Принципиальная схема — это схема, в которой каждая деталь отображается условно-графическим обозначением (УГО). Принципиальные схемы позволяют понять как работает устройство, как его детали соединены друг с другом. Кроме того, схема электрическая принципиальная является исходным заданием для конструктора. По принципиальной схеме и перечню элементов он разрабатывает конструкцию печатной платы и изделия в целом.
Дело в том, что устройство современной радиотехнической аппаратуры очень сложно, и разобраться в нем, просто рассматривая его конструкцию невозможно. Именно поэтому в начале XX века придумали упрощенное изображение деталей — УГО, а соединения стали отображать не рисунками реальных проводов, а линиями, которые могут проходить только вертикально и горизонтально и пересекаться между собой только под прямым углом.
Это правило позволяет не закрывать одну деталь другой, и один провод другим, как это может произойти в реальной конструкции изделия, а видеть их одновременно. При этом если в месте пересечения провода соединяются, то на этом пересечении линий ставится точка, а если провода не соединяются, точка не ставится. Пример простой принципиальной схемы устройства приведен на рисунке 1.
Рисунок 1 Принципиальная схема включения светодиода
На этой схеме последовательно соединены между собой гальванический элемент GB1, резистор R1 и светодиод VD1.
До середины XX века для того, чтобы показать, что провода не соединяются, в месте пересечения линий проводили дугу. Затем для дальнейшего упрощения принципиальных схем дуги рисовать перестали. При этом в англоязычных странах, где очень сильны традиции, дугу на пересечении проводов продолжают рисовать до сих пор.
Рисунок 2 Принципиальная схема предварительного усилителя
В схеме предварительного усилителя звука, приведенной на рисунке 2, на пересечении линий возле эмиттера транзистора VT1, проводники соединять не нужно. Поэтому в этом месте точка не поставлена.
Детали в схемах электрических принципиальных обычно располагаются так, чтобы сигнал распространялся слева направо. Это позволяет легко читать схемы. Однако иногда это неудобно и может затруднить чтение схемы. Тогда сигнал может подводиться с других направлений. В этом случае в схеме на линии, обозначающей проводник, показывается стрелочка направления передачи сигнала.
Рисунок 3 Обозначение направления передачи сигнала по проводнику
Следует различать принципиальные схемы, которые приводятся на рисунках в книгах или в пояснительных записках документации на изделие, и схемы электрические принципиальные, которые являются по своей сути чертежами (отдельными документами). На рисунках обычно рядом с обозначением элементов проставляются значения их номиналов, типов транзисторов и названия микросхем. Пример принципиальной схемы, приводимой на рисунке, показан ниже:
Рисунок 4 Пример принципиальной схемы
На этой схеме рядом с элементом стоит не только его порядковый номер, но и его номинал. Например, возле диодного моста VD1 указан его тип КД906А, возле резистора R1 указано его значение 100 килоОм. Следует отметить, что для сокращения места для обозначения номинала на принципиальной схеме применяются сокращения. Например если возле резистора стоит число без букв, то это номинал резистора в омах, если после цифры стоит буква 'к', то номинал резистора указан в килоомах, а если после цифр следует буква 'М', то значение резистора указано в мегаомах. В качестве дополнительной информации может быть указана мощность резистора. Она показывается при помощи черточек на его условно-графическом обозначении.
Точно так же указывается значение емкости конденсатора. Если после цифр следуют буквы 'мк', или цифры заканчиваются запятой с нулем, например, 10,0 то емкость указана в микрофарадах. Если после цифр присутствует буква 'н', то емкость приведена в нанофарадах. Если емкость указана только цифрами, то это пикофарады.
Схемы электрические принципиальные, как и остальные чертежи, выполняются на листах стандартных размеров с обязательным применением чертежной рамки. Они могут быть размещены на нескольких листах. На первом листе схемы выполняется основная надпись по форме 1. На остальных листах применяется форма 2а.
Рисунок 5 Рамка формата А3 с основной надписью по форме 1
Формат основной надписи на чертежах с размерами в соответствии с ГОСТ 2.104-2006 приведен на рисунке 6.
Рисунок 6 Основная надпись чертежа для первого листа схемы электрической принципиальной
Формат надписи на втором и последующих листах чертежей с размерами:
Рисунок 7 Надпись на остальных страницах схемы
Следует учесть, что схема электрическая принципиальная является основным документом, по которому конструктор разрабатывает печатные платы изделия и его конструкцию. Для этого мало знать номиналы и мощность элементов схемы. Более того, номинальные значения конденсаторов и резисторов коструктора вообще не интересуют.
Перечень элементов
При разработке принципиальных схем приходится учитывать большое количество параметров радиоэлектронных элементов, таких как сопротивление, рассеиваемая мощность, габариты, посадочные места, возможность автоматизированной сборки, минимальное и максимальное рабочее давление, устойчивость к воздействию влаги, вибрации, ускорения и т.д. Все эти параметры описываются в ГОСТах, ТУ или DATASHEET для иностранных микросхем. Их невозможно все привести на принципиальной схеме, поэтому список примененных в ней радиоэлектронных элементов сводится в отдельный документ — перечень элементов.
Перечень элементов схемы электрической принципиальной оформляется по правилам текстового документа. Размеры ячеек таблицы перечня элементов и надписи в ее шапке приведены на рисунке 6.
Рисунок 7 Внешний вид перечня элементов
| Поз. обозн. |
Наименование | Кол. | Примечание |
| А1 | Субблок 21-С. ХХХХ.ХХХХХХ.051 | 1 | |
| А2…А4 | Субблок АТС. ХХХХ.ХХХХХХ.012 | 3 | |
| С1...С3 | Конденсатор К10-17а-Н90-0,22мкФ | ||
| ОЖ0.460.10 ТТУ | 3 | ||
| Резисторы С2-33Н ОЖ0.467.093 ТУ | |||
| Резисторы С2-29В ОЖ0.467.099 ТУ | |||
| R1…R4 | С2-33Н-0,5-3,3 кОм±5%-А-В-В | 4 | |
| R5 | С2-33Н-0,5-10 кОм±5%-А-В-В | 1 | |
| R6 | С2-29В-0,5-8,98 Ом±5%-1,0-Б | 1 | |
| R1…R3 | Резистор С2-33Н-0,5-3,3 кОм±5%-А-В-В | ||
| ОЖ0.467.093 ТУ | 3 | ||
| Р1 | 1.1 Сумматор | ||
| С1, С2 | Конденсатор К10-17а-Н90-0,22мкФ | ||
| ОЖ0.460.10 ТТУ | 2 | ||
| V1…V4 | |||
| Диод 2Д510А ТТ3.362.096 ТУ | 4 | ||
Условно-графическое обозначение резисторов различных типов приведено на рисунке 6
Рисунок 6 Условно-графическое обозначение резисторов на принципиальной схеме
Дата последнего обновления файла 03.02.2018
