Схемотехника
![ir remote](https://wicard.net/wp-content/uploads/2021/06/333.jpg)
Вы, должно быть, в течение своей жизни осознали, что такое электронная Схемотехника. В общем, мы можем дать следующее определение электронной схемы:
Набор деталей, контакты которых особым образом соединены между собой проводящим материалом (например, медью), и они должны вносить изменения в поступающий ток или мощность.
- В правильной схеме/Схемотехника возможен ввод и вывод тока в каждую из частей.
Схемотехника план
Карта или план, на котором указано, как части соединяются друг с другом, называется картой-схемой.
Этот план лучше нарисовать с помощью компьютерной программы, чтобы его можно было легко отредактировать в случае возникновения каких-либо проблем.
Некоторое программное обеспечение или приложения имеют симулятор схемы или тестовые программы.
Каждый электронный компонент или деталь имеет свою собственную схему или символы, используемые в схемотехника плане, которые показывают приблизительную форму внутренней структуры детали или ее функции. Таким образом, каждый может понять тип используемых деталей.
Анализ схемы лучше всего начать с основного входного тока источника питания.
- Попробуйте проанализировать несколько простых схем и проверить правильность вашего анализа практически или с помощью программного обеспечения-симулятора.
Схемотехника — Символы на принципиальной схеме
Прежде всего, попробуйте нарисовать в уме схему того, как должны быть соединены детали.
Когда начинать рисовать схему, решать вам, но лучше сначала построить те блоки/участки схемы, в правильности изображения которых вы не до конца уверены, в уме, с помощью программного обеспечения для моделирования или на макетной плате. .
Расположив в уме все блоки, начните рисовать общую схему с помощью программного обеспечения.
На чертеже для их отображения используется техническая схема деталей (условное обозначение), и каждая деталь должна иметь условное наименование, например: Р1, Р2 и т. д.
Достаточно расположить детали и соединить линией ветки, отмеченные как штифт детали, при необходимости.
Вот некоторые схемы и обозначения деталей (в зависимости от вашего программного обеспечения они могут отличаться):
Резистор (R):
![resistor circuit schema Схемотехника](https://wicard.net/wp-content/uploads/2018/09/مدار-3.jpg)
Потенциометр (переменный резистор) (P, R или VR):
![circuit potentiometer Схемотехника](https://wicard.net/wp-content/uploads/2018/09/مدار-4.jpg)
Неполяризованный конденсатор (C):
![schema cap](https://wicard.net/wp-content/uploads/2018/09/مدار-5.jpg)
Поляризованный конденсатор (C):
![ecap Схемотехника](https://wicard.net/wp-content/uploads/2018/09/مدار-6.jpg)
Переменный конденсатор (VC):
![vcap Схемотехника](https://wicard.net/wp-content/uploads/2018/09/مدار-7.jpg)
Батарея или блок питания (P, B или Con):
![battery circuit](https://wicard.net/wp-content/uploads/2018/09/مدار-8.jpg)
Электрический двигатель (M):
![motor circuit Схемотехника](https://wicard.net/wp-content/uploads/2018/09/مدار-9.jpg)
Типичный диод (D):
![diode circuit Схемотехника](https://wicard.net/wp-content/uploads/2018/09/مدار-10.jpg)
Светодиод (L, D или LED):
![led](https://wicard.net/wp-content/uploads/2018/09/مدار-11.jpg)
Стабилитрон/Zener (Z, D):
![zener Схемотехника](https://wicard.net/wp-content/uploads/2018/09/مدار-12.jpg)
Микрофон (Mic):
![microphone circuit Схемотехника](https://wicard.net/wp-content/uploads/2018/09/مدار-13.jpg)
Оратор (Sp):
![sp Схемотехника](https://wicard.net/wp-content/uploads/2018/09/مدار-14.jpg)
Индуктор/катушка (L):
![coil circuit](https://wicard.net/wp-content/uploads/2018/09/مدار-15.jpg)
Трансформатор (T):
![transformer Схемотехника](https://wicard.net/wp-content/uploads/2018/09/مدار-16.jpg)
- В схематическом рисунке всегда вводится один или несколько токов (через батарею, блок питания или другие цепи) и необходимая обработка осуществляется в цепи на этом токе и она может иметь один или несколько выходов.
Нарисуйте узел на принципиальной схеме
Узел — это точка, в которой хотя бы две пути соединяются друг с другом. Эта точка должна быть достаточно жирной, чтобы отделяться от пересекающихся несоединенных дорожек.
- Иногда мы рисуем большую дорожку (отрицательный полюс источника питания) и вместо этого используем символ земли, чтобы упростить схему.
- Лучше рисовать как можно более короткие линии пути.
Схемотехника — Рисование принципиальной схемы
Чтобы нарисовать принципиальную схему, необходимо обратить внимание на следующие советы:
- Использование 1 диода для предотвращения неправильного входного тока.
- Используя параллельно конденсатор (фильтр/развязывающий конденсатор), избегайте помех или внезапных колебаний мощности. Емкость этого конденсатора следует регулировать в соответствии с входным напряжением.
- Лучше поставить диод между двумя выводами катушки реле, потому что этот диод позволяет избежать индуктивных помех.
- В местах, где несколько рельсовых линий выходят на выходную дорожку, использование диодов может предотвратить обратный ток.
- Вы можете рассчитать необходимое входное напряжение/ток, используя необходимые формулы.
На следующей принципиальной схеме показан пример защитного блока цепи:
![protector circuit Схемотехника](https://wicard.net/wp-content/uploads/2018/09/مدار-18.png)
Очень важно следовать советам, когда вы собираетесь использовать микросхему.
На следующем рисунке показана принципиальная схема двухсветодиодной мигалки:
![schematic Схемотехника](https://wicard.net/wp-content/uploads/2018/09/مدار-19.png)
Схема на макетной плате (Breadboard)
Макетная плата — это платформа, которая используется для тестирования схем перед проектированием печатной платы (PCB).
На макетной плате очень много отверстий и они соединены группами (обычно 5 групп).
Размер отверстий такой же, как и у штырьков деталей, и их не нужно паять.
![breadboard circuit Схемотехника](https://wicard.net/wp-content/uploads/2018/09/مدار-2.jpg)
Провода макетной платы:
![breadboard wire Схемотехника](https://wicard.net/wp-content/uploads/2018/09/مدار-1.jpg)
Чертеж печатной платы (PCB)
Карта или план, используемый для печатной платы, отличается от карты-схемы. В плане печатной платы вместо схемы или символа детали используется изображение, показывающее расположение контактов на плате в их реальном размере.
Чертеж печатной платы состоит из трех основных частей:
Верхние боковые дорожки и отверстия (верхний слой — для двусторонних плат)
Нижние боковые маршруты и отверстия (нижний слой)
Направляющий слой компонентов (шелкография)
Двусторонняя доска: доска, имеющая как верхний, так и нижний слой.
Металлизированная доска: двусторонняя доска, верхние отверстия которой ведут в нижние. (Очень тонкий слой проводящего материала соединяет верхнюю часть отверстий с нижней)
Шелкография представляет собой тень детали на плате, а также показывает название и номер детали.
Например, для резистора используются два отверстия для контактов на подходящем расстоянии и прямоугольник на шелкографии. Для диода — прямоугольник с линией внутри, для конденсатора — круг.
Отпечаток некоторых деталей на печатной плате (по порядку: резистор, разъем, диод, конденсатор, поляризованный конденсатор):
![footprint pcb circuit Схемотехника](https://wicard.net/wp-content/uploads/2018/09/مدار-20.png)
![pcb footprint](https://wicard.net/wp-content/uploads/2018/09/مدار-21.png)
Чертеж схемы печатной платы
Чтобы нарисовать проект печатной платы, лучше попробовать использовать известное программное обеспечение для проектирования печатных плат.
- Прежде чем приступить к проектированию печатной платы, нарисуйте схему и добавьте ее в файл печатной платы.
Обычно в библиотеке программного обеспечения есть наиболее часто используемые детали/компоненты стандартного размера.
После размещения нужных деталей необходимо соединить контакты деталей с помощью дорожек/трасс (проводящих путей) или автоматической трассировки программного обеспечения.
Обратите внимание, что для лучшей печати маршрутов они не должны иметь угол, отличный от 45 градусов и 135 градусов.
Пример правильных путей:
![pcb track](https://wicard.net/wp-content/uploads/2018/09/مدار-22.png)
![pcb 90](https://wicard.net/wp-content/uploads/2018/09/مدار-23.png)
![pcb 180 Схемотехника](https://wicard.net/wp-content/uploads/2018/09/مدار-24.png)
![pcb branch](https://wicard.net/wp-content/uploads/2018/09/مدار-25.png)
Конструкция печатной платы двухсветодиодной мигалки, разработанной с помощью программного обеспечения:
![pcb circuit Схемотехника](https://wicard.net/wp-content/uploads/2018/09/مدار-26.png)
Шелкография (silkscreen):
![silkscreen Схемотехника](https://wicard.net/wp-content/uploads/2018/09/مدار-27.png)
Нижний слой:
![buttom layer Схемотехника](https://wicard.net/wp-content/uploads/2018/09/مدار-28.png)
- Расположение отверстий указано в нижнем слое.
- Используйте перемычку (кусок провода) с добавлением двух отверстий, если два маршрута должны пересечься друг с другом без соединения.
- Для сложных схем с множеством соединений можно использовать двухстороннюю или металлизированную печатную плату.
Спецификация цепи (BOM)
Использование таблицы, содержащей название детали, ее номер и код/серийный номер или значение, необходимо, когда вы собираетесь собирать плату. Эта таблица называется BOM (спецификация материалов).
Например, таблица ниже предназначена для мигалки с двумя светодиодами:
Обозначение/Designator | Серийный номер/значение |
T1,T2 | BC107 |
R1,R2 | 1 K |
R3,R4 | 33 K |
LED1 | 5mm Red |
LED2 | 5mm Green |
C1,C2 | 56uF |
Сборка печатной платы
Разместите детали/компоненты на печатной плате в соответствии с шелкографией и спецификацией. Сначала припаяйте деталь, а затем отрежьте лишние концы/провода детали.
![m. mahdi k.kanan](https://wicard.net/wp-content/uploads/2024/01/20231207_125155-Copy.jpg)
Автор: М. Мahdi К. Кanan — инженер по электронике и программированию полного цикла, основатель WiCardTech