原理圖是我們設計，構(gòu)建和排除電路故障的地圖。了解如何閱讀和遵循原理圖是任何電子工程師的重要技能。

我們在下邊將介紹常用的原理圖符號：

然后我們將討論這些符號如何在原理圖上連接以創(chuàng)建電路模型，并提出一些建議和技巧。

1、原理圖符號(第1部分)

以下是各種組件的一些標準化基本原理圖符：

1.1、電阻器

原理圖上的電阻器通常由幾條鋸齒線表示，兩個端子向外延伸。使用國際符號的原理圖可以改為使用無特征的矩形，而不是曲線。

1.2、電位計和可變電阻器

可變電阻器和電位器各自用箭頭增加標準電阻器符號?？勺冸娮杵魅匀皇且粋€雙端子器件，因此箭頭恰好位于中間對角線。電位計是三端子設備，因此箭頭成為第三個端子。

1.3、電容器

有兩種常用的電容符號。一個符號表示極化(通常是電解或鉭)電容器，另一個符號表示非極化電容器。通常，有兩個端子，垂直地延伸到板中。

帶有一個彎曲板的符號表示電容器是有極性的。彎曲板代表電容器的陰極，其電壓應低于正極引腳，加號也可以添加到極化電容符號的正極引腳。

1.4、電感器

電感器通常由一系列彎曲凸起或環(huán)形線圈表示。國際符號可以僅將電感器定義為填充矩形。

1.5、開關

開關以許多不同的形式存在。最基本的開關，單刀單擲(SPST)，是兩個端子，半連接線代表執(zhí)行器(將端子連接在一起的部分)。

具有多個投擲的開關，如下面的SPDT和SP3T，為執(zhí)行器增加了更多的可接觸點。

具有多個極的開關通常具有多個相似的開關，其中虛線與中間致動器相交。

1.6、電源

正如有很多選項可以為您的項目供電，有各種各樣的電源電路符號可以幫助指定電源。

1.6.1、直流或交流電壓源

大多數(shù)情況下，使用電子設備時，您將使用恒定電壓源。我們可以使用這兩個符號中的任何一個來定義源是提供直流電(DC)還是提供交流電(AC)：

1.6.2、電池

電池，無論是圓柱形，堿性AA還是可充電鋰聚合物，通?？雌饋硐褚粚Σ怀杀壤钠叫芯€：

更多線對通常表示電池中有更多串聯(lián)電池。此外，較長的線通常用于表示正端子，而較短的線連接到負端子。

1.6.3、電壓節(jié)點

有時-特別是在非常繁忙的原理圖上-您可以為節(jié)點電壓分配特殊符號。您可以將器件連接到這些單端符號，它將直接連接到5V，3.3V，VCC或GND(地)。正電壓節(jié)點通常用向上的箭頭表示，而接地節(jié)點通常包括一到三條扁平線(或者有時是一個向下的箭頭或三角形)。

2、原理圖符號(第2部分)

2.1、二極管

基本二極管通常用壓在一條線上的三角形表示。二極管也是極化的，因此兩個終端中的每一個都需要區(qū)分標識符。正極，陽極是進入三角形平坦邊緣的終端。負極，陰極延伸出符號中的線(將其視為符號)。

有各種不同類型的二極管，每個二極管在標準二極管符號上都有特殊的riff。發(fā)光二極管(LED)通過指向遠處的幾條線來增強二極管符號。從光產(chǎn)生能量的光電二極管(基本上是微小的太陽能電池)，將箭頭翻轉(zhuǎn)并指向二極管。

其他特殊類型的二極管，如肖特基或齊納二極管，都有自己的符號，符號的條形部分略有不同。

2.2、晶體管

晶體管，無論是BJT還是MOSFET，都可以以兩種配置存在：正摻雜或負摻雜。因此，對于這些類型的晶體管中的每一種，至少有兩種方法來繪制它。

2.2.1、雙極結(jié)晶體管(BJT)

BJT是三端設備;它們有一個集電極(C)，發(fā)射極(E)和一個基極(B)。有兩種類型的BJT分別是NPN和PNP，它們每種都有自己獨特的符號。

集電極(C)和發(fā)射極(E)引腳彼此成直線，但發(fā)射極應始終有一個箭頭。如果箭頭指向內(nèi)部，則為PNP，如果箭頭指向外，則為NPN?；蛘呖醇^，總是P指向N的

2.2.2、金屬氧化物場效應晶體管(MOSFET)

與BJT一樣，MOSFET有三個端子，但這次它們被命名為源極(S)，漏極(D)和柵極(G)。同樣，該符號有兩種不同的版本，具體取決于您是否有N溝道或P溝道MOSFET。每種MOSFET類型都有許多常用符號：

符號中間的箭頭定義MOSFET是N溝道還是P溝道。如果箭頭指向意味著它是一個n溝道MOSFET，如果它指出它是一個p溝道。

2.3、數(shù)字邏輯門

我們的標準邏輯功能AND，OR，NOT和XOR-都具有唯一的原理圖符號：

添加泡到輸出否定的功能，則創(chuàng)建與非門，NORs的，和XNORs：

它們可能有兩個以上的輸入，但形狀應該保持不變(好吧，可能更大)，并且應該仍然只有一個輸出。

2.4、集成電路

集成電路完成了如此獨特的任務，而且數(shù)量眾多，它們并沒有真正獲得獨特的電路符號。通常，集成電路由矩形表示，其中引腳從側(cè)面延伸出來。每個引腳都應標有數(shù)字和功能。

ATmega328微控制器(通常在Arduinos上找到)，ATSHA204加密IC和ATtiny45MCU的原理圖符號。如您所見，這些組件的大小和引腳數(shù)量差異很大。

由于IC具有這樣的通用電路符號，因此名稱，值和標簽變得非常重要。每個IC應具有精確識別芯片名稱的值。

獨特的IC：運算放大器，穩(wěn)壓器

一些更常見的集成電路確實獲得了獨特的電路符號。您通常會看到如下所示的運算放大器，總共5個端子：非反相輸入(+)，反相輸入(-)，輸出和兩個電源輸入。

通常，在一個IC封裝中內(nèi)置兩個運算放大器，只需要一個引腳用于電源，一個用于接地，這就是為什么右邊只有三個引腳。

簡單的穩(wěn)壓器通常是三端子元件，帶有輸入，輸出和接地(或調(diào)節(jié))引腳。這些通常采用矩形的形狀，左側(cè)(輸入)，右側(cè)(輸出)和底部(接地/調(diào)整)具有引腳。

2.5、雜記

2.5.1、晶體和諧振器

晶體或諧振器通常是微控制器電路的關鍵部分。它們有助于提供時鐘信號。晶體符號通常有兩個端子，而為晶體添加兩個電容器的諧振器通常有三個端子。

2.5.2、接頭和連接器

無論是提供電源還是發(fā)送信息，連接器都是大多數(shù)電路的要求。這些符號取決于連接器的外觀，下面是一個示例：

2.5.3、電機，變壓器，揚聲器和繼電器

我們將它們混為一談，因為它們(大多數(shù))都以某種方式使用線圈。變形金剛(不是眼睛以上的類型)通常涉及兩個線圈，相互對接，有幾條線將它們分開：

繼電器通常將線圈與開關配對：

揚聲器和蜂鳴器通常采用與現(xiàn)實生活相似的形式：

電機通常與終端周圍多一點點綴涉及將環(huán)繞“M”，有時是：

2.5.4、保險絲和PTC

保險絲和PTC-通常用于限制大電流的設備-每個都有自己獨特的符號：

PTC符號實際上是熱敏電阻的通用符號，是一個與溫度相關的電阻

毫無疑問，這個列表中有許多電路符號，但上面的那些應該讓你在原理圖讀數(shù)中有90%的識字率。通常，符號應與其建模的現(xiàn)實組件共享相當大的數(shù)量。除符號外，原理圖上的每個組件都應具有唯一的名稱和值，這有助于識別它。

位號和值

值(Value)有助于準確定義組件的內(nèi)容。對于電阻器，電容器和電感器等原理圖，該值告訴我們它們有多少歐姆，法拉或亨利。對于其他組件，如集成電路，該值可能只是芯片的名稱。晶體可能將其振蕩頻率列為其值。

位號(Default)通常是一個或兩個字母和一個數(shù)字的組合。名稱的字母部分表示組件的類型電阻器的R，電容器的C，集成電路的U，等等。示意圖上的每個組件名稱應該是唯一的;例如，如果電路中有多個電阻，它們應命名為R1，R2，R3等。元件名稱有助于我們參考原理圖中的特定點。

名稱的前綴非常標準化。對于某些組件，如電阻器，前綴只是組件的第一個字母。其他名稱前綴不是那么直接;例如，電感器是L(因為電流已經(jīng)占據(jù)了i)。這是一個常見組件及其名稱前綴的快速表：

盡管這些是組件符號的“標準化”名稱，但它們并未得到普遍遵循。例如，您可能會看到以IC為前綴而不是U的集成電路，或標有XTAL而不是Y的晶體。用你最好的判斷來診斷哪一部分是哪一部分。符號通常應該傳達足夠的信息。

3、閱讀原理圖

了解哪些組件在原理圖中的哪一部分是理解它的一半以上的戰(zhàn)斗?，F(xiàn)在剩下的就是確定所有符號是如何連接在一起的。

3.1、網(wǎng)絡，節(jié)點和標簽

原理圖網(wǎng)絡告訴您組件如何在電路中連接在一起。網(wǎng)絡表示為組件終端之間的線。有時(但并非總是)它們是一種獨特的顏色，如本原理圖中的綠線：

3.2、交匯點和節(jié)點

電線可以將兩個端子連接在一起，也可以連接數(shù)十個。當導線分成兩個方向時，會形成一個連接點。我們用節(jié)點表示原理圖上的連接點，在線的交叉點放置小點。

節(jié)點為我們提供了一種方式來說明“穿過這個交叉點的電線是連接的”。在交叉點處缺少節(jié)點意味著兩條單獨的線路正在經(jīng)過，而不是形成任何類型的連接。(在設計原理圖時，通常很好的做法是盡可能避免這些非連接重疊，但有時這是不可避免的)。

3.3、網(wǎng)絡名稱

有時，為了使原理圖更清晰，我們將給網(wǎng)絡命名并標記它，而不是在原理圖上布線。假設沒有連接它們的可見導線，假定連接具有相同名稱的網(wǎng)絡。名稱可以直接寫在網(wǎng)絡的頂部，也可以是“標簽”，懸掛在電線上。

具有相同名稱的每個網(wǎng)連接，如在本示意性用于FT231X接口板。名稱和標簽有助于防止原理圖過于混亂(想象一下，如果所有這些網(wǎng)絡實際上都與電線連接)。

網(wǎng)絡通常被賦予一個名稱，專門說明該線路上信號的用途。例如，電源網(wǎng)可以標記為“VCC”或“5V”，而串行通信網(wǎng)絡可以標記為“RX”或“TX”。

3.4、原理圖閱讀技巧

3.4.1、識別模塊

真正廣泛的原理圖應該分成功能塊?？赡苡幸粋€部分用于電源輸入和電壓調(diào)節(jié)，或微控制器部分，或?qū)ｉT用于連接器的部分。嘗試識別哪個部分是哪個部分，并遵循從輸入到輸出的電路流程。優(yōu)秀的原理圖工程師甚至可能像電子書一樣放置電路，左側(cè)輸入，右側(cè)輸出。

如果原理圖的抽屜非常好(就像為RedBoard設計此原理圖的工程師)，他們可能會將原理圖的各個部分分成邏輯的標記塊。

3.4.2、識別電壓節(jié)點

電壓節(jié)點是單端子原理圖組件，我們可以將組件端子連接到它們，以便將它們分配到特定的電壓電平。這些是網(wǎng)名的特殊應用，意味著連接到同名電壓節(jié)點的所有終端都連接在一起。

類似的電壓節(jié)點-如GND，5V和3.3V-都連接到它們的對應部分，即使它們之間沒有電線。

接地電壓節(jié)點特別有用，因為許多組件需要接地。

3.5、參考組件數(shù)據(jù)表

如果原理圖上的某些內(nèi)容沒有意義，請嘗試查找最重要組件的數(shù)據(jù)表。通常，在電路上工作最多的組件是集成電路，如微控制器或傳感器。這些通常是最大的組件，位于原理圖的中心。

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