Схемы электрические структурные

Схема электрическая структурная позволяет рассмотреть принцип работы устройства или изделия в самом общем виде. На структурной схеме изображают основные функциональные части (блоки) изделия, их назначение и линии связи между ними.

При разработке радиоэлектронных устройств проектирование начинается с создания структурной схемы. Благодаря упрощению схемы изделия удается на раннем этапе обнаружить ошибки проектирования, перераспределять требования к узлам радиоэлектронного устройства. На структурных схемах предъявляются требования к принципиальным схемам блоков изделия, задаются требования к параметрам входных и выходных сигналов, проверяется реализуемость этих блоков. В результате значительно сокращаются усилия по разработке принципиальной схемы изделия.

Реальное расположение блоков (конструкция) на структурной схеме обычно не учитывается. Кроме того, не уточняется способ связи между блоками (проводная, индуктивная, оптическая и т.п.). Структурная схема должна давать наглядное представление о последовательности взаимодействия функциональных частей в изделии. Пример схемы электрической структурной приведен на рисунке 1.

Рисунок 1 Телевизионный приемник. Схема электрическая структурная

Структурная схема должна давать наглядное представление о последовательности взаимодействия блоков устройства. Сами блоки могут быть выполнены в виде:

• условно-графических обозначений;
• прямоугольников;
• упрощенных внешних очертаний (в том числе и аксонометрических);

На схеме, приведенной на рисунке 1, условно-графическое обозначение (УГО) использовано только в крайнем правом блоке. Все остальные выполнены в виде прямоугольников с текстом.

В прямоугольниках пишутся названия блоков, указывается на каких микросхемах или транзисторах предполагается реализация функционального узла изделия. Над блоком указывается его основные параметры, такие как коэффициент передачи, центральная частота, полоса пропускания, максимальный уровень сигнала. На входе блока может быть указано его входное сопротивление.

На линиях взаимосвязей рекомендуется стрелками обозначать направление хода процессов, происходящих в изделии. Над линиями может быть указана дополнительная информация, такая как напряжение, ток или уровень сигналов, временные диаграммы, формы импульсов.

Подобный способ выполнения структурных схем получил наибольшее распространение при описании внутреннего устройства радиэлектронной аппаратуры, такой как радиоприемные или радиопередающие устройства, сотовые аппараты или радиорелейные станции.

При большом количестве блоков допускается вместо обозначения их функций или использования условно-графических обозначений проставлять порядковые номера. Нумерация осуществляется сверху вниз и слева направо. В этом случае названия блоков размещают в таблице произвольной формы. Ее располагают на основном поле структурной схемы. Такая ситуация происходит если для чертежа выбирается лист малого размера. Пример подобного выполнения схемы электрической структурной приведен на рисунке 2.

Рисунок 2 Пример структурной схемы с цифровым обозначением блоков

Следует отметить, что этот способ выполнения структурных схем дает минимум информации об устройстве и очень тяжело воспринимается при чтении чертежа, поэтому применяется в крайнем случае, например, в технических книгах или при описании патентов. При описании патента часто названия блоков приводят непосредственно в его тексте.

В последнее время особенно в рекламных целях функциональные блоки структурных схем часто выполняют в виде упрощенных внешних очертаний. Такой способ выполнения структурной схемы обладает высокой наглядностью представления, поэтому набирает популярность. Пример подобного вида структурных схем приведен на рисунке 3.

Рисунок 3 Пример структурной схемы с применением упрощенных внешних очертаний узлов

В качестве недостатка подобного способа выполнения структурной схемы можно отметить сложность ее создания, но при применении современных методов компьютерного проектирования это несущественно. Наиболее широкое применение структурные схемы с упрощенными внешними очертаниями узлов нашли в описании радиоэлектронных систем. При этом структурная схема часто накладывается на реальную карту местности, что позволяет увеличить ее наглядность. Подобный пример структурной схемы приведен на рисунке 4.

Рисунок 4 Пример структурной схемы с применением упрощенной карты местности

Литература:

1. В.Н. Быкова Г.Д. Мефодьева Л.Я. Мефодьева В.И. Сединин Инженерная и компьютерная графика: Учебное пособие — Новосибирск: СибГУТИ, 2010
2. ЕСКД в студенческих работах: учеб. пособие / В. Я. Вайспапир, Г. П. Катунин, Г. Д. Мефодьева - Новосибирск: СибГУТИ, 2009. - 215 с.
3. ГОСТ 2.102-2013 Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Виды и комплектность конструкторских документов
4. ГОСТ 2.701-2008 СХЕМЫ Виды и типы Общие требования к выполнению
5. ГОСТ 2.702-2011 Единая система конструкторской документации. Правила выполнения электрических схем
6. ВЫПОЛНЕНИЕ СХЕМ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ Схемы структурные

Об авторе:
к.т.н., доц., Александр Владимирович Микушин

Кандидат технических наук, доцент кафедры САПР СибГУТИ. Выпускник факультета радиосвязи и радиовещания (1982) Новосибирского электротехнического института связи (НЭИС).

А.В.Микушин длительное время проработал ведущим инженером в научно исследовательском секторе НЭИС, конструкторско технологическом центре "Сигнал", Научно производственной фирме "Булат". В процессе этой деятельности он внёс вклад в разработку систем радионавигации, радиосвязи и транкинговой связи.

Научные исследования внедрены в аппаратуре радинавигационной системы Loran-C, комплексов мобильной и транкинговой связи "Сигнал-201", авиационной системы передачи данных "Орлан-СТД", отечественном развитии системы SmarTrunkII и радиостанций специального назначения.

А.В.Микушин является автором 130 научных и научно-методических работ, в том числе 21 монография и 26 учебников и учебных пособий.