學(xué)了四年的電路,卻看不懂電路圖?
有一位同學(xué)提了一個(gè)關(guān)于電路圖的問(wèn)題,然后一位叫LordPGM的答主針對該問(wèn)題,給出了自己的解答。
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/201808/390513.htm題主的問(wèn)題如下:
我最近新學(xué)單片機,發(fā)現現在所接觸到的電路圖,和讀書(shū)時(shí)物理上學(xué)的電路圖好像都不太一樣。物理上的電路圖總是用兩條線(xiàn)表示電源,流向明顯。而現在接觸到的電路圖,電源全是VCC,負極是GND,流向就不大明白了,不知道從哪條線(xiàn)流出。在網(wǎng)上查,全是關(guān)于物理學(xué)上的電路圖講解。請問(wèn)帶VCC和GND的電路圖是什么電路圖?在什么書(shū)上能學(xué)到這種基礎?
LordPGM的回答如下:
現在國內模電教學(xué)方面存在的問(wèn)題就是:從來(lái)不講經(jīng)典物理上的各種公式是怎么變成一個(gè)個(gè)獨立元件的。這導致了很多大學(xué)物理的學(xué)生覺(jué)的模電很難,沒(méi)法用大一大二所學(xué)的各種復雜的公式來(lái)解釋現實(shí)當中的電路圖。
其次,大學(xué)模電脫離實(shí)際。
書(shū)上的電路看起來(lái)純潔的不得了,分析下來(lái)能夠完美的工作,但實(shí)際搭出來(lái)的效果往往不盡人意。
就拿大學(xué)里一直搞來(lái)搞去的開(kāi)關(guān)電源來(lái)說(shuō),很多書(shū)上不加共模濾波器,往往都會(huì )因為L(cháng)C諧振產(chǎn)生的EMI通過(guò)地線(xiàn)流入電路導致無(wú)法正常工作,就算加了,解釋的時(shí)候一般都會(huì )說(shuō)“減少電網(wǎng)的不穩定性所造成的影響”?;蛘呤侨嚯娬鞑患臃罌_擊電阻,一接上電前面六個(gè)二極管也就全都爆炸了,就算是加了防沖擊電阻,也都不加延時(shí)短路電阻的電路(老板看到你活生生浪費這么多功率肯定立馬開(kāi)了你)。

(意思一下,別在意數值)
首先先回答題目中的問(wèn)題。
像題主接觸的單片機控制電路,接觸到的GND一般都是信號地,VCC也一般都是3.3V或5V,使用電源或者電池供電。所有的GND都是連在一起的,最終回到電源的負極。所有的VCC也一樣,回到電池的正極。

AMS1117-3.3是在單片機電源中極其常用的一款貼片IC,能把5V的電壓轉換成3.3V的電壓,VCC5和一般接地符號(倒三角)來(lái)自于5V的供電,C30接在VCC5和接地符號之間,起到了濾波的效果。VCC5連接到了AMS1117的Vin,提供工作電壓,接地符號連接到了IC的GND。C31起到的是增加穩定系數的功能,由于電容兩端電壓不能突變,假設單片機的功耗短暫的增加了一下,我們不希望這個(gè)信號影響到AMS1117的輸出電壓,因為AMS1117有一定的反應時(shí)間,如果沒(méi)有這個(gè)電容,那么IC就因為很小的波動(dòng)而持續輸出高電壓或低電壓,不穩定的電源對單片機的傷害還是很大的。加入了C31后,由于電容的儲能性質(zhì),能夠減少波動(dòng)。
在右邊又出現了一個(gè)VCC,我們可以判斷出這個(gè)VCC所連接的導線(xiàn)上的電壓是3.3V。C29是電解電容,它起到的是儲能的作用。右下方的GND就是單片機的工作地了。來(lái)自VCC的3.3V電壓通過(guò)R23和發(fā)光二極管D13,起到了電量指示的作用。最右邊的是電池,我們不難看出,引腳2對應的是電池的正極——3.3V,而引腳1對應的是電池的負極——0V。當不存在外部電源供電時(shí),2(電池正極)——R23——D13——GND——1(電池負極)組成回路,使得D13起到了指示電池電量的作用。
在這里代表3.3V的VCC看似沒(méi)有作用,但如果在同一張原理圖中再次出現了VCC時(shí),比如單片機上,我們就知道這個(gè)VCC代表3.3V,而且在將原理圖轉換成電路圖時(shí),電腦會(huì )自動(dòng)將這些名字一樣的符號連接到一起。最后,電池也一定要組成回路才能充電,那么不難想到,GND和接地符號必定也在原理圖的某個(gè)地方連接到了一起。
其實(shí)在這樣的電路中,VCC和GND只不過(guò)是一個(gè)標記罷了,代表它們之間是連在一起的,設計原理圖時(shí)要求的是易讀懂,容易找出各個(gè)模塊的位置,不能再像書(shū)上一條導線(xiàn)拉到底。
然后就是學(xué)習上的問(wèn)題了,大學(xué)的教材不成系統,對于不同能力的人也很難找到對應水平的書(shū)籍,往往看完一本不知道再看哪一本,就算找到了兩本書(shū)上也極有可能存在不同的地方。
所以,我推薦題主好好搞好和大學(xué)老師的關(guān)系,特別是有工作經(jīng)驗的,讓他們多帶帶你,讓你早點(diǎn)了解到工作中會(huì )遇到的各種書(shū)本上不能遇到的問(wèn)題。
對于如何學(xué)習電子電路知識,我能告訴題主的有以下幾點(diǎn):
1、充分利用基礎的物理公式和定律。
公式和定律永遠都不會(huì )是錯的,任何一個(gè)波形,電流和電壓上的任何變化,都可以用基礎的知識來(lái)解釋。MOS管開(kāi)關(guān)為什么會(huì )有延時(shí)?因為MOS管的原理和結構導致了其內部必定存在電容。為什么地線(xiàn)的電壓測得不為0?因為地線(xiàn)也有一定的電阻。為什么三極管會(huì )飽和?因為二個(gè)PN結均正偏,IC不受IB之控制。刨根問(wèn)底,嘗試把公式利用起來(lái),去解釋每一個(gè)現象。
2、多看,多分析電路圖。
最方便的方法就是在百度上搜電路圖,一張張看過(guò)去,夠你看一天的。然后要注意糾錯,看看元器件的使用和數值是否正確,網(wǎng)上的東西也有很多是錯的。

3、把想法直接變成原理圖,把原理圖直接變成電路板。
現在打板比以前便宜了不少,10塊雙面也就大概七八十的樣子,也就幾頓飯錢(qián)。很多學(xué)生就天天在腦中意淫電路,直到實(shí)現了才發(fā)現這里有問(wèn)題哪里也有問(wèn)題,也有人都大四了還在天天玩面包板,連烙鐵都抓不住。就算板子廢了,也可以在示波器上分析一下,研究問(wèn)題所在。
4、多用仿真軟件。
比如Multisim,仿真出來(lái)的效果不亞于真實(shí)電路的效果,一個(gè)元器件通常會(huì )有三四十種不同的參數,也比現實(shí)中方便,測量數值也更隨心所欲。
最后,還是要找個(gè)好師傅,幾年的工作經(jīng)驗能夠通過(guò)幾句話(huà)總結給你聽(tīng)。也別再看大學(xué)教材了,直接去做項目,有了項目就會(huì )知道自己要學(xué)什么,也更容易看出問(wèn)題。
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