Как читать схемы радиоэлектронных устройств, обозначения радиодеталей

Типы электронных схем

В радиоэлектронике различают несколько видов схем: принципиальные, монтажные, блок-схемы, карты напряжений и сопротивлений.
Принципиальные схемы

Такая электросхема дает полное представление обо всех функциональных узлах цепи, типах связей между ними, принципе работы электрооборудования. Принципиальные схемы обычно используются в распределительных сетях. Их разделяют на два типа:

• Однолинейный. На таком чертеже изображают только силовые цепи.
• Полный. Если электроустановка несложная, то все ее элементы могут быть отображены на одном листе. Для описания аппаратуры, имеющей в составе насколько цепей (силовых, измерительных, управления) изготавливают чертежи для каждого узла и располагают их на разных листах.

Блок-схемы

Блоком в радиоэлектронике называют независимую часть электронного устройства. Блок – понятие общее, в его состав может входить как небольшое, так и значительное количество деталей. Блок-схема (или структурная схема) дает только общее понятие об устройстве электронного прибора. На ней не отображаются: точный состав блоков, количество диапазонов их функционирования, схемы, по которым они собраны. На блок-схеме блоки обозначаются квадратами или кружками, а связи между ними – одной или двумя линиями.

Направления прохождения сигнала обозначаются стрелками. Названия блоков в полном или сокращенном виде могут наноситься непосредственно на схему. Второй вариант – нумерация блоков и расшифровка этих номеров в таблице, размещенной на полях чертежа. На графических изображениях блоков могут отображаться основные детали или наноситься графики их работы.

Монтажные

Монтажные схемы удобны для самостоятельного составления электроцепи. На них указывают места расположения каждого элемента цепи, способы связи, прокладку соединительных проводов. Обозначение радиоэлементов на таких схемах обычно приближается к их натуральному виду.

Карта напряжений и сопротивлений

Картой (диаграммой) напряжений называют чертеж, на котором рядом с отдельными деталями и их выводами указывают величины напряжений, характерных для нормальной работы прибора. Напряжения ставят в разрывах стрелок, показывающих, в каких местах необходимо производить измерения. На карте сопротивлений указывают значения сопротивления, характерные для исправного прибора и цепей.

Карты напряжений и сопротивлений

Карта сопротивлений — чертёж, на котором находятся значения сопротивлений цепей и их элементов при исправной работе электрооборудования, а также между различными определёнными точками схемы без источников питания и выкрученных лампах. При составлении карты измеряется удельное сопротивление при отключенном питании и разряженных конденсаторах с помощью омметра, специального прибора для измерения сопротивления элементов электрической цепи. В дальнейшем при помощи этих карт-схем определяются исправность элементов электроцепи и их степень износа.

Карта сопротивления

Основа карты напряжения − однолинейная принципиальная схема напряжения. Поверх неё берутся все связующие линии в виде проводов и указываются показатели напряжения, физические характеристики и места замера напряжения. Потом по данной карте и электрической схеме будет проверяться напряжение на электродах ламп, транзисторах и в других различных узлах или целых участках электроцепи.

Карта напряжения

С чего начать чтение схем?

Для того, чтобы научиться читать схемы, первым делом, мы должны изучить как выглядит тот или иной радиоэлемент в схеме. В принципе ничего сложного в этом нет. Вся соль в том, что если в русской азбуке 33 буквы, то для того, чтобы выучить обозначения радиоэлементов, придется неплохо постараться.

До сих пор весь мир не может договориться, как обозначать тот или иной радиоэлемент либо устройство. Поэтому, имейте это ввиду, когда будете собирать буржуйские схемы. В нашей статье мы будем рассматривать наш российский ГОСТ-вариант обозначения радиоэлементов

Резисторы

К резисторам относятся радиодетали, обладающие строго определенным сопротивление протекающему через них электрическому току. Данная функция предназначена для понижения тока в цепи. Например, чтобы лампа светила менее ярко, питание на нее подается через резистор. Чем выше сопротивление резистора, тем меньше будет свечение лампы. У постоянных резисторов сопротивление остается неизменным, а переменные резисторы могут изменять свое сопротивление от нулевого значения до максимально возможной величины.

Каждый постоянный резистор обладает двумя основными параметрами – мощностью и сопротивлением. Значение мощности указывается на схеме не буквенными или цифровыми символами, а с помощью специальных линий. Сама мощность определяется по формуле: P = U x I, то есть равна произведению напряжения и силы тока. Данный параметр имеет важное значение, поскольку тот или иной резистор может выдержать лишь определенное значение мощности. Если это значение будет превышено, элемент просто сгорит, так как во время прохождения тока по сопротивлению происходит выделение тепла. Поэтому на рисунке каждые линии, нанесенные на резистор, соответствуют определенной мощности.

Существуют и другие способы обозначения резисторов на схемах:

1. На принципиальных схемах обозначается порядковый номер в соответствии с расположением (R1) и значение сопротивления, равное 12К. Буква «К» является кратной приставкой и обозначает 1000. То есть, 12К соответствует 12000 Ом или 12 килоом. Если в маркировке присутствует буква «М», это указывает на 12000000 Ом или 12 мегаом.
2. В маркировке с помощью букв и цифр, буквенные символы Е, К и М соответствуют определенным кратным приставкам. Так буква Е = 1, К = 1000, М = 1000000. Расшифровка обозначений будет выглядеть следующим образом: 15Е – 15 Ом; К15 – 0,15 Ом – 150 Ом; 1К5 – 1,5 кОм; 15К – 15 кОм; М15 – 0,15М – 150 кОм; 1М2 – 1,5 мОм; 15М – 15мОм.
3. В данном случае используются только цифровые обозначения. Каждое включает в себя три цифры. Первые две из них соответствуют значению, а третья – множителю. Таким образом, к множителям относятся: 0, 1, 2, 3 и 4. Они означают количество нулей, добавляемых к основному значению. Например, 150 – 15 Ом; 151 – 150 Ом; 152 – 1500 Ом; 153 – 15000 Ом; 154 – 120000 Ом.

Как соединяются радиоэлементы в схеме

Итак, вроде бы определились с задачей этой схемы. Прямые линии — это провода, либо печатные проводники, по которым будет бежать электрический ток. Их задача — соединять радиоэлементы.

Точка, где соединяются три и более проводников, называется узлом. Можно сказать, в этом месте проводки спаиваются:

Если пристально вглядеться в схему, то можно заметить пересечение двух проводников

Такое пересечение будет часто мелькать в схемах. Запомните раз и навсегда: в этом месте провода не соединяются и они должны быть изолированы друг от друга. В современных схемах чаще всего можно увидеть вот такой вариант, который уже визуально показывает, что соединения между ними отсутствует:

Здесь как бы один проводок сверху огибает другой, и они никак не контактируют между собой.

Если бы между ними было соединение, то мы бы увидели вот такую картину:

Соединение конденсаторов

Сразу можно выделить три типа (всего существует именно столько) соединений элементов:

1. Последовательное – суммарная емкость всей цепочки вычислить достаточно просто. Она будет в этом случае равна произведению всех емкостей элементов, разделенному на их сумму.
2. Параллельное – в этом случае вычислить суммарную емкость еще проще. Необходимо сложить емкости всех входящих в цепочку конденсаторов.
3. Смешанное – в данном случае схема разбивается на несколько частей. Можно сказать, что упрощается – одна часть содержит только параллельно соединенные элементы, вторая – только последовательно.

И это только общие сведения о конденсаторах, на самом деле очень много о них можно рассказывать, приводить в пример занимательные эксперименты.

Чтение электрической схемы

Сама схема, на которой нарисованы условные графические обозначения (УГО), называется принципиальной. Она не только показывает, каким образом соединяются те или иные элементы схемы, но и объясняет, как работает все устройство, показывая принцип его действия. Чтобы добиться такого результата, важно правильно показать отдельные группы элементов и соединение между ними.

Помимо принципиальной, существуют и монтажные. Они предназначены для точного отображения каждого элемента относительно друг друга. Арсенал радиоэлементов огромен. Постоянно добавляются новые. Тем не менее УГО на всех схемах почти одинаково, а вот буквенный код существенно отличается. Существует 2 вида стандарта:

• государственный, в этот стандарт может входить несколько государств;
• международный, пользуются почти во всем мире.

Но какой бы стандарт ни применялся, он должен четко показать обозначение радиодеталей на схеме и их название. В зависимости от функционала радиодетали УГО могут быть простыми или сложными. Например, можно выделить несколько условных групп:

• источники питания;
• индикаторы, датчики;
• переключатели;
• полупроводниковые элементы.

Этот перечень неполный и служит лишь для наглядности. Чтобы легче было разобраться в условных обозначениях радиодеталей на схеме, необходимо знать принцип действия этих элементов.

Условия обозначения радиодеталей

Правильная электросхема способна не только подсказать, как соединить её элементы, но и объяснить принцип работы разбирающемуся человеку. Графические обозначения в схемотехнике приняты общемировыми стандартами, поэтому они почти везде одинаковы. Но буквенный код элемента может сильно отличаться от государственного. Поэтому для любой электросхемы важно следующее:

• определённый тип;
• характерная аудитория;
• путь создания (вручную или на печатном станке);
• условия эксплуатации электрооборудования;
• доступность ремонта установки.

Запутанная электросхема
В этой статье не рассказывается о том, как правильно определить радиодетали по одному внешнему виду. Речь пойдёт о схемотехнике и условных обозначениях резисторов, транзисторов и проч.

Отечественная маркировка микросхем

Типичная маркировка отечественных микросхем выглядит следующим образом: КР580ВГ80А.

Первая буква обозначает специфику микросхемы:

К – ориентация на массовый рынок; Э – экспортное исполнение.

Если первая буква отсутствует, микросхема является узкоспециализированной и сконфигурирована под особые задачи.

Вторая буква в маркировке микросхемы указывает на тип корпуса:

А – пластмассовый (компактный); Б – отсутствует (бескорпусная микросхема); Е – DIP (металл); М – металлокерамика; Н – металлокерамика (компактный); P – DIP (пластик).

Следующая за типом корпуса цифра характеризует принадлежность микросхемы к той или иной конструктивно-технической группе.

1, 4, 8 – гибридные чипы; 1, 5, 6, 7 – полупроводниковые чипы; 3 – плёночное исполнение.

Следующие две цифры обозначают номер серии.

Следующие за серией буквы указывают на функциональное назначение микросхемы.

A – формирователи; Б – модули задержки; БМ – пассивный электронный компонент; БР – активный электронный компонент; В – вычислительный модуль; Г – генератор импульсов; ЕП – источник питания; И – цифровые электронные компоненты; K – коммутационные модули; H – связки компонентов; П – различного рода преобразователи; P – запоминающие модули; У – усилители; Ф – фильтры; X – многофункциональные микросхемы.

За порядковым номером серии следует номер разработки (двухзначный или однозначный).

Последний символ в маркировке микросхем указывает на какие-либо особенности в её электрических характеристиках.

Зарубежная маркировка микросхем (по системе Pro Electron)

В Европе и на Западе существует несколько устоявшихся схем маркировки электронных компонентов, каждая из которых имеет незначительные отличия в своей области применения. Но базовые принципы остаются общими для всех, и все они перечислены в классификации, принятой международной ассоциацией Pro Electron.

По классификации Pro Electron маркировка микросхем состоит из трёх буквенных символов, за которыми следует числовое значение.

Первая буква указывает на способ преобразования сигнала в схеме:

T – аналоговое преобразование; S – цифровое преобразование; U – преобразование смешанного типа.

Вторая буква после типа преобразования сигнала не имеет какого-то фиксированного значения (оно выбирается компанией-изготовителем). Исключением является буква «H», всегда обозначающая гибридный принцип работы микросхемы.

В случае с цифровыми электронными компонентами первые две буквы обозначают особенности устройства:

FY – линейка ЭСЛ; GA – слаботочные TTL чипы; GF – стандартные TTL; GJ – производительные TTL; H – комплементарные микросхемы.

Третий символ в маркировке микросхемы указывает на диапазон её рабочих температур:

А) не номинирован; В) от 0 до +70 °С; С) от -55 до +125 °С; D) от -25 до +70 °С; Е) от -25 до +85 °С; F) от -40 до +85 °С; G) от -55 до + 85 °С.

После буквы, обозначающей температурный диапазон, следует четырёхзначное число — это серийный номер чипа.

Вслед за серийным номером в маркировке микросхемы указывается тип корпуса. Данное обозначение может быть двухбуквенным или однобуквенным.

Значение первой буквы при двухбуквенной маркировке:

С – корпус цилиндрической формы; D – DIP корпус (контакты расположены в два ряда по краям микросхемы); Е – DIP корпус с рассеивателем тепла; F – четырёхугольный плоский (двухстороннее размещение контактов); G – четырёхугольный плоский (четырёхстороннее размещение контактов); К – корпус TO-3; М – многорядный корпус; Q – симметричное расположение контактов по четырём краям; R – корпус с четырёхрядным расположением контактов и внешним теплорассеивателем; S – контакты размещены в один ряд; Т – корпус с трёхрядным размещением контактов.

Советуем к прочтению: Травление плат

Значение второй буквы при двухбуквенной маркировке:

G – стеклокерамика; М – металл; Р – пластик; Х – другие материалы.

Если после серийного номера в маркировке микросхемы следует одна буква, её нужно толковать следующим образом:

С – корпус цилиндрической формы; D – корпус из керамики; F – плоский корпус; Р – DIP корпус из пластика; Q – четырёхрядное размещение контактов; Т – миниатюрный корпус из пластика; U – бескорпусная интегральная микросхема.

Следующие после типа корпуса две цифры — это серийный номер электронного компонента. Последняя цифра в маркировке микросхемы — диапазон её рабочих температур. Её следует трактовать следующим образом:

0) не номинирован; 1) от 0 до +70 °С; 2) от -55 до +125 °С; 3) от -10 до +85 °С; 4) от +15 до +55 °С; 5) от -25 до +70 °С; 6) от -40 до + 85 °С.

Надеемся, данная информация поможет вам разобраться в многообразии маркировок, и вы без проблем сможете выбрать и купить микросхемы с нужными характеристиками.

Буквенные сокращения по радиоэлектронике

Прочие элементы

Все радиодетали соединяются между собой проводниками. На схеме они изображаются прямыми линиями и чертятся строго по горизонтали и вертикали. Если проводники при пересечении друг с другом имеют электрическую связь, то в этом месте ставится точка. В советских схемах и американских, чтобы показать, что проводники не соединяются, в месте пересечения ставится полуокружность.

Для обозначения переменных конденсаторов используют стрелку, она по диагонали перечеркивает конденсатор. В подстроечных вместо стрелки используется т-образный знак. Вариконд — конденсатор, меняющий емкость от приложенного напряжения, рисуется, как и переменный, но стрелку заменяет короткая прямая, возле которой стоит буква u. Емкость показывается цифрой и рядом ставится мкФ (микроФарада). Если емкость меньше — буквенный код опускается.

Еще один элемент, без которого не обходится ни одна электрическая схема — это резистор. Обозначается на схеме в виде прямоугольника. Чтобы показать, что резистор переменный, сверху рисуют стрелку. Она может быть соединена либо с одним из выводов, либо являться отдельным выводом. Для подстроечных используют знак в виде буквы т. Как правило, рядом с резистором указывается его сопротивление.

Для обозначения мощности постоянных резисторов могут использоваться знаки в виде черточек. Мощность в 0,05 Вт обозначается тремя косыми, 0,125 Вт — двумя косыми, 0,25 Вт — одной косой, 0,5 Вт — одна продольная. Большая мощность показывается римскими цифрами. Из-за многообразия невозможно провести описание всех обозначений электронных компонентов на схеме. Чтобы определить тот или иной радиоэлемент, пользуются справочниками.

Постоянные конденсаторы

В принципиальных электрических схемах широко используются графические обозначения конденсаторов с постоянной емкостью. Они изображаются в виде двух параллельных отрезков и выводов из середины каждого из них. Возле значка проставляется буква С, после нее – порядковый номер элемента и с небольшим интервалом – числовое обозначение номинальной емкости.

При использовании в схеме конденсатора с ориентировочной емкостью, вместо его порядкового номера наносится звездочка. Значение номинального напряжения указывается лишь для цепей с высоким напряжением. Это касается всех конденсаторов, кроме электролитических. Цифровой символ напряжения проставляется после обозначения емкости.

Соединение многих электролитических конденсаторов требует соблюдения полярности. На схемах для обозначения положительной обкладки используется значок «+» либо узкий прямоугольник. При отсутствии полярности узкими прямоугольниками помечаются обе обкладки.

Особенности чтения схем

В принципиальных схемах проводники (или дорожки) обозначаются линиями.

Так обозначаются проводники, которые пересекаются, но они не имеют общего соединения и электрически друг с другом не связаны.

А вот так они выглядят, если между ними есть соединение. Черная точка — это узел в схеме. Узел — это соединение нескольких проводников или деталей вместе. Они электрически друг с другом связаны.

Общая точка

Часто у начинающих радиолюбителей возникает вопрос — что это за символ на схеме?

Это общая точка (GND, земля). Раньше ее называли общим проводом. Так обозначается единый провод питания. Обычно это минус питания. Раньше на схемах могли сделать общим проводом и плюс питания. В данном случае схема без общей точки выглядела бы вот так:

Общая точка с однополярным питанием визуально лучше и компактнее выглядит, чем если просто сделать единую линию между ними.

Еще общей точкой ее называют потому, что относительно нее можно измерять любые остальные точки на схемах. Например, ставите щуп мультиметра на общую точку, а вторым щупом можете проверить любую часть цепи на схеме.

Почему она может называться землей (GND)? Раньше в качестве общего провода могло использоваться шасси корпуса прибора. Из-за этого возникла путаница между заземлением и землей. Оно интерпретируется в контексте схемы. Та схема, что была разобрана выше — общая точка (земля) это просто минус питания. Другое дело это двуполярные источники тока и заземление.

Двуполярное питание и общая точка

В двуполярном питании общая точка — это средний контакт между плюсом и минусом.

Заземление

Примером заземления может послужить фильтр в компьютерных блоках питания.

С конденсаторного фильтра помехи идут на корпус блока питания. Это и есть заземление. А с блока питания они должны уходить в розетку, если у вас есть заземление, иначе сам корпус блока питания может быть под напряжением. Токи там не большие, они не опасны для жизни. Это делается с целью уменьшения импульсных помех в блоке питания и безопасности.

Иногда в блоках питания вместо корпуса помехи с конденсатора идут на общую точку. Это все зависит от конструкции и схемотехники. В этом случае помех будет больше, чем с заземлением.

А вообще, на схемах есть разные заземления. Например, в цифровой технике разделяют аналоговую землю и цифровую. чтобы не нарушать режимы работы схемы. Импульсные помехи могут повлиять на аналоговую часть схемы.

Транзисторы

Если диоды и стабилитроны можно иногда даже не встретить в конструкциях, то транзисторы вы найдете в любой (кроме детекторного приемника). У транзисторов три электрода:

1. База (сокращенно буквой «Б» обозначается).
2. Коллектор (К).
3. Эмиттер (Э).

Транзисторы могут работать в нескольких режимах, но чаще всего их используют в усилительном и ключевом (как выключатель). Можно провести сравнение с рупором – в базу крикнули, из коллектора вылетел усиленный голос. А за эмиттер держитесь рукой – это корпус. Основная характеристика транзисторов – коэффициент усиления (отношение тока коллектора и базы). Именно данный параметр наряду с множеством иных является основным для этой радиодетали. Обозначения на схеме у транзистора – вертикальная черта и две линии, подходящие к ней под углом. Можно выделить несколько наиболее распространенных видов транзисторов:

1. Полярные.
2. Биполярные.
3. Полевые.

Существуют также транзисторные сборки, состоящие из нескольких усилительных элементов. Вот такие самые распространенные существуют радиодетали. Обозначения на схеме были рассмотрены в статье.

Как научиться читать принципиальные схемы

На самом деле есть только несколько способов. Это теория и практика. Если вы выучите обозначение радиодеталей, это еще не значит, что вы выучили схемотехнику. Это все равно, что выучить азбуку, но без грамматики и практики вы не выучите язык.

Теория — это схемотехника, книги, описание принципа работы схемы. Практика — это сборка устройств, ремонт и пайка.

Например простая схема усилителя на одном транзисторе.

Вход X1 плюс (левый или правый канал), X2 минус. Звуковой сигнал поступает на электролитический конденсатор C1. Он защищает транзистор VT1 от замыкания, поскольку транзистор VT1 постоянно открыт при помощи делителя напряжения на R1 и R2. Делитель напряжения устанавливает рабочую точку на базе транзистора VT1, и транзистор не искажает входной сигнал. Резистор R3 и конденсатор C2, которые подключены к эмиттеру транзистора VT1, выполняют функцию термостабилизации рабочей точки при повышении температуры транзистора. Электролитический конденсатор C3 накапливает и фильтрует питающее напряжение. Динамическая головка BF1 служит выходом звукового сигнала.

Можно ли это понять, только выучив обозначения радиодеталей без схемотехники и теории? Навряд-ли.

Еще сложнее дело обстоит с цифровой техникой.

Что это за микроконтроллер, какие он функции выполняет, какая прошивка и какие фьюзы в нем установлены? А вторая микросхема, какой это усилитель? Без даташитов и описания к схеме не получится понять ее работу.

Изучайте схемотехнику, теорию и практику. Просто выучив название деталей не получится разобраться в схемотехнике. Обозначение радиодеталей выучиться само по себе по мере практики и накопления знаний. Еще все зависит от выбранной отрасли. У связистов одна схемотехника, у ремонтников мобильной техники другая. А те, кто занимается звуком, не очень поймут электриков. Как и наоборот. Чтобы понять другую отрасль, ее схемотехнику и принципы работы нужно в нее погрузиться.

Принципиальные схемы это своего рода язык, у которого есть разные диалекты.

Поэтому, не следует строить иллюзии. Изучайте схемотехнику и собирайте схемы.

Советуем к прочтению: Отладочная плата

Принципиальные схемы помогают собирать устройства, и при изучении теории, понимать работу устройства. Без знаний и опыта, схема это просто схема.

Обозначения радиодеталей на принципиальных схемах

УГО — это условно графическое изображения радиодетали на схеме. Некоторые УГО различаются друг от друга.

Например, в США обозначение резисторов отличается от СНГ и Европы.

Из-за этого меняется восприятие схемы.

Однако внешне и по обозначениям они похожи. Или например, транзисторы. Где-то они чертятся с кругами, а где-то без. Могут различаться размеры и угол стрелок. В таблице представлены УГО отечественных радиодеталей.

УГОНазвание

Биполярный n-p-n транзистор Биполярный p-n-p транзистор Однопереходный транзистор с n базой Однопереходный транзистор с p базой Обмотка реле Заземление Диод Диодный мост Диод Шотки Двуханодный стабилитрон Двунаправленный стабилитрон Обращенный диод Стабилитрон Туннельный диод Варикап Катушка индуктивности Катушка индуктивности с подстраиваемым сердечником Катушка индуктивности с сердечником Классический трансформатор Обмотка Регулируемый сердечник Электролитический конденсатор Неполярный конденсатор Опорный конденсатор Переменный конденсатор Подстроечный конденсатор Двухпозиционный переключатель Герконовый переключатель Размыкающий переключатель Замыкающий переключатель Полевой транзистор с каналом n типа Полевой транзистор с каналом p типа Быстродействующий плавкий предохранитель Инерционно-плавкий предохранитель Плавкий предохранитель Пробивной предохранитель Термическая катушка Тугоплавкий предохранитель Выключатель-предохранитель Разрядник Разрядник двухэлектродный Разрядник электрохимический Разрядник ионный Разрядник роговой Разрядник шаровой Разрядник симметричный Разрядник трехэлектродный Разрядник трубчатый Разрядник угольный Разрядник вакуумный Разрядник вентильный Гнездо телефонное Разъем Разъем Переменный резистор Подстроечный резистор Резистор Резистор 0,125 Вт Резистор 0,25 Вт Резистор 0,5 Вт Резистор 1 Вт Резистор 2 Вт Резистор 5 Вт Динистор проводящий в обратном направлении Динистор запираемый в обратном направлении Диодный симметричный тиристор Тетродный тиристор Тиристор с управлением по катоду Тиристор с управлением по аноду Тиристор с управлением по катоду Тиристор триодный симметричный Запираемый тиристор с управлением по аноду Запираемый тиристор с управлением по катоду Диодная оптопара Фотодиод Фототиристор Фототранзистор Резистивная оптопара Светодиод Тиристорная оптопара Это далеко не все детали. И зубрить их особого смысла нет. Такие таблицы пригодятся в виде справочника. Можно опознать что за деталь представлена на схеме во время ее изучения или сборки устройства.

Виды радиодеталей

Резистор — что это такое и для чего нужен

По функциональным возможностям радиодетали разделяют на следующие компоненты.

Резисторы и их виды

Сопротивление нужно для ограничения силы тока в электросхемах, также оно создаёт падение напряжения на отдельном участке электрической цепи.

Резистор характеризуется тремя параметрами:

• номинальное сопротивление;
• рассеиваемая мощность;
• допуск.

Номинальное сопротивление

Эта величина обозначается в Омах и его производных. Значение сопротивления для радиотехнических резисторов заключается в пределах от 0,001 до 0,1 Ом.

Рассеиваемая мощность

Если ток превышает номинальную величину для определённого резистора, то он может перегореть. В случае протекания тока силой 0.1 А через сопротивление его принимаемая мощность должна быть не менее 1 Вт. Если поставить деталь мощностью 0,5 Вт, то она быстро выйдет из строя.

Допуск

Величина допуска сопротивления присваивается резистору производителем. Технология производства не позволяет добиться абсолютной точности величины сопротивления. Поэтому резисторы имеют допуски отклонения параметра в ту или другую сторону.

Для бытовой техники допуск может быть от – 20% до + 20%. Например, резистор 1 Ом может быть по факту 0,8 или 1,2 Ом. Для высокоточных систем, применяемых в военной и медицинской сферах, допуск составляет 0,1-0,01%.

Цветовая маркировка резистора

Виды сопротивлений

Кроме обычных сопротивлений, установленных на платах, существуют такие резисторы, как:

1. Переменные;
2. SMD резисторы.

Переменные (подстроечные)

Наглядным примером переменного сопротивления является регулятор уровня громкости звука в любой бытовой радиотехники. Внутри корпуса находится графитовый диск, по которому перемещается съёмник тока. Положение съёмника регулирует величину сопротивления площади диска, через который проходит ток. За счёт этого изменяется сопротивление в цепи, и меняется уровень громкости.

SMD резисторы

В компьютерах и аналогичной технике устанавливают на платах SMD резисторы. Чипы изготавливают по плёночной технологии. Параметр сопротивления зависит от толщины резистивной плёнки. Поэтому изделия делят на два вида: толстоплёночные и тонкоплёночные.

Конденсаторы

Радиоэлемент накапливает электрический заряд, разделяя переменную и постоянную составляющую тока, фильтруя пульсирующий поток электрической энергии. Конденсатор состоит из двух токопроводящих обкладок, между которых вложен диэлектрик. В качестве прокладки используют воздух, картон, керамику, слюду и пр.

Конденсаторы электролитические

Характеристикой радиокомпонента являются:

• номинальная ёмкость;
• номинальное напряжение;
• допуск.

Номинальная ёмкость

Ёмкость конденсаторов выражают в микрофарадах. Величина ёмкости в этих единицах измерения обычно отображается числом на корпусе детали.

Номинальное напряжение

Обозначение вольтажа радиодеталей даёт представление о напряжении, при котором конденсатор может исполнять свои функции. В случае превышения допустимой величины деталь будет пробита. Повреждённый конденсатор станет простым проводником.

Допуск

Допустимое колебание напряжения достигает 20-30% от номинального значения. Такой допуск разрешён для использования радиокомпонентов в бытовой аппаратуре. В устройствах высокой точности допустимое изменение напряжения составляет в пределах не более 1%.

Акустика

К элементам акустики относятся динамики различной конфигурации. Их всех объединяет единый принцип строения. Назначение громкоговорителей заключается в преобразовании изменений частоты электрического тока в звуковые колебания воздуха.

Интересно. Динамические головки прямого излучения встроены в радиотехнические устройства во всех сферах деятельности человека.

Основные параметры акустики следующее.

Номинальное сопротивление

Величину электрического сопротивления можно определить замером цифрового мультиметра на звуковой катушке динамика. Она представляет собой обычную катушку индуктивности. Большинство звуковых приборов акустики обладает сопротивлением в пределах от 2 до 8 Ом.

Диапазон частот

Слух человека восприимчив к звуковым колебаниям в пределах от 20 Гц до 20000 Гц. Одно акустическое устройство не может воспроизвести весь этот диапазон звуковых частот. Поэтому для идеального воспроизведения звука динамики делают трёх видов: низкочастотные, средние и громкоговорители высокой частоты.

Внимание! Разночастотные звуковые головки объединяют в единую систему акустики (колонки). Каждый из динамиков воспроизводит звуки в своём диапазоне, в сумме получается идеальное звучание.

Мощность

Величина мощности каждого конкретного динамика указана на его тыльной стороне в Ваттах. Если на динамическую головку будет подан электрический импульс, превышающий номинальную мощность устройства, то динамик начнёт искажать звук и вскоре выйдет из строя.

Диоды

Переворот в производстве радиоприёмников в прошлом веке совершили диоды и транзисторы. Они заменили собой громоздкие радиолампы. Радиокомпонент представляет запорное устройство по аналогии с водопроводным краном. Радиоэлемент действует в одном направлении электрического тока. Поэтому его называют полупроводником.

Диоды и транзисторы

Измерители электрических величин

К параметрам, характеризующим электрический ток, относятся три показателя: сопротивление, напряжение и сила тока. Ещё совсем недавно для измерения этих величин пользовались громоздкими приборами такими, как амперметр, вольтметр и омметр. Но с приходом эры транзисторов и микросхем появились компактные устройства – мультиметры, которыми можно определить все три характеристики тока.

Важно! Радиолюбитель в своём арсенале должен иметь мультиметр. Это универсальное устройство позволяет тестировать радиоэлементы, замерять различные характеристики проходящего тока на всех участках радиосхемы.

Разъёмы

Для стыковки узлов схем без пайки применяют различные виды разъёмов. Производители радиотехники используют компактные конструкции контактных соединений.

Разъёмы

Переключатели

Функционально они выполняют работу тех же разъёмов. Отличием является то, что отключение и включение электрического потока производится без нарушения целостности электрической цепи.

Номиналы радиодеталей

Вообще, в этом плане есть разногласия. Согласно ГОСТУ на текущий момент, номиналы деталей на принципиальных схемах не указывается. Это сделано ради того, чтобы не нагромождать схему информацией.

К принципиальной схеме прилагается список деталей, монтажная и структурные схемы, а также печатная плата.

Есть еще один общепринятый стандарт. На схемах указываются номиналы некоторых деталей и их рабочие напряжения.

Например, на этой схеме есть два резистора.

По умолчанию сопротивление без приставки пишется только числом. У R2 сопротивление равно 220 Ом. А у R3 после числа есть буква. Сопротивление этого резистора читается как 2,2 кОм (2 200 Ом).

Рассмотрим на схеме два конденсатора.

В данном случае C5 это неполярный конденсатор с емкостью 0,01 мкФ. Микрофарады могут обозначаться как мкФ, так и uF. А конденсатор С6 полярный и электролитический. На это указывает знак плюс возле УГО. Емкость С6 равна 470 мкФ. Номинальное рабочее напряжение указывается в вольтах. Здесь для С6 это 16 В.

Нанофарады обозначаются как nF.

Если на схеме нет приставки микрофарад (мкФ, uF), или нанофарад (нФ, nF) то емкость этого конденсатора измеряется в пикофарадах (пФ, pF). Такое условие не общепринятое, поэтому тщательно изучите схему, которую вы собираетесь читать или собирать. В фарадах (F) емкостей мало, поэтому используются мкФ, нФ и пФ.

Основные виды SMD компонентов

Давайте рассмотрим основные SMD элементы, используемые в наших современных устройствах. Резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности с малым номиналом, предохранители, диоды и другие компоненты выглядят как обычные маленькие прямоугольники, а точнее, параллелепипеды))

На платах без схемы невозможно узнать, то ли это резистор, то ли конденсатор то ли вообще катушка. Китайцы метят как хотят. На крупных SMD элементах все-таки ставят код или цифры, чтобы определить их принадлежность и номинал. На фото ниже в красном прямоугольнике помечены эти элементы. Без схемы невозможно сказать, к какому типу радиоэлементов они относятся, а также их номинал.

Типоразмеры SMD компонентов могут быть разные. Вот здесь есть описание типоразмеров для резисторов и конденсаторов. Вот, например, прямоугольный SMD конденсатор желтого цвета. Еще их называют танталовыми или просто танталами:

А вот так выглядят SMD транзисторы:

Есть еще и такие виды SMD транзисторов:

Катушки индуктивности, которые обладают большим номиналом, в SMD исполнении выглядят вот так:

Ну и конечно, как же без микросхем в наш век микроэлектроники! Существует очень много SMD типов корпусов микросхем, но я их делю в основном на две группы:

1) Микросхемы, у которых выводы параллельны печатной плате и находятся с двух сторон или по периметру.

2) Микросхемы, у которых выводы находятся под самой микросхемой. Это особый класс микросхем, называется BGA (от английского Ball grid array – массив из шариков). Выводы таких микросхем представляют из себя простые припойные шарики одинаковой величины.

На фото ниже BGA микросхема и обратная ее сторона, состоящая из шариковых выводов.

Микросхемы BGA удобны производителям тем, что они очень сильно экономят место на печатной плате, потому что таких шариков под какой-нибудь микросхемой BGA могут быть тысячи. Это значительно облегчает жизнь производителям, но нисколько не облегчает жизнь ремонтникам.

Классификация радиоэлементов

Систематизация электронных компонентов нужна для того, чтобы радиотехник, инженер электроник могли свободно ориентироваться в подборе радиодеталей для создания и ремонта плат радиотехнических устройств. Классификацию наименований и видов радиодеталей производят по трём направлениям:

• ВАХ;
• способ монтажа;
• назначение.

ВАХ

Аббревиатура из трёх букв ВАХ расшифровывается как вольт-амперная характеристика. ВАХ отражает зависимость тока от напряжения, протекающего в каком-либо радиокомпоненте. Характеристики выглядят в виде графиков, где по ординате откладывают значения силы тока, по абсциссе отмечают величину напряжения. По форме графика радиокомпоненты разделяют на пассивные и активные элементы.

Пассивные

Радиодетали, чьи характеристики выглядят в виде прямой линии, называют линейными или пассивными радиоэлементами. К пассивным деталям относятся:

• резисторы (сопротивления);
• конденсаторы (ёмкости);
• дроссели;
• реле и соленоиды;
• индуктивные катушки;
• трансформаторы;
• кварцевые (пьезоэлектрические) резонаторы.

Активные

К элементам с нелинейной характеристикой относятся:

• транзисторы;
• тиристоры и симисторы;
• диоды и стабилитроны;
• фотоэлектрические элементы.

Характеристики, выраженные на графиках изогнутой функцией, относятся к нелинейным радиоэлементам.

Графики ВАХ линейных и нелинейных радиокомпонентов

Способ монтажа

По способу монтажа их делят на три категории:

• установка методом объёмной пайки;
• поверхностный монтаж на печатные платы;
• соединения с помощью разъёмов и цоколей.

Назначение

По своему назначению радиоэлементы можно разбить на несколько групп:

• функциональные детали, закреплённые на платах (вышеперечисленные компоненты);
• устройства отображения, к ним относятся различные табло, индикаторы и прочее;
• акустические устройства (микрофоны, динамики);
• вакуумные газоразрядные: электронно-лучевая трубка, октоды, лампы бегущей и обратной волны, светодиоды и ЖК экраны;
• термоэлектрические детали – термопары, терморезисторы.