Распознавание цифровых схем. Обобщённый С-элемент / Хабр
Александр Кушнеров18.12.2019
Даже опытному инженеру иногда сложно сделать разводку схемы так, чтобы дорожки (или провода) не мешали её правильной работе. В первом приближении, на качество разводки влияет расположение и количество узлов, какие именно провода соединены в каждый из узлов и длина проводов после разветвлений. Если рассматривать длину провода как задержку, то правильная работа асинхронных цифровых схем может не зависеть от задержек в некоторых проводах. В дальнейшем мы будем называть такие провода безопасными, а разветвление таких проводов – полностью безопасным (ПБР). В этой статье мы покажем, как универсальная схема из двенадцати транзисторов может сделать полностью безопасными некоторые разветвления.
Рассмотрим так называемую схему “бабочка” [1], [2] показанную на Рис. 1. Эта схема формирует непересекающиеся импульсы p и q, которые могут использоваться для управления силовыми транзисторами. Буферы на Рис.
Рис. 1. Схема “бабочка”, её STG и TD в предположении, что задержки в проводах нулевые.
Из теории [1], [2] известно, что схема RS-триггера чувствительна к задержкам проводов в перекрёстной связи. Именно поэтому буферы в перекрёстных связях на Рис. 1 отсутствуют. Таким образом, два элемента триггера должны находиться на минимальном расстоянии друг от друга. Если это трудно сделать, то два элемента можно заменить на один сложный элемент с обратной связью.
Рис. 2. Вариант схемы на Рис. 1 и его STG в предположении, что задержки в проводах нулевые.
Реализация схем на Рис. 1 и Рис. 2 требует 16 и 20 транзисторов соответственно. Кроме того, схема на Рис. 2 медленнее, поскольку инверторы wb1, wb2 и инвертор внутри элемента 2ИЛИ-И должны переключиться два раза за цикл. Снижение быстродействия, как правило, является ценой за ПБР. Однако, у этого правила есть исключения. Например, на Рис. 3 показана схема асинхронного счётного триггера (АСТ) [4] которая имеет два ПБР.
Рис. 3. АСТ и его STG в предположении, что задержки в проводах нулевые.
Недостатками схемы на Рис. 3 являются большое число проводов и то, что большинство из них пересекаются. Это может осложнить разводку, особенно если количество слоёв с дорожками ограниченно или они заняты другими соединениями.
Рис. 4. Компромиссный АСТ и его STG, когда задержки в проводах нулевые.
Заметим, что все элементы с обратной связью на Рис. 2 и Рис. 4 – это частные случаи обобщённого C-элемента (gC). Он задаётся как [6]: , где и – это функции установки и сброса, удовлетворяющие условию . Частными случаями gC-элемента также являются NCL-элементы, которые используются в схемах для обработки данных. Заметим, что самый большой NCL-элемент имеет четыре входа и реализуется на 28 транзисторах [7]. Это можно объяснить тем, что при большем числе транзисторов провода становятся относительно длинными и задержка в них начинает влиять на работу элемента.
Рассмотрим транзисторную схему, показанную на Рис. 5. Она реализует функцию пяти переменных [8], [9] . В таблице 1 приведены СДНФ и СКНФ функции и её двойственной функции . Из этой таблицы очевидно, что поменяв местами и в , мы получим и наоборот. В случае если , мы получим самодвойственную функцию .
Рис. 5. Схема, реализующая функцию пяти переменных.
Таблица 1. Формы логических функций для схемы на Рис. 5.
Заметим, что означает, что соответствующие четыре транзистора должны переключаться одновременно. Даже если провода после разветвления y имеют одинаковую задержку, этого не достаточно, поскольку момент переключения транзистора определяется напряжением на его затворе. С этой точки зрения анализ схемы на Рис. 5 был сделан в [10]. Однако, этот анализ не полный, поскольку рассматривалась только реализация двухвходового С-элемента. Чтобы сделать полный анализ, нужно сначала найти все варианты объединения входов или, более формально, все функции меньшего числа переменных, которые могут быть получены из .
Таблица 2. gC-элементы, реализуемые схемой на Рис. 5.
Функции 2 и 2*, 5 и 5*, 7 и 7* являются самодвойственными, а функцию 4 можно получить из функции 4* поменяв местами a и c. Заметим, что кроме функции 6* все остальные функции пороговые. Это можно объяснить тем, что является изотонной (positive unate) и тем, что для четырёх и менее переменных изотонные функции совпадают с псевдопороговыми [12]. Вопрос о том, какие варианты есть для функций 1*, 3* и 6* в этой статье остаётся открытым.
Рассмотрим случай с функциями 2 и 2* на примере. В соответствии с одним из вариантов (таблица П3 в приложении) и .
Пусть выход отключён от входa и пусть сигнал снимается со входа инвертора. Это позволяет построить ячейку конвейерного распределителя [13] показанную на Рис. 6. Элементы в этой ячейке разные, но из-за того, что входы объединены, они оба реализуют одну и ту же самодвойственную функцию. Заметим, что элементы с перекрёстной связью в схемах на Рис. 1, на Рис. 3 и на Рис. 6 являются частными случаями базовой конструкции для совершенной реализации [2]. Таким образом, должны существовать правила для преобразования схем базовой конструкции в схемы на gC-элементах и наоборот.
Рис. 6. Ячейка конвейерного распределителя.
С точки зрения технологии, транзисторы должны быть “нанизаны” на поликремниевые шины. Такая реализация схемы на Рис. 5 приведена в [14]. Для установки начальных состояний можно использовать p-MOS и n-MOS транзисторы, создающие с транзисторами в инверторе делитель напряжения. Помехоустойчивость схем можно увеличить с помощью определённых преобразований STG [15].
Благодарности
Автор глубоко признателен Светлане Фроловой (ОмГУ) за сканирование статьи [1], а также Сергею Быстрову за вдохновение.
Приложение
Для получения представленных в этом разделе результатов был использован MuPAD. Пусть выход y соединён только с одним из входов. Таблица П1 показывает, что в этом случае . Чтобы получить функции для которых , можно либо объединить некоторые переменные, либо присвоить им константы. Функции для случая объединения двух переменных приведены в таблице П2. Другие варианты не дают . Поскольку первые четыре функции в таблице П1 совпадают с точностью до перестановки переменных, мы будем рассматривать только первую и пятую. Случаи и не интересны, поскольку в первом мы можем только сбросить gC-элемент, но не можем его установить, а во втором – наоборот. Манипуляции с переменными позволили получить из таблицы П1 функции четырёх и трёх переменных, которые приведены таблице П3 и таблице П4 соответственно. Таблица П1. Функции пяти переменных.
Таблица П2. Функции четырёх переменных.
Таблица П3. Функции четырёх переменных, полученные из Таблицы П1.
Литература
[1] В. И. Варшавский, М. А. Кишиневский, А. Р. Таубин and Б. С. Цирлин, «Анализ асинхронных логических схем. II. Достижимость рабочих состояний и влияние задержек в проводах,» Изв. АН СССР. Техническая кибернетика, no. 4, pp. 84-97, 1982.
[2] Варшавский, В. И. (ред.), Автоматное управление асинхронными процессами в ЭВМ и дискретных системах, Наука, 1986.
[3] workcraft.org.
[4] R. C. Todd, «Logic system». Patent US3609569, 28 Sep. 1971.
[5] E. A. Vittoz, «Frequency dividing logic structure». Patent US3829714, 13 Aug. 1974.
[6] J. Cortadella, M. Kishinevsky, A. Kondratyev, L. Lavagno and A. Yakovlev, Logic synthesis for asynchronous controllers and interfaces, Springer, 2002.
[7] A. Kondratyev, «Multi-rail asynchronous flow with completion detection and system and method for designing the same».
Patent US6526542, 25 Feb. 2003.[8] J. J. Gibson, «Logic circuits employing field-effect transistors». Patent US3439185, 15 Apr. 1969.
[9] Р. Миллер, Теория переключательных схем. Том I. Комбинационные схемы, Наука, 1970.
[10] K. van Berkel, «Beware the isochronic fork,» Integration, vol. 13, no. 2, pp. 103-128, 1992.
[11] P. Kudva, G. Gopalakrishnan, H. Jacobson and S. M. Nowick, «Synthesis of hazard-free customized CMOS complex-gate networks under multiple-input changes,» in Design Automation Conf., 1996.
[12] G. W. Fagerlin, Enumeration of pseudo-separable functions of five variables. M.Sc. thesis, University of Illinois, 1968.
[13] В. И. Варшавский, А. Ю. Кондратьев, Н. М. Кравченко and Б. С. Цирлин, «Асинхронный распределитель». Patent SU1598142, 07 10 1990.
[14] S. W. Cheng, «H-tree CMOS logic circuit,» in IEEE Conf. on Electronics, Circuits and Systems, 2008.
[15] A. Taubin, A. Kondratyev, J. Cortadella and L. Lavagno, «Behavioral transformations to increase noise immunity in asynchronous specifications,» in IEEE Symp.
Обозначения В Электрических Схемах — tokzamer.ru
Для получения полной информации необходимо обратиться к нормативным документам, номера государственных стандартов будут приведены для каждой группы.
Причем отличаются лампы дневного света люминесцентные и лампы накаливания.
Элементы принципиальных электрических схем Принципиальные схемы устройств содержат другую элементную базу. Типов схем есть много, но в электрике обычно используются: Функциональные, на которых отображаются основные узлы устройства, без детализации.
Как подключить магнитный пускатель. Схема подключения.
Это могут быть различные части изделия, отличающиеся функциональным назначением, например, автоматический диммер с фотореле в качестве датчика или обычный телевизор. При выполнении схемы на неполных листах должны выполняться следующие требования: — нумерация позиционных обозначений элементов должна быть сквозной в пределах установка; — перечень элементов должен быть общим; — при повторном изображении отдельных элементов на других листах схемы следует охранять позиционные обозначения, присвоенные им на одном из первых листов схемы.
Это обозначение используют для ссылок в текстовых документах и для нанесения на объект.
УГО элементов, входящих в состав основного изделия устройства допускается чертить меньшим размером в сравнении с другими элементами.
Дополнительно с буквенным обозначением указывается одна или несколько цифр, обычно они поясняют параметры. Рисунок 7 5.
А вот при описании сложного электронного устройства или для оснащения электрикой цеха, студии или пункта управления они могут пригодиться. Например, популярные виды розеток выглядят следующим образом: Сейчас самыми популярными являются устройства скрытого типа с заземлением.
Читаем принципиальные электрические схемы
Нормативные документы
При разнесенном способе представления допускается к номеру добавлять условный номер изображений части элемента или устройства, отделяя его точкой. В — УГО воспринимающей части электротепловой защиты.
Первый шаг — это знакомство с видами электрических схем. Если в условных обозначениях на различных электрических схемах ГОСТ, присутствуют элементы, не имеющие информации о размерах, то эти составляющие выполняют в размерах, соответствующих стандартному изображению УГО всей схемы.
Если невозможно указать характеристики или параметры входных и выходных цепей изделия, то рекомендуется указывать наименование цепей или контролируемых величин. Условные графические изображения на основании ГОСТ
Буквы и цифры применяются для символьного обозначения отдельных элементов, их номиналов и расстояний между объектами. Наличие соединения при пересечении.
Все это также можно отобразить схематически.
Чтобы на схеме понимать о каком именно типе выключателя идет речь, это надо помнить. Пример однолинейной схемы Монтажные электрические схемы.
С — отображение катушки устройства с механической блокировкой. Изображение автоматического выключателя на полной схеме Контактный коммутационный аппарат.
Каждый начинающий электрик обязательно должен знать, как обозначаются на проекте электропроводки розетки, выключатели, коммутационные аппараты и даже счетчик электроэнергии в соответствии с ГОСТ.
Как читать Элекрические схемы
2 Нормативные ссылки
Часто рассматриваются вопросы размещения электрооборудования в помещениях бытового назначения, в помещениях цехов, подстанций ит. Правила оформления принципиальных электрических схем В настоящее время принципиальные электрические схемы трансформаторных подстанций выполняют в соответствии с ГОСТ
Это и будет полная принципиальная схема. Условные обозначения для проводов, кабелей, шин, слияний и пересечений двух возможно и более линий, ответвлений. Функции неподвижных контактов Условные обозначения однолинейных схем Как уже говорили, на однолинейных схемах указывается только силовая часть: УЗО, автоматы, дифавтоматы, розетки, рубильники, переключатели и т.
Основные базовые изображения Электрические цепи ведут к устройствам и установкам, которые оборудованы контактами, способными разорвать или соединить эти цепи. При разнесенном способе представления допускается к номеру добавлять условный номер изображений части элемента или устройства, отделяя его точкой.
Функциональные узлы или устройства в том числе выполненные на отдельной плате выделяют штриховыми линиями. Порядковые номера элементам следует присваивать по правилам, установленным в 5. Парные галочки при изображении розеток — это количество проводов. Принципиальная схема детализирует устройство Монтажная.
D — Отображение аккумуляторного или гальванического источника питания. Выглядят они как прямоугольник с небольшими графическими дополнениями. Приводится в действие механическим, либо электрическим способом.
Заключение
Отображение выключателей Схематическое обозначение выключателей выглядит как небольшого размера кружок с одним или несколькими Г- или Т- образными ответвлениями.
Таблицы допускается выполнять разнесенным способом. Как изображают выключатели, переключатели, розетки На некоторые виды этого оборудования утвержденных стандартами изображений нет.
Если в розетку можно включить только одну вилку — вверх рисуют один отрезок, если два — два, и т. Если точек нет — это не соединение, а пересечение без электрического соединения.
Так обозначается одноклавишный проходной переключатель. Выдержки оттуда с таблице ниже. Бывает одно и трехфазный, повышающий и понижающий. Размещение объектов электроэнергетики на картах местности и на ситуационных картах, обозначение объектов и линий связи между ними рекомендуется выполнять в соответствии с графическими обозначениями ниже. Контактор от обозначения рубильника отличает только форма значка на неподвижном контакте.
Условные обозначения электрооборудования на планах
Виды электрических схем
Мощность варьируется от 0.
Пример функциональной схемы телевизионного приемника Принципиальная. На монтажных схемах присутствуют не только элементы, но и указано их точное расположение. Отображение выключателей Схематическое обозначение выключателей выглядит как небольшого размера кружок с одним или несколькими Г- или Т- образными ответвлениями.
Для электронных документов перечень элементов оформляют отдельным документом.
Если в розетку можно включить только одну вилку — вверх рисуют один отрезок, если два — два, и т. Отдельные элементы на электрических схемах имеют не одно, а несколько вариантов обозначения на схемах.
Токоведущее, коммутационное, осветительное оборудования
Условные графические обозначения на электрических схемах и схемах автоматизации: ГОСТ 2. Размещение объектов электроэнергетики на картах местности и на ситуационных картах, обозначение объектов и линий связи между ними рекомендуется выполнять в соответствии с графическими обозначениями ниже. Над таблицей допускается указывать УГО контакта — гнезда или штыря.
Для изображения защитного проводника также имеется отдельный значок Провода бывают разные по виду, назначению, нагрузке, способу прокладки.
Тут ситуация с обозначениями новой элементной базы лучше: есть даже знаки для светодиодных ламп и светильников, компактных люминесцентных ламп экономок. D — Отображение аккумуляторного или гальванического источника питания. Выдержки оттуда с таблице ниже. Схематичное изображение различных типов розеток — скрытых встроенных и открытых накладных.
Если в месте соединения двух линий никакой пометки нет, то это простое пересечение. Все правильные условные графические обозначения элементов электрических схем и их отдельных частей приводятся в виде таблиц в стандартах.
Условные графические обозначения и размеры некоторых элементов принципиальных схем: Стандарты. Функции подвижных контактов Основные функции могут выполнять только неподвижные контакты. Содержание: Буквенные Графические Что касается графического обозначения всех элементов, используемых на схеме, этот обзор мы предоставим в виде таблиц, в которых изделия будут сгруппированы по назначению.
Условно Графические обозначения на электрических схемах
Точки На Электрической Схеме — tokzamer.ru
Сюда же входят трансформаторы, стабилизаторы и другие устройства, обеспечивающие необходимое качество и уровень напряжения.
Какой бы графический элемент или образ мы не взяли, линия присутствует везде.
Трехфазная обмотка, соединенная в зигзаг
Монтаж электрической точки
Ну а на этом рисунке видно, как нумеруются контакты в разъемах и как правильно их считать, чтобы узнать где какой пин. Вся информация представлена блоками с подписями — наименованиями устройств.
Пример функциональной схемы телевизионного приемника Принципиальная. Таким же образом выполняются и другие условные обозначения электрических схем.
Существуют различные виды электрических схем, различающиеся по своему целевому назначению.
Клюев А.
Все составные части и условные обозначения элементов электрической цепи отображаются графически.
Именно правильное чтение электрических схем для новичков, позволяет хорошо усвоить, каким образом необходимо выполнять соединение всех деталей, чтобы получился ожидаемый конечный результат.
Как читать электрические схемы. Радиодетали маркировка обозначение
Порядок чтения электросхемы
Выводы и полезное видео по теме Какие виды электросхем могут пригодиться? Графические обозначения Для каждого типа графического документа предусмотрены свои обозначения, регулируемые соответствующими нормативными документами. Согласно принятой классификации различают десять видов схем, из которых в электротехнике, чаще всего, используется три: Функциональная, на ней представлены узловые элементы изображаются как прямоугольники , а также соединяющие их линии связи.
В данном случае надо только запомнить как выглядит на схеме каждый из типов ламп.
Фильтр кварцевый ZQ Порядковые номера элементам следует присваивать, начиная с единицы, в пределах группы элементов, которым на схеме присвоено одинаковое буквенное позиционное обозначение, например, Q1, Q2, Q3, в соответствии с последовательностью их расположения на схеме сверху вниз и слева направо.
Если нужно отразить только силовые линии, достаточно начертить линейную схему, а для изображения всех видов цепей с приборами контроля и управления понадобится полная.
Существуют различные виды электрических схем, различающиеся по своему целевому назначению. Сюда же входят трансформаторы, стабилизаторы и другие устройства, обеспечивающие необходимое качество и уровень напряжения.
Участки цепи, вдоль которых протекают одни и те же токи, называются ветвями.
Трехфазная обмотка, соединенная в зигзаг
Например, контактор и рубильник обозначаются одинаково, разница — в небольшом элементе на неподвижном контакте.
Усилитель, который летал. Sony TA-F570ES. Схема, ремонт и обзор
Обозначение линий связи на электрических схемах
Как и во всех других случаях, после обозначения идет порядковый номер предохранителя и номинал тока в Амперах , на который он рассчитан. Основание подвижной части отмечается специальной незаштрихованной точкой.
Графика для однолинейных схем, используемых при сборке электрощита. Таким же образом выполняются и другие условные обозначения электрических схем.
Четырехфазная обмотка с выводом от средней точки
Самая простая схема электрической цепи является одноконтурной, а сложные цепи состоят из нескольких контуров. E — Электрическая связь с корпусом прибора. Рекомендуется перед тем как читать принципиальные электрические схемы, внимательно ознакомиться со всеми элементами.
Другие источники питания показаны на следующей картинке.
Также связанные реле и контакт могут иметь одинаковое буквенное обозначение.
Через вторичные цепи осуществляется контроль, измерения и учет электроэнергии. Обозначение транзисторов на схеме Электрическая схема транзисторов — элементов электрической системы способных управлять током в выходной цепи при воздействий входного сигнала, показана на рисунке.
Обозначения видов обмоток в изделиях Наименование 1. Аккумуляторная батарея АКБ. Безусловно, что для понимания работы сложных электросистем по схемам вам предстоит изучить и другие обозначения. Так обозначают наличие защитного контакта, к которому подводится заземление. Схематичное изображение различных типов розеток — скрытых встроенных и открытых накладных.
В предыдущей статье мы рассмотрели три основных вида электрических схем применяемых в радио- и электротехнике, и в продолжение темы как читать электрические схемы приступим к изучению условных графических обозначений элементов, с помощью которых строятся электрические схемы.
Техника чтения схем автоматического управления и технологического контроля. Соединения проводников указываются точками.
Как читать электрические схемы
Нормативные документы
Для некоторых устройств управления источниками света обозначений нет — например, для кнопочных устройств и диммеров. Как правильно читать электрические схемы Принципиальная схема представляет собой графическое изображение всех элементов, частей и компонентов, между которыми выполнено электронное соединение с помощью токоведущих проводников.
Обозначение линий связи на принципиальных схемах ГОСТ 2. Обозначения в схемах Таблица. Первичную обмотку измерительных трансформаторов тока В3, ферродинамический сердечник, в частности трансформатора б7 вверх, конденсаторыб8, химические источники тока б9, а также контакты коммутационных аппаратов например, рубильника б10, где две параллельных отрезка, соединяющие его контакты, указывают на механическую связь между ними.
Например, у биполярных транзисторов может быть совершенно разная структура — п-р-п или р-п-р, поэтому изображения на схемах также будут заметно отличаться. Обозначения в схемах Таблица. Мы рассмотрели основные обозначения элементов электропривода, зная которые вы сможете научиться читать некоторые электрические схемы.
Наиболее ярким примером служат бытовые приборы. На схемах отображается даже форма и размеры светильников.
Четырехфазная обмотка с выводом от средней точки Наиболее ярким примером служат конденсаторы, резисторы, динамики и другие простейшие детали. Обозначение линий связи на принципиальных схемах ГОСТ 2. Это обозначает что розетка влагозащищенная.
Каждое условное обозначение несет в себе определенную зашифрованную информацию. Для получения полной информации необходимо обратиться к нормативным документам, номера государственных стандартов будут приведены для каждой группы.
Начнем с точки, самого ходового элемента любой схемы.
Символика однолинейных схем Для сборки электрощитов также используют чертежи. Хорошо, если это случилось у вашего дома или работы, но если такое случается на трассе или на природе — такая поломка может обойтись вам крайне дорого: как в плане денег, так и в плане потерянного времени и даже надеюсь до такого не дойдет здоровья! У автоматических выключателей на изображении указывается тип расцепителя. Штриховые линии, изображающие экран, рассматриваются как условное изображение элементов, и поэтому к ним допускается присоединение других соединительных линий, показывающих подключение, например, соединение экрана с корпусом электрического устройства.
Как правильно читать электрические схемы Принципиальная схема представляет собой графическое изображение всех элементов, частей и компонентов, между которыми выполнено электронное соединение с помощью токоведущих проводников. Хорошо, если это случилось у вашего дома или работы, но если такое случается на трассе или на природе — такая поломка может обойтись вам крайне дорого: как в плане денег, так и в плане потерянного времени и даже надеюсь до такого не дойдет здоровья! Трехфазная обмотка, соединенная в разомкнутый треугольник Данный вид графического документа подробно отображает как используемые в конструкции элементы, так и их связи и контакты.
Любая схема выполняется в виде графического изображения или чертежа, на котором вместе с оборудованием отображаются все связующие звенья электрической цепи.
Как читать электрические схемы. Урок №6
Как читать принципиальные схемы?
Как научиться читать принципиальные схемы
Те, кто только начал изучение электроники сталкиваются с вопросом: «Как читать принципиальные схемы?» Умение читать принципиальные схемы необходимо при самостоятельной сборке электронного устройства и не только. Что же представляет собой принципиальная схема? Принципиальная схема – это графическое представление совокупности электронных компонентов, соединённых токоведущими проводниками. Разработка любого электронного устройства начинается с разработки его принципиальной схемы.
Именно на принципиальной схеме показано, как именно нужно соединять радиодетали, чтобы в итоге получить готовое электронное устройство, которое способно выполнять определённые функции.
Чтобы понять, что же изображено на принципиальной схеме нужно, во-первых знать условное обозначение тех элементов, из которых состоит электронная схема. У любой радиодетали есть своё условное графическое обозначение – УГО. Как правило, оно отображает конструктивное устройство или назначение. Так, например, условное графическое обозначение динамика очень точно передаёт реальное устройство динамика. Вот так динамик обозначается на схеме.
Согласитесь, очень похоже. Вот так выглядит условное обозначение резистора.
Обычный прямоугольник, внутри которого может указываться его мощность (В данном случае резистор мощностью 2 Вт, о чём свидетельствует две вертикальные черты). А вот таким образом обозначается обычный конденсатор постоянной ёмкости.
Это достаточно простые элементы. А вот полупроводниковые электронные компоненты, вроде транзисторов, микросхем, симисторов имеют куда более изощрённое изображение. Так, например, у любого биполярного транзистора не менее трёх выводов: база, коллектор, эмиттер.
На условном изображении биполярного транзистора эти выводы изображены особым образом. Чтобы отличать на схеме резистор от транзистора, во-первых надо знать условное изображение этого элемента и, желательно, его базовые свойства и характеристики. Поскольку каждая радиодеталь уникальна, то в условном изображении графически может быть зашифрована определённая информация. Так, например, известно, что биполярные транзисторы могут иметь разную структуру: p-n-p или n-p-n. Поэтому и УГО транзисторов разной структуры несколько отличаются. Взгляните…
Поэтому, перед тем, как начать разбираться в принципиальных схемах, желательно познакомиться с радиодеталями и их свойствами. Так будет легче разобраться, что же всё-таки изображено на схеме.
На нашем сайте уже было рассказано о многих радиодеталях и их свойствах, а также их условном обозначении на схеме. Если забыли – добро пожаловать в раздел «Старт».
Кроме условных изображений радиодеталей на принципиальной схеме указывается и другая уточняющая информация.
Если внимательно посмотреть на схему, то можно заметить, что рядом с каждым условным изображением радиодетали стоят несколько латинских букв, например, VT, BA, C и др. Это сокращённое буквенное обозначение радиодетали. Сделано это для того, чтобы при описании работы или настройки схемы можно было ссылаться на тот или иной элемент. Не трудно заметь, что они ещё и пронумерованы, например, вот так: VT1, C2, R33 и т.д.
Понятно, что однотипных радиодеталей в схеме может быть сколь угодно много. Поэтому, чтобы упорядочить всё это и применяется нумерация. Нумерация однотипных деталей, например резисторов, ведётся на принципиальных схемах согласно правилу «И». Это конечно, лишь аналогия, но довольно наглядная. Взгляните на любую схему, и вы увидите, что однотипные радиодетали на ней пронумерованы начиная с левого верхнего угла, затем по порядку нумерация идёт вниз, а затем снова нумерация начинается сверху, а затем вниз и так далее.
А теперь вспомните, как вы пишите букву «И». Думаю, с этим всё понятно.
Что же ещё рассказать о принципиальной схеме? А вот что. На схеме радом с каждой радиодеталью указывается её основные параметры или типономинал. Иногда эта информация выносится в таблицу, чтобы упростить для восприятия принципиальную схему. Например, рядом с изображением конденсатора, как правило, указывается его номинальная ёмкость в микрофарадах или пикофарадах. Также может указываться и номинальное рабочее напряжение, если это важно.
Рядом с УГО транзистора обычно указывается типономинал транзистора, например, КТ3107, КТ315, TIP120 и т.д. Вообще для любых полупроводниковых электронных компонентов вроде микросхем, диодов, стабилитронов, транзисторов указывается типономинал компонента, который предполагается для использования в схеме.
Для резисторов обычно указывается всего лишь его номинальное сопротивление в килоомах, омах или мегаомах. Номинальная мощность резистора шифруется наклонными чёрточками внутри прямоугольника.
Также мощность резистора на схеме и на его изображении может и не указываться. Это означает, что мощность резистора может быть любой, даже самой малой, поскольку рабочие токи в схеме незначительны и их может выдержать даже самый маломощный резистор, выпускаемый промышленностью.
Вот перед вами простейшая схема двухкаскадного усилителя звуковой частоты. На схеме изображены несколько элементов: батарея питания (или просто батарейка) GB1; постоянные резисторы R1, R2, R3, R4; выключатель питания SA1, электролитические конденсаторы С1, С2; конденсатор постоянной ёмкости С3; высокоомный динамик BA1; биполярные транзисторы VT1, VT2 структуры n-p-n. Как видите, с помощью латинских букв я ссылаюсь на конкретный элемент в схеме.
Что мы можем узнать, взглянув на эту схему?
Любая электроника работает от электрического тока, следовательно, на схеме должен указываться источник тока, от которого питается схема. Источником тока может быть и батарейка и электросеть переменного тока или же блок питания.
Итак. Так как схема усилителя питается от батареи постоянного тока GB1, то, следовательно, батарейка обладает полярностью: плюсом «+» и минусом «-». На условном изображении батареи питания мы видим, что рядом с её выводами указана полярность.
Полярность. О ней стоит упомянуть отдельно. Так, например, электролитические конденсаторы C1 и C2 обладают полярностью. Если взять реальный электролитический конденсатор, то на его корпусе указывается какой из его выводов плюсовой, а какой минусовой. А теперь, самое главное. При самостоятельной сборке электронных устройств необходимо соблюдать полярность подключения электронных деталей в схеме. Несоблюдение этого простого правила приведёт к неработоспособности устройства и, возможно, другим нежелательным последствиям.
Поэтому не ленитесь время от времени поглядывать на принципиальную схему, по которой собираете устройство.
На схеме видно, что для сборки усилителя понадобятся постоянные резисторы R1 — R4 мощностью не менее 0,125 Вт. Это видно из их условного обозначения.
Также можно заметить, что резисторы R2* и R4* отмечены звёздочкой *. Это означает, что номинальное сопротивление этих резисторов нужно подобрать с целью налаживания оптимальной работы транзистора. Обычно в таких случаях вместо резисторов, номинал которых нужно подобрать, временно ставится переменный резистор с сопротивлением несколько больше, чем номинал резистора, указанного на схеме. Для определения оптимальной работы транзистора в данном случае в разрыв цепи коллектора подключается миллиамперметр. Место на схеме, куда необходимо подключить амперметр указано на схеме вот так. Тут же указан ток, который соответствует оптимальной работе транзистора.
Напомним, что для замера тока, амперметр включается в разрыв цепи.
Далее включают схему усилителя выключателем SA1 и начинают переменным резистором менять сопротивление R2*. При этом отслеживают показания амперметра и добиваются того, чтобы миллиамперметр показывал ток 0,4 — 0,6 миллиампер (мА). На этом настройка режима транзистора VT1 считается завершённой. Вместо переменного резистора R2*, который мы устанавливали в схему на время наладки, ставится резистор с таким номинальным сопротивлением, которое равно сопротивлению переменного резистора, полученного в результате наладки.
Каков вывод из всего этого длинного повествования о налаживании работы схемы? А вывод таков, что если на схеме вы видите какую-либо радиодеталь со звёздочкой (например, R5*), то это значит, что в процессе сборки устройства по данной принципиальной схеме потребуется налаживать работу определённых участков схемы. О том, как налаживать работу устройства, как правило, упоминается в описании к самой принципиальной схеме.
Если взглянуть на схему усилителя, то также можно заметить, что на ней присутствует вот такое условное обозначение.
Этим обозначением показывают так называемый общий провод. В технической документации он называется корпусом. Как видим, общим проводом в показанной схеме усилителя является провод, который подключен к минусовому «-» выводу батареи питания GB1. Для других схем общим проводом может быть и тот провод, который подключен к плюсу источника питания. В схемах с двуполярным питанием, общий провод указывается обособленно и не подключен ни к плюсовому, ни к минусовому выводу источника питания.
Зачем «общий провод» или «корпус» указывается на схеме?
Относительно общего провода проводятся все измерения в схеме, за исключением тех, которые оговариваются отдельно, а также относительно его подключаются периферийные устройства. По общему проводу течёт общий ток, потребляемый всеми элементами схемы.
Общий провод схемы в реальности часто соединяют с металлическим корпусом электронного прибора или металлическим шасси, на котором крепятся печатные платы.
Стоит понимать, что общий провод это не то же самое, что и «земля». «Земля» — это заземление, то есть искусственное соединение с землёй посредством заземляющего устройства. Обозначается оно на схемах так.
В отдельных случаях общий провод устройства подключают к заземлению.
Как уже было сказано, все радиодетали на принципиальной схеме соединяются с помощью токоведущих проводников. Токоведущим проводником может быть медный провод или же дорожка из медной фольги на печатной плате. Токоведущий проводник на принципиальной схеме обозначается обычной линией. Вот так.
Места пайки (электрического соединения) этих проводников между собой, либо с выводами радиодеталей изображаются жирной точкой. Вот так.
Стоит понимать, что на принципиальной схеме точкой указывается только соединение трёх и более проводников или выводов. Если на схеме показывать соединение двух проводников, например, вывода радиодетали и проводника, то схема была бы перегружена ненужными изображениями и при этом потерялась бы её информативность и лаконичность.
Поэтому, стоит понимать, что в реальной схеме могут присутствовать электрические соединения, которые не указаны на принципиальной схеме.
В следующей части речь пойдёт о соединениях и разъёмах, повторяющихся и механически связанных элементах, экранированных деталях и проводниках. Жмите «Далее«…
Далее
Главная » Радиоэлектроника для начинающих » Текущая страница
Также Вам будет интересно узнать:
Обозначения гидравлических элементов на схемах
Трубопроводы
Трубопроводы на гидравлических схемах показаны сплошными линиями, соединяющими элементы. Линии управления обычно показывают пунктирной линией. Направления движения жидкости, при необходимости, могут быть обозначены стрелками. Часто на гидросхемах обозначают линии — буква Р обозначает линию давления, Т — слива, Х — управления, l — дренажа.
Соединение линий показывают точкой, а если линии пересекаются на схеме, но не соединены, место пересечения обозначают дугой.
Бак
Бак в гидравлике — важный элемент, являющийся хранилищем гидравлической жидкости. Бак, соединенный с атмосферой показывается на гидравлической схеме следующим образом.
Закрытый бак, или емкость, например гидроаккумулятор, показывается в виде замкнутого контура. В машиностроительной гидравлике применяются грузовые, пружинные и газовые аккумуляторы.
Фильтр
В обозначении фильтра ромб символизирует корпус, а штриховая линия фильтровальный материал или фильтроэлемент.
Насос
На гидравлических схемах применяется несколько видов обозначений насосов, в зависимости от их типов.
Центробежные насосы, обычно изображают в виде окружности, в центр которой подведена линия всасывания, а к периметру окружности линия нагнетания:
Объемные (шестеренные, поршневые, пластинчатые и т.д) насосы обозначают окружностью, с треугольником-стрелкой, обозначающим направление потока жидкости.
Если на насосе показаны две стрелки, значит этот агрегат обратимый и может качать жидкость в обоих направлениях.
Если обозначение перечеркнуто стрелкой, значит насос регулируемый, например, может изменяться объем рабочей камеры.
Гидромотор
Обозначение гидромотора похоже на обозначение насоса, только треугольник-стрелка развернуты. В данном случае стрелка показывает направление подвода жидкости в гиромотор.
Для обозначения гидромотра действую те же правила, что и для обозначения насоса: обратимость показывается двумя треугольными стрелками, возможность регулирования диагональной стрелой.
На рисунке ниже показан регулируемый обратимый насос-мотор.
Гидравлический цилиндр
Гидроцилиндр — один из самых распространенных гидравлических двигателей, который можно прочитать практически на любой гидросхеме. Особенности конструкции гидравлического цилиндра обычно отражают на гидросхеме, рассмотрим несколько примеров.
Цилиндр двухстороннего действия имеет подводы в поршневую и штоковую полость.
Плунжерный гидроцилиндр изображают на гидравлических схемах следующим образом.
Принципиальная схема телескопического гидроцилиндра показана на рисунке.
Распределитель
Распределитель на гидросхеме показывается набором, квадратных окон, каждое из которых соответствует определенному положению золотника (позиции). Если распределитель двухпозиционный, значит на схеме он будет состоять из двух квадратных окон, трех позиционный — из трех. Внутри каждого окна показано как соединяются линии в данном положении.
Рассмотрим пример.
На рисунке показан четырех линейный (к распределителю подведено четыре линии А, В, Р, Т), трех позиционный (три окна) распределитель. На схеме показано нейтральное положение золотника распределителя, в данном случае он находится в центральном положении (линии подведены к центральному окну). Также, на схеме видно, как соединены гидравлические линии между собой, в рассматриваемом примере в нейтральном положении линии Р и Т соединены между собой, А и В — заглушены.
Как известно, распределитель, переключаясь может соединять различные линии, это и показано на гидравлической схеме.
Устройства управления
Для того, чтобы управлять элементом, например распределителем, нужно каким-либо образом оказать на него воздействие.
Ниже показаны условные обозначения: ручного, механического, гидравлического, пневматического, электромагнитного управления и пружинного возврата.
>
Эти элементы могут компоноваться различным образом.
На следующем рисунке показан четырех линейный, двухпозиционный распределитель, с электромагнитным управлением и пружинным возвратом.
Клапан
Клапаны в гидравлике, обычно показываются квадратом, в котором условно показано поведение элементов при воздействии.
Предохранительный клапан
На рисунке показано условное обозначение предохранительного клапана. На схеме видно, что как только давление в линии управления (показана пунктиром) превысит настройку регулируемой пружины — стрелка сместиться в бок, и клапан откроется.
Обратный клапан
Назначение обратного клапана — пропускать жидкость в одном направлении, и перекрывать ее движение в другом. Это отражено и на схеме. В данном случае при течении сверху вниз шарик отойдет от седла, обозначенного двумя линиями. А при подаче жидкости снизу — вверх шарик к седлу прижмется, и не допустит течения жидкости в этом направлении.
Часто на схемах обратного клапана изображают пружину под шариком, обеспечивающую предварительное поджатие.
Дроссель
Дроссель — регулируемое гидравлическое сопротивление.
Гидравлическое сопротивление или нерегулируемый дроссель на схемах изображают двумя изогнутыми линями. Возможность регулирования, как обычно, показывается добавлением стрелки, поэтому регулируемый дроссель будет обозначаться следующим образом:
Устройства измерения
В гидравлике наиболее часто используются следующие измерительные приборы: манометр(показывает рабочее давление в гидролинии), расходомер(показывает расход жидкости протекающий в гидролинии за определенное время), указатель уровня,( показывает уровень рабочей жидкости в гидробаке) обозначение этих приборов показано ниже.
Делитель потока
Зачастую в гидравлике для обеспечения синхронной работы исполнительных органов(гидроцилиндров,гидромоторов) приходится делить поток гидравлической жидкости на равные части – в этом помогает делитель потока.
Устройства охлаждения/подогрева
При длительной работе гидростанции масло начинает нагреваться, поэтому чтобы не происходило перегрева и не снижались эксплуатационные характеристики гидравлического оборудования – в схемах предусматривают маслоохладители, которые отводят тепло от проходящей через него рабочей жидкости. При работе в условиях холода, для гидростанции предусматривают подогреватель.
Реле давления
Данное устройство осуществляет переключение контакта при достижении определенного уровня давления. Этот уровень определяется настройкой пружины. Все это отражено на схеме реле давления, которая хоть и чуть сложнее, чем представленные ранее, но прочитать ее не так уж сложно.
Гидравлическая линия подводится к закрашенному треугольнику. Переключающий контакт и настраиваемая пружина, также присутствуют на схеме.
Объединения элементов
Довольно часто в гидравлике один блок или аппарат содержит несколько простых элементов, например клапан и дроссель, для удобства понимания на гидросхемеэлементы входящие в один аппарат очерчивают штрих-пунктирой линией.
Для того, чтобы правильно читать гидравлическую схему нужно знать условные обозначения элементов, разбираться в принципах работы и назначении гидравлической аппаратуры, уметь поэтапно вникать в особенности отдельных участков, и правильно объединять их в единую гидросистему.
Для правильного оформления гидросхемы нужно оформить перечень элементов согласно стандарту.
Ниже показана схема гидравлического привода, позволяющего перемещать шток гидроцилиндра, с возможностью зарядки гидроаккумулятора.
Чтение принципиальных схем — Всё о электрике
Учимся читать электросхемы
Многие люди, только начиная свое знакомство с электрикой, задаются вопросом, как читать электрические схемы, какие существуют правила чтения, какие есть условные обозначения и как работает электрическая схема? Об этом и другом далее.
Как научиться читать электрическую схему
Любая радиоаппаратура включает в себя отдельные радиодетали, которые спаяны между собой при помощи определенного способа. Все эти элементы отражаются на электрической схеме условными графическими значениями. Чтобы научиться читать документ, необходимо понимать условное обозначение всех проводниковых элементов электроцепи. Каждая деталь имеет свое графическое обозначение и включает в себя условную конструкцию с характерными особенностями.
Проще всего работать с таким элементом как электронный конденсатор с резисторами, динамиками и другим электрооборудованием с автоматизацией. Как правило, их легко узнать без всякой таблицы с условными обозначениями. Учиться на них проще. Сложнее осуществлять работу с полупроводниками, а именно транзисторами, симисторами и микросхемами. К примеру, каждый биполярный транзистор имеет в себе три вывода, а именно, базу, коллектор и эмиттер. По этой причине необходимы условные изображения и уточняющая информация в виде латинских букв. Изучение их может занять много дней, как и обучение их опознания.
Обратите внимание! Кроме букв на каждой схеме есть цифры. Они говорят о нумерации и технических характеристиках. Стоит указать, что самостоятельно научиться читать документ невозможно, и поэтому нужны уроки и обучающие пособия.
Основные правила
В ответ на вопрос, как читать электросхемы, стоит уточнить, что это нужно делать слева направо, от начала до самого конца. В этом заключается основное правило. Следующее правило заключается в расчленении единого чертежа на небольшие картинки или простые цепи. Она состоит из источника электротока, приемника тока, прямого привода, обратного провода и одного контакта аппарата. Поэтому, начиная изучать документ, нужно разбить его на части. Далее обязательно нужно принимать во внимание все детали, с замечаниями, экспликациями, пояснениями и спецификациями. Если в чертеже находятся ссылки, то нужно изучить и их.
Обратите внимание! Чертежи, которые отражают момент работу электропитания, электрозащиты, управления и сигнализации, должны быть изучены на количество источников питания, взаимодействие, согласованность совместной работы, оценку последствий вероятных неисправностей, нарушение проводной изоляции, проверку схемы с отсутствием ложных цепей, оценку надежности электрического питания, режим работы оборудования и проверку выполнения мер, которые обеспечивают безопасное проведение работ.
Условные обозначения
Согласно нормативным документам, есть стандартные графические условные обозначения в однолинейных и двухлинейных схемах. Далее представлена таблица с подобными символами под названием электрические схемы для начинающих условные обозначения. Стоит указать, что в чертежах используются также цифры и буквы. Подобная маркировка регулируется с помощью нормативных документов, а именно гостов.
Как составлять схему
Составление электрической схемы должно производиться опытным электриком с учетом существующих гостов, поясняющих и уточняющих работу тех или иных проводников. Бывают согласно госту электрические схемы структурными, функциональными, принципиальными, монтажными, общими и объединенными. Сделать любую из приведенного перечня можно, выстраивая простейшие элементы друг с другом.
Описание работы
Если электросхема построена правильно, то и работать она будет исправно. Работает все так. От источника питания идет заряд, который попадает под клеммник в проводник и электромагнитную катушку реле. Через катушку электроток устремляется к контактам. Как только ток попадает в контакты, начинает работать вся сеть, включается диод. Благодаря электродвижущей силе поддерживается первоначальный электроток, и он достигает наибольших значений.
Обратите внимание! Стоит указать, что без электродвижущей самоиндукции поддержание тока в контуре невозможно, поскольку при большом значении амплитуды, радиоэлементы начинают плохо работать. Благодаря этому импульсу, пробиваются полупроводниковые переходы, и выводится аппарат из функционирования. Сегодня диоды уже встраиваются в реле. Это позволяет работать электросхеме правильно.
В целом, в дополнение к теме, как научиться читать электрические принципиальные схемы, стоит отметить, что читать их необходимо с опорой на обучающий материал, в котором указывается информация о том, что значат те или иные условные обозначения. Только после получения полной информации, можно приступать к работе, если производятся соответствующие действия в электропроводке.
Правила чтения электрических схем и чертежей
Основными техническими документами для электромонтера и электромонтажника являются чертежи и электрические схемы. Чертеж включает размеры, форму, материал и состав электроустановки. По нему не всегда можно понять функциональную связь между элементами. В ней помогает разобраться электрическая схема, которую необходимо иметь при пользовании чертежами электроустановок.
Чтобы читать электрические схемы, необходимо хорошо знать и помнить: наиболее распространенные условные обозначения обмоток, контактов, трансформаторов, двигателей, выпрямителей, ламп и т. п., условные обозначения, применяющиеся в той области с которой преимущественно приходится сталкиваться в силу профессии, схемы наиболее распространенных узлов электроустановок, например двигателей, выпрямителей, освещения лампами накаливания и газоразрядными и т. п, свойства последовательного и параллельного соединений контактов, обмоток, сопротивлений, индуктивностей и емкостей.
Расчленение схем на простые цепи
Любая электроустановка удовлетворяет определенным условиям действия. Поэтому при чтении схем, во-первых, нужно выявить эти условия, во-вторых – определить, отвечают ли полученные условия задачам, которые должны электроустановкой решаться, в-третьих, следует проверить, не получились ли попутно “лишние” условия, и оценить их последствия.
Для решения этих вопросов пользуются несколькими приемами.
Первый из них состоит в том, что схема электроустановки мысленно расчленяется на простые цепи, которые сначала рассматривают отдельно, а затем в сочетаниях.
Простая цепь включает источник тока (батарея, вторичная обмотка трансформатора, заряженный конденсатор и т. п.), приемник тока (двигатель, резистор, лампа, обмотка реле, разряженный конденсатор и т. п.), прямой провод (от источника тока к приемнику), обратный провод (от приемника тока к источнику) и один контакт аппарата (выключателя, реле и т. п.). Понятно, что в цепях, не допускающих размыкания, например в цепях трансформаторов тока, контактов нет.
При чтении схемы нужно сначала мысленно расчленить ее на простые цепи, чтобы проверить возможности каждого элемента, а затем рассмотреть их совместное действие.
Реальность схемных решений
Наладчики хорошо знают, что не всегда могут быть осуществлены на деле схемные решения, хотя они не содержат явных ошибок. Иными словами, проектные электрические схемы не всегда реальны.
Поэтому одна из задач чтения электрических схем состоит в том, чтобы проверить, могут ли быть выполнены заданные условия.
Нереальность схемных решений обычно имеет в основном следующие причины:
не хватает энергии для срабатывания аппарата,
в схему проникает “лишняя” энергия, вызывающая непредвиденное срабатывание пли препятствующая своевременному отпусканию электрического аппарата,
не хватает времени для совершения заданных действий,
аппаратом задана уставка, которая не может быть достигнута,
совместно применены аппараты, резко отличающиеся по свойствам,
не учтены коммутационная способность, уровень изоляции аппаратов и проводки, не погашены коммутационные перенапряжения,
не учтены условия, в которых электроустановка будет эксплуатироваться,
при проектировании электроустановки за основу принимается ее рабочее состояние, но не решается вопрос о том, как ее привести в это состояние и в каком состоянии она окажется, например, в результате кратковременного перерыва питания.
Порядок чтения электрических схем и чертежей
Прежде всего, необходимо ознакомиться с наличными чертежами (или составить оглавление, если его нет) и систематизировать чертежи (если этого не сделано в проекте) по назначению.
Чертежи чередуют в таком порядке, чтобы чтение каждого последующего являлось естественным продолжением чтения предыдущего. Затем уясняют принятую систему обозначений и маркировки.
Если она не отражена па чертежах, то ее выясняют и записывают.
На выбранном чертеже читают все надписи, начиная со штампа, затем примечания, экспликации, пояснения, спецификации и т. д. При чтении экспликации обязательно находят на чертежах аппараты, в ней перечисленные. При чтении спецификации сопоставляют их с экспликациями.
Если на чертеже имеются ссылки на другие чертежи, то нужно найти эти чертежи и разобраться в содержании ссылок. Например, в одну схему входит контакт, принадлежащий аппарату, изображенному на другой схеме. Значит, нужно уяснить, что это за аппарат, для чего служит, в каких условиях работает и т. п.
При чтении чертежей, отражающих электропитание, электрическую защиту, управление, сигнализацию и т. п.:
1) определяют источники электропитания, род тока, величину напряжения и т. п. Если источников несколько или применено несколько напряжений, то уясняют, чем это вызвано,
2) расчленяют схему па простые цени и, рассматривая их сочетание, устанавливают условия действия. Рассматривать всегда начинают с того аппарата, который нас в данном случае интересует. Например, если не работает двигатель, то нужно найти па схеме его цепь и посмотреть, контакты каких аппаратов в нее входят. Затем находят цепи аппаратов, управляющих этими контактами, и т. д.,
3) строят диаграммы взаимодействия, выясняя с их помощью: последовательность работы во времени, согласованность времени действия аппаратов в пределах данного устройства, согласованность времени действия совместно действующих устройств (например, автоматики, защиты, телемеханики, управляемых приводов и т. п.), последствия перерыва электропитания. Для этого поочередно, предполагая отключенными выключатели и автоматы электропитания (предохранители перегоревшие), оценивают возможные последствия, возможность выхода устройства в рабочее положение из любого состояния, в котором оно могло оказаться, например после ревизии,
4) оценивают последствия вероятных неисправностей: незамыкание контактов поочередно по одному, нарушения изоляции относительно земли поочередно для каждого участка,
5) нарушения изоляции между проводами воздушных линий, выходящих за пределы помещений и т. п.,
5) проверяют схему па отсутствие ложных цепей,
6) оценивают надежность электропитания и режим работы оборудования,
7) проверяют выполнение мер, обеспечивающих безопасность при условии организации работ, обусловленных действующими правилами (ПУЭ, СНиП и т. п.).
Как читать электрические схемы? Разбор простой схемы
Как читать схемы? В этой статье мы как будем разбирать простую схему и опишем досконально ее работу.
Разбираем принцип работы простой схемы
Итак, идем дальше. С нагрузкой, работой и мощностью мы вроде как разобрались в прошлой статье. Ну а теперь, дорогие мои криворукие друзья, в этой статье мы будем читать схемы и анализировать их, используя прошлые статьи.
От балды я нарисовал схемку. Ее функция – управление 40 Ваттной лампой с помощью 5 Вольт. Давайте же рассмотрим ее подробнее.
На микроконтроллеры эта схема вряд ли подойдет, так как ножка МК не потащит ток, который жрет реле.
Ищем источники питания
Первый вопрос, которым мы должны себе задать: “Чем питается схема и откуда она берет питание? Сколько источников питания имеет? Как вы здесь видите, схема имеет два разных источника питания с напряжением +5 Вольт и +24 Вольта.
Разбираемся с каждым радиоэлементом в схеме
Вспоминаем предназначение каждого радиоэлемента, который встречается в схеме. Пытаемся понять, для чего разработчик его здесь нарисовал.
Сюда мы загоняем или цепляем либо источник питания, либо другой кусок схемы. В нашем случае, на верхний клеммничек мы загоняем +5 Вольт, а нижний, следовательно, ноль. То же самое и +24 Вольта. На верхний клеммник мы загоняем +24 Вольта, а нижний также ноль.
Заземление на корпус.
В принципе называть этот значок землей вроде как бы можно, но не желательно. В схемах так обозначается потенциал в ноль Вольт. От него отсчитываются и измеряются все напряжения в схеме.
Далее видим ключ S, который находится в разомкнутом положении.
Как он действует на электрический ток? Когда он в разомкнутом положении, то ток через него не протекает. Когда он в замкнутом положении, то электрический ток беспрепятственно начинает через него течь.
Он пропускает электрический ток только в одном направлении, а в другом направлении блокирует прохождение электрического тока. Для чего он нужен в схеме, объясню ниже.
Катушка электромагнитного реле.
Если на нее подать электрический ток, то она создаст магнитное поле. А раз попахивает магнитом, то к катушке устремятся разного рода железки. На железке находятся контакты ключа 1-2, и они замкнутся между собой. Более подробно про принцип работы электромагнитного реле можно почитать в этой статье.
Подаем на нее напряжение – лампочка горит. Все элементарно и просто.
В основном схемы читаются слева-направо, если, конечно, разработчик хоть немного знает правила оформления схем. Функционируют схемы тоже слева-направо. То есть слева мы загоняем какой-либо сигнал, а справа его снимаем.
Прогнозируем направление электрического тока
Пока ключ S у нас выключен, схема находится в нерабочем состоянии:
Но что случится, если мы замкнем ключ S? Вспоминаем главное правило электрического тока: ток течет от бОльшего потенциала к меньшему, или в народе, от плюса к минусу. Следовательно, после замыкания ключа, наша схема будет выглядеть уже вот так:
Через катушку побежит электрический ток, она притянет за собой контакты 1-2, которые в свою очередь замкнутся и вызовут электрический ток в цепи +24 Вольта. В результате загорится лампочка. Если вы в курсе, что такое диод, то наверняка поймете, что через него электрический ток протекать не будет, так как он пропускает только в одном направлении, а сейчас направление тока для него противоположное.
Итак, для чего нужен диод в этой схеме?
Не стоит забывать свойство индуктивности, которое гласит: при размыкании ключа в катушке образуется ЭДС самоиндукции, которое поддерживает первоначальный ток и может достигать очень больших значений. При чем здесь вообще индуктивность? В схеме значка катушки индуктивности нигде не встречается… но есть катушка реле, которая как раз и представляет из себя индуктивность. Что будет, если мы резко откинем ключик S в исходное положение? Магнитное поле катушки сразу же преобразуется в ЭДС самоиндукции, которая устремится поддержать электрический ток в цепи. И чтобы куда-то девать этот возникший электрический ток, у нас как раз в схеме стоит диод ;-). То есть при выключении картина будет такая:
Получается замкнутый контур катушка реле —-> диод, в котором происходит затухание ЭДС самоиндукции и преобразование ее в тепло на диоде.
А теперь давайте предположим, что у нас в схеме нет диода. При размыкании ключа картина была бы такой:
Между контактами ключа проскочила бы маленькая искра (выделил синим кружочком), так как ЭДС самоиндукции всеми силами пытается поддержать ток в контуре. Эта искорка негативно сказывается на контактах ключа, так как на них остается нагар, который со временем их изнашивает. Но еще не это самое страшное. Так как ЭДС самоиндукции бывает очень большой по амплитуде, то это также негативно сказывается на радиоэлементах, которые могут идти ДО катушки реле.
Этот импульс может с легкостью пробить P-N переходы полупроводников и навредить им вплоть до полного отказа функционирования. В настоящее время диоды уже встроены в самом реле, но еще не во всех экземплярах. Так что не забывайте звонить катушку реле на предмет встроенного диода.
Думаю, теперь всем понятно, как должна работать схема. В этой схеме мы рассмотрели, как ведет себя напряжение. Но электрической ток – это ведь не только напряжение. Если вы не забыли, электрический ток характеризуется такими параметрами, как направленность, напряжение и сила тока. Также не забываем про такие понятия, как мощность, выделяемая на нагрузке, и сопротивление нагрузки. Да-да, это все надо учитывать.
Вычисляем силу тока и мощность
При рассмотрении схем, нам не надо с точностью до копейки вычислять силу тока, мощность и тд. Достаточно приблизительно понять, какая примерно сила тока будет в этой цепи, какая мощность будет выделяться на этом радиоэлементе и тд.
Итак, давайте пробежимся по силе тока в каждой ветви схемы уже при включении ключа S.
Первым делом рассмотрим диод. Так как на катод диода в данном случае идет плюс, следовательно, он будет заперт. То есть в данный момент через него сила тока будет какие-то микроамперы. Можно сказать, почти ничего. То есть он никак не влияет на включенную схему. Но как я уже писал выше, он нужен для того, чтобы гасить скачок ЭДС самоиндукции при выключении схемы.
Катушка реле. Уже интереснее. Катушка реле – это соленоид. Что такое соленоид? Это провод, намотанный на цилиндрический каркас. А у нас провод обладает каким-то сопротивлением, следовательно, можно сказать в данном случае катушка реле – это резистор. Следовательно, сила тока в цепи катушки будет зависеть от того, какой толщиной провода она намотана и из чего сделан провод. Для того, чтобы не мерять каждый раз, есть табличка, которую я спер у своего кореша-конкурента со статьи электромагнитное реле:
Так как катушка реле у нас на 5 Вольт, то получается, что ток через катушку будет около 72 миллиампер, а потребляемая мощность составит 360 милливатт. О чем вообще говорят нам эти цифры? Да о том, что источник питания на 5 Вольт должен как минимум выдавать в нагрузку более 360 милливатт. Ну вот и разобрались с катушкой реле, и заодно с источником питания на 5 Вольт.
Далее, контакты реле 1-2. Какая сила тока будет проходить через них? Лампа у нас 40 Ватт. Следовательно: P=IU, I=P/U=40/24=1,67 Ампер. В принципе нормальная сила тока. Если бы получили какую-либо аномальную силу тока, например, более 100 Ампер, то стоило бы насторожиться. Также не забываем и про питание 24 Вольта, чтобы этот источник питания мог не напрягаясь выдать мощность более, чем 40 Ватт.
Резюме
Схемы читаются слева-направо (бывают редкие исключения).
Определяем, где у схемы питание.
Вспоминаем значение каждого радиоэлемента.
Смотрим направление электрического тока в схеме.
Смотрим, что должно произойти в схеме, если на нее подано питание.
Вычисляем приблизительно силу тока в цепях и мощность, выделяемую на радиоэлементах, для того, чтобы удостовериться, что схема реально будет работать и в ней нет аномальных параметров.
При большом желании можно прогнать схему через симулятор, например через современный Every Circuit, и глянуть различные интересующие нас параметры.
{SOURCE}
Подготовка к экзаменуIELTS — Диаграмма
- Дом
- Написание IELTS
- Схема
Иногда IELTS Writing Task 1 требует вам описать процесс. Если у вас есть задача с описанием процесса на экзамене, Вам будет предоставлена диаграмма с серией изображений. На схеме показаны этапы , как что-то сделано или , как что-то работает .
Примеры вопросов
На схемах представлена информация о производстве замороженных пирогов с рыбой.
Обобщите информацию, выбрав и сообщив об основных характеристиках, и проведите сравнения, где это необходимо.
На схеме показан процесс переработки алюминиевых банок.
Обобщите информацию, выбрав и сообщив об основных характеристиках, и при необходимости проведите сравнения.
На схеме показаны возможные будущие способы производства энергии в домашних условиях.
Обобщите информацию, выбрав и сообщив об основных характеристиках, и при необходимости проведите сравнения.
На схеме показано производство электроэнергии с помощью системы, называемой «Преобразование тепловой энергии океана» (OTEC).
Обобщите информацию, выбрав и сообщив об основных характеристиках, и при необходимости проведите сравнения.
На схемах показана конструкция, которая используется для выработки электроэнергии из энергии волн.
Обобщите информацию, выбрав и сообщив об основных характеристиках, и при необходимости проведите сравнения.
На схеме показано производство пара с использованием ядерного реактора с газовым охлаждением.
Обобщите информацию, выбрав и сообщив об основных характеристиках, и при необходимости проведите сравнения.
На схеме показано, как парниковые газы захватывают энергию Солнца.
Обобщите информацию, выбрав и сообщив об основных характеристиках, и при необходимости проведите сравнения.
На схеме показано, как работает система центрального отопления в доме.
Обобщите информацию, выбрав и сообщив об основных характеристиках, и при необходимости проведите сравнения.
На схемах представлена информация об Эйфелевой башне в Париже и общий план ее расширения под землей.
Обобщите информацию, выбрав и сообщив об основных характеристиках, и при необходимости проведите сравнения.
Диаграмма дает информацию о цепи гавайских островов в центре Тихого океана.
Обобщите информацию, выбрав и сообщив об основных характеристиках, и при необходимости проведите сравнения.
Диаграмма показывает типичные этапы производства потребительских товаров, включая процесс, посредством которого информация возвращается на более ранние этапы для обеспечения возможности корректировки.
Обобщите информацию, выбрав и сообщив об основных характеристиках, и при необходимости проведите сравнения.
Разница между диаграммой последовательности и диаграммой активности
Разница между диаграммой последовательности и диаграммой активности
Что такое диаграмма последовательности?
Диаграмма последовательности просто изображает взаимодействие между объектами в последовательном порядке i.е. порядок, в котором происходят эти взаимодействия. Мы также можем использовать термины «диаграммы событий» или «сценарии событий» для обозначения диаграммы последовательности. Диаграммы последовательности описывают, как и в каком порядке объекты в системе функционируют. Эти диаграммы широко используются бизнесменами и разработчиками программного обеспечения для документирования и понимания требований к новым и существующим системам.
Пример: Диаграмма последовательности для музыкального проигрывателя на основе эмоций:
Что такое диаграмма деятельности?
Диаграмма деятельности — это, в основном, блок-схема (Unified Modeling Language), которая используется для описания динамического аспекта системы.блок-схема представляет собой поток действий от одного действия к другому. Действия можно описать как работу системы. На диаграмме действий поток управления перенаправляется от одной операции к другой. Этот поток может быть последовательным, разветвленным или параллельным.
Пример: Диаграмма активности для музыкального проигрывателя на основе эмоций
Сходство между последовательностью и диаграммой активности:
- И диаграмма последовательности, и диаграмма действий являются диаграммами UML.
- Диаграммы последовательности и активности используются для представления потока управления сообщениями.
Различия между диаграммой последовательности и диаграммой активности
| Схема последовательности действий | Диаграмма деятельности |
|---|---|
| Схема последовательности представляет собой UML, который используется для визуализации последовательности вызовов в системе, которая используется для выполнения определенных функций. | Диаграмма действий представляет UML, который используется для моделирования рабочего процесса системы. |
| Диаграмма последовательности показывает поток сообщений от одного объекта к другому. | На диаграмме действий показан поток сообщений от одного действия к другому. |
| Диаграмма последовательности используется для динамического моделирования. | Диаграмма деятельности используется для функционального моделирования. |
| Диаграмма последовательности используется для описания поведения нескольких объектов в одном варианте использования | Диаграммы действий используются для описания общей последовательности действий для нескольких объектов и вариантов использования. |
| Диаграмма последовательности в основном используется для представления временного порядка процесса. | Диаграмма деятельности используется для представления выполнения процесса. |
ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ДИАГРАММЫ ▷ Французский перевод
Схема , показывающая схему
диаграмма, показывающая диаграмму, показывающую
диаграмма, показывающая диаграмму, иллюстрирующую
Entity Relationship Diagram — ER диаграмма в СУБД
Автор: Чайтанья Сингх | Файл находится в папке: DBMS
Модель Entity-Relationship (ER-модель) описывает структуру базы данных с помощью диаграммы, которая известна как Entity Relationship Diagram (ER Diagram) .ER-модель — это проект или план базы данных, которая позже может быть реализована как база данных. Основными компонентами модели E-R являются: набор сущностей и набор отношений.
Что такое диаграмма отношений сущностей (диаграмма ER)?
Диаграмма ER показывает отношения между наборами сущностей. Набор сущностей — это группа похожих сущностей, и эти сущности могут иметь атрибуты. С точки зрения СУБД, объект — это таблица или атрибут таблицы в базе данных, поэтому, показывая взаимосвязь между таблицами и их атрибутами, диаграмма ER показывает полную логическую структуру базы данных.Давайте посмотрим на простую диаграмму ER, чтобы понять эту концепцию.
Простая диаграмма ER:
На следующей диаграмме у нас есть две сущности Student и College и их отношения. Отношения между студентом и колледжем строятся по принципу «много к одному», поскольку в колледже может быть много студентов, однако студент не может учиться в нескольких колледжах одновременно. Сущность ученика имеет такие атрибуты, как Stu_Id, Stu_Name и Stu_Addr, а сущность College имеет такие атрибуты, как Col_ID и Col_Name.
Вот геометрические фигуры и их значение на диаграмме E-R. Мы подробно обсудим эти термины в следующем разделе («Компоненты ER-диаграммы») данного руководства, поэтому не беспокойтесь об этих терминах сейчас, просто просмотрите их один раз.
Прямоугольник : представляет наборы сущностей.
Эллипсы : Атрибуты
Алмазы : Набор отношений
Строки : Они связывают атрибуты с наборами сущностей и наборы сущностей с набором отношений
Двойные эллипсы: Многозначные атрибуты
Пунктирные эллипсы : Производные атрибуты
Двойные прямоугольники : Наборы слабых объектов
Двойные строки : Общее участие объекта в наборе отношений
Компоненты ER-схемы
Как показано на диаграмме выше, ER-диаграмма состоит из трех основных компонентов:
1.Сущность
2. Атрибут
3. Отношение
1. Организация
Сущность — это объект или компонент данных. Сущность представлена в виде прямоугольника на диаграмме ER.
Например: На следующей ER-диаграмме у нас есть две сущности — Студент и Колледж, и эти две сущности имеют отношение «многие к одному», поскольку многие студенты учатся в одном колледже. Мы узнаем больше об отношениях позже, а пока сосредоточимся на сущностях.
Слабая сущность:
Сущность, которая не может быть однозначно идентифицирована своими собственными атрибутами и полагается на связь с другой сущностью, называется слабой сущностью.Слабая сущность представлена двойным прямоугольником. Например, банковский счет нельзя однозначно идентифицировать, не зная банка, которому он принадлежит, поэтому банковский счет является слабым звеном.
2. Атрибут
Атрибут описывает свойство объекта. На диаграмме ER атрибут представлен как овал. Есть четыре типа атрибутов:
1. Ключевой атрибут
2. Составной атрибут
3. Многозначный атрибут
4. Производный атрибут
1.Ключевой атрибут:
Ключевой атрибут может однозначно идентифицировать объект из набора объектов. Например, номер списка учеников может однозначно идентифицировать ученика из группы учеников. Ключевой атрибут представлен овалом, как и другие атрибуты, однако текст ключевого атрибута подчеркнут .
2. Составной атрибут:
Атрибут, который представляет собой комбинацию других атрибутов, известен как составной атрибут. Например, в сущности «студент» адрес учащегося является составным атрибутом, поскольку адрес состоит из других атрибутов, таких как пин-код, штат, страна.
3. Многозначный атрибут:
Атрибут, который может содержать несколько значений, известен как многозначный атрибут. Он представлен двойными овалами на диаграмме ER. Например — у человека может быть несколько телефонных номеров, поэтому атрибут номера телефона является многозначным.