项目一 印制电路设计

任务1 电路识读

【任务要求】

1.从本教材、以往教材、相关书籍、网上自己查找和复习电子元器件、基本单元电路及学习电路识读等基本知识。

2.独立完成电路识读任务。

1.1.1 电路识读的基本知识

电路识读，即电子电路图的识读。电子电路图的识读是一门技术，内容较多，知识层次跨度较大，因此，电子电路的识读是一个循序渐进的过程。

电子电路图是一种反映电子产品中各元器件的电气连接情况的图纸。电子电路图是电子产品的“语言”，它是用特定的方式和图形文字符号描述的，可以帮助人们去尽快地熟悉设备的构造、工作原理，了解各种元器件、仪表的连接以及安装。通过对电路图的分析和研究，我们可以了解电子产品的电路结构和工作原理。因此，怎样看懂电路图是学习电子技术的一项重要内容，是进行电子制作或修理的前提，也是电子技术爱好者必须掌握的基础。

电子电路的识读，也称为读图，是一件很重要的工作。若要对一台电子产品进行电路分析、维护，甚至加以改进等，首先应该读懂它的电路原理图。同样要将一个设计电路变成产品，首先也应该读懂它的电路原理图。

读图的过程是综合运用已经学过的知识，分析问题和解决问题的过程，因此在学习识图方法之前，首先必须熟悉、掌握电子技术的基本内容。但是，即使初步掌握了电子技术的基础知识，一开始接触具体设备的电路图时，仍然会感到错综复杂，不知从何下手。实际上，识读电子电路图还是有一定规律可循的。

1.电子电路图的构成

电子电路图的表现形式具有多样性，这往往会使电子爱好者在学习、理解复杂电子电路工作原理时感到困难，更谈不上去设计各种电子电路，因此首先要了解电子电路图的一般构成及特点。

电子电路图一般由电原理图、方框图和装配（安装）图构成，具体构成如图1.1.1所示。

电路原理图（也称为电原理图或简称电路图）是用来表示电子产品工作的原理图，如图1.1.2所示。在这种图上用符号代表各种电子元件。它给出了产品的电路结构、各单元电路的具体形式和单元电路之间的连接方式；给出了每个元器件的具体参数（如型号、标称值和其他一些重要参数），为检测和更换元器件提供依据；给出了许多工作点的电压、电流参数等，为快速查找和检修电路故障提供方便。除此以外，还提供了一些与识图有关的提示、信息。有了这种电路图，就可以研究电路的来龙去脉，也就是电流怎样在机器的元件和导线里流动，从而分析机器的工作原理。

2.识读电路原理图要领

对初学者来说，对电路原理图的读识可以从以下几个方面入手。

（1）掌握常用电子元器件的基本知识

要学习并熟练掌握电子产品中常用的电子元器件的基本知识，如电阻器、电容器、电感器、二极管、三极管、晶闸管、场效应管、变压器、开关、继电器、接插件等，并充分了解它们的种类、性能、特征、特性以及在电路中的符号和在电路中的作用和功能等，根据这些元器件在电路中的作用，懂得哪些参数会对电路性能及功能产生影响，产生什么样的影响。

掌握这些电子元器件的基本知识，是读懂电路图的必备条件，这些知识将在项目三中进行详细的介绍。

（2）掌握基本单元电子电路知识

为了便于快捷读懂所制作产品的电路图，还要掌握一些由常用元器件组成的单元电子电路的知识，如整流电路、滤波电路、稳压电路、放大电路、振荡电路等。因为各种复杂的电子产品电路都是由这些单元电路组合及扩展而成的，掌握这些单元电路的知识，不仅可以深化对电子元器件的认识，而且通过这样的基本训练，能为进一步看懂、读通较复杂的电路打下了良好的基础。

（3）理解电路图中有关基本概念

理解电路图中的有关基本概念，如图形符号、文字符号、连接与绝缘等。

① 图形符号。图形符号是构成电路图的主体。在电路图中，各种图形符号代表了组成电路的各个元器件。例如，“”表示电阻器，“”表示电容器，“”表示电感器等。各个元器件图形符号之间用连线连接起来，就可以反映出电路的结构。

② 文字符号。文字符号是构成电路图的重要组成部分。为了进一步强调图形符号的性质，同时也为了分析、理解和阐述电路图的方便，在各个元器件的图形符号旁，标注有该元器件的文字符号。例如，文字符号“R”表示电阻器，“C”表示电容器，“L”表示电感器，“VT”表示晶体管等。在一张电路图中，相同的元器件往往会有许多个，这也需要用文字符号将它们加以区别，一般是在该元器件文字符号的后面加上序号。

③ 注释性字符。注释性字符用来说明元器件的数值大小或者具体型号，通常标注在图形和文字符号旁，它也是构成电路图的重要组成部分。例如，在图1.1.2中，通过注释性字符即可以知道：电阻器R1的阻值为lkΩ，注释性字符还用于电路图中其他需要说明的场合。由此可见，注释性字符是分析电路工作原理，特别是定量地分析、研究电路工作状态所不可缺少的。

④ 连接与绝缘。电路中多条导线的连接，是在交叉处打着“.”（圆点），凡是几条线交叉在一起，中间用“.”圆点画上后就表示这几条线的金属部分要连接在一起。具体地说，就是要把几个元件的引出线用导线焊在一起。如果两条连线相互交叉，中间交叉处没有打“.”圆点，就表示两条连线不连接，应互相绝缘。不连接用“+”表示。通常三条线段交叉连接时，习惯上也不打着“.”（圆点）。

（4）对电子产品应有基本了解

要看懂、读通制作产品的电路图，还需要对该电子产品有一个大致的了解。例如，电子产品的主要功能，它可能由哪些电路单元组成，这有利于读懂、读通它的电路图，避免走弯路。

（5）识读原则

识读电路原理图时，首先要弄清信号传输流程，找出信号通道。其次，抓住以晶体管元件或集成块为主的单元功能电路。在识读时可掌握“分离头尾、找出电源、割整为块、各个突破”的原则。

① 分离头尾 是指分离出输入、输出电路。例如，收录机放音通道的头是录放磁头，一般画在电路原理图的左侧中间或下方；它的尾是放大器及扬声器电路，一般位于图的右侧。信号传输方向多为从左至右。

② 找出电源 是指寻找出交—直流变换电路，如电子产品的整流电路或稳压电路。它一般画在图纸的右侧下方。从电源电路输出端沿电源供给线路查看，便可搞清楚产品（整机）有几条电源电压供给线路，供给哪些单元电路。各单元电路只有在得到正常的直流供电情况下，才能完成其功能，直流供电电路是否正常工作，是判断整机电路故障的重要依据和线索。因此，熟悉直流供电关系，是处理电子产品制作过程中遇到问题后进行检查的重要依据。

③ 割整为块 是指将产品（整机）电路解体分块。对于复杂的电路，应首先将整个电路进行分解，按照功能不同和信号处理顺序划分为多个单元电路，以方框图的形式去分析电路工作原理，熟悉整个电路的基本结构，明确原理图中各单元电路的功能及主要元器件的作用，如收录机的放音通道可以分解成输入、前置、功率放大等各单元电路。

④ 各个突破 是指对解体的单元电路进行仔细分析，搞清楚直流、交流信号传输过程及电路中各元器件的作用。

（6）先找熟悉的元器件或电路

可先在图中寻找自己熟悉的元器件和单元电路，看它们在电路中起什么作用，然后与它们周围的电路联系，分析这些外部电路怎样与这些元器件和单元电路互相配合工作，逐步扩展，直到对全图能理解为止。

（7）化特殊为一般

不同的电路具有不同的结构与原理。但万变不离其宗，只要与掌握的最基本电路相对比，就能发现它们的基本形式差别并不大。所以，只要在掌握基本（熟悉的）电路的基础上，重点研究特殊（不熟悉）电路，就能正确地快速读懂、读通整个电路图。

（8）多读图、多请教

要多看、多读、多分析、多理解各种电路图，可以由简单电路到复杂电路，遇到一些难以搞清的问题，除自己反复独立思考外，也可以向内行、专家请教，还可以多阅读这方面的教材与报刊、杂志，从中吸取营养。只要坚持不懈地努力，快速读懂、读通电路图并非难事。

1.1.2 电路识读实例

如图1.1.2所示，为电子调光灯电路原理图。

1.熟悉电路图中的图形文字符号

（1）熟悉图形符号

在图1.1.2中，有8种电路图形符号。通过查阅相关教材、资料或手册可知：“”表示电阻器，“”表示电容器，“”表示电感器，“”表示电位器，“”表示双向二极管，“”表示双向晶闸管，“”表示指示灯，“”表示开关。

（2）熟悉文字符号

在图1.1.2中，文字符号“R”表示电阻器，“RP”表示电位器，“C”表示电容器，“L”表示电感器，“VD”表示二极管，“VT”表示晶体管，“EL”表示指示灯，“K”表示开关等。为了区别多个相同的元器件，在元器件文字符号的后面加上序号，如“C1”、“C2”，“R1”、“R2”。

（3）熟悉注释性字符

注释性字符用来说明元器件的数值大小或者具体型号，通常标注在图形和文字符号旁。在图1.1.2中，通过注释性字符，标明电阻器R1的阻值为1k?、电阻器R2的阻值为100?、电容器C1的容量为0.1μF、电容器C2的容量为0.1μF、电容器C3的容量为22μF、双向二极管的型号为DB3、双向晶闸管的型号为MAC97A6等。

2.掌握常用电子元器件的基本知识

识读电路除了熟悉电路图中的图形文字符号之外，还要掌握电路图中所有电子元器件的基本知识。例如，在图1.1.2中，电阻器R1起分压的作用；电容器C1利用其通高频阻低频的特性实现高频旁路作用，电容器C2是利用电容器充放电的特性与电阻器组成RC相移电路，C3利用其通高频阻低频的特性实现滤除高压窄脉冲干扰，防止击穿晶闸管VT。而电感器L利用其（XL=2π?L）通低频阻高频的特性实现低通滤波器的作用。

双向二极管是双向触发二极管的简称。它是三层、对称性质的二端半导体器件，等效于基极开路，发射极与集电极对称的NPN晶体管，其正反伏安特性完全对称。其电路符号、结构及等效电路如图1.1.3所示，特性曲线如图1.1.4所示。当器件两端的电压U小于正向转折电压UT时，呈高阻状态，当U >UT时进入负阻区。同样当U超过反向转折电压UT时，管子也能进入负阻区。

3.掌握基本单元电子电路知识读懂电路

为了便于快捷读懂电路图，还要掌握常用单元电路的知识。如图1.1.5（a）所示，由C1、L组成了一个低通滤波器，由电容器C1作为高频旁路通道。如图1.1.5（b）所示，由RP1、RP2、R1和C2组成移相电路，当调节电位器RP2（RP1为电路微调），就改变电路的阻值（R=RP1//RP2+R1），也就改变电容器C2的充电电压UC，如图1.1.6所示，UC滞后电源电压角度为α=-arctan1/ωCR。当UC电压达到双向二极管的阈值电压UT+或UT-时，双向二极管VD导通，同时触发双向晶闸管VT导通，这时有电流通过VT使EL灯发光，如图1.1.5（c）所示。也即是通过调节RP2，就调节了双向晶闸管VT导通角，从而调节照明灯EL的电流实现调光。图1.1.5（d）为窄脉冲旁路通道。

4.整理前面的内容读通电路

前面的工作主要是割整为块、化整为零、各个突破，目的是为了认识每一个元器件和单元电路。而要理解整个电路的工作原理，则需要在理解电路元器件、单元电路、电路符号等的基础上，化零为整，有序的组合起来，读通整个电路。

电子调光灯电路工作原理：当电源开关K闭合时，电流经RP1、RP2、R1给C2充电，当UC电压达到双向二极管VD的阈值电压UT+或UT-时，双向二极管VD导通，同时触发双向晶闸管VT导通，这时有电流通过VT、电感L使EL灯发光。

当调节电位器RP2（与开关K联动），就改变电路的阻值，改变电容器C2的充电电压UC，通过双向二极管VD控制晶闸管VT导通角，从而调节照明灯EL的电流实现调光。

C3和R2为窄脉冲旁路通道，防止干扰窄脉冲影响移相电路，使调光电路稳定。

L和C1构成高频滤波器，用来防止通过白炽灯电流的高次谐波对附近收音机或电视机等设备的干扰。由于L的线径粗且匝数少，C1容量很小，因此它们的阻抗不会影响灯泡的亮度。