany jest indeks cyfrowy. Na przykład K2.1 oznacza pierwszą grupę styków przekaźnika K2.

Ryż. 2-14. Przekaźniki z jedną i kilkoma grupami kontaktów

W nowoczesnych obwodach zagranicznych uzwojenie przekaźnika jest coraz częściej oznaczane jako prostokąt z dwoma przewodami, co od dawna jest akceptowane w praktyce krajowej.

Oprócz konwencjonalnych przekaźników elektromagnetycznych czasami stosuje się przekaźniki spolaryzowane, których cechą wyróżniającą jest to, że zwora przełącza się z jednej pozycji na drugą, gdy zmienia się polaryzacja napięcia przyłożonego do uzwojenia. W stanie rozłączonym zwora spolaryzowanego przekaźnika pozostaje w pozycji, w której znajdowała się przed wyłączeniem zasilania. Obecnie przekaźniki spolaryzowane praktycznie nie są stosowane w powszechnych obwodach.

2.4. ŹRÓDŁA ENERGII ELEKTRYCZNEJ

Źródła energii elektrycznej dzielą się na podstawowy: generatory, ogniwa słoneczne, źródła chemiczne; oraz wtórny: przetwornice i prostowniki. Zarówno te, jak i inne mogą być przedstawione na schemacie obwodu lub nie. To zależy od funkcji i przeznaczenia obwodu. Na przykład w najprostszych obwodach bardzo często zamiast źródła zasilania pokazane są tylko złącza do jego podłączenia, wskazujące napięcie znamionowe, a czasem prąd pobierany przez obwód. Rzeczywiście, w przypadku prostego projektu radia amatorskiego tak naprawdę nie ma znaczenia, czy jest zasilany baterią Krona, czy prostownikiem laboratoryjnym. Z drugiej strony, urządzenie gospodarstwa domowego zazwyczaj zawiera wbudowany zasilacz sieciowy i koniecznie będzie to pokazane w postaci rozbudowanego schematu, aby ułatwić konserwację i naprawę produktu. Ale będzie to wtórne źródło zasilania, ponieważ musielibyśmy określić generator hydroelektryczny i pośrednie podstacje transformatorowe jako źródło pierwotne, co byłoby zupełnie pozbawione sensu. Dlatego na schematach urządzeń zasilanych z publicznych sieci energetycznych są one ograniczone do obrazu wtyczki sieciowej.

Wręcz przeciwnie, jeśli generator jest integralną częścią projektu, jest on przedstawiony na schemacie obwodu. Jako przykład możemy przytoczyć schematy sieci pokładowej samochodu lub autonomicznego generatora napędzanego silnikiem spalinowym. Istnieje kilka powszechnych symboli generatora (Rysunek 2-15). Skomentujmy te zapisy.

(A) to najczęstszy symbol alternatora.
(B) - stosowany, gdy konieczne jest wskazanie odłączenia napięcia z uzwojenia generatora za pomocą styków sprężynowych (szczotek) dociśniętych dzwonić wyloty wirnika. Takie alternatory są zwykle stosowane w samochodach.
(C) - uogólniony symbol konstrukcji, w której szczotki są dociskane do segmentowych zacisków wirnika (kolektora), czyli do styków w postaci metalowych podkładek rozmieszczonych na obwodzie. Ten symbol jest również używany do oznaczania silników elektrycznych o podobnej konstrukcji.
(D) - wypełnione elementy symbolu wskazują, że używane są pędzle wykonane z grafitu. Litera A oznacza skrót od słowa Alternator- alternator, w przeciwieństwie do możliwego oznaczenia D - prąd stały- prąd stały.
(E) - wskazuje, że pokazany jest generator, a nie silnik elektryczny, oznaczony literą M, jeśli nie wynika to z kontekstu diagramu.

Ryż. 2-15. Główne symbole schematyczne generatora

Wspomniany powyżej rozdzielacz segmentowy, stosowany zarówno w generatorach, jak i silnikach elektrycznych, ma swój własny symbol (Rysunek 2-16).

Ryż. 2-16. Segmentowy symbol komutatora ze szczotkami grafitowymi

Strukturalnie generator jest cewką wirnika obracającą się w polu magnetycznym stojana lub cewkami stojana znajdującymi się w zmiennym polu magnetycznym wytwarzanym przez obracający się magnes wirnika. Z kolei pole magnetyczne może być wytwarzane zarówno przez magnesy trwałe, jak i elektromagnesy.

Do zasilania elektromagnesów, zwanych uzwojeniami wzbudzenia, wykorzystuje się zwykle część energii elektrycznej wytwarzanej przez sam generator (do uruchomienia takiego generatora wymagane jest dodatkowe źródło prądu). Regulując prąd w uzwojeniu wzbudzenia, można regulować wielkość napięcia generowanego przez generator.

Rozważmy trzy główne schematy włączania uzwojenia wzbudzenia (ryc. 2-17).

Oczywiście schematy są uproszczone i ilustrują tylko podstawowe zasady budowy obwodu generatora z uzwojeniem polaryzacji.

Ryż. 2-17. Opcje obwodu generatora z uzwojeniem wzbudzenia

L1 i L2 - uzwojenia wzbudzenia, (A) - obwód szeregowy, w którym wielkość pola magnetycznego jest tym większa, im większy pobierany jest prąd, (B) - obwód równoległy, w którym wielkość prądu wzbudzenia jest ustawiana przez regulator R1, (C) - układ kombinowany.

Znacznie częściej niż generator, chemiczne źródła prądu są wykorzystywane jako podstawowe źródło zasilania obwodów elektronicznych.

Niezależnie od tego, czy jest to bateria, czy zużywalny pierwiastek chemiczny, są one wskazane na schemacie w ten sam sposób (ryc. 2-18).

Ryż. 2-18. Oznaczenie chemicznych źródeł prądu

Pojedyncze ogniwo, którego przykład w życiu codziennym może służyć jako zwykła bateria palcowa, pokazano na ryc. 2-18(A). Połączenie szeregowe kilku takich komórek pokazano na ryc. 2-18 (B).

I wreszcie, jeśli źródło prądu jest strukturalnie nierozłączną baterią kilku ogniw, przedstawiono to, jak pokazano na ryc. 2-18(C). Liczba komórek warunkowych w tym symbolu niekoniecznie odpowiada rzeczywistej liczbie komórek. Niekiedy, jeśli trzeba podkreślić cechy źródła chemicznego, umieszcza się obok niego dodatkowe napisy, np.:

NaOH - bateria alkaliczna;
H2SO4 - bateria kwasu siarkowego;
Lilon - bateria litowo-jonowa;
NiCd - bateria niklowo-kadmowa;
NiMg - akumulator niklowo-metalowo-wodorkowy;
ładowalny lub Rech.- źródło ładowalne (bateria);
jednorazowy lub N-Rech.- źródło nieładowalne.

Ogniwa słoneczne są często wykorzystywane do zasilania urządzeń o małej mocy.
Napięcie generowane przez pojedyncze ogniwo jest niewielkie, dlatego zwykle stosuje się baterie ogniw słonecznych połączonych szeregowo. Podobne baterie często można zobaczyć w kalkulatorach.

Często stosowany wariant oznaczenia ogniwa słonecznego i baterii słonecznej pokazano na rys. 2-19.

Ryż. 2-19. Ogniwo słoneczne i bateria słoneczna

2.5. REZYSTORY

Jeśli chodzi o rezystory, można bezpiecznie pobrać, że jest to najczęściej używany element obwodów elektronicznych. Rezystory mają dużą liczbę opcji projektowych, ale główne symbole są prezentowane w trzech wersjach: rezystor stały, stała z odczepem punktowym (zmienna dyskretna) i zmienna. Przykłady wyglądu i odpowiadające im symbole pokazano na ryc. 2-20.

Rezystory mogą być wykonane z materiału wrażliwego na zmiany temperatury lub światła. Takie rezystory nazywane są odpowiednio termistorami i fotorezystorami, a ich symbole pokazano na ryc. 2-21.

Mogą istnieć również inne oznaczenia. W ostatnich latach rozpowszechniły się materiały magnetorezystywne wrażliwe na zmiany pola magnetycznego. Z reguły nie stosuje się ich w postaci osobnych rezystorów, lecz stosuje się je jako część czujników pola magnetycznego oraz, szczególnie często, jako czuły element głowic odczytowych komputerowych napędów dyskowych.

Obecnie wartości prawie wszystkich małych oporników stałych są oznaczone kolorem w postaci pierścieni.

Nominały mogą być różne w bardzo szerokim zakresie – od jednostek omów do setek megaomów (miliony omów), jednak ich dokładne wartości są jednak ściśle znormalizowane i można je wybrać tylko spośród dozwolonych wartości.

Ma to na celu uniknięcie sytuacji, w której różni producenci zaczynają produkować rezystory o dowolnych seriach nominałów, co znacznie skomplikowałoby rozwój i naprawę urządzeń elektronicznych. Oznaczenie kolorami rezystorów i szereg dopuszczalnych wartości podano w załączniku 2.

Ryż. 2-20. Główne typy rezystorów i ich symbole graficzne

Ryż. 2-21. Termistory i fotorezystor

2.6. KONDENSATORY

Jeśli rezystory nazywamy najczęściej stosowanym elementem obwodów, to kondensatory są na drugim miejscu pod względem częstotliwości użytkowania. Mają większą różnorodność wzorów i symboli niż rezystory (rys. 2-22).

Istnieje podstawowy podział na kondensatory stałe i zmienne. Kondensatory stałe są z kolei podzielone na grupy w zależności od rodzaju dielektryka, płytek i postaci fizycznej. Najprostszy kondensator składa się z długich pasków folii aluminiowej oddzielonych papierowym dielektrykiem. Powstała kombinacja warstw jest zwijana w celu zmniejszenia objętości. Takie kondensatory nazywane są papierem. Mają wiele wad - mała pojemność, duże gabaryty, niska niezawodność, a obecnie nie są używane. Znacznie częściej stosuje się folię polimerową w postaci dielektryka, z osadzonymi po obu stronach metalowymi płytkami. Takie kondensatory nazywane są kondensatorami foliowymi.

Ryż. 2-22. Różne typy kondensatorów i ich oznaczenia

Zgodnie z prawami elektrostatyki pojemność kondensatora jest tym większa, im mniejsza jest odległość między płytami (grubość dielektryka). mają najwyższą pojemność właściwą elektrolityczny kondensatory. W nich jedną z płyt jest metalowa folia pokryta cienką warstwą trwałego nieprzewodzącego tlenku. Ten tlenek pełni rolę dielektryka. Jako drugą wyściółkę zastosowano materiał porowaty, impregnowany specjalną cieczą przewodzącą - elektrolitem. Ze względu na to, że warstwa dielektryczna jest bardzo cienka, pojemność kondensatora elektrolitycznego jest duża.

Kondensator elektrolityczny jest wrażliwy na biegunowość połączenia w obwodzie: jeśli zostanie nieprawidłowo włączony, pojawia się prąd upływu, prowadzący do rozpuszczenia tlenku, rozkładu elektrolitu i uwolnienia gazów, które mogą uszkodzić kondensator walizka. Na konwencjonalnym oznaczeniu graficznym kondensatora elektrolitycznego czasami wskazywane są oba symbole „+” i „-”, ale częściej wskazany jest tylko zacisk dodatni.

kondensatory zmienne mogą mieć również różne wzory. Pa rys. 2-22 przedstawia opcje dla kondensatorów zmiennych z dielektryk powietrza. Takie kondensatory były w przeszłości szeroko stosowane w obwodach lampowych i tranzystorowych do strojenia obwodów oscylacyjnych odbiorników i nadajników. Kondensatory zmienne są nie tylko pojedyncze, ale podwójne, potrójne, a nawet poczwórne. Wadą kondensatorów zmiennych z dielektrykiem powietrznym jest nieporęczna i złożona konstrukcja. Po pojawieniu się specjalnych urządzeń półprzewodnikowych - varicapów, zdolnych do zmiany pojemności wewnętrznej w zależności od przyłożonego napięcia, kondensatory mechaniczne prawie zniknęły z użycia. Obecnie służą głównie do strojenia stopni wyjściowych nadajników.

Niewielkie kondensatory tuningowe są często wykonywane w postaci ceramicznej podstawy i wirnika, na które natryskiwane są metalowe segmenty.

Aby wskazać pojemność kondensatorów, często stosuje się oznaczenie kolorem w postaci kropek i kolorowania obudowy, a także oznaczenie alfanumeryczne. System oznaczania kondensatorów opisano w Załączniku 2.

2.7. CEWKI I TRANSFORMATORY

Różne cewki indukcyjne i transformatory, zwane również produktami uzwojenia, mogą być konstrukcyjnie rozmieszczone na zupełnie różne sposoby. Główne cechy konstrukcyjne produktów nawojowych znajdują odzwierciedlenie w konwencjonalnych symbolach graficznych. Cewki indukcyjne, w tym te sprzężone indukcyjnie, są oznaczone literą L, a transformatory literą T.

Nazywa się sposób, w jaki cewka jest uzwojona meandrowy lub nośny przewody. Różne konstrukcje cewek pokazano na ryc. 2-23.

Ryż. 2-23. Różne konstrukcje cewek

Jeśli cewka jest wykonana z kilku zwojów grubego drutu i zachowuje swój kształt tylko dzięki swojej sztywności, taka cewka nazywa się bezszkieletowy. Czasami, aby zwiększyć wytrzymałość mechaniczną cewki i zwiększyć stabilność częstotliwości rezonansowej obwodu, cewka, nawet wykonana z niewielkiej liczby zwojów grubego drutu, jest nawinięta na niemagnetyczną ramę dielektryczną. Rama jest zwykle wykonana z tworzywa sztucznego.

Indukcyjność cewki znacznie wzrasta, jeśli metalowy rdzeń jest umieszczony wewnątrz uzwojenia. Rdzeń można nawlec i przesuwać wewnątrz ramy (rys. 2-24). W takim przypadku cewka nazywa się dostrojona. Na marginesie zauważamy, że wprowadzenie do cewki niemagnetycznego rdzenia metalowego, takiego jak miedź lub aluminium, zmniejsza natomiast indukcyjność cewki. Zazwyczaj rdzenie śrubowe są używane tylko do precyzyjnego dostrajania obwodów oscylacyjnych zaprojektowanych dla stałej częstotliwości. Do szybkiego strojenia obwodów stosuje się kondensatory zmienne wymienione w poprzedniej sekcji lub varicaps.

Ryż. 2-24. Przestrajalne cewki indukcyjne

Ryż. 2-25. Cewki z rdzeniami ferrytowymi

Gdy cewka pracuje w zakresie częstotliwości radiowych, zwykle nie stosuje się rdzeni wykonanych z żelaza transformatorowego lub innego metalu, ponieważ występujące w rdzeniu prądy wirowe nagrzewają rdzeń, co prowadzi do strat energii i znacznie obniża współczynnik jakości okrążenie. W tym przypadku rdzenie wykonane są ze specjalnego materiału – ferrytu. Ferryt jest stałą, podobną do ceramiki masą, składającą się z bardzo drobnego proszku żelaza lub jego stopu, w której każda cząstka metalu jest oddzielona od pozostałych. Dzięki temu w rdzeniu nie występują prądy wirowe. Rdzeń ferrytowy jest zwykle oznaczony liniami przerywanymi.

Kolejnym niezwykle powszechnym produktem uzwojenia jest transformator. W istocie transformator to co najmniej dwie cewki indukcyjne znajdujące się we wspólnym polu magnetycznym. Dlatego uzwojenia i rdzeń transformatora są przedstawione przez analogię z symbolami cewek indukcyjnych (ryc. 2-26). Zmienne pole magnetyczne wytworzone przez prąd przemienny przepływający przez jedną z cewek (uzwojenie pierwotne) prowadzi do wzbudzenia napięcia przemiennego w pozostałych cewkach (uzwojenia wtórne). Wartość tego napięcia zależy od stosunku liczby zwojów uzwojenia pierwotnego i wtórnego. Transformator może być podwyższany, obniżający lub separujący, ale ta właściwość zwykle nie jest w żaden sposób wyświetlana na symbolu graficznym, podpisując wartości napięcia wejściowego lub wyjściowego obok zacisków uzwojenia. Zgodnie z podstawowymi zasadami konstruowania obwodów uzwojenie pierwotne (wejściowe) transformatora jest pokazane po lewej stronie, a uzwojenia wtórne (wyjściowe) po prawej.

Czasami konieczne jest pokazanie, który zacisk jest początkiem uzwojenia. W takim przypadku obok niego umieszczana jest kropka. Uzwojenia są ponumerowane na schemacie cyframi rzymskimi, ale numeracja uzwojeń nie zawsze jest stosowana. Gdy transformator ma kilka uzwojeń, aby odróżnić wnioski, są one ponumerowane numerami na obudowie transformatora, w pobliżu odpowiednich zacisków lub są wykonane z przewodów o różnych kolorach. Na ryc. Rysunek 2-26(C) jest przykładem widoku zewnętrznego transformatora zasilającego i fragmentu obwodu wykorzystującego transformator z wieloma uzwojeniami.

Na ryc. 2-26(D) i 2-26(E) to odpowiednio buck i boost. autotransformatory.

Ryż. 2-26. Warunkowe symbole graficzne transformatorów

2.8. DIODY

Dioda półprzewodnikowa jest najprostszym i jednym z najczęściej stosowanych elementów półprzewodnikowych, zwanych również elementami półprzewodnikowymi. Strukturalnie dioda jest złączem półprzewodnikowym z dwoma zaciskami - katodą i anodą. Szczegółowe omówienie zasady działania złącza półprzewodnikowego wykracza poza zakres tej książki, dlatego ograniczymy się do opisania relacji między urządzeniem diodowym a jego symbolem.

W zależności od materiału użytego do produkcji diody, dioda może być germanowa, krzemowa, selenowa i punktowo lub płaska, ale na diagramach jest oznaczona tym samym symbolem (ryc. 2-27).

Ryż. 2-27. Niektóre opcje projektowania diod

Czasami symbol diody jest zamknięty w kółku, aby pokazać, że kryształ jest umieszczony w opakowaniu (są też nieopakowane diody), ale to oznaczenie jest obecnie rzadko używane. Zgodnie ze standardem krajowym diody są przedstawione z niewypełnionym trójkątem i przechodzącą przez niego linią łączącą zaciski.

Graficzne oznaczenie diody ma długą historię. W pierwszych diodach w miejscu styku metalowej igły z płaskim podłożem wykonanym ze specjalnego materiału, takiego jak siarczek ołowiu, powstało złącze półprzewodnikowe.

W tym projekcie trójkąt przedstawia kontakt z igłą.

Następnie opracowano diody planarne, w których na płaszczyźnie styku półprzewodników typu n i p występuje złącze półprzewodnikowe, ale oznaczenie diody pozostało takie samo.

Opanowaliśmy już wystarczająco dużo konwencji, aby łatwo odczytać prosty obwód pokazany na ryc. 2-28 i zrozum, jak to działa.

Zgodnie z oczekiwaniami schemat jest budowany w kierunku od lewej do prawej.

Rozpoczyna się wyobrażeniem wtyczki sieciowej w standardzie „zachodnim”, następnie transformator sieciowy i prostownik diodowy zbudowany w układzie mostkowym, zwanym potocznie mostkiem diodowym. Wyprostowane napięcie jest dostarczane do pewnego ładunku, konwencjonalnie wskazywanego przez rezystancję Rn.

Dość często istnieje wariant obrazu tego samego mostka diodowego, pokazany na ryc. 2-28 w prawo.

Która opcja jest preferowana, zależy tylko od wygody i widoczności konturu konkretnego schematu.

Ryż. 2-28. Dwie opcje rysowania obwodu mostka diodowego

Rozważany obwód jest bardzo prosty, więc zrozumienie zasady jego działania nie powoduje trudności (ryc. 2-29).

Rozważmy na przykład wariant stylu pokazany po lewej stronie.

Po przyłożeniu półfalowego napięcia przemiennego z wtórnego transformatora tak, że górny zacisk jest ujemny, a dolny dodatni, elektrony przechodzą szeregowo przez diodę D2, obciążenie i diodę D3.

Gdy polaryzacja półfali jest odwrócona, elektrony przechodzą przez diodę D4, obciążenie i diodę DI. Jak widać, niezależnie od biegunowości działającej półfali prądu przemiennego, elektrony przepływają przez ładunek w tym samym kierunku.

Taki prostownik nazywa się pełna fala, ponieważ używane są oba półcykle napięcia przemiennego.

Oczywiście prąd płynący przez obciążenie będzie pulsował, ponieważ napięcie przemienne zmienia się w sposób sinusoidalny, przechodząc przez zero.

Dlatego w praktyce większość prostowników wykorzystuje kondensatory elektrolityczne wygładzające o dużej pojemności i stabilizatory elektroniczne.

Ryż. 2-29. Ruch elektronów przez diody w obwodzie mostkowym

Większość stabilizatorów napięcia opiera się na innym urządzeniu półprzewodnikowym, które jest bardzo podobne do diody. W praktyce domowej nazywa się to Dioda Zenera, a w obwodach zagranicznych przyjmuje się inną nazwę - Dioda Zenera(Dioda Zenera), nazwiskiem naukowca, który odkrył efekt przejścia p-n z przebiciem tunelu.
Najważniejszą właściwością diody Zenera jest to, że gdy na jej zaciskach zostanie osiągnięte napięcie wsteczne o określonej wartości, dioda Zenera otwiera się i zaczyna przez nią płynąć prąd.
Próba dalszego zwiększenia napięcia prowadzi jedynie do wzrostu prądu płynącego przez diodę Zenera, ale napięcie na jej zaciskach pozostaje stałe. To napięcie nazywa się napięcie stabilizacji. Aby prąd płynący przez diodę Zenera nie przekraczał dopuszczalnej wartości, są one z nią połączone szeregowo rezystor gaszący.
Istnieje również diody tunelowe, które, przeciwnie, mają właściwość utrzymywania stałego przepływu przez nie prądu.
W powszechnym sprzęcie gospodarstwa domowego diody tunelowe są rzadkością, głównie w węzłach stabilizujących prąd płynący przez laser półprzewodnikowy, na przykład w napędach CD-ROM.
Ale takie węzły z reguły nie podlegają naprawie i konserwacji.
O wiele bardziej powszechne w życiu codziennym są tak zwane varicaps lub varactors.
Gdy napięcie wsteczne zostanie przyłożone do złącza półprzewodnikowego i jest ono zamknięte, złącze ma pewną pojemność, jak kondensator. Niezwykłą właściwością złącza p-n jest to, że gdy zmienia się napięcie przyłożone do złącza, zmienia się również pojemność.
Dokonując przejścia przy użyciu określonej technologii, zapewnia się, że ma ona wystarczająco dużą pojemność początkową, która może się zmieniać w szerokim zakresie. Dlatego w nowoczesnej przenośnej elektronice nie stosuje się mechanicznych kondensatorów zmiennych.
Optoelektroniczne urządzenia półprzewodnikowe są niezwykle powszechne. Mogą być dość skomplikowane w konstrukcji, ale w istocie opierają się na dwóch właściwościach niektórych złączy półprzewodnikowych. diody LED zdolne do emitowania światła, gdy prąd przepływa przez złącze, oraz fotodiody- zmień jego opór przy zmianie oświetlenia przejścia.
Diody LED są klasyfikowane według długości fali (koloru) emitowanego światła.
Kolor świecenia LED praktycznie nie zależy od wielkości prądu przepływającego przez złącze, ale jest determinowany składem chemicznym dodatków w materiałach tworzących złącze. Diody LED mogą emitować zarówno światło widzialne, jak i niewidzialne światło podczerwone. Ostatnio opracowano diody ultrafioletowe.
Fotodiody dzielą się również na te wrażliwe na światło widzialne oraz te pracujące w zakresie niewidocznym dla ludzkiego oka.
Dobrze znanym przykładem pary fotodiod LED jest system zdalnego sterowania do telewizora. Pilot ma diodę podczerwieni, a telewizor ma fotodiodę o tym samym zasięgu.
Niezależnie od zasięgu promieniowania, diody LED i fotodiody są oznaczone dwoma uogólnionymi symbolami (rys. 2-30). Symbole te są zbliżone do aktualnego rosyjskiego standardu, są bardzo czytelne i nie powodują trudności.

Ryż. 2-30. Oznaczenia głównych urządzeń optoelektronicznych

Jeśli połączysz diodę LED i fotodiodę w jednym pakiecie, otrzymasz transoptor. Jest to urządzenie półprzewodnikowe, idealne do galwanicznej izolacji obwodów. Dzięki niemu można przesyłać sygnały sterujące bez elektrycznego łączenia obwodów. Niekiedy jest to bardzo ważne np. w zasilaczach impulsowych, gdzie konieczne jest galwaniczne odseparowanie czułego obwodu sterującego od obwodów impulsowych wysokiego napięcia.

2.9. TRANZYSTORY

Bez wątpienia najczęściej stosowane są tranzystory aktywny elementy obwodów elektronicznych. Symbol tranzystora nie odzwierciedla zbyt dosłownie jego wewnętrznej struktury, ale istnieje pewien związek. Nie będziemy szczegółowo analizować zasady działania tranzystora, poświęcono temu wiele podręczników. Tranzystory są dwubiegunowy oraz pole. Rozważ strukturę tranzystora bipolarnego (ryc. 2-31). Tranzystor, podobnie jak dioda, składa się z materiałów półprzewodnikowych ze specjalnymi dodatkami. P- oraz p-typ, ale ma trzy warstwy. Cienka warstwa oddzielająca nazywa się baza, Pozostałe dwa - emiter oraz kolektor. Zastępcza właściwość tranzystora polega na tym, że jeśli zaciski emiter i kolektor są połączone szeregowo w obwodzie elektrycznym zawierającym źródło zasilania i obciążenie, to niewielkie zmiany prądu w obwodzie baza-emiter prowadzą do znacznych, setek razy większych , zmiany prądu w obwodzie obciążenia. Nowoczesne tranzystory są zdolne do napędzania napięć i prądów tysiące razy wyższych niż napięcia lub prądy w obwodzie bazowym.
W zależności od kolejności ułożenia warstw materiałów półprzewodnikowych występują tranzystory bipolarne typu rpr oraz npn. Na grafice tranzystora ta różnica jest odzwierciedlona przez kierunek strzałki zacisku emitera (rysunek 2-32). Kółko oznacza, że ​​tranzystor ma obudowę. Jeśli konieczne jest wskazanie, że używany jest tranzystor bezramkowy, a także przy przedstawianiu wewnętrznego obwodu zespołów tranzystorowych, zespołów hybrydowych lub mikroukładów, tranzystory są przedstawione bez koła.

Ryż. 2-32. Graficzne oznaczenie tranzystorów bipolarnych

Rysując obwody zawierające tranzystory, starają się również przestrzegać zasady „wejście po lewej - wyjście po prawej”.

Na ryc. 2-33, zgodnie z tą zasadą, uproszczono trzy standardowe obwody do włączania tranzystorów bipolarnych: (A) - ze wspólną podstawą, (B) - ze wspólnym emiterem, (C) - ze wspólnym kolektorem. W obrazie tranzystora zastosowano jeden z wariantów zarysu znaków stosowanych w praktyce zagranicznej.

Ryż. 2-33. Opcje włączania tranzystora w obwodzie

Istotną wadą tranzystora bipolarnego jest jego niska impedancja wejściowa. Źródło sygnału o małej mocy i wysokiej rezystancji wewnętrznej nie zawsze może zapewnić prąd bazowy niezbędny do normalnej pracy tranzystora bipolarnego. Tranzystory polowe są pozbawione tej wady. Ich konstrukcja jest taka, że ​​prąd płynący przez obciążenie nie zależy od prądu wejściowego przez elektrodę sterującą, ale od potencjału na niej. Dzięki temu prąd wejściowy jest tak mały, że nie przekracza upływu w materiałach izolacyjnych instalacji, więc można go pominąć.

Istnieją dwie główne opcje projektowania tranzystora polowego: ze sterowaniem pn-złącze (JFET) i kanałowy tranzystor polowy o strukturze metal-tlenek-półprzewodnik (MOSFET, po rosyjsku tranzystor MOS). Te tranzystory mają różne oznaczenia. Najpierw zapoznajmy się z oznaczeniem tranzystora JFET. Tranzystory polowe rozróżnia się w zależności od materiału, z którego wykonany jest kanał przewodzący. P- oraz p- rodzaj.

Pa rys. 2-34 przedstawia strukturę typu FET i legendę FET z obydwoma rodzajami przewodności.

Ten rysunek pokazuje, że brama, wykonany z materiału typu p, umieszczony nad bardzo cienkim kanałem półprzewodnikowym typu w, a po obu stronach kanału znajdują się strefy typu „-, do których podłączone są wyprowadzenia źródło oraz spływ. Materiały na kanał i bramkę oraz napięcia pracy tranzystora dobierane są w taki sposób, aby w normalnych warunkach rp- złącze jest zamknięte, a bramka izolowana od kanału.Prąd obciążenia płynący szeregowo w tranzystorze przez źródło, kanał i piny spustowe zależy od potencjału bramki.

Ryż. 2-34. Budowa i oznaczenie kanałowego tranzystora polowego

Konwencjonalny tranzystor polowy, w którym bramka jest odizolowana od kanału zamkniętym złączem /w, ma prostą konstrukcję i jest bardzo powszechny, ale w ciągu ostatnich 10-12 lat jego miejsce stopniowo zajął efekt polowy tranzystory, w których bramka wykonana jest z metalu i jest odizolowana od kanału cienką warstwą tlenku. Tranzystory takie są powszechnie określane za granicą skrótem MOSFET (Metal-Oxide-Silicon Field Effect Transistor), a w naszym kraju skrótem MOS (Metal-Oxide-Semiconductor). Warstwa tlenku metalu jest bardzo dobrym dielektrykiem.

Dlatego w tranzystorach MOS praktycznie nie ma prądu bramki, podczas gdy w konwencjonalnym tranzystorze polowym, chociaż jest on bardzo mały, jest zauważalny w niektórych zastosowaniach.

Warto zauważyć, że tranzystory MOSFET są niezwykle wrażliwe na wpływ elektryczności statycznej na bramkę, ponieważ warstwa tlenku jest bardzo cienka, a przekroczenie dopuszczalnego napięcia prowadzi do przebicia izolatora i uszkodzenia tranzystora. Podczas instalowania lub naprawy urządzeń zawierających tranzystory MOSFET należy podjąć specjalne środki. Jedną z metod popularnych wśród radioamatorów jest to, że przed montażem przewody tranzystora są owijane kilkoma zwojami cienkiej, gołej miedzianej nici, którą po zakończeniu lutowania usuwa się pęsetą.

Lutownica musi być uziemiona. Niektóre tranzystory są chronione przez wbudowane diody Schottky'ego, przez które przepływa ładunek elektryczności statycznej.

Ryż. 2-35. Struktura i oznaczenie bogatego MOSFET

W zależności od rodzaju półprzewodnika, z którego wykonany jest kanał przewodzący, rozróżnia się tranzystory MOSFET. P- i typu p.
W oznaczeniu na schemacie różnią się one kierunkiem strzałki na wyjściu podłoża. W większości przypadków podłoże nie ma własnego wyjścia i jest połączone ze źródłem i korpusem tranzystora.
Ponadto tranzystory MOSFET są wzbogacony oraz wyczerpany rodzaj. Na ryc. 2-35 przedstawia strukturę wzbogaconego MOSFET-u typu n. W przypadku tranzystora typu p materiały kanału i podłoża są odwrócone. Charakterystyczną cechą takiego tranzystora jest to, że przewodzący n-kanał występuje tylko wtedy, gdy dodatnie napięcie na bramce osiągnie wymaganą wartość. Zmienność kanału przewodzącego na symbolu graficznym jest odzwierciedlona linią przerywaną.
Strukturę zubożonego MOSFET-u i jego symbol graficzny przedstawiono na ryc. 2-36. Różnica polega na tym, że P- kanał jest zawsze obecny, nawet gdy do bramki nie jest doprowadzone napięcie, więc linia między pinami źródła i spustu jest stała. Podłoże jest też najczęściej połączone ze źródłem i masą i nie posiada własnego wyjścia.
W praktyce są też podwójna brama MOSFET-y typu zubożonego, których konstrukcję i oznaczenie pokazano na ryc. 2-37.
Takie tranzystory są bardzo przydatne, jeśli chodzi o łączenie sygnałów z dwóch różnych źródeł, np. w mikserach czy demodulatorach.

Ryż. 2-36. Budowa i oznaczenie zubożonego MOSFET-u

Ryż. 2-37. Budowa i oznaczenie MOSFET z podwójną bramką

2.10. DINISTORY, TYRYStory, TRIAKTORY

Teraz, gdy omówiliśmy oznaczenia najpopularniejszych urządzeń półprzewodnikowych, diod i tranzystorów, zapoznajmy się z oznaczeniami niektórych innych urządzeń półprzewodnikowych, które również często spotyka się w praktyce. Jeden z nich - diak lub dwukierunkowy tyrystor diodowy(Rysunek 2-38).

W swojej strukturze jest podobny do dwóch diod typu back-to-back, z wyjątkiem tego, że region n jest wspólny i jest utworzony rpr struktura z dwoma przejściami. Ale w przeciwieństwie do tranzystora, w tym przypadku oba złącza mają dokładnie te same właściwości, dzięki czemu urządzenie to jest elektrycznie symetryczne.

Rosnące napięcie o dowolnej biegunowości napotyka na stosunkowo wysoką rezystancję złącza połączonego z odwrotną polaryzacją, aż do momentu, gdy złącze spolaryzowane odwrotnie zapadnie się lawiny. W rezultacie rezystancja przejścia wstecznego gwałtownie spada, prąd przepływający przez strukturę wzrasta, a napięcie na zaciskach maleje, tworząc ujemną charakterystykę prądowo-napięciową.

Diaki służą do sterowania dowolnymi urządzeniami w zależności od napięcia, na przykład do przełączania tyrystorów, włączania lamp itp.

Ryż. 2-38. Tyrystor diodowy dwukierunkowy (diak)

Następujące urządzenie jest określane za granicą jako kontrolowana dioda krzemowa (SCR, Silicon Controlled Rectifier), a w praktyce krajowej - tyrystor triodowy, lub trinistor(Rysunek 2-39). Zgodnie z jego wewnętrzną strukturą, tyrystor triodowy jest strukturą czterech naprzemiennych warstw o ​​różnych typach przewodnictwa. Strukturę tę można warunkowo przedstawić jako dwa tranzystory bipolarne o różnej przewodności.

Ryż. 2-39. Tyrystor triodowy (SCR) i jego oznaczenie

Trinistor działa w następujący sposób. Po prawidłowym włączeniu trinistor jest połączony szeregowo z obciążeniem, dzięki czemu dodatni potencjał źródła zasilania jest przykładany do anody, a ujemny do katody. W tym przypadku przez trinistor nie przepływa żaden prąd.

Gdy napięcie dodatnie zostanie przyłożone do złącza sterującego w stosunku do katody i osiągnie wartość progową, tyrystor przeskakuje do stanu przewodzącego z niską rezystancją wewnętrzną. Ponadto, nawet jeśli napięcie sterujące zostanie usunięte, trinistor pozostaje w stanie przewodzenia. Tyrystor przechodzi w stan zamknięty tylko wtedy, gdy napięcie anoda-katoda zbliża się do zera.

Na ryc. 2-39 przedstawia trinistor sterowany napięciem względem katody.

Jeśli trinistor jest sterowany napięciem względem anody, linia reprezentująca elektrodę kontrolną odbiega od trójkąta reprezentującego anodę.

Ze względu na ich zdolność do pozostawania w stanie otwartym po wyłączeniu napięcia sterującego i możliwość przełączania wysokich prądów, trinistory są bardzo szeroko stosowane w obwodach mocy, takich jak sterowanie silnikami elektrycznymi, lampami oświetleniowymi, potężnymi przetwornikami napięcia itp.

Wadą tyrystorów triodowych jest zależność od prawidłowej polaryzacji przyłożonego napięcia, przez co nie mogą one pracować w obwodach prądu przemiennego.

Tyrystory triodowe symetryczne lub triaki, o obcej nazwie triak(Rysunek 2-40).

Symbol graficzny triaka jest bardzo podobny do symbolu diaka, ale ma wyjście elektrody sterującej. Triaki działają z dowolną polaryzacją napięcia zasilającego przyłożonego do głównych zacisków i są używane w różnych aplikacjach, w których konieczne jest sterowanie obciążeniem zasilanym prądem przemiennym.

Ryż. 2-40. Triak (triak) i jego oznaczenie

Nieco rzadziej stosuje się przełączniki dwukierunkowe (zrównoważone), które podobnie jak trinistor mają strukturę czterech naprzemiennych warstw o ​​różnej przewodności, ale dwóch elektrod sterujących. Klucz symetryczny przechodzi w stan przewodzący w dwóch przypadkach: gdy napięcie anoda-katoda osiągnie poziom przebicia lawinowego lub gdy napięcie anoda-katoda jest mniejsze niż poziom przebicia, ale napięcie jest przyłożone do jednej z elektrod sterujących.

Ryż. 2-41. Przełącznik dwukierunkowy (klucz symetryczny)

Co dziwne, ale do oznaczenia diaka, trinistora, si-mistora i przełącznika dwukierunkowego za granicą nie ma ogólnie przyjętych oznaczeń literowych, a na schematach obok oznaczenia graficznego często piszą liczbę, że ten składnik oznacza konkretną producenta (co może być bardzo niewygodne, ponieważ powoduje zamieszanie, gdy istnieje kilka identycznych części).

2.11. PRÓŻNIOWE LAMPY ELEKTRONICZNE

Na pierwszy rzut oka, przy obecnym poziomie rozwoju elektroniki, po prostu nie wypada mówić o lampach próżniowych (w życiu codziennym - lampach radiowych).

Ale nie jest. W niektórych przypadkach lampy próżniowe są nadal używane. Na przykład, niektóre wzmacniacze audio hi-fi są wykonane przy użyciu lamp próżniowych, ponieważ mówi się, że takie wzmacniacze mają specjalny miękki i czysty dźwięk, który nie jest możliwy w przypadku obwodów tranzystorowych. Ale to pytanie jest bardzo skomplikowane – podobnie jak złożone są obwody takich wzmacniaczy. Dla początkującego radioamatora ten poziom niestety nie jest dostępny.

Znacznie częściej radioamatorzy mają do czynienia z zastosowaniem lamp radiowych we wzmacniaczach mocy nadajników radiowych. Istnieją dwa sposoby na osiągnięcie wysokiej mocy wyjściowej.

Po pierwsze, używając wysokiego napięcia przy niskich prądach, co jest dość proste pod względem zasilania - wystarczy użyć transformatora podwyższającego i prostego prostownika zawierającego diody i kondensatory wygładzające.

Po drugie, praca przy niskich napięciach, ale przy wysokich prądach w obwodach stopnia wyjściowego. Ta opcja wymaga mocnego zasilacza stabilizowanego, który jest dość złożony, rozprasza dużo ciepła, jest nieporęczny i bardzo drogi.

Oczywiście istnieją wyspecjalizowane tranzystory wysokiej częstotliwości o dużej mocy działające przy podwyższonych napięciach, ale są one bardzo drogie i rzadkie.

Ponadto nadal znacznie ograniczają dopuszczalną moc wyjściową, a obwody kaskadowe do włączania kilku tranzystorów są trudne do wyprodukowania i debugowania.

Dlatego tranzystorowe stopnie wyjściowe w nadajnikach radiowych o mocy większej niż 15 ... 20 watów są zwykle stosowane tylko w urządzeniach przemysłowych lub w produktach doświadczonych radioamatorów.

Na ryc. 2-42 pokazuje elementy, z których „składa się” oznaczenia różnych wersji lamp próżniowych. Rzućmy okiem na przeznaczenie tych elementów:

(1) - Żarnik katodowy.
Jeśli stosuje się bezpośrednio żarzoną katodę, oznacza to również katodę.
(2) - Katoda żarzona pośrednio.
Ogrzewany jest nitką oznaczoną symbolem (1).
(3) - Anoda.
(4) - Siatka.
(5) - Odblaskowa anoda lampki kontrolnej.
Taka anoda jest pokryta specjalnym luminoforem i świeci pod wpływem przepływu elektronów. Obecnie praktycznie nie jest używany.
(6) - Formowanie elektrod.
Przeznaczone są do tworzenia strumienia elektronów o wymaganej formie.
(7) - Zimna katoda.
Jest stosowany w lampach specjalnego typu i może emitować elektrony bez nagrzewania, pod wpływem pola elektrycznego.
(8) - Fotokatoda pokryta warstwą specjalnej substancji, która znacznie zwiększa emisję elektronów pod wpływem światła.
(9) - Gaz wypełniający w urządzeniach próżniowych wypełnionych gazem.
(10) - Obudowa. Oczywiście nie ma oznaczenia lampy próżniowej, która nie zawiera symbolu obudowy.


Ryż. 2-42. Oznaczenia różnych elementów lamp radiowych

Nazwy większości lamp radiowych pochodzą od liczby podstawowych elementów. Na przykład dioda ma tylko anodę i katodę (żarnik grzejny nie jest uważany za oddzielny element, ponieważ w pierwszych lampach radiowych żarnik grzejny był pokryty warstwą specjalnej substancji i jednocześnie był katody, takie lampy radiowe są nadal znajdowane). Stosowanie diod próżniowych w praktyce amatorskiej jest bardzo rzadko uzasadnione, głównie w produkcji prostowników wysokonapięciowych do zasilania wspomnianych już potężnych stopni wyjściowych nadajników. A nawet wtedy w większości przypadków można je zastąpić wysokonapięciowymi diodami półprzewodnikowymi.

Na ryc. 2-43 pokazuje główne opcje projektowania lamp radiowych, które można napotkać przy produkcji projektów amatorskich. Oprócz diody jest to trioda, tetroda i pentoda. Powszechne są podwójne lampy, takie jak podwójna trioda lub podwójna tetroda (rysunek 2-44). Są też lampy, które łączą w jednym pakiecie dwie różne opcje konstrukcyjne, na przykład triodę-pentodę. Może się zdarzyć, że różne części takiej lampy powinny być pokazane w różnych częściach schematu. Wtedy symbol ciała nie jest w pełni przedstawiony, ale częściowo. Czasami jedna połowa symbolu kadłuba jest pokazana jako linia ciągła, a druga połowa jako linia przerywana. Wszystkie wnioski lamp radiowych są ponumerowane zgodnie z ruchem wskazówek zegara, jeśli spojrzysz na lampę od strony wniosków. Odpowiednie numery pinów są umieszczone na schemacie obok oznaczenia graficznego.

Ryż. 2-43. Oznaczenia głównych typów lamp radiowych

Ryż. 2-44. Przykład oznaczenia kompozytowych lamp radiowych

I na koniec wspomnimy o najczęstszym elektronicznym urządzeniu próżniowym, które wszyscy widzimy w życiu codziennym prawie codziennie. Jest to kineskop (CRT), który w przypadku telewizora lub monitora komputerowego jest powszechnie nazywany kineskopem. Istnieją dwa sposoby odchylania przepływu elektronów: za pomocą pola magnetycznego wytworzonego przez specjalne cewki odchylające lub za pomocą pola elektrostatycznego utworzonego przez płytki odchylające. Pierwsza metoda stosowana jest w telewizorach i wyświetlaczach, ponieważ pozwala na odchylenie wiązki pod dużym kątem z dobrą dokładnością, a druga metoda stosowana jest w oscyloskopach i innym sprzęcie pomiarowym, ponieważ działa znacznie lepiej przy wysokich częstotliwościach i nie mają wyraźną częstotliwość rezonansową. Przykład oznaczenia lampy elektronopromieniowej z odchylaniem elektrostatycznym pokazano na ryc. 2-45. CRT z odchyleniem elektromagnetycznym jest przedstawiany w podobny sposób, tylko zamiast umiejscowienia w środku rury deflektora obok siebie na zewnątrz cewki odchylające. Bardzo często na schematach oznaczenia cewek odchylających nie znajdują się obok oznaczenia CRT, ale tam, gdzie jest to wygodniejsze, na przykład w pobliżu stopnia wyjściowego skanowania poziomego lub pionowego. W takim przypadku cel cewki wskazuje napis Odchylenie poziome znajdujący się w pobliżu. Jarzmo poziome (skanowanie liniowe) lub odchylanie w pionie, jarzmo pionowe (skanowanie ramkowe).

Ryż. 2-45. Oznaczenie lampy elektronopromieniowej

2.12. LAMPY WYŁADOWCZE

Lampy wyładowcze otrzymały swoją nazwę zgodnie z zasadą działania. Od dawna wiadomo, że pomiędzy dwiema elektrodami umieszczonymi w rozrzedzonym medium gazowym, przy odpowiednim napięciu między nimi, następuje wyładowanie jarzeniowe, a gaz zaczyna się żarzyć. Przykładem lamp wyładowczych są lampy do szyldów reklamowych i lampki sygnalizacyjne do sprzętu AGD. Neon jest najczęściej używany jako gaz wypełniający, dlatego bardzo często za granicą lampy wyładowcze są oznaczane słowem „Neon”, dzięki czemu nazwa gazu jest nazwą domową. W rzeczywistości gazy mogą być różne, aż do par rtęci, które dają niewidoczne dla oka promieniowanie ultrafioletowe („lampy kwarcowe”).

Niektóre z najczęstszych oznaczeń lamp wyładowczych pokazano na ryc. 2-46. Opcja (I) jest bardzo często używana do wskazywania lampek sygnalizacyjnych, które wskazują, że zasilanie sieciowe jest włączone. Opcja (2) jest bardziej skomplikowana, ale podobna do poprzedniej.

Jeżeli lampa wyładowcza jest wrażliwa na biegunowość połączenia, stosuje się oznaczenie (3). Czasami bańka lampy jest pokryta od wewnątrz luminoforem, który świeci pod wpływem promieniowania ultrafioletowego, które pojawia się podczas wyładowania jarzeniowego. Dobierając skład luminoforu można wyprodukować bardzo trwałe lampki wskaźnikowe o różnych barwach luminescencji, które są nadal stosowane w urządzeniach przemysłowych i są oznaczone symbolem (4).

2-46. Wspólne oznaczenia lamp wyładowczych

2.13. ŚWIATŁA ŻAROWE I SYGNALIZACYJNE

Oznaczenie lampy (ryc. 2-47) zależy nie tylko od konstrukcji, ale także od jej przeznaczenia. Tak więc, na przykład, lampy żarowe ogólnie, lampy żarowe i lampy żarowe wskazujące na podłączenie, mogą być oznaczone symbolami (A) i (B). Lampki sygnalizacyjne sygnalizujące jakiekolwiek stany lub sytuacje w pracy urządzenia są najczęściej oznaczane symbolami (D) i (E). Co więcej, nie zawsze może to być lampa żarowa, dlatego należy zwrócić uwagę na ogólny kontekst obwodu. Istnieje specjalny symbol (F) wskazujący migające światło ostrzegawcze. Taki symbol można znaleźć na przykład w obwodzie elektrycznym samochodu, gdzie służy do oznaczania kierunkowskazów.

Ryż. 2-47. Oznaczenia żarówek i lamp sygnalizacyjnych

2.14. MIKROFONY, PRODUCENCI DŹWIĘKU

Urządzenia emitujące dźwięk mogą mieć szeroką gamę konstrukcji opartych na różnych efektach fizycznych. W sprzęcie AGD najczęściej spotykane są głośniki dynamiczne i emitery piezoelektryczne.

Uogólniony obraz głośnika w obwodach zagranicznych pokrywa się z krajowym UGO (ryc. 2-48, symbol 1). Symbolem tym domyślnie określa się głośniki dynamiczne, czyli najczęściej spotykane głośniki, w których cewka porusza się w stałym polu magnetycznym i wprawia dyfuzor w ruch. Czasami konieczne jest podkreślenie cech konstrukcyjnych i używane są inne oznaczenia. Na przykład symbol (2) oznacza głośnik, w którym pole magnetyczne jest wytwarzane przez magnes trwały, a symbol (3) oznacza głośnik ze specjalnym elektromagnesem. Takie elektromagnesy były używane w bardzo mocnych głośnikach dynamicznych. Obecnie głośniki spolaryzowane prądem stałym prawie nigdy nie są używane, ponieważ na rynku dostępne są stosunkowo niedrogie, mocne i duże magnesy trwałe.

Ryż. 2-48. Wspólne oznaczenia głośników

Rozpowszechnione emitery dźwięku obejmują również dzwonki i brzęczyki (brzęczyki). Połączenie, niezależnie od miejsca docelowego, jest oznaczone symbolem (1) na ryc. 2-49. Brzęczyk jest zwykle wysokotonowym systemem elektromechanicznym i jest obecnie bardzo rzadko używany. Wręcz przeciwnie, bardzo często stosuje się tzw. Są instalowane w telefonach komórkowych, kieszonkowych grach elektronicznych, zegarkach elektronicznych itp. W zdecydowanej większości przypadków sygnalizatory dźwiękowe działają w oparciu o efekt piezomechaniczny. Kryształ specjalnej substancji piezoelektrycznej kurczy się i rozszerza pod wpływem zmiennego pola elektrycznego. Czasami stosuje się sygnalizatory dźwiękowe, które w zasadzie są podobne do głośników dynamicznych, tylko bardzo małe. Ostatnio nierzadko zdarzają się sygnalizatory dźwiękowe, w których zbudowany jest miniaturowy układ elektroniczny generujący dźwięk. Wystarczy przyłożyć do takiego sygnalizatora stałe napięcie, aby zaczął wydawać dźwięk. Niezależnie od cech konstrukcyjnych w większości obwodów zagranicznych, sygnalizatory dźwiękowe są oznaczone symbolem (2), ryc. 2-49. Jeśli polaryzacja włączenia jest ważna, jest ona wskazana w pobliżu zacisków.

Ryż. 2-49. Oznaczenia dzwonków, brzęczyków i brzęczyków

Słuchawki (w mowie potocznej - słuchawki) mają różne oznaczenia w obwodach zagranicznych, które nie zawsze pokrywają się ze standardem krajowym (ryc. 2-50).

Ryż. 2-50. Oznaczenia słuchawek

Jeśli rozważymy schemat obwodu magnetofonu, centrum muzycznego lub magnetofonu, na pewno spotkamy symbol głowicy magnetycznej (ryc. 2-51). UGO pokazane na rysunku są absolutnie równoważne i reprezentują uogólnione oznaczenie.

Jeśli trzeba podkreślić, że mówimy o głowie rozmnażającej się, obok symbolu wyświetlana jest strzałka wskazująca głowę.

Jeśli głowa nagrywa, to strzałka jest skierowana od głowy, jeśli głowa jest uniwersalna, to strzałka jest dwukierunkowa lub nie jest wyświetlana.

Ryż. 2-51. Oznaczenia głowic magnetycznych

Wspólne oznaczenia mikrofonów pokazano na ryc. 2-52. Takie symbole oznaczają ogólnie mikrofony lub mikrofony dynamiczne, strukturalnie rozmieszczone jak głośniki dynamiczne. Jeśli mikrofon jest elektretowy, gdy ruchoma wyściółka kondensatora foliowego odbiera drgania dźwiękowe powietrza, symbol kondensatora niepolarnego może być wyświetlany wewnątrz symbolu mikrofonu.

Bardzo często pojawiają się mikrofony elektretowe z wbudowanym przedwzmacniaczem. Takie mikrofony mają trzy wyjścia, z których jedno jest zasilane i wymagają zachowania polaryzacji połączenia. Jeśli trzeba podkreślić, że mikrofon ma wbudowany stopień wzmacniający, czasami wewnątrz oznaczenia mikrofonu umieszczany jest symbol tranzystora.

Ryż. 2-52. Symbole graficzne mikrofonów

2.15. BEZPIECZNIKI I WYŁĄCZNIKI

Oczywistym celem bezpieczników i wyłączników jest ochrona pozostałych elementów obwodu przed uszkodzeniem w przypadku przeciążenia lub awarii jednego z elementów. W takim przypadku bezpieczniki przepalają się i wymagają wymiany podczas naprawy. Wyłączniki ochronne, gdy wartość progowa przepływającego przez nie prądu przechodzi w stan otwarty, ale najczęściej można je przywrócić do stanu pierwotnego poprzez naciśnięcie specjalnego przycisku.

Naprawiając urządzenie, które „nie nosi śladów życia”, należy przede wszystkim sprawdzić bezpieczniki sieciowe oraz bezpieczniki na wyjściu źródła zasilania (rzadkie, ale znalezione). Jeżeli urządzenie po wymianie bezpiecznika działa normalnie, to przyczyną przepalenia się bezpiecznika był przepięcie lub inne przeciążenie. W przeciwnym razie czeka nas poważniejsza naprawa.

Nowoczesne zasilacze impulsowe, szczególnie w komputerach, bardzo często zawierają samonaprawiające się prostowniki półprzewodnikowe. Takie bezpieczniki zwykle potrzebują trochę czasu, aby przywrócić przewodnictwo. Ten czas jest nieco dłuższy niż czas zwykłego chłodzenia. Sytuację, w której komputer, który nawet się nie włączył, nagle po 15-20 minutach zaczyna działać normalnie, tłumaczy się właśnie przywróceniem bezpiecznika.

Ryż. 2-53. Bezpieczniki i wyłączniki

Ryż. 2-54. Wyłącznik z przyciskiem resetowania

2.16. ANTENY

Lokalizacja symbolu anteny na schemacie zależy od tego, czy antena odbiera, czy nadaje. Antena odbiorcza jest urządzeniem wejściowym, dlatego znajduje się po lewej stronie, odczyt obwodu odbiorczego rozpoczyna się od symbolu anteny. Antena nadawcza nadajnika radiowego umieszczona jest po prawej stronie i uzupełnia obwód. Jeśli budowany jest obwód nadajnika - urządzenie łączące funkcje odbiornika i nadajnika, to zgodnie z zasadami obwód jest przedstawiany w trybie odbioru, a antena jest najczęściej umieszczana po lewej stronie. Jeśli urządzenie korzysta z anteny zewnętrznej podłączonej za pomocą złącza, to bardzo często przedstawiane jest tylko złącze, z pominięciem symbolu anteny.

Bardzo często używane są uogólnione symbole anten, ryc. 2-55 (A) i (B). Symbole te są używane nie tylko na schematach obwodów, ale także na schematach funkcjonalnych. Niektóre oznaczenia graficzne odzwierciedlają cechy konstrukcyjne anteny. Na przykład na ryc. 2-55, symbol (C) oznacza antenę kierunkową, symbol (D) oznacza dipol o symetrycznym zasilaniu, a symbol (E) oznacza dipol o niezrównoważonym zasilaniu.

Szeroka gama oznaczeń anten stosowanych w praktyce zagranicznej nie pozwala nam na ich szczegółowe rozważenie, ale większość oznaczeń jest intuicyjna i nie sprawia trudności nawet początkującym radioamatorom.

Ryż. 2-55. Przykładowe oznaczenia anten zewnętrznych

3. KROK PO KROKU SAMODZIELNIE

Zapoznaliśmy się więc pokrótce z głównymi oznaczeniami graficznymi elementów obwodu. To wystarczy, aby zacząć czytać schematy obwodów, najpierw najprostsze, a potem bardziej złożone. Nieprzygotowany czytelnik może zaprotestować: „Być może potrafię zrozumieć układ składający się z kilku rezystorów i kondensatorów oraz jednego lub dwóch tranzystorów. Ale nie będę w stanie szybko zrozumieć bardziej złożonego układu, takiego jak odbiornik radiowy”. To błędne stwierdzenie.

Tak, rzeczywiście, wiele obwodów elektronicznych wygląda na bardzo skomplikowanych i onieśmielających. Ale w rzeczywistości składają się z kilku bloków funkcjonalnych, z których każdy jest mniej złożonym obwodem. Umiejętność dzielenia złożonego schematu na jednostki strukturalne jest pierwszą i główną umiejętnością, którą musi nabyć czytelnik. Następnie należy obiektywnie ocenić poziom własnej wiedzy. Oto dwa przykłady. Powiedzmy, że mówimy o naprawie magnetowidu. Oczywiście w tej sytuacji początkujący radioamator jest w stanie znaleźć usterkę na poziomie przerwy w obwodach zasilania, a nawet wykryć brakujące styki w złączach kabli taśmowych połączeń płytka-płytka. Będzie to wymagało przynajmniej ogólnego zarysu schematu funkcjonalnego magnetowidu i umiejętności odczytania schematu obwodu. Naprawa bardziej złożonych węzłów będzie w zasięgu tylko doświadczonego mistrza i lepiej natychmiast zrezygnować z prób losowego naprawienia usterki, ponieważ istnieje duże prawdopodobieństwo pogorszenia usterki niewprawnymi działaniami.

Inną rzeczą jest to, że zamierzasz powtórzyć stosunkowo prosty projekt radia amatorskiego. Z reguły takim obwodom elektronicznym towarzyszą szczegółowe opisy i schematy połączeń. Jeśli znasz system symboli, możesz łatwo powtórzyć projekt. Na pewno później będziesz chciał wprowadzić w nim zmiany, ulepszyć lub dostosować do dostępnych komponentów. A umiejętność rozczłonkowania obwodu na składowe bloki funkcjonalne będzie odgrywać ogromną rolę. Na przykład można wziąć obwód, który został pierwotnie zaprojektowany do zasilania bateryjnego i podłączyć do niego źródło sieciowe „pożyczone” z innego obwodu. Lub użyj innego wzmacniacza niskiej częstotliwości w radiu - opcji może być wiele.

3.1. KONSTRUKCJA I ANALIZA PROSTEGO SCHEMATU

Aby zrozumieć zasadę, według której gotowy obwód dzieli się mentalnie na węzły funkcjonalne, wykonamy pracę odwrotną: z węzłów funkcjonalnych zbudujemy obwód prostego odbiornika detektora. Część RF obwodu, która oddziela sygnał pasma podstawowego od wejściowego sygnału RF, składa się z anteny, cewki, zmiennego kondensatora i diody (Rysunek 3-1). Ten fragment obwodu można nazwać prostym, prawda? Oprócz anteny składa się tylko z trzech części. Cewka L1 i kondensator C1 tworzą obwód oscylacyjny, który z wielu oscylacji elektromagnetycznych odbieranych przez antenę wybiera oscylacje tylko o pożądanej częstotliwości. Detekcja oscylacji (izolacja składowej niskiej częstotliwości) odbywa się za pomocą diody D1.

Ryż. 3-1. Część RF obwodu odbiornika

Aby rozpocząć słuchanie audycji radiowych, wystarczy dodać słuchawki o wysokiej impedancji podłączone do zacisków wyjściowych obwodu. Ale nie jesteśmy z tego zadowoleni. Chcemy słuchać audycji radiowych przez głośnik. Sygnał bezpośrednio na wyjściu detektora ma bardzo małą moc, więc w większości przypadków jeden stopień wzmacniający nie wystarczy. Decydujemy się na zastosowanie przedwzmacniacza, którego obwód pokazano na ryc. 3-2. To kolejny blok funkcjonalny naszego radia. Należy pamiętać, że w obwodzie pojawiło się źródło zasilania - bateria B1. Jeśli chcemy zasilać odbiornik ze źródła sieciowego, musimy zobrazować albo zaciski do jego podłączenia, albo schemat samego źródła. Dla uproszczenia ograniczamy się do baterii.

Układ przedwzmacniacza jest bardzo prosty, można go narysować w kilka minut, a zamontować w około dziesięć.

Po połączeniu dwóch węzłów funkcjonalnych schemat z ryc. 3-3. Na pierwszy rzut oka stało się to trudniejsze. Czy tak jest? Składa się z dwóch fragmentów, które osobno nie wydawały się trudne. Linia przerywana pokazuje, gdzie przebiega urojona linia podziału między węzłami funkcjonalnymi. Jeśli zrozumiesz schematy dwóch poprzednich węzłów, zrozumienie ogólnego schematu nie będzie trudne. Należy pamiętać, że na schemacie na ryc. 3-3 zmieniła się numeracja niektórych elementów przedwzmacniacza. Teraz są częścią ogólnego schematu i są ponumerowane w ogólnej kolejności dla tego konkretnego schematu.

Ryż. 3-2. Przedwzmacniacz odbiornika

Sygnał na wyjściu przedwzmacniacza jest mocniejszy niż na wyjściu detektora, ale nie wystarcza do podłączenia głośnika. Konieczne jest dodanie do obwodu kolejnego stopnia wzmacniającego, dzięki czemu dźwięk w głośniku będzie dość głośny. Jeden z możliwych wariantów jednostki funkcjonalnej pokazano na ryc. 3-4.

Ryż. 3-3. Wersja pośrednia obwodu odbiornika

Ryż. 3-4. Stopień wzmacniacza wyjściowego odbiornika

Dodajmy stopień wzmacniacza wyjściowego do reszty obwodu (rysunek 3-5).

Wyjście przedwzmacniacza podłączamy do wejścia ostatniego stopnia. (Nie możemy przesłać sygnału bezpośrednio z detektora do stopnia wyjściowego, ponieważ sygnał jest zbyt słaby bez wstępnego wzmocnienia).

Być może zauważyłeś, że akumulator zasilający został pokazany zarówno na schemacie przedwzmacniacza, jak i wzmacniacza mocy, ale tylko raz na schemacie końcowym.

W układzie tym nie ma potrzeby stosowania oddzielnych zasilaczy, więc oba stopnie wzmacniacza w obwodzie końcowym są podłączone do tego samego źródła.

Oczywiście w formie, w której obwód pokazano na ryc. 3-5, nie nadaje się do praktycznego użytku. Nie podano wartości rezystorów i kondensatorów, alfanumerycznych oznaczeń diody i tranzystorów, danych uzwojenia cewki, nie ma regulacji głośności.

Schemat ten jest jednak bardzo zbliżony do stosowanego w praktyce.
Wraz z montażem odbiornika radiowego w podobny sposób wielu radioamatorów rozpoczyna swoją praktykę.

Ryż. 3-5. Końcowy obwód radia

Można powiedzieć, że głównym procesem w rozwoju obwodów jest kombinacja.
Najpierw na poziomie ogólnej idei łączy się bloki schematu funkcjonalnego.
Następnie łączone są poszczególne elementy elektroniczne, z których uzyskuje się proste jednostki funkcjonalne układu.
Te z kolei są połączone w bardziej złożony ogólny schemat.
Schematy można łączyć ze sobą, tworząc funkcjonalnie kompletny produkt.
Wreszcie, produkty można łączyć, tworząc system sprzętowy, taki jak system kina domowego.

3.2. KOMPLEKSOWA ANALIZA OBWODÓW

Przy pewnym doświadczeniu analiza i łączenie są dość dostępne nawet dla początkującego radioamatora lub mistrza domowego, jeśli chodzi o montaż lub naprawę prostych obwodów domowych.

Musisz tylko pamiętać, że umiejętności i zrozumienie przychodzi tylko z praktyką. Spróbujmy przeanalizować bardziej złożony obwód pokazany na ryc. 3-6. Jako przykład wykorzystujemy obwód amatorskiego nadajnika radiowego AM dla pasma 27 MHz.

Jest to bardzo prawdziwy schemat, taki lub podobny schemat można często znaleźć na stronach amatorskich.

Celowo pozostawia się go w formie, w jakiej jest podawany w źródłach zagranicznych, z zachowaniem oryginalnych oznaczeń i terminów. Aby ułatwić zrozumienie obwodu przez początkujących radioamatorów, jest on już podzielony liniami ciągłymi na bloki funkcjonalne.

Zgodnie z oczekiwaniami rozpoczniemy rozważanie schematu od lewego górnego rogu.

Znajdująca się tam pierwsza sekcja zawiera przedwzmacniacz mikrofonowy. Jego prosty obwód zawiera pojedynczy p-kanałowy FET, którego impedancja wejściowa dobrze pasuje do impedancji wyjściowej mikrofonu elektretowego.

Sam mikrofon nie jest pokazany na schemacie, pokazane jest tylko złącze do jego podłączenia, a typ mikrofonu jest wskazany obok tekstu. Tak więc mikrofon może być dowolnego producenta, z dowolnym oznaczeniem alfanumerycznym, o ile jest elektretowy i nie ma wbudowanego stopnia wzmacniającego. Oprócz tranzystora obwód przedwzmacniacza zawiera kilka rezystorów i kondensatorów.

Zadaniem tego układu jest wzmocnienie słabego sygnału wyjściowego mikrofonu do poziomu wystarczającego do dalszego przetwarzania.

Kolejna sekcja to ULF, który składa się z układu scalonego i kilku części zewnętrznych. ULF wzmacnia sygnał częstotliwości audio pochodzący z wyjścia przedwzmacniacza, tak jak miało to miejsce w przypadku prostego odbiornika radiowego.

Wzmocniony sygnał audio wchodzi do trzeciej sekcji, która jest obwodem dopasowującym i zawiera transformator modulujący T1. Ten transformator jest elementem dopasowującym pomiędzy częściami o niskiej i wysokiej częstotliwości obwodu nadajnika.

Prąd niskiej częstotliwości płynący w uzwojeniu pierwotnym powoduje zmiany prądu kolektora tranzystora wysokiej częstotliwości przepływającego przez uzwojenie wtórne.

Następnie przejdźmy do rozważenia części obwodu o wysokiej częstotliwości, zaczynając od lewego dolnego rogu rysunku. Pierwsza sekcja wysokiej częstotliwości to kwarcowy oscylator odniesienia, który dzięki obecności rezonatora kwarcowego generuje oscylacje częstotliwości radiowych o dobrej stabilności częstotliwości.

Ten prosty obwód zawiera tylko jeden tranzystor, kilka rezystorów i kondensatorów oraz transformator wysokiej częstotliwości, składający się z cewek L1 i L2, umieszczonych na jednej ramie z regulowanym rdzeniem (pokazuje to strzałka). Z wyjścia cewki L2 sygnał o wysokiej częstotliwości jest podawany do wzmacniacza mocy wysokiej częstotliwości. Sygnał wytwarzany przez oscylator kwarcowy jest zbyt słaby, aby można go było wprowadzić do anteny.

I wreszcie, z wyjścia wzmacniacza RF, sygnał wchodzi do obwodu dopasowującego, którego zadaniem jest odfiltrowanie fałszywych częstotliwości harmonicznych, które pojawiają się podczas wzmacniania sygnału RF, i dopasowanie impedancji wyjściowej wzmacniacza do impedancji wejściowej antena. Antena, podobnie jak mikrofon, nie jest pokazana na schemacie.

Może być dowolnej konstrukcji przeznaczonej dla tego zakresu i poziomu mocy wyjściowej.

Ryż. 3-6. Amatorski obwód nadajnika AM

Spójrz jeszcze raz na ten diagram. Może nie wydaje ci się to już trudne? Z sześciu segmentów tylko cztery zawierają elementy aktywne (tranzystory i układ scalony). Ten rzekomo trudny do zrozumienia obwód jest w rzeczywistości kombinacją sześciu różnych prostych obwodów, z których wszystkie są łatwe do zrozumienia.

Właściwa kolejność rysowania i czytania diagramów ma bardzo głębokie znaczenie. Okazuje się, że bardzo wygodnie jest montować i konfigurować urządzenie w takiej kolejności, w jakiej wygodnie jest czytać schemat. Na przykład, jeśli masz niewielkie lub żadne doświadczenie w montażu urządzeń elektronicznych, omawiany nadajnik najlepiej montować zaczynając od wzmacniacza mikrofonowego, a następnie - etapami, sprawdzając działanie obwodu na każdym etapie. Pozwoli to uniknąć żmudnego poszukiwania błędu instalacji lub wadliwej części.

Jeśli chodzi o nasz nadajnik, wszystkie fragmenty jego obwodu, podlegające sprawnym częściom i prawidłowej instalacji, powinny natychmiast zacząć działać. Ustawienia wymagają tylko części o wysokiej częstotliwości, a następnie po ostatecznym montażu.

Przede wszystkim montujemy wzmacniacz mikrofonowy. Sprawdzamy poprawność instalacji. Podłączamy mikrofon elektretowy do złącza i włączamy zasilanie. Za pomocą oscyloskopu upewniamy się, że gdy coś mówi się do mikrofonu, na zacisku źródłowym tranzystora występują niezniekształcone, wzmocnione wibracje dźwięku.

Jeśli tak nie jest, konieczna jest wymiana tranzystora, chroniąc go przed przebiciem przez elektryczność statyczną.

Nawiasem mówiąc, jeśli masz mikrofon z wbudowanym wzmacniaczem, to ten etap nie jest potrzebny. Można użyć złącza z trzema pinami (do zasilania mikrofonu) i doprowadzić sygnał z mikrofonu przez kondensator izolujący bezpośrednio do drugiego stopnia.

Jeśli 12 woltów jest zbyt wysokie, aby zasilić mikrofon, dodaj proste zasilanie mikrofonu z rezystora połączonego szeregowo i diody Zenera o wartości znamionowej dla pożądanego napięcia (zwykle od 5 do 9 woltów).

Jak widać, już na pierwszych krokach jest miejsce na kreatywność.

Następnie montujemy kolejno drugą i trzecią sekcję nadajnika. Po upewnieniu się, że na uzwojeniu wtórnym transformatora T1 występują wzmocnione drgania dźwiękowe, możemy uznać montaż części niskoczęstotliwościowej za zakończony.

Montaż części obwodu o wysokiej częstotliwości rozpoczyna się od oscylatora głównego. Jeśli nie ma woltomierza RF, miernika częstotliwości lub oscyloskopu, obecność generacji można zweryfikować za pomocą odbiornika nastrojonego na żądaną częstotliwość. Możesz również podłączyć prosty wskaźnik obecności oscylacji o wysokiej częstotliwości do wyjścia cewki L2.

Następnie montowany jest stopień wyjściowy, podłączany jest obwód dopasowujący, odpowiednik anteny podłączany jest do złącza antenowego i dokonywana jest ostateczna regulacja.

Procedura zakładania kaskad RF. zwłaszcza w weekendy, jest zwykle szczegółowo opisywany przez autorów schematów. W przypadku różnych schematów może to być różne i wykracza poza zakres tej książki.

Przyjrzeliśmy się relacji między strukturą obwodu a kolejnością jego montażu. Oczywiście schematy nie zawsze są tak przejrzyste. Jednak zawsze powinieneś próbować rozbić złożony obwód na węzły funkcjonalne, nawet jeśli nie są one wyraźnie rozróżniane.

3.4. NAPRAWA URZĄDZEŃ ELEKTRONICZNYCH

Jak widać, rozważyliśmy montaż nadajnika w kolejności „od wejścia do wyjścia”. Więc wygodniej jest debugować obwód.

Ale rozwiązywanie problemów podczas naprawy zwyczajowo prowadzi się w odwrotnej kolejności, „od wyjścia do wejścia”. Wynika to z faktu, że stopnie wyjściowe większości obwodów pracują ze stosunkowo dużymi prądami lub napięciami i znacznie częściej ulegają awarii. Na przykład w tym samym nadajniku oscylator kwarcowy odniesienia praktycznie nie podlega awariom, podczas gdy tranzystor wyjściowy może łatwo ulec awarii z powodu przegrzania w przypadku przerwy lub zwarcia w obwodzie anteny. Dlatego w przypadku utraty promieniowania nadajnika sprawdzany jest przede wszystkim stopień wyjściowy. To samo robią ze wzmacniaczami IF w magnetofonach itp.

Ale przed sprawdzeniem elementów obwodu należy upewnić się, że zasilacz działa i że napięcie zasilania jest dostarczane do płyty głównej. Proste, tzw. liniowe zasilacze można również testować „od wejścia do wyjścia”, zaczynając od wtyczki sieciowej i bezpiecznika. Każdy doświadczony technik radiowy poinformuje Cię, ile sprzętu gospodarstwa domowego zostało wniesione do warsztatu z powodu wadliwego przewodu zasilającego lub przepalonego bezpiecznika. Sytuacja ze źródłami impulsowymi jest znacznie bardziej skomplikowana. Nawet najprostsze obwody zasilacza impulsowego mogą zawierać bardzo specyficzne komponenty radiowe i są zwykle objęte pętlami sprzężenia zwrotnego i wzajemnie wpływającymi na regulacje. Pojedyncza usterka w takim źródle często prowadzi do awarii wielu komponentów. Nieudolne działania mogą pogorszyć sytuację. Dlatego naprawa źródła impulsów musi być przeprowadzona przez wykwalifikowanego specjalistę. W żadnym wypadku nie należy lekceważyć wymagań bezpieczeństwa podczas pracy z urządzeniami elektrycznymi. Są proste, dobrze znane i wielokrotnie opisywane w literaturze.

GOST 1988-74	Inżynieria elektryczna. Podstawowe koncepcje.
GOST 1494-77	Oznaczenia literowe.
GOST 2.004-79	Zasady wykonywania dokumentów projektowych na urządzeniach drukujących i graficznych komputera.
GOST 2.102-68	Rodzaje i kompletność dokumentów projektowych.
GOST 2.103-68	Etapy rozwoju.
GOST 2.104-68	Napisy podstawowe.
GOST 2.105-79	Ogólne wymagania dotyczące dokumentów tekstowych.
GOST 2.106-68	Dokumenty tekstowe.
GOST 2.109-73	Podstawowe wymagania dotyczące rysunków.
GOST 2.201-80	Oznaczenia produktów i dokumenty projektowe.
GOST 2.301-68	Formaty.
GOST 2,302-68	Waga.
GOST 2.303-68	Linie.
GOST 2.304-81	Czcionki rysunkowe.
GOST 2,701-84	Schemat. Rodzaje i rodzaje. Ogólne wymagania dotyczące wydajności.
GOST 2,702-75	Zasady realizacji obwodów elektrycznych.
GOST 2,705-70	Zasady realizacji obwodów elektrycznych, uzwojeń i produktów z uzwojeniami.
GOST 2,708-81	Zasady realizacji obwodów elektrycznych cyfrowej techniki komputerowej.
GOST 2,709-72	System oznaczania obwodów w obwodach elektrycznych.
GOST 2.710-81	Oznaczenia alfanumeryczne w obwodach elektrycznych.
GOST 2,721-74	Oznaczenia do użytku ogólnego.
GOST 2,723-68	Cewki, dławiki, transformatory, autotransformatory i wzmacniacze magnetyczne.
GOST 2,727-68	Wyładowacze, bezpieczniki.
GOST 2,728-74	Rezystory, kondensatory.
GOST 2,729-68	Elektryczne przyrządy pomiarowe.
GOST 2.730-73	Przyrządy półprzewodnikowe.
GOST 2,731-81	Urządzenia elektropróżniowe.
GOST 2,732-68	Źródła światła.

Umiejętność czytania schematów elektrycznych jest ważnym elementem, bez którego nie można zostać specjalistą w dziedzinie prac elektrycznych. Każdy początkujący elektryk musi wiedzieć, w jaki sposób gniazda, przełączniki, urządzenia przełączające, a nawet licznik energii elektrycznej są wskazane w projekcie okablowania elektrycznego zgodnie z GOST. Następnie udostępnimy czytelnikom strony symbole w obwodach elektrycznych, zarówno graficzne, jak i alfabetyczne.

Graficzny

Jeśli chodzi o oznaczenie graficzne wszystkich elementów użytych na schemacie, to przedstawimy to zestawienie w postaci tabel, w których produkty zostaną pogrupowane według ich przeznaczenia.

W pierwszej tabeli można zobaczyć, jak na schematach elektrycznych zaznaczono skrzynki elektryczne, tablice, szafki i panele:

Następną rzeczą, którą powinieneś wiedzieć, jest symbol gniazdek i przełączników (w tym przejść) na schematach jednoliniowych mieszkań i domów prywatnych:

Jeśli chodzi o elementy oświetleniowe, oprawy i lampy według GOST są wskazane w następujący sposób:

W bardziej złożonych schematach, w których stosowane są silniki elektryczne, elementy takie jak:

Warto również wiedzieć, w jaki sposób transformatory i dławiki są przedstawione graficznie na schematach obwodów:

Elektryczne przyrządy pomiarowe według GOST mają na rysunkach następujące oznaczenie graficzne:

A tu przy okazji przydatna dla początkujących elektryków tabela, która pokazuje, jak na planie okablowania wygląda pętla masy, a także sama linia zasilająca:

Ponadto na wykresach widać linię falistą lub prostą „+” i „-”, które wskazują rodzaj prądu, napięcia i kształt impulsu:

W bardziej złożonych schematach automatyzacji możesz napotkać niejasne symbole graficzne, takie jak połączenia kontaktowe. Pamiętaj, jak te urządzenia są wskazane na schematach połączeń:

Dodatkowo należy mieć świadomość, jak na projektach wyglądają elementy radiowe (diody, rezystory, tranzystory itp.):

To wszystko warunkowo oznaczenia graficzne w obwodach elektrycznych obwodów mocy i oświetlenia. Jak sam zauważyłeś, komponentów jest całkiem sporo i pamiętasz, jak każdy jest oznaczony tylko doświadczeniem. Dlatego zalecamy zapisanie wszystkich tych tabel dla siebie, aby podczas czytania projektu okablowania domu lub mieszkania można było od razu określić, jaki element obwodu znajduje się w określonym miejscu.

Ciekawe wideo

W dzisiejszych czasach elementy elektroniczne są używane wszędzie. Nie sposób wyobrazić sobie naszego życia bez nich. Pojawiają się nowe urządzenia, a wraz z nimi rośnie rynek konsumpcji różnych komponentów elektronicznych.

Ogólna miniaturyzacja i zmniejszenie zużycia energii doprowadziły do ​​powszechnego stosowania komponentów SMD. Niemniej jednak wszystkie te same tranzystory, diody, rezystory, kondensatory, diody Zenera itp. są używane w dowolnych urządzeniach elektronicznych. Poniżej znajduje się klasyfikacja komponentów radiowychstosowanych w obwodach elektronicznych.

Pasywne komponenty radiowe

Rezystory.

Rezystory stałe, zmienne i dostrajające mają różne wartości rozpraszania mocy. Zasadniczo jest to 0,063 - 10W. Jednostki miary - Omy. Są stałe rezystory i znacznie większa moc do 100-200W z chłodzeniem wodnym. Na przykład takie rezystory służą do pomiaru prądu przepływającego przez szynę uziemiającą podczas pomiaru rezystancji samej szyny. W niektórych obwodach elektrycznych materiał wykonania ma szczególne znaczenie. Wynika to z niestabilności termicznej niektórych dielektryków i szumu, który pojawia się podczas przepływu prądu przez przewodnik.W przypadku rezystorów SMD ważne jest przyłożone napięcie, więc im mniejszy rozmiar, tym mniejsze napięcie można przyłożyć do styków o takiej rezystancji . W przeciwnym razie będzie test. A prąd nie przejdzie przez warstwę rezystancyjną rezystora, ale bezpośrednio między jego stykami.

Kondensatory.

Różne typy kondensatorów są przeznaczone do jednego celu - do gromadzenia ładunku elektrycznego i oddawania go. Kondensatory nie przewodzą prądu stałego. Pojemność mierzona jest w faradach. Mogą więc służyć do wygładzania tętnień w źródłach prądu stałego i przemiennego, służyć do odcinania składowej stałej przy łączeniu różnych stopni, służyć jako pojemność buforowa ułatwiająca pracę prostowników, zmniejszać wpływ szumów impulsowych na pracę elementy o wysokiej czułości i mogą być stosowane podczas strojenia obwodów oscylacyjnych wysokiej częstotliwości odbiorników i generatorów, przesunięcia fazowego itp.

indukcyjność.

Cewki indukcyjne, transformatory i dławiki służą do regulacji obwodów oscylacyjnych, zmiany napięcia i prądu, wygładzania zakłóceń itp. W ostatnim stuleciu transformatory były najszerzej stosowane w zasilaczach, galwanicznych obwodach izolacyjnych. Obecnie klasyczne zasilacze coraz częściej zastępowane są zasilaczami impulsowymi. Jednak nawet w tym ostatnim nie można obejść się bez transformatorów. Powód jest ten sam - potrzeba izolacji galwanicznej na wyjściu źródła zasilania. Cewki indukcyjne służą głównie do wygładzania tętnień, zwiększania napięcia w obwodach impulsowych, różnych obwodach i urządzeniach nadawczo-odbiorczych.

Aktywne komponenty radiowe

Tranzystory.

W połowie ubiegłego wieku lampy próżniowe przestały już zaspokajać szybko rozwijający się rynek radiotechniki. I zostały zastąpione przez tranzystory. Są znacznie mniejsze i zużywają mniej energii elektrycznej. Oczywiście najważniejszym czynnikiem, który doprowadził do zmiany dwóch prototypów, są wymiary. Nawet mikroprocesor z milionami tranzystorów jest wielokrotnie mniejszy niż pojedyncza żarówka. Zasada działania tranzystora opiera się na przewodności złączy P-N. Są kompozytowe, bipolarne, polowe z izolowanymi bramkami, planarne, cienkowarstwowe itp. Tranzystory są częścią transoptorów.

Dioda jest półprzewodnikiem, który przewodzi prąd tylko w jednym kierunku. Diody są powszechnie stosowane w prostownikach prądu przemiennego, mostkach diodowych. Służą również do ochrony przed odwrotną polaryzacją. Materiał diody to głównie krzem. Wcześniej powszechne były również diody germanowe. Faktem jest, że diody wykonane z różnych materiałów mają różne spadki napięcia. Tak więc spadek napięcia na diodzie germanowej wynosi 0,2-0,5 wolta, na diodzie krzemowej - 0,7-0,8 wolta. A to z kolei wpływa na nagrzewanie się samej diody. Czynnik ten należy wziąć pod uwagę przy projektowaniu zasilaczy.

Mikroukłady.

Mikroukłady to element elektroniczny, wewnątrz którego znajdują się tranzystory, rezystory, kondensatory itp. W zależności od rodzaju produkcji rozróżnia się półprzewodniki, folie i hybrydy. W produkcji mikroukładów stosuje się różne metody: rozpylanie, epitaksję, domieszkowanie jonowe, osadzanie folii, trawienie itp. Obecnie tego typu urządzenia półprzewodnikowe są wszechobecne.

W artykule dowiesz się, jakie komponenty radiowe istnieją. Rozważone zostaną oznaczenia na schemacie według GOST. Musisz zacząć od najczęstszych - rezystorów i kondensatorów.

Aby złożyć dowolny projekt, musisz wiedzieć, jak w rzeczywistości wyglądają komponenty radiowe, a także w jaki sposób są one oznaczone na obwodach elektrycznych. Elementów radiowych jest bardzo dużo - tranzystory, kondensatory, rezystory, diody itp.

Kondensatory

Kondensatory to części, które można znaleźć w każdym projekcie bez wyjątku. Zwykle najprostsze kondensatory to dwie metalowe płytki. A powietrze działa jak składnik dielektryczny. Od razu pamiętam lekcje fizyki w szkole, na których omawiany był temat kondensatorów. Za wzór służyły dwa ogromne płaskie, okrągłe kawałki żelaza. Zostali zbliżeni do siebie, a następnie odsunięci. A pomiary zostały wykonane w każdej pozycji. Warto zauważyć, że zamiast powietrza można zastosować mikę, a także dowolny materiał, który nie przewodzi prądu. Oznaczenie komponentów radiowych na importowanych schematach obwodów różni się od GOST przyjętych w naszym kraju.

Należy pamiętać, że konwencjonalne kondensatory nie przenoszą prądu stałego. Z drugiej strony przechodzi przez nią bez większych trudności. Biorąc pod uwagę tę właściwość, kondensator jest instalowany tylko tam, gdzie konieczne jest oddzielenie składnika zmiennego w prądzie stałym. Dlatego możemy wykonać obwód równoważny (zgodnie z twierdzeniem Kirchhoffa):

1. Podczas pracy na prądzie przemiennym kondensator jest zastępowany kawałkiem przewodnika o zerowej rezystancji.
2. Podczas pracy w obwodzie prądu stałego kondensator jest zastępowany (nie, nie przez pojemność!) Rezystancją.

Główną cechą kondensatora jest jego pojemność elektryczna. Jednostką pojemności jest Farad. Jest bardzo duża. W praktyce z reguły stosuje się je, które są mierzone w mikrofaradach, nanofaradach, mikrofaradach. Na schematach kondensator jest wskazany w postaci dwóch równoległych kresek, z których znajdują się krany.

kondensatory zmienne

Istnieje również rodzaj urządzenia, w którym zmienia się pojemność (w tym przypadku ze względu na ruchome płytki). Pojemność zależy od wielkości płytki (we wzorze S jest to jej powierzchnia), a także od odległości między elektrodami. W kondensatorze zmiennym z dielektrykiem powietrznym, na przykład dzięki obecności ruchomej części, możliwa jest szybka zmiana obszaru. Dlatego zmieni się również pojemność. Ale oznaczenie komponentów radiowych na zagranicznych schematach jest nieco inne. Na przykład rezystor jest na nich przedstawiony jako krzywa łamana.

Kondensatory stałe

Elementy te różnią się wyglądem, a także materiałami, z których są wykonane. Można wyróżnić najpopularniejsze rodzaje dielektryków:

1. Powietrze.
2. Mika.
3. Ceramika.

Ale dotyczy to tylko elementów niepolarnych. Są też kondensatory elektrolityczne (polarne). To właśnie te elementy mają bardzo duże pojemności – od dziesiątych mikrofaradów do kilku tysięcy. Oprócz pojemności takie elementy mają jeszcze jeden parametr - maksymalną wartość napięcia, przy której dozwolone jest ich użycie. Parametry te są zapisane na wykresach i na obudowach kondensatorów.

na schematach

Warto zauważyć, że w przypadku zastosowania trymera lub kondensatorów zmiennych wskazane są dwie wartości - minimalna i maksymalna pojemność. W rzeczywistości na obudowie zawsze można znaleźć pewien zakres, w którym zmienia się pojemność, jeśli obrócisz oś urządzenia z jednej skrajnej pozycji do drugiej.

Załóżmy, że mamy kondensator zmienny o pojemności 9-240 (domyślny pomiar w pikofaradach). Oznacza to, że przy minimalnym zachodzeniu płytek pojemność wyniesie 9 pF. A maksymalnie - 240 pF. Warto bardziej szczegółowo zastanowić się nad oznaczeniem elementów radiowych na schemacie i ich nazwą, aby móc poprawnie odczytać dokumentację techniczną.

Podłączenie kondensatorów

Od razu możemy wyróżnić trzy rodzaje (jest ich tak wiele) połączeń elementów:

1. Sekwencyjny- całkowita pojemność całego łańcucha jest dość prosta do obliczenia. W tym przypadku będzie równy iloczynowi wszystkich pojemności elementów podzielonych przez ich sumę.
2. Równoległy- w tym przypadku jeszcze łatwiej jest obliczyć całkowitą pojemność. Konieczne jest dodanie pojemności wszystkich kondensatorów w łańcuchu.
3. mieszany- w tym przypadku schemat jest podzielony na kilka części. Można powiedzieć, że jest to uproszczone - jedna część zawiera tylko elementy połączone równolegle, druga - tylko szeregowo.

A to tylko ogólne informacje o kondensatorach, w rzeczywistości można o nich dużo mówić, jako przykład przytaczać zabawne eksperymenty.

Rezystory: informacje ogólne

Te elementy można również znaleźć w dowolnej konstrukcji - nawet w odbiorniku radiowym, nawet w obwodzie sterującym na mikrokontrolerze. Jest to porcelanowa rurka, na której na zewnątrz osadza się cienka warstwa metalu (węgla - w szczególności sadzy). Można jednak zastosować nawet grafit – efekt będzie podobny. Jeśli rezystory mają bardzo niską rezystancję i dużą moc, to są używane jako warstwa przewodząca

Główną cechą rezystora jest jego rezystancja. Stosowany w obwodach elektrycznych do ustawiania wymaganej wartości prądu w niektórych obwodach. Na lekcjach fizyki dokonano porównania z beczką wypełnioną wodą: jeśli zmienisz średnicę rury, możesz dostosować prędkość strumienia. Należy zauważyć, że opór zależy od grubości warstwy przewodzącej. Im cieńsza ta warstwa, tym wyższa odporność. W tym przypadku symbole elementów radiowych na schematach nie zależą od wielkości elementu.

Naprawiono rezystory

Jeśli chodzi o takie elementy, można wyróżnić najpopularniejsze typy:

1. Metalizowany lakier żaroodporny - w skrócie MLT.
2. Odporność na wilgoć - słońce.
3. Kompakt lakierowany karbonowo - ULM.

Rezystory mają dwa główne parametry - moc i rezystancję. Ostatni parametr jest mierzony w omach. Ale ta jednostka miary jest niezwykle mała, więc w praktyce często można znaleźć elementy, których rezystancję mierzy się w megaomach i kiloomach. Moc mierzona jest wyłącznie w watach. Ponadto wymiary elementu zależą od mocy. Im jest większy, tym większy element. A teraz o tym, jakie jest oznaczenie komponentów radiowych. Na schematach urządzeń importowanych i domowych wszystkie elementy można oznaczyć inaczej.

W obwodach domowych rezystor jest małym prostokątem o współczynniku kształtu 1: 3, jego parametry są zapisywane z boku (jeśli element jest umieszczony pionowo) lub na górze (w przypadku układu poziomego). Najpierw wskazana jest łacińska litera R, a następnie numer seryjny rezystora w obwodzie.

Rezystor zmienny (potencjometr)

Stałe rezystancje mają tylko dwa wyjścia. Ale są trzy zmienne. Na schematach elektrycznych i na korpusie elementu wskazana jest rezystancja między dwoma skrajnymi stykami. Ale między środkiem a dowolnym ze skrajności rezystancja będzie się różnić w zależności od pozycji, w której znajduje się oś rezystora. Co więcej, jeśli podłączysz dwa omomierze, możesz zobaczyć, jak odczyt jednego zmieni się w dół, a drugiego w górę. Musisz zrozumieć, jak czytać schematy obwodów urządzeń elektronicznych. Znajomość oznaczeń komponentów radiowych również nie będzie zbyteczna.

Całkowity opór (pomiędzy skrajnymi zaciskami) pozostanie niezmieniony. Do regulacji wzmocnienia służą rezystory zmienne (z ich pomocą zmieniasz głośność w radiach, telewizorach). Ponadto w samochodach aktywnie wykorzystywane są rezystory zmienne. Są to czujniki poziomu paliwa, regulatory prędkości silnika elektrycznego, jasność oświetlenia.

Podłączenie rezystorów

W tym przypadku obraz jest całkowicie odwrotny niż w przypadku kondensatorów:

1. połączenie szeregowe- dodaje się rezystancję wszystkich elementów w obwodzie.
2. Połączenie równoległe Iloczyn oporów dzieli się przez sumę.
3. mieszany- cały schemat podzielony jest na mniejsze łańcuchy i obliczany krok po kroku.

Na tym możesz zamknąć przegląd rezystorów i zacząć opisywać najciekawsze elementy - półprzewodniki (oznaczenia elementów radiowych na schematach, GOST dla UGO, omówiono poniżej).

Półprzewodniki

Jest to największa część wszystkich elementów radiowych, ponieważ półprzewodniki obejmują nie tylko diody Zenera, tranzystory, diody, ale także varicapy, varicondas, tyrystory, triaki, mikroukłady itp. Tak, mikroukłady to jeden kryształ, który może zawierać dużą różnorodność radia elementy - i kondensatory oraz rezystancje i złącza pn.

Jak wiadomo, istnieją przewodniki (na przykład metale), dielektryki (drewno, plastik, tkaniny). Na schemacie mogą występować różne oznaczenia komponentów radiowych (trójkąt to najprawdopodobniej dioda lub dioda Zenera). Warto jednak zauważyć, że trójkąt bez dodatkowych elementów oznacza logiczne podłoże w technologii mikroprocesorowej.

Materiały te albo przewodzą prąd, albo nie, niezależnie od stanu skupienia, w jakim się znajdują. Ale są też półprzewodniki, których właściwości zmieniają się w zależności od konkretnych warunków. Są to materiały takie jak krzem, german. Nawiasem mówiąc, szkło można również częściowo przypisać półprzewodnikom - w stanie normalnym nie przewodzi prądu, ale po podgrzaniu obraz jest zupełnie odwrotny.

Diody i diody Zenera

Dioda półprzewodnikowa ma tylko dwie elektrody: katodę (ujemną) i anodę (dodatnią). Ale jakie są cechy tego komponentu radiowego? Możesz zobaczyć oznaczenia na powyższym schemacie. Więc podłączasz zasilanie z plusem do anody i minusem do katody. W takim przypadku prąd elektryczny popłynie z jednej elektrody do drugiej. Warto zauważyć, że element w tym przypadku ma wyjątkowo niską rezystancję. Teraz możesz przeprowadzić eksperyment i podłączyć baterię odwrotnie, wtedy rezystancja prądu wzrasta kilkakrotnie i przestaje płynąć. A jeśli skierujesz prąd przemienny przez diodę, uzyskasz stałą moc wyjściową (choć z małymi zmarszczkami). W przypadku stosowania mostkowego obwodu przełączającego uzyskuje się dwie półfale (dodatnie).

Diody Zenera, podobnie jak diody, mają dwie elektrody - katodę i anodę. W bezpośrednim połączeniu element ten działa dokładnie tak samo, jak omówiona powyżej dioda. Ale jeśli zaczniesz płynąć w przeciwnym kierunku, zobaczysz bardzo ciekawy obraz. Początkowo dioda Zenera nie przepuszcza przez siebie prądu. Ale gdy napięcie osiągnie określoną wartość, następuje przebicie, a element przewodzi prąd. To jest napięcie stabilizujące. Bardzo dobra właściwość, dzięki której możliwe jest uzyskanie stabilnego napięcia w obwodach, aby całkowicie pozbyć się wahań, nawet tych najmniejszych. Oznaczenie elementów radiowych na schematach ma kształt trójkąta, a na jego szczycie znajduje się linia prostopadła do wysokości.

tranzystory

Jeśli diody i diody Zenera czasami nawet nie występują w projektach, to w każdym znajdziesz tranzystory (z wyjątkiem Tranzystory mają trzy elektrody:

1. Baza (w skrócie wskazana jest litera „B”).
2. Kolekcjoner (K).
3. Emiter (E).

Tranzystory mogą pracować w kilku trybach, ale najczęściej są używane we wzmacnianiu i kluczowaniu (jak przełącznik). Można dokonać porównania z ustnikiem - wrzasnęli do bazy, wzmocniony głos wyleciał z kolektora. I trzymaj emiter ręką - to jest ciało. Główną cechą tranzystorów jest wzmocnienie (stosunek prądu kolektora i bazy). To właśnie ten parametr, wraz z wieloma innymi, jest głównym parametrem tego komponentu radiowego. Oznaczenia na schemacie tranzystora to linia pionowa i dwie linie zbliżające się do niej pod kątem. Istnieje kilka najpopularniejszych typów tranzystorów:

1. Polarny.
2. Dwubiegunowy.
3. Pole.

Istnieją również zespoły tranzystorowe, składające się z kilku elementów wzmacniających. Są to najpopularniejsze komponenty radiowe. Oznaczenia na schemacie zostały omówione w artykule.

Jeśli dopiero zaczynasz rozumieć inżynierię radiową, opowiem o tym w tym artykule, jak są wskazane na schemacie elementy radia, jak się na nim nazywają i jak wyglądają.

Tutaj dowiesz się, jak oznaczany jest tranzystor, dioda, kondensator, mikroukład, przekaźnik itp.

Kliknij, aby uzyskać szczegółowe informacje.

Co to jest tranzystor bipolarny

Wszystkie tranzystory mają trzy zaciski, a jeśli jest bipolarny, to istnieją dwa typy, jak widać na obrazie złącza pnp i złącza npn. A trzy wyjścia to e-emiter, k-collector i b-base. Gdzie w katalogu szukane jest wyjście na samym tranzystorze lub w wyszukiwaniu wpisz nazwę tranzystora + wyjścia.

Wygląd tranzystora jest następujący, a to tylko niewielka część ich wyglądu, istnieje wiele istniejących nominałów.

Co to jest tranzystor polarny

Istnieją już trzy wnioski, które mają następującą nazwę, to jest s-shutter, i-source, s-drain

Ale wygląd jest trochę inny, a raczej może mieć tę samą podstawę.Pytanie brzmi, jak dowiedzieć się, co to jest, a to już jest z książek referencyjnych lub Internetu zgodnie z oznaczeniem napisanym na podstawie.

Co to jest kondensator

Kondensatory są zarówno polarne, jak i niepolarne.

Różnica między ich oznaczeniem polega na tym, że jeden z zacisków jest oznaczony znakiem „+” na biegunowym, a pojemność jest mierzona w mikrofaradach „uF”.

I mają taki wygląd, należy pamiętać, że jeśli kondensator jest biegunowy, to wyjście jest wskazane na podstawie po jednej ze stron nóg, tylko w zasadzie już ze znakiem „-”.

Co to jest dioda i dioda LED?

Oznaczenie diody LED i diody na schemacie różni się tym, że dioda LED jest zamknięta i wychodzą dwie strzałki. Ale ich rola jest inna – dioda służy do prostowania prądu, a dioda już ma emitować światło.

I tak wyglądają diody LED.

I tego rodzaju konwencjonalne diody prostownicze i impulsowe na przykład:

Co to jest mikrochip.

Mikroukłady to zredukowany obwód, który pełni określoną funkcję, podczas gdy mogą mieć dużą liczbę tranzystorów.

I tak wyglądają.

Oznaczenie przekaźnika

Myślę o nich przede wszystkim słyszanym kierowcom, zwłaszcza kierowcom Łady.

Odkąd nie było wtryskiwaczy, a tranzystory nie były szeroko stosowane, w samochodzie były reflektory, zapalniczka, rozrusznik, a wszystko w nim było prawie włączone i sterowane przez przekaźnik.

To najprostszy obwód przekaźnika.

Tutaj wszystko jest proste, do cewki elektromagnetycznej przykładany jest prąd o określonym napięciu, który z kolei zamyka lub otwiera odcinek obwodu.

Na tym kończy się artykuł.

Jeśli chcesz zobaczyć jakie komponenty radiowe chcesz zobaczyć w następnym artykule, napisz w komentarzach.