Схемотехника

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.

***»»Проекты по электронике, программированию и Arduino, включая исходные коды, схемы и планы печатных плат для инженеров, студентов и любителей»»***

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):

Потенциометр (переменный резистор) (P, R или VR):

Неполяризованный конденсатор (C):

Поляризованный конденсатор (C):

Переменный конденсатор (VC):

Батарея или блок питания (P, B или Con):

Электрический двигатель (M):

Типичный диод (D):

Светодиод (L, D или LED):

Стабилитрон/Zener (Z, D):

Микрофон (Mic):

Оратор (Sp):

Индуктор/катушка (L):

Трансформатор (T):

• 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:

Очень важно следовать советам, когда вы собираетесь использовать микросхему.

На следующем рисунке показана принципиальная схема двухсветодиодной мигалки:

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.

Провода макетной платы:

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):

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:

Конструкция печатной платы двухсветодиодной мигалки, разработанной с помощью программного обеспечения:

Шелкография (silkscreen):

Нижний слой:

• 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.