如何看懂常用原理图符号、如何阅读原理图

目录

1、原理图符号（第1部分）

1.1、电阻器

1.2、电位计和可变电阻器

1.3、电容器

1.4、电感器

1.5、开关

1.6、电源

1.6.1、直流或交流电压源

1.6.2、电池

1.6.3、电压节点

2、原理图符号（第2部分）

2.1、二极管

2.2、晶体管

2.2.1、双极结晶体管（BJT）

2.2.2、金属氧化物场效应晶体管（MOSFET）

2.3、数字逻辑门

2.4、集成电路

2.5、杂记

2.5.1、晶体和谐振器

2.5.2、接头和连接器

2.5.3、电机，变压器，扬声器和继电器

2.5.4、保险丝和PTC

3、阅读原理图

3.1、网络，节点和标签

3.2、交汇点和节点

3.3、网络名称

3.4、原理图阅读技巧

3.4.1、识别模块

3.4.2、识别电压节点

3.5、参考组件数据表

原理图是我们设计，构建和排除电路故障的地图。了解如何阅读和遵循原理图是任何电子工程师的重要技能。

我们在下边将介绍常用的原理图符号：

然后我们将讨论这些符号如何在原理图上连接以创建电路模型，并提出一些建议和技巧。

1、原理图符号（第1部分）

以下是各种组件的一些标准化基本原理图符：

1.1、电阻器

原理图上的电阻器通常由几条锯齿线表示，两个端子向外延伸。使用国际符号的原理图可以改为使用无特征的矩形，而不是曲线。

1.2、电位计和可变电阻器

可变电阻器和电位器各自用箭头增加标准电阻器符号。可变电阻器仍然是一个双端子器件，因此箭头恰好位于中间对角线。电位计是三端子设备，因此箭头成为第三个端子。

1.3、电容器

有两种常用的电容符号。一个符号表示极化（通常是电解或钽）电容器，另一个符号表示非极化电容器。通常，有两个端子，垂直地延伸到板中。

带有一个弯曲板的符号表示电容器是有极性的。弯曲板代表电容器的阴极，其电压应低于正极引脚，加号也可以添加到极化电容符号的正极引脚。

1.4、电感器

电感器通常由一系列弯曲凸起或环形线圈表示。国际符号可以仅将电感器定义为填充矩形。

1.5、开关

开关以许多不同的形式存在。最基本的开关，单刀单掷（SPST），是两个端子，半连接线代表执行器（将端子连接在一起的部分）。

具有多个投掷的开关，如下面的SPDT和SP3T，为执行器增加了更多的可接触点。

具有多个极的开关通常具有多个相似的开关，其中虚线与中间致动器相交。

1.6、电源

正如有很多选项可以为您的项目供电，有各种各样的电源电路符号可以帮助指定电源。

1.6.1、直流或交流电压源

大多数情况下，使用电子设备时，您将使用恒定电压源。我们可以使用这两个符号中的任何一个来定义源是提供直流电（DC）还是提供交流电（AC）：

1.6.2、电池

电池，无论是圆柱形，碱性AA还是可充电锂聚合物，通常看起来像一对不成比例的平行线：

更多线对通常表示电池中有更多串联电池。此外，较长的线通常用于表示正端子，而较短的线连接到负端子。

1.6.3、电压节点

有时-特别是在非常繁忙的原理图上-您可以为节点电压分配特殊符号。您可以将器件连接到这些单端符号，它将直接连接到5V，3.3V，VCC或GND（地）。正电压节点通常用向上的箭头表示，而接地节点通常包括一到三条扁平线（或者有时是一个向下的箭头或三角形）。

2、原理图符号（第2部分）

2.1、二极管

基本二极管通常用压在一条线上的三角形表示。二极管也是极化的，因此两个终端中的每一个都需要区分标识符。正极，阳极是进入三角形平坦边缘的终端。负极，阴极延伸出符号中的线（将其视为符号）。

有各种不同类型的二极管，每个二极管在标准二极管符号上都有特殊的riff。发光二极管（LED）通过指向远处的几条线来增强二极管符号。从光产生能量的光电二极管（基本上是微小的太阳能电池），将箭头翻转并指向二极管。

其他特殊类型的二极管，如肖特基或齐纳二极管，都有自己的符号，符号的条形部分略有不同。

2.2、晶体管

晶体管，无论是BJT还是MOSFET，都可以以两种配置存在：正掺杂或负掺杂。因此，对于这些类型的晶体管中的每一种，至少有两种方法来绘制它。

2.2.1、双极结晶体管（BJT）

BJT是三端设备;它们有一个集电极（C），发射极（E）和一个基极（B）。有两种类型的BJT分别是NPN和PNP，它们每种都有自己独特的符号。

集电极（C）和发射极（E）引脚彼此成直线，但发射极应始终有一个箭头。如果箭头指向内部，则为PNP，如果箭头指向外，则为NPN。或者看箭头，总是P指向N的

2.2.2、金属氧化物场效应晶体管（MOSFET）

与BJT一样，MOSFET有三个端子，但这次它们被命名为源极（S），漏极（D）和栅极（G）。同样，该符号有两种不同的版本，具体取决于您是否有N沟道或P沟道MOSFET。每种MOSFET类型都有许多常用符号：

符号中间的箭头定义MOSFET是N沟道还是P沟道。如果箭头指向意味着它是一个n沟道MOSFET，如果它指出它是一个p沟道。

2.3、数字逻辑门

我们的标准逻辑功能AND，OR，NOT和XOR-都具有唯一的原理图符号：

添加泡到输出否定的功能，则创建与非门，NORs的，和XNORs：

它们可能有两个以上的输入，但形状应该保持不变（好吧，可能更大），并且应该仍然只有一个输出。

2.4、集成电路

集成电路完成了如此独特的任务，而且数量众多，它们并没有真正获得独特的电路符号。通常，集成电路由矩形表示，其中引脚从侧面延伸出来。每个引脚都应标有数字和功能。

ATmega328微控制器（通常在Arduinos上找到），ATSHA204加密IC和ATtiny45MCU的原理图符号。如您所见，这些组件的大小和引脚数量差异很大。

由于IC具有这样的通用电路符号，因此名称，值和标签变得非常重要。每个IC应具有精确识别芯片名称的值。

独特的IC：运算放大器，稳压器

一些更常见的集成电路确实获得了独特的电路符号。您通常会看到如下所示的运算放大器，总共5个端子：非反相输入（+），反相输入（-），输出和两个电源输入。

通常，在一个IC封装中内置两个运算放大器，只需要一个引脚用于电源，一个用于接地，这就是为什么右边只有三个引脚。

简单的稳压器通常是三端子元件，带有输入，输出和接地（或调节）引脚。这些通常采用矩形的形状，左侧（输入），右侧（输出）和底部（接地/调整）具有引脚。

2.5、杂记

2.5.1、晶体和谐振器

晶体或谐振器通常是微控制器电路的关键部分。它们有助于提供时钟信号。晶体符号通常有两个端子，而为晶体添加两个电容器的谐振器通常有三个端子。

2.5.2、接头和连接器

无论是提供电源还是发送信息，连接器都是大多数电路的要求。这些符号取决于连接器的外观，下面是一个示例：

2.5.3、电机，变压器，扬声器和继电器

我们将它们混为一谈，因为它们（大多数）都以某种方式使用线圈。变形金刚（不是眼睛以上的类型）通常涉及两个线圈，相互对接，有几条线将它们分开：

继电器通常将线圈与开关配对：

扬声器和蜂鸣器通常采用与现实生活相似的形式：

电机通常与终端周围多一点点缀涉及将环绕“M”，有时是：

2.5.4、保险丝和PTC

保险丝和PTC-通常用于限制大电流的设备-每个都有自己独特的符号：

PTC符号实际上是热敏电阻的通用符号，是一个与温度相关的电阻

毫无疑问，这个列表中有许多电路符号，但上面的那些应该让你在原理图读数中有90％的识字率。通常，符号应与其建模的现实组件共享相当大的数量。除符号外，原理图上的每个组件都应具有唯一的名称和值，这有助于识别它。

位号和值

值（Value）有助于准确定义组件的内容。对于电阻器，电容器和电感器等原理图，该值告诉我们它们有多少欧姆，法拉或亨利。对于其他组件，如集成电路，该值可能只是芯片的名称。晶体可能将其振荡频率列为其值。

位号（Default）通常是一个或两个字母和一个数字的组合。名称的字母部分表示组件的类型电阻器的R，电容器的C，集成电路的U，等等。示意图上的每个组件名称应该是唯一的;例如，如果电路中有多个电阻，它们应命名为R1，R2，R3等。元件名称有助于我们参考原理图中的特定点。

名称的前缀非常标准化。对于某些组件，如电阻器，前缀只是组件的第一个字母。其他名称前缀不是那么直接;例如，电感器是L（因为电流已经占据了i）。这是一个常见组件及其名称前缀的快速表：

尽管这些是组件符号的“标准化”名称，但它们并未得到普遍遵循。例如，您可能会看到以IC为前缀而不是U的集成电路，或标有XTAL而不是Y的晶体。用你最好的判断来诊断哪一部分是哪一部分。符号通常应该传达足够的信息。

3、阅读原理图

了解哪些组件在原理图中的哪一部分是理解它的一半以上的战斗。现在剩下的就是确定所有符号是如何连接在一起的。

3.1、网络，节点和标签

原理图网络告诉您组件如何在电路中连接在一起。网络表示为组件终端之间的线。有时（但并非总是）它们是一种独特的颜色，如本原理图中的绿线：

3.2、交汇点和节点

电线可以将两个端子连接在一起，也可以连接数十个。当导线分成两个方向时，会形成一个连接点。我们用节点表示原理图上的连接点，在线的交叉点放置小点。

节点为我们提供了一种方式来说明“穿过这个交叉点的电线是连接的”。在交叉点处缺少节点意味着两条单独的线路正在经过，而不是形成任何类型的连接。（在设计原理图时，通常很好的做法是尽可能避免这些非连接重叠，但有时这是不可避免的）。

3.3、网络名称

有时，为了使原理图更清晰，我们将给网络命名并标记它，而不是在原理图上布线。假设没有连接它们的可见导线，假定连接具有相同名称的网络。名称可以直接写在网络的顶部，也可以是“标签”，悬挂在电线上。

具有相同名称的每个网连接，如在本示意性用于FT231X接口板。名称和标签有助于防止原理图过于混乱（想象一下，如果所有这些网络实际上都与电线连接）。

网络通常被赋予一个名称，专门说明该线路上信号的用途。例如，电源网可以标记为“VCC”或“5V”，而串行通信网络可以标记为“RX”或“TX”。

3.4、原理图阅读技巧

3.4.1、识别模块

真正广泛的原理图应该分成功能块。可能有一个部分用于电源输入和电压调节，或微控制器部分，或专门用于连接器的部分。尝试识别哪个部分是哪个部分，并遵循从输入到输出的电路流程。优秀的原理图工程师甚至可能像电子书一样放置电路，左侧输入，右侧输出。

如果原理图的抽屉非常好（就像为RedBoard设计此原理图的工程师），他们可能会将原理图的各个部分分成逻辑的标记块。

3.4.2、识别电压节点

电压节点是单端子原理图组件，我们可以将组件端子连接到它们，以便将它们分配到特定的电压电平。这些是网名的特殊应用，意味着连接到同名电压节点的所有终端都连接在一起。

类似的电压节点-如GND，5V和3.3V-都连接到它们的对应部分，即使它们之间没有电线。

接地电压节点特别有用，因为许多组件需要接地。

3.5、参考组件数据表

如果原理图上的某些内容没有意义，请尝试查找最重要组件的数据表。通常，在电路上工作最多的组件是集成电路，如微控制器或传感器。这些通常是最大的组件，位于原理图的中心。

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