根据电路板画出电路原理图的方法

根据电路板画出电路原理图的方法

在检修电路故障过程中，如果没有电路原理图做参考，而所处理的故障又比较复杂时，需要根据电路板上元器件和印刷电路的实际情况画出电路原理图。

一、根据电路板画电路原理图的基本思路和方法

1、画电路原理图基本思路

1）尽最大可能缩小画图范围

没有必要画出整机电路图，根据故障现象和可能采取的检查步骤，将故障确定在最小的范围内，只对这一范围内的电路依据实物画图。

2）确定单元电路类型

根据电路板上元器件的特征确定电路类型，例如是电源电路中的整流电路还是放大器电路等，确定电路种类的大方向。

再根据电路类型，观察电路板上元器件的特征，确定具体单元电路的大致种类。例如，见到一只整流二极管是半波整流电路，见到2只整流二极管是全波整流电路，见到4只整流二极管是桥式整流电路。

3）选用参考电路

根据具体的电路种类，利用所学过的电路作参考电路。例如对于全波整流电路，先画出一个典型的全波整流电路，然后与电路板上的实际电路核对，进行个别调整。

4）验证方法

画出电路原理图后，再根据所画的电路原理图与电路板实际情况进行反向检查，即验证所画电路中的各元器件在电路板上是不是连接正确，如果有差错说明所画电路原理图有误。

2、观察电路板上铜箔线路走向的简单方法

观察电路板上元器件与铜箔线路的连接和铜箔线路的走向时，可以用灯照的办法。用灯光照在有铜箔线路的一面，在元器件面可以清晰、方便地看到铜箔线路与各元器件的连接情况，这样可以省去电路板的翻转，不断翻转电路板不但麻烦，而且容易折断电路板上的引线。

3、双层电路板观察铜箔线路的方法

1）双层板结构

下图是双层电路板示意图，在装配元件面（顶层）和背面（底层）都有铜箔线路，贴片元器件可以装在顶层也可以装在底层。

2）过孔

为了连接顶层和底层的铜箔线路，在电路板上设置了过孔，如下图所示。凡是需要连接顶层和底层的铜箔线路处，都会设置一个过孔，在画图时需要过孔处是连接两层铜箔线路的。

下图是一个实际的双层铜箔线路

4、根据元器件画出电路图的方法

分析电路的工作原理，关键是抓住单元电路的电源电压+V端（或-V端）、接地端、信号输入端、信号输出端，而根据电路板画出电路原理图时（由于电路板上的印制电路图分布与电路原理图规律“格格不入”），则要先画出个元器件之间的相互连接电路，然后再把他们分别接往各端。这里以三级管电路为例说明具体的画法。

1）第一步

先画出三级管电路图形符号，如下图所示，发现其发射极上连接有两个元件，R1和C1.如果三极管VT1发射极上有更多相连接的元器件，应全部画出。

2）第二步

画出R1和C1后，在电路板上寻找R1和C1另一端连接的元器件或线路，如下图所示。

发现R1与地线相连，可以直接画出地线符号。发现C1与另一个电阻R2相连，画出R2电路图形符号，它与C1相串联。

3）第三步

继续在电路板上找R2的另一端线路，发现接地线，如下图所示，通常情况下，当一个元器件接地线或接电源，那么这一支路电路的画图可以结束。

4）第四步

按照习惯画法，将画出的草图进行整理，如下图所示，以便对这一电路分析和理解。

二、三级管电路的画图方法

根据电路板实物画出电路原理图也是有方法和技巧的，关键是要熟悉各种元器件常用电路，这样画图就比较容易了。

1、画出三极管放大器电路的方法

1）第一步，先画出三级管电路图形符号

首先确定电路板上实际的三极管是NPN型还是PNP型，现在用的最多的是NPN型三极管，如下图所示

2）第二步，画集电极电路

在电路板上找到VT1集电极，然后画出与集电极相连的所有元器件，并注意那个电阻与电源电路相连。下图所示是集电极与直流工作电压+V端之间接有一只电阻，并注意那个耦合电容与下级放大器相连。

3）第三步，画出发射极电路

VT1发射极上的元器件一般是向地线方向发生联系，通常发射极与地线之间接的元器件较多，可能是电容，也可能是电阻，如下图所示连接的是电阻。

4）第四步，画基极电路

VT1基极上的元器件有三个方向：电源方向、地线方向、前级电路方向

下图所示是电源+V方向的R1，地线方向上大多有电阻，前级方向上大多有耦合电容。

5）第五步，画出整个三级管电路

将上述4步的电路图拼在一起就是一个完整的电路图，如下图所示，从这一电路可以看出，这是一个共发射极放大器的直流电路。

如果画出来的电路不符合电路常理，很有可能是画错了，但也有可能是这一电路较为特殊。

2、画出其它三级管电路的方法

根据电路板上的元器件实物画出三极管的其它电路时，关键是搞清楚三极管的大致功能，例如是构成的振荡器电路还是控制器电路，在确定了这个大方向之后根据元器件的特征再确定可能是那类具体电路。

1）第一步

画出三极管的直流电路，三极管在它的大多数应用电路中都有直流电路。如果画图过程中发现三极管没有完整的直流电路，那么该三极管很可能不是工作在放大、振荡等状态，而是构成了一种特殊的电路，如三极管式ALC（自动电平控制）电路。这样的判断要有扎实的电路基础知识。

2）第二步

画完与三极管三个电机相连的元器件电路

3）第三步

将画出的草图进行整理，以方便对电路工作原理进行分析，如果电路分析中发现明显的电路错误，说明很可能是电路图画错了，需要对照电路板进行核实。

三、集成电路的画图方法

1、画出集成电路图形符号

首先根据实物搞清楚所画集成电路有多少引脚，画出相应引脚数的集成电路的图形符号，如下图所示

这是一个8根引脚的双列直插集成电路，所以电路图形符号要画成双列形式，且为8个引脚，各引脚序号符合一般画图规律，即从左下角起逆时针方向依次排列。

2、画出接地引脚电路

找到接地引脚的方法是：电路断电后，用万用表电阻RX1档测量那根引脚与地线之间的电阻为0欧姆，那该引脚就是接地引脚，在该引脚上画接地符号。如下图所示。

3、画出电源引脚电路

找到电源引脚的方法是：电路板通电状态下，用万用表直流电压档测量各引脚对电路板地线的直流电压，电压最高的引脚为电源引脚，在该引脚上画出电源+Vcc符号，如下图所示。

4、分别画出各引脚电路

画出其它各引脚电路的方法是：在电路板上找到某个引脚，如1脚，沿1脚铜箔线路画出所有与1脚相连的元器件的电路符号。

如果该引脚外电路中有串联元器件。也应一一画出，直到画出一个相对明确的电路图，如画到接地端或电源端，或是与集成电路的另一个引脚相连，如下图所示。

在画出集成电路的各引脚外电路之后，将电路图进行整理，画成平时习惯的画法，再按照从上而下、自左向右的方向给电路中的各元器件编号，如下图所示。必要时还要根据电路中元器件的实物，查出它们的型号和标称值。

单片机内部结构原理，让你豁然开朗！

一、单片机内部结构分析

我们来思考一个问题，当我们在编程器中把一条指令写进单片机内部，然后取下单片机，单片机就可以执行这条指令，那么这条指令一定保存在单片机的某个地方，并且这个地方在单片机掉电后依然可以保持这条指令不会丢失，这是个什么地方呢？这个地方就是单片机内部的只读存储器即ROM（READ ONLY MEMORY）。为什么称它为只读存储器呢？刚才我们不是明明把两个数字写进去了吗？原来在89C51中的ROM是一种电可擦除的ROM，称为FLASH ROM，刚才我们是用的编程器，在特殊的条件下由外部设备对ROM进行写的操作，在单片机正常工作条件下，只能从那面读，不能把数据写进去，所以我们还是把它称为ROM。

二、几个基本概念

1、数的本质和物理现象

我们知道，计算机可以进行数学运算，这令我们非常难以理解，计算机吗，我们虽不了解它的组成，但它们只是一些电子元器件，怎么可以进行数学运算呢？我们做数学题如37+45是这样做的，先在纸上写37，然后在下面写45，然后大脑运算，最后写出结果，运算的原材料：37、45和结果：82都是写在纸上的，计算机中又是放在什么地方呢？为了解决这个问题，先让我们做一个实验：这里有一盏灯，我们知道灯要么亮，要么不亮，就有两种状态，我们可以用’0’和’1’来代替这两种状态，规定亮为’1’，不亮为’0’。现在放上两盏灯，一共有几种状态呢？我们列表来看一下：

请大家自己写上3盏灯的情况000 001 010 011 100 101 110 111我们来看，这个000，001，101 不就是我们学过的的二进制数吗？本来，灯的亮和灭只是一种物理现象，可当我们把它们按一定的顺序排好后，灯的亮和灭就代表了数字了。让我们再抽象一步，灯为什么会亮呢？是因为输出电路输出高电平，给灯通了电。因此，灯亮和灭就可以用电路的输出是高电平还是低电平来替代了。这样，数字就和电平的高、低联系上了。（请想一下，我们还看到过什么样的类似的例子呢？（海军之）灯语、旗语，电报，甚至红、绿灯）。

2、位的含义

通过上面的实验我们已经知道：一盏灯亮或者说一根线的电平的高低，可以代表两种状态：0和1。实际上这就是一个二进制位，因此我们就把一根线称之为一“位”，用BIT表示。

3、字节的含义

一根线可以表示0和1，两根线可以表达00，01，10，11四种状态，也就是可以表达0到3，而三根可以表达0~7，计算机中通常用8根线放在一起，同时计数，就可以表示0-255一共256种状态。这8根线或者8位就称之为一个字节（BYTE）。

存储器的工作原理

1、存储器构造

存储器就是用来存放数据的地方。它是利用电平的高低来存放数据的，也就是说，它存放的实际上是电平的高、低，而不是我们所习惯认为的1234这样的数字，这样，我们的一个谜团就解开了，计算机也没什么神秘的吗。

如上图左所示：一个存储器就象一个个的小抽屉，一个小抽屉里有八个小格子，每个小格子就是用来存放“电荷”的，电荷通过与它相连的电线传进来或释放掉，至于电荷在小格子里是怎样存的，就不用我们操心了，你可以把电线想象成水管，小格子里的电荷就象是水，那就好理解了。存储器中的每个小抽屉就是一个放数据的地方，我们称之为一个“单元”。

有了这么一个构造，我们就可以开始存放数据了，想要放进一个数据12，也就是00001100，我们只要把第二号和第三号小格子里存满电荷，而其它小格子里的电荷给放掉就行了（看上图右）。可是问题出来了，看上图右，一个存储器有好多单元，线是并联的，在放入电荷的时候，会将电荷放入所有的单元中，而释放电荷的时候，会把每个单元中的电荷都放掉，这样的话，不管存储器有多少个单元，都只能放同一个数，这当然不是我们所希望的，因此，要在结构上稍作变化，看上图右，在每个单元上有个控制线，我想要把数据放进哪个单元，就把一个信号给这个单元的控制线，这个控制线就把开关打开，这样电荷就可以自由流动了，而其它单元控制线上没有信号，所以开关不打开，不会受到影响，这样，只要控制不同单元的控制线，就可以向各单元写入不同的数据了，同样，如果要从某个单元中取数据，也只要打开相应的控制开关就行了。

2、存储器译码

那么，我们怎样来控制各个单元的控制线呢？这个还不简单，把每个单元的控制线都引到集成电路的外面不就行了吗？事情可没那么简单，一片27512存储器中有65536个单元，把每根线都引出来，这个集成电路就得有6万多个脚？不行，怎么办？要想法减少线的数量。我们有一种方法称这为译码，简单介绍一下：一根线可以代表2种状态，2根线可以代表4种状态，3根线可以代表几种，256种状态又需要几根线代表？8种，8根线，所以65536种状态我们只需要16根线就可以代表了。

3、存储器的选片及总线的概念

至此，译码的问题解决了，让我们再来关注另外一个问题。送入每个单元的八根线是用从什么地方来的呢？它就是从计算机上接过来的，一般地，这八根线除了接一个存储器之外，还要接其它的器件。这样问题就出来了，这八根线既然不是存储器和计算机之间专用的，如果总是将某个单元接在这八根线上，就不好了，比如这个存储器单元中的数值是0FFH另一个存储器的单元是00H，那么这根线到底是处于高电平，还是低电平？岂非要打架看谁历害了？所以我们要让它们分离。办法当然很简单，当外面的线接到集成电路的引脚进来后，不直接接到各单元去，中间再加一组开关就行了。平时我们让开关打开着，如果确实是要向这个存储器中写入数据，或要从存储器中读出数据，再让开关接通就行了。这组开关由三根引线选择：读控制端、写控制端和片选端。要将数据写入片中，先选中该片，然后发出写信号，开关就合上了，并将传过来的数据（电荷）写入片中。如果要读，先选中该片，然后发出读信号，开关合上，数据就被送出去了。读和写信号同时还接入到另一个存储器，但是由于片选端不同，所以虽有读或写信号，但没有片选信号，所以另一个存储器不会“误会”而开门，造成冲突。那么会不同时选中两片芯片呢？只要是设计好的系统就不会，因为它是由计算控制的，而不是我们人来控制的，如果真的出现同时出现选中两片的情况，那就是电路出了故障了，这不在我们的讨论之列。

从上面的介绍中我们已经看到，用来传递数据的八根线并不是专用的，而是很多器件大家共用的，所以我们称之为数据总线，总线英文名为BUS，总即公交车道，谁也可以走。而十六根地址线也是连在一起的，称之为地址总线。

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