Symbole graficzne elementów elektronicznych, elektronika
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Symbole graficzne elementów elektronicznych
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Pamiętam gdy pierwszy raz zobaczyłem schemat ideowy układu elektronicznego to oprócz podziwu dla autora tego
schematu, że potrafił coś tak skomplikowanego wymyślić i narysować nie wiedziałem co oznaczają te wszystkie dziwne
symbole. Aby przybliżyć wszystkim początkującym kolegom elektronikom znaczenie poszczególnych symboli graficznych
umieszczanych na schematach prezentuję je poniżej wraz z krótkimi komentarzami.
Każdy element elektroniczny ma swój symbol graficzny, czasami mogą się one trochę między sobą różnić mimo, że
dotyczą tego samego elementu (np. symbol rezystora). Obok symbolu graficznego są zwykle umieszczane opisy tego
elementu np.: R1, R22, C3 itp. Przyjęło się, że elementy na schemacie elektronicznym oznaczane są zwykle pierwszymi
literami nazwy danego elementu i kolejnym numerem na schemacie np. dla rezystorów będzie to R1, R2 itd. Obok
umieszcza się również niezbędne informacje dla zrozumienia i analizy układu. Są to zwykle wartości danych elementów
(np. rezystancja), tolerancja tych wartości, dopuszczalne napięcia, przy których mogą pracować (nie powinno się wówczas
stosować elementów o innym napięciu pracy) czy wreszcie jak w przypadku układów scalonych, tranzystorów podaje się
nazwę i typ danego elementu np. tranzystor T22 BC307C.
Oczywiście oprócz znajomości znaczenia symboli graficznych dla zrozumienia układu będzie Ci potrzebna znajomość
podstawowych praw rządzących elektroniką oraz znajomość działania poszczególnych elementów i tu proponuję zapoznanie
się z działem
- inna jego nazwa to opornik. Można często spotkać takie właśnie
dwa symbole graficzne tego elementu.
- ma bardzo podobny symbol do rezystora. Posiada trzecią
dodatkową końcówkę (ze strzałką), jest to suwak którego położenie
wyznacza podział całkowitej rezystancji potencjometru.
- przy symbolu kondensatora bardzo często jest umieszczana
wartość dopuszczalnego napięcia pracy.
- to kondensator elektrolityczny lub
tantalowy. Kondensator taki ma okładki oznaczone znakami + lub -.
Nie można takiego kondensatora podłączać w układzie odwrotnie niż
wskazuje jego polaryzacja tzn. plus do potencjału wyższego, a minus do
niższego jeśli podłączysz odwrotnie to kondensator ulegnie uszkodzeniu.
Kondensator zmienny
- te kondensatory są stosowane najczęściej
w obwodach częstotliwości radiowej np. dostrajając się do stacji w odbiorniku
radiowym posługujesz się właśnie takim kondensatorem.
- jej symbol przypomina spiralę wykonaną z drutu i tak
właśnie wygląda w swej najprostszej postaci - jest spiralą nawiniętą z drutu.
- jego symbole są różne w zależności od ilości uzwojeń
i rodzaju rdzenia jakie posiada ale zawsze będą podobne do tych, które
umieściłem obok.
Bezpiecznik
- prawie każde urządzenie elektryczne posiada taki element
zabezpieczający przed przepływem nadmiernego prądu (np. na wskutek
uszkodzenia).
Żarówka
- to element, który nie wymaga komentarza.
Bateria
(lub akumulator) - jest źródłem energii dla każdego przenośnego
urządzenia elektrycznego, obok symbolu podaje się wartość napięcia, dłuższa
kreska oznacza zacisk dodatni.
Masa
- jest to punkt wspólny (zerowy) dla danego obwodu elektrycznego.
Do tego punktu odnosi się wszystkie potencjały występujące w tym
obwodzie. Często różnicuje się symbole masy w celu odróżnienia masy
sygnałów cyfrowych , analogowych czy też masy napięcia zasilającego.
Zasilanie
- takimi symbolami oznacza się punkty podłączenia napięcia
zasilającego, oczywiście nie wyczerpują one wszystkich możliwości.
Natomiast zawsze obok tych symboli będzie występowała etykieta
identyfikująca dane zasilanie i często wartość tego napięcia.
- te symbole stosuje się najczęściej na schematach
układów, które służą do analizy i wyjaśnienia jakiegoś teoretycznego
zagadnienia.
- komentarz jak wyżej.
Głośnik
- kształt tego symbolu nawet przypomina rzeczywisty głośnik
widziany z boku, jeśli słuchasz radia to słyszysz efekt pracy tego urządzenia.
Głośnik dzięki swej konstrukcji przetwarza sygnał elektryczny na falę
akustyczną.
Połączenia
- na schematach ideowych oprócz symboli elementów jest
mnóstwo pionowych i poziomych linii łączących umieszczone tam elementy.
To są właśnie połączenia. Linie, które się tylko przecinają nie mają ze sobą
żadnego połączenia w miejscu przecięcia, natomiast linie z zaznaczonym
punktem w miejscu przecięcia (lub styku) są połączone ze sobą.
Magistrala
- są to też połączenia tylko zupełnie inaczej rysowane. Nie rysuje
się osobno każdego połączenia tylko dojścia do magistrali (gruba linia) każde
dojście do magistrali dotyczące tego samego połączenia (sygnału) musi być
identycznie opisane.
Przełącznik NOPB
- jest to przełącznik chwilowy normalnie otwarty
(normally open push-button), czyli inaczej mówiąc zostanie zamknięty po
naciśnięciu, a z chwilą puszczenia otworzy się.
Przełącznik SPST
- pojedynczy przełącznik jednopozycyjny, czyli wyłącznik
(single-pole single-throw switch).
Przełącznik SPDT
- pojedynczy przełącznik dwupozycyjny (single-pole
double-throw switch).
Fotorezystor
- jest to element, który zmienia swoją rezystancję pod
wpływem padającego nań światła.
Fotodioda
- ma zastosowanie jako detektor światła. Padające na nią
promienie świetlne powodują generowanie i przepływ prądu
fotoelektrycznego.
Fototranzystor
- jest to element, który działa tak samo jak zwykły
tranzystor z tą różnicą, że zwykły prąd bazy został zastąpiony prądem
fotoelektrycznym wytwarzanym przez światło w złączu baza-kolektor.
Rezonator kwarcowy
- jest to po prostu odpowiednio wycięty
i wyszlifowany kawałek kwarcu, który dzięki swoim parametrom znalazł
zastosowanie w układach generacyjnych jako element określający
częstotliwość drgań.
- jej symbol przypomina swoim kształtem strzałkę, która wyznacza
kierunek przepływu prądu gdy dioda jest spolaryzowana w kierunku
przewodzenia.
- jej normalnym stanem pracy jest polaryzacja w kierunku
zaporowym dzięki czemu uzyskuje się na niej tzw. napięcie zenera. Diody te
wykorzystuje się jako np. najprostsze źródła napięć referencyjnych.
- w przypadku gdy chcemy włączyć diodę w układ
z sygnałem o dużej częstotliwości to lepiej jest zastosować właśnie diodę
Schottky'ego.
Dioda pojemnościowa
- nazywana jest również waraktorem lub warikapem
i ma zastosowanie w zakresie częstotliwości radiowych, a w szczególności w
układach automatycznej regulacji częstotliwości. Może ona zastąpić
kondensator o zmiennej pojemności. Pojemność ta zależy od wartości
napięcia przyłożonego w kierunku zaporowym.
- inaczej dioda elektroluminescencyjna (LED - Light Emiting
Diode) zachowuje się tak jak zwykła dioda , której napięcie przewodzenia
wynosi od 1,5V do 2,5V ale co najważniejsze świeci gdy jest w stanie
przewodzenia.
- jest to element czterokońcówkowy, który składa się
z połączonych ze sobą czterech diod. Oczywiście taki element może być
zastąpiony czterema pojedynczymi diodami. Mostek prostowniczy
wykorzystuje się w układach zasilaczy gdzie ma za zadanie wyprostować
prąd przemienny.
- jest elementem o trzech końcówkach i służy do
wzmacniania lub przełączania sygnałów. Końcówka ze strzałką oznaczona
literą E jest nazywana emiterem, środkowa B to baza, a górna C to kolektor.
Strzałka przy emiterze wskazuje kierunek prądu.
- to samo co dla tranzystora npn tylko kierunek prądu
emitera jest przeciwny.
- jest tranzystorem polowym złączowym. Rozróżnia się
dwa typy - z kanałem n (symbol ze strzałką skierowaną do wewnątrz)
i z kanałem typu p (symbol ze strzałką skierowaną na zewnątrz). Oznaczenia
poszczególnych końcówek D - dren, S - źródło, G - bramka.
- jest również tranzystorem polowym jak JFET z tą
różnicą, że jest to tranzystor z izolowaną bramką. Wśród tranzystorów
MOSFET rozróżnia się tranzystory z kanałem wzbogacanym i z kanałem
zubożanym. Oczywiście występuje również podział na kanał typu p i n.
Nazwy końcówek są identyczne jak dla JFET
- jest to najczęściej spotykany symbol
wzmacniacza operacyjnego. Cechą szczególną symboli wzmacniaczy
operacyjnych jest to, że wejścia są zawsze oznaczane znakami + (wejście
nieodwracające) i - (wejście odwracające).
Transoptor
- ten symbol należy potraktować jako przykład gdyż symboli
transoptorów jest bardzo wiele w zależności od ich konstrukcji. Cechą
wspólną wszystkich transoptorów jest to, że sprzężenie wejścia z wyjściem
odbywa się na drodze optycznej czyli jest zachowana pełna izolacja
elektryczna.
Stabilizator
- to jest również przykład jednego z wielu symboli
przedstawiających stabilizatory w postaci układów scalonych. W tym
przypadku jest to bardzo popularny stabilizator trójkońcówkowy
z możliwością ustawiania napięcia wyjściowego.
Bramki logiczne
- jest ich oczywiście więcej, tu pokazałem jedynie
przykłady. Zwykle w jednym układzie scalonym jest po cztery bramki
dwuwejściowe. Bramki logiczne spełniają funkcje logiczne, które można
rozszyfrować po ich nazwie. Od lewej są bramki AND, NAND, OR i NOR.
Układ cyfrowy
- układów cyfrowych jest tak ogromna ilość, że nie ma sensu
prezentować tutaj wszystkich symboli (byłoby to zresztą niemożliwe).
Pokazałem jedynie skromny przykład w postaci licznika z serii TTL.
Ciągle powstają nowe układy scalone analogowe i cyfrowe, i dla każdego z nich powstaje nowy symbol graficzny.
Niejednokrotnie może się okazać, że dla własnych potrzeb sam stworzysz taki symbol np. jako element biblioteczny do
programu, pod którym będziesz rysował schematy.
Myślę, że ta ilość przytoczonych symboli z krótkimi komentarzami jest wystarczająca do rozpoznawania ich na
schematach ideowych. Nie wystarczy to oczywiście do zrozumienia działania układów elektronicznych. Polecam więc
jeszcze raz dział poświęcony
lub zgłębianie wiedzy przy pomocy odpowiedniej literatury.
Obudowy elementów elektronicznych - wygląd i wymiary
Dla początkujących elektroników dużym problemem często jest brak wiedzy na temat jak wygląda i jakie wymiary ma
narysowany na schemacie ideowym element elektroniczny np. układ scalony czy tranzystor. Wiedza ta jest potrzebna nie
tylko dla zaspokojenia ciekawości ale przede wszystkim dla właściwego zaprojektowania i wykonania obwodu drukowanego
budowanego urządzenia.
Wzory rysunków i zdjęcia obudów, które umieściłem w tym miejscu pochodzą ze stron
oraz
Oczywiście producenci elementów elektronicznych w kartach katalogowych umieszczają dokładne dane
dotyczące wymiarów.
Obudowy DIP
DIP jest to skrót od angielskiej nazwy obudowy dwurzędowej czyli
DUAL IN
LINE PACKAGE
, czasami spotyka się również nazwę DIL. W obudowach typu
DIP są umieszczane układy scalone do montażu tradycyjnego
(przewlekanego) co oznacza, że w obwodzie drukowanym w miejscu pod
montaż takiego układu są otwory w takim rozstawie i ilości jakie ma układ
scalony. Przykład jak wyglądają typowe układy w obudowie DIP jest
pokazany na zdjęciu obok. W obudowach DIP umieszczane są układy scalone
o ilości wyprowadzeń od 4 do 48. Wśród obudów typu DIP rozróżnia się
jeszcze obudowy
DIP-300 mil
oraz
DIP-600 mil
- różnią się one rozstawem
dwóch rzędów wyprowadzeń układu scalonego. Szczegółowe dane dotyczące
wymiarów w zależności od ilości wyprowadzeń podane są na poniższych
rysunkach i w tabelach.
Przyjęło się używać określenia
pin
dla wyprowadzeń elementów
elektronicznych, będę więc również z tego korzystał, czyli
pin
oznacza
wyprowadzenie, nóżkę, końcówkę elementu. Jeszcze jedno wyjaśnienie,
mianowicie co to jest
mil
- to określenie oznacza jedną tysiączną cala (1 cal
= 2,54 cm), czyli 100 mil = 2,54 mm. Przy projektowaniu obwodów
drukowanych pod układy scalone umieszczone w obudowach typu
DIP-300 przygotowuje się rozmieszczenie rzędów otworów w rozstawie 300
mil czyli 3 · 2,54 = 7,62 mm, dla DIP-600 będzie to 15,24 mm. Na rysunku
obudowy DIP pokazany jest znacznik identyfikujący pin 1 układu, czasami
jest to kropka usytuowana bezpośrednio przy pinie 1. W tabelach kolorem
czerwonym zaznaczyłem najważniejsze wymiary.
Obudowa DIP
[ Pobierz całość w formacie PDF ]