Как читать принципиальные схемы и радиодетали (УГО)

В речи людей, связанных с электроникой, встречается фраза: «Нужно посмотреть даташит». Что такое имелось в виду и где взять пресловутый даташит?

Словечко заимствовано из английского языка и оригинально записывается как datasheet. Если перевести его на русский, дословно получится «лист с информацией». Документ составляют на различные устройства и электронные компоненты. Поэтому правильно говорить, что даташит – это техническая документация, подготовленная производителем.

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?

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.

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.

Содержание документа

Довольно часто пользователи спрашивают о даташите: «Что это такое и как его читать?» Если первый вопрос был рассмотрен, то второй еще предстоит изучить.

Инженеры-электронщики обращают внимание на следующие разделы этого документа.

• Подвал.

В нем описывается назначение каждого вывода микросхемы или транзистора. Дизайнера интересуют контакты с маркировкой Vcc и GND. Первый предназначен для подачи напряжения питания (чаще всего +5 В), второй — для подключения «земли». Микроконтроллеры могут иметь много таких контактов. Их расположение зависит от типа корпуса (PDIP / TQFP / MLF).

• Блок-схема

Показывает внутреннее содержимое компонента. Например, для микроконтроллера показаны память, тактовый генератор и порты ввода-вывода.

• Принципиальная электрическая схема).

Определяет типовое подключение устройства. На практике схемы отличаются от приведенных в документации, поскольку в каждом конкретном случае микросхема или транзистор является частью сложного электронного устройства, в котором необходимо учитывать все его составляющие.

• Температурные и электрические параметры.

Эти значения представлены в виде графиков, отражающих зависимость одного параметра от другого.

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.

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.

Что такое даташит и для чего он нужен

Даташит (Datasheet) — это техническая спецификация, в которой указывается полная информация о радиодетали. Вся техническая информация, основная схема включения, параметры и типы корпусов указываются именно в этом документе.

Даташиты бывают на разных языках, в основном на английском. Есть и переведенные варианты.

Документация на микросхему NE555. Нарисован корпус и внешний вид детали.

Такая документация есть на любую деталь. Это очень удобно и информативно, особенно при поиске аналогов. А помощью интернета поиск аналога деталей или схемы стал еще проще.

Еще даташит позволяет опознать неизвестную деталь или микросхему. Достаточно написать ее название в поисковике, добавить слово даташит, и в результатах поиска будет вся документация.

Поиск даташит электронных компонентов

Возможно, станет понятно, что такое даташит микросхемы, после того как он будет открыт. Но вопрос: «Где его взять?»

В Советском Союзе документация стандартизировалась. Если требовалось найти информацию о транзисторе или микросхеме, нужно было взять соответствующее руководство. Сегодня необходимость в справочниках отпала. Их заменили поисковые системы – достаточно вбить слово datasheet и указать название требуемого устройства. Второй вариант получить даташит – зайти на сайт, где собрана документация, и на нём уже провести поиск.

Спецификации на компоненты предоставляются в виде pdf-файлов. Открыть их можно непосредственно в браузере.

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.

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

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

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

Первая страница даташита

После того, как документ был загружен на ваш компьютер, вам нужно открыть таблицу. Что в нем содержится, что искать в первую очередь?

Вам следует начать с первой страницы. Он содержит информацию, которая подчеркивает уникальность конкретного устройства, например, широкий частотный диапазон, низкое энергопотребление, низкий темновой ток.

Домашняя страница технических характеристик содержит:

• конфигурация выводов в виде таблицы или схемы).
• описание (описание / общее описание);
• свойства компонентов (характеристики);

Следует отметить, что предоставленной информации не всегда достаточно, поэтому полностью ей доверять не стоит. Ответы на возникающие вопросы следует искать в соответствующих разделах документа. Цель первой страницы — дать представление, то есть рассказать, о чем она.

Паспорт транзистора небольшой по сравнению с аналогичным документом на микросхемы, поэтому информация о его параметрах и подключении сразу указывается на первой странице.