Как читать принципиальные схемы — обозначения ГОСТ на пальцах
Схема — это не рисунок, а язык с десятком знаков. Разберём, что значит каждый из них, и дальше любая принципиальная схема перестанет быть кашей из линий.
Содержание
Принципиальную схему читают так: найдите источник питания, проследите путь сигнала слева направо и сверху вниз, а каждое обозначение R1, C2, VT3 расшифруйте по таблице. В России условные графические обозначения деталей описаны в стандартах ЕСКД: ГОСТ 2.728 — резисторы и конденсаторы, ГОСТ 2.723 — катушки индуктивности, дроссели и трансформаторы, ГОСТ 2.730 — полупроводниковые приборы.
Микросхемы обозначают по ГОСТ 2.743 (элементы цифровой техники) и ГОСТ 2.759 (элементы аналоговой техники).
Пересечение линий без точки — не контакт, жирная точка на пересечении — соединение. Буквы и цифры у элемента — позиционный номер, а не номинал: номинал пишут рядом или в таблице под схемой.
Ниже — значки по группам, правила чтения и отличия от зарубежных схем, чтобы любая схема перестала быть кашей из линий.
Схему пугаются зря. На ней буквально десяток значков, которые повторяются от проекта к проекту. У обозначений давние корни ещё с советских времён, а зарубежные схемы (IEEE/ANSI) рисуют те же детали немного иначе.
Резистор, конденсатор, катушка
Резистор — прямоугольник. Зигзаг — зарубежное обозначение, его встречают и на очень старых отечественных схемах. У резистора два вывода, ток течёт в любом направлении, полярности нет.
Конденсатор — две параллельные линии. У электролитического конденсатора есть полярность: по ГОСТ одна обкладка рисуется прямоугольником, и рядом стоит знак «+». В зарубежных схемах полярность показывают изогнутой линией.
Подключать электролит наоборот нельзя: в лучшем случае он не заработает, в худшем — вздуется и может взорваться.
Катушка индуктивности — несколько полукружий или дуг подряд, похоже на пружину. Если рядом прямая линия — у катушки есть ферритовый или магнитный сердечник.
Диод и его родственники
Диод — треугольник со стрелкой и чёрточкой на конце. Стрелка направлена по ходу тока, который диод пропускает; чёрточка — это катод, и ток через диод течёт только от анода к катоду, то есть по стрелке.
Перепутать направление при монтаже — частая причина, почему схема «не работает»: диод не пропускает ток в обратную сторону. Варианты того же треугольника показаны ниже.
- Стабилитрон.По ГОСТ 2.730 чёрточка катода с коротким отгибом в одну сторону, похожая на букву «Г». В зарубежных схемах отгибы в обе стороны, похоже на «Z».
- Светодиод.От треугольника отходят две маленькие стрелочки наружу: свет уходит от детали.
- Фотодиод.Те же стрелочки, но направлены к треугольнику: свет приходит к детали.
- Диод Шоттки.По ГОСТ 2.730 чёрточка катода изогнута в виде буквы «S»: отгибы на концах в разные стороны.
Стрелки у светодиода и фотодиода показывают направление света, а не тока: ток течёт по основному треугольнику.
Транзистор: биполярный и полевой
Биполярный транзистор — круг (иногда без круга) с тремя выводами: база (прямая линия), коллектор и эмиттер (две линии под углом). Эмиттер отличается стрелкой на выводе.
Если стрелка смотрит от базы — транзистор структуры n-p-n (ток «выходит» из эмиттера наружу), если к базе — p-n-p.
Полевой транзистор (MOSFET) рисуется иначе: затвор (Gate) отделён от канала чёрточкой без прямого соединения. Это подчёркивает, что затвор управляет полем, а не током, как база у биполярного. Выводы стока (Drain) и истока (Source) расположены сверху и снизу канала.
У MOSFET рядом с каналом часто рисуют встроенный защитный диод между истоком и стоком. Обозначения полевых транзисторов приведены в ГОСТ 2.730 «Обозначения условные графические в схемах. Приборы полупроводниковые».
Буквенные обозначения элементов
Рядом с каждым значком стоят буквы и цифра: это позиционное обозначение по ГОСТ 2.710-81. Оно говорит о типе детали и её номере на схеме.
| Буквы | Что обозначают |
|---|---|
| R | Резисторы, переменные резисторы, терморезисторы |
| C | Конденсаторы |
| L | Катушки индуктивности, дроссели |
| VD | Диоды, стабилитроны |
| VT | Транзисторы |
| DA | Аналоговые микросхемы |
| DD | Цифровые микросхемы, логические элементы |
| HL | Индикаторы и сигнальные лампы, в том числе светодиоды |
| SA, SB | Выключатели и переключатели (SA), кнопки (SB) |
| FU | Предохранители |
| XP, XS | Вилки (XP) и розетки (XS) разъёмов |
| K | Реле, контакторы |
| T | Трансформаторы |
Зарубежные схемы используют другие буквы (Q для транзистора, D для диода, U для микросхемы), но смысл тот же.
Как читать схему целиком
Чтение схемы — это порядок действий. Ниже — четыре шага.
- Найдите питание.Обычно линии «+» сверху и «−» (или «земля», несколько горизонтальных чёрточек убывающей длины) снизу схемы.
- Проследите сигнал.Слева направо или сверху вниз: вход слева или сверху, выход справа или снизу.
- Расшифруйте обозначения.R1, C2, VT3, VD4 — позиционные номера для перечня деталей, а не номиналы; номинал пишут рядом или в таблице.
- Проверьте пересечения.Линии без точки и дуги не соединены, а пересечение с жирной точкой — электрический контакт.
Для разбора незнакомой схемы начинайте с питания и входа, а потом идите по сигналу. Блоки удобно подчёркивать цветными маркерами.
Зарубежные обозначения — чем отличаются
На схемах из англоязычных даташитов резистор рисуют зигзагом, а не прямоугольником. Это обозначение по стандарту IEEE/ANSI, у него те же свойства, просто другая картинка.
Конденсатор, диод и транзистор рисуются почти так же, как в ГОСТ, различия минимальны. К иностранным даташитам привыкаешь быстрее, чем кажется.
Типовые ошибки
- Резистор принят за предохранитель.Оба прямоугольники, но у предохранителя по ГОСТ 2.727 линия вывода проходит вдоль всего прямоугольника. Рядом обычно пишут ток срабатывания (например, «FU1 1A»).
- Полярность не проверена.Электролитический конденсатор или диод включены наоборот — деталь не работает или горит.
- Позиционный номер принят за номинал.«Резистор номер 1» путают с «1 Ом».
- Не найден общий провод.Без него непонятно, относительно чего мерить напряжения на схеме.
- Пересечение принято за соединение.Контакт показывает только жирная точка.
- Буквы VT и Q перепутаны.В российской схеме транзистор VT, в зарубежной — Q.
Что в итоге
Десяток значков закрывают большинство бытовых схем: резистор, конденсатор, катушка, диод, стабилитрон, светодиод, биполярный и полевой транзистор. Дальше читать схему — вопрос привычки, а не таланта.
Если конкретный значок непонятен, ищите его в стандартах ГОСТ 2.728, 2.723, 2.730, 2.743 или 2.759 — там он точно есть. Расчёты по схеме пригодятся в законе Ома простыми словами.
Частые вопросы
Чем отличаются обозначения ГОСТ и зарубежные?
В основном резистором: в ГОСТ это прямоугольник, в зарубежных схемах — зигзаг. Остальные значки похожи.
Буквы тоже разные: у нас VT, VD и DA, у зарубежных Q, D и U. Если читаете иностранный даташит, держите под рукой таблицу соответствий.
Как понять, где у транзистора эмиттер, коллектор и база по схеме?
База — вывод с прямой линией, эмиттер — со стрелкой, коллектор — второй вывод без стрелки.
Если стрелка смотрит от базы, транзистор n-p-n, если к базе — p-n-p. Цоколёвку реальной детали (какой вывод где) смотрите в даташите, а не на схеме.
Что означает пунктир вокруг группы деталей на схеме?
Пунктирная линия обозначает функциональную группу или экран: детали внутри объединены в один блок или стоят в общем корпусе.
Если пунктир обводит несколько деталей, на схеме обычно подписан блок. Если это экран, он соединён с общим проводом.
Где найти перечень ГОСТ на обозначения?
Тексты ГОСТ 2.728, 2.723, 2.730, 2.743, 2.759 и 2.710-81 есть в открытых базах нормативных документов и в библиотеках. Покупать стандарты ради хобби не нужно.
Если нужны только значки, достаточно справочников для радиолюбителей: там обозначения собраны в таблицы. Если сомневаетесь, сверяйтесь с первоисточником.
Нужно ли мне знать схему, если я собираю по готовому описанию?
Да, хотя бы в минимальном объёме: схема показывает полярность, порядок соединения и номиналы, а описание это упускает.
Если вы собираете проект по сборочному чертежу, схема нужна для наладки. Если нашли ошибку, схему можно сравнить с платой и найти причину.
