Язык - это средство общения. У радиолюбителей существует свой язык, который помогает зачастую понять друг друга людям, в жизни разговаривающим на разных языках. Этот язык ≈ схемы! Существует много видов схем, но радиолюбителю в основном приходится сталкиваться с четырьмя:
- структурная схема;
- функциональная схема;
- принципиальная схема;
- схема соединений (монтажная).
Структурная схема (ее раньше называли еще и блок-схемой) определяет основные функциональные части изделия, их назначение и взаимосвязь. Отдельные узлы или части устройства обозначаются прямоугольниками, а связи между ними показываются линиями, стрелки на которых указывают направление прохождения сигналов.
Зачем нужна такая схема? Если радиолюбительская конструкция содержит 4...5 транзисторов и полтора десятка резисторов и конденсаторов, можно обойтись и без нее. Но вот рождается радиокомплекс, мультиметр или радиотелефон. Эти устройства состоят из достаточно сложных узлов. Чтобы деревья не загораживали леса на первом этапе разработки и не приходилось отвлекаться на мелочи (например сколько и каких резисторов, конденсаторов и транзисторов поставить), обдумывать идею, (да и рассказывать пронее) лучше на уровне прямоугольников. В таком виде проще представить взаимодействие между фунциональными узлами: величину и форму сигналов, очередность их поступления и т.п. И лишь затем, состыковав отдельные узлы между собой и увязав сигналы, можно рисовать принципиальные схемы.
Функциональная схема помогает понять процессы, происходящие в отдельных узлах (блоках) устройства. Она является переходной от структурной к принципиальной. На ней подробно изображаются те части, которые необходимы для понимания описываемых процессов, а второстепенные элементы или узлы изображаются в виде прямоугольников. К примеру, цепи питания и т.п. на такой схеме можно не детализировать.
Для обозначения прямоугольников на структурных и функциональных схемах можно использовать русские и латинские (латинские предпочтительнее) буквы и цифры. Существуют и специальные обозначения функциональных узлов, основные из которых показаны на рисунке.
Опыт показывает, что проиграв мыслью в общем виде, потом значительно проще (и получается оптимальнее) разрабатывать схемы как узлов, так и всего устройства.
Теперь о принципиальной схеме. Она дает полное представление об электрическом устройстве данного прибора. На принципиальной схеме в виде условных графических обозначений (УГО) показываются все электрические элементы, входящие в состав прибора, указываются их номиналы и связи между ними.
Принципиальная схема является основным видом схемы, используемой в радиотехнике. Хотя она не дает наглядного представления о действительном виде конструкции, однако позволяет детально разобраться в принципах ее работы.
Схема соединений (монтажная) ≈ это схема, которая показывает внешние и внутренние соединения между конструктивно законченными узлами изделия. Изображения элементов даются в виде прямоугольников, УГО или внешних очертаний. На монтажной схеме воспроизводятся в точном соответствии с реальным расположением все провода, кабели и жгуты, указывается марка и сечение проводов. Это очень важно для высоковольтной или сильноточной аппаратуры, так как изоляцию обычного монтажного провода может пробить высокое напряжение, причем не сразу, а через какое-то время при повышении температуры, влажности и т.п. Несоответствие сечения провода протекающему по нему току вызывает его перегрев и дальше... "возможны варианты.
На схеме соединений изображаются также элементы монтажа (опорные стойки, переходные и расшивочные колодки), которые обеспечивают его жесткость и удобство распайки. Монтажная схема обычно создается тогда, когда предполагается изготовить несколько однотипных устройств. В этом случае она значительно упрощает сборку и монтаж. Правда, и в случае одного экземпляра устройства монтажка весьма полезна, если через какое-то время приходится его ремонтировать, а сразу вспомнить что где идет бывает очень трудно.
Вернемся к принципиальной схеме. Она содержит условные графические обозначения элементов и их позиционные обозначения. Позиционные обозначения элементов состоят из двух частей.
В первой части обозначения указывается вид элемента или устройства. Эта часть содержит одну или две буквы латинского алфавита ≈ так называемый буквенный код, приведенный в табл.1.
Табл.1Устройства ≈ общее обозначение, функциональный блок | |
Преобразователи неэлектрических величин в электрические и обратно (кроме генераторов и источников питания) ≈ микрофоны, динамические головки, звукосниматели | |
Конденсаторы постоянной и переменной емкости | |
Элементы логические двоичные (цифровые микросхемы) | |
Элементы и устройства защиты (предохранители, разрядники, автоматы отключения сети) | |
Источники питания электрохимические (гальванические элементы, аккумуляторы), источники питания стабилизированные | |
Устройства индикаторные и сигнальные (сигнальные лампы, полупроводниковые индикаторы звонки) | |
Реле электромагнитные | |
Катушки индуктивности, дроссели | |
Электродвигатели постоянного и переменного тока | |
Приборы и устройства измерительные | |
Резисторы постоянные, переменные, подстроечные | |
Устройства коммутационные (переключатели, выключатели, кнопки) | |
Трансформаторы, автотрансформаторы | |
Приборы полупроводниковые и электровакуумные (диоды, транзисторы, электронные лампы) | |
Устройства соединительные (гнезда, зажимы, разъемы) | |
Устройства механические с электрическим приводом (электромагниты) | |
Устройства оконечные, фильтры, ограничители |
Во второй части позиционного обозначения указывается порядковый номер элемента в пределах данного вида в устройстве. Условный номер части элемента, например частей многоконтактного переключателя, если они изображены в разных местах схемы, содержит еще одну цифру, разделенную точкой, т.е. первая секция переключателя SA1 - SA1.1; вторая секция переключателя - SA 1.2 и т.д.; элемент 1 (функционально законченный узел) цифровой микросхемы DD2 - DD2.1.
Для большей конкретизации вида элемента используются двухбуквенные позиционные обозначения. Наиболее часто встречающиеся приведены в табл.2.
Табл.2Громкоговоритель (головка динамическая) | |
Телефон (капсюль) | |
Фотоэлемент | |
Звукосниматель | |
Пьезоэлемент | |
Интегральная микросхема аналоговая | |
Интегральная микросхема цифровая | |
Нагревательный элемент | |
Предохранитель плавкий | |
Прибор звуковой сигнализации(звонок) | |
Прибор световой сигнализации (лампочка, светодиодный индикатор) | |
Реле времени | |
Выключатель или переключатель | |
Выключатель кнопочный | |
Диод, стабилитрон, варикап | |
Транзистор | |
Тиристор, симистор | |
Электронная лампа | |
Антенна | |
Штырь (вилка) | |
Гнездо (розетка) | |
Соединитель разборный (разъем) | |
Электромагнит | |
Фильтр кварцевый |