總的來說,看電路圖應遵循從整體到局部、從輸入到輸出、化整為零、聚零為整的思路和方法,用整機原理指導具體電路分析、用具體電路分析詮釋整機工作原理。通??梢园凑找韵虏襟E識讀和分析電路圖。
1.了解電路的整體功能
一個電子設備的電路圖,是為了完成和實現(xiàn)這個設備的整體功能而設計的。看電路圖的第一步,就是搞清楚電路圖的整體功能和主要技術(shù)指標,這樣就在宏觀上對該電路圖有了一個基本的認識。
電路圖的整體功能可以從設備名稱入手進行分析。例如,直流穩(wěn)壓電源的功能是將交流220V市電變換為穩(wěn)定的直流電壓輸出,如圖5-1所示。超外差收音機的功能是接收無線電臺的廣播信號,解調(diào)還原為音頻信號播放出來,如圖5-2所示。紅外無線耳機的功能是將音響設備的聲音信號調(diào)制在紅外線上發(fā)射出去,再由接收機接收解調(diào)后還原為聲音通過耳機播放,如圖5-3所示。
圖5-3 紅外無線耳機功能方框圖
下面以功率放大器電路圖為例,具體講述分析電路圖的方法與步驟。
功率放大器電路如圖5-4所示。顧名思義,功率放大器的整體功能是對信號電壓進行功率放大,其主要技術(shù)指標如下。
圖5-4 功率放大器電路
①額定輸出功率:每聲道20W。
②輸出阻抗:4Ω。
③輸入靈敏度:100mV。
④輸入阻抗:50kΩ。
⑤電壓增益:40dB。
⑥音調(diào)控制范圍:低音32dB,高音40dB。
2.判斷電路圖走向
電路圖一般是以所處理的信號的走向為順序、按照一定的習慣規(guī)律繪制的。分析電路圖總體上也應該按照信號走向進行,因此需要明確判斷電路圖的走向。
(1)根據(jù)輸入端和輸出端判斷電路圖的走向
根據(jù)電路圖的整體功能,找出整個電路圖的總輸入端和總輸出端,即可判斷出電路圖的走向。例如,在圖5-1所示直流穩(wěn)壓電源電路中,接入交流220V市電處為總輸入端,輸出直流穩(wěn)定電壓處為總輸出端。在圖5-2所示超外差收音機電路中,磁性天線為總輸入端,揚聲器為總輸出端。在圖5-3所示紅外無線耳機電路中,接入音頻信號處為發(fā)射機的輸入端,紅外發(fā)光二極管為發(fā)射機的輸出端;光電二極管為接收機的輸入端,耳機為接收機的輸出端。從總輸入端到總輸出端的方向,即為電路圖的走向。
(2)根據(jù)習慣畫法確定電路圖的走向
大多數(shù)電路圖通常會按照習慣畫法從左到右依次排列各單元電路,因此拿到一張電路圖可以先假定其走向為從左到右,再作進一步的研究和分析。例如圖5-4所示功率放大器電路圖中,左邊信號接入端IN為電路的總輸入端,右邊揚聲器BL為總輸出端,電路圖的走向為從左到右,符合習慣畫法。
3.分解電路圖
除了一些非常簡單的電路外,大多數(shù)電路圖都是由若干個單元電路組成的。掌握了電路圖的整體功能,明確了電路圖的走向,可以說已經(jīng)對電路有了一個宏觀的、整體的基本了解,但是要深入地具體分析電路的工作原理,還必須將復雜的電路圖分解為具有不同功能的單元電路。
一般來講,晶體管、集成電路等是各單元電路的核心元器件。因此,可以以晶體管或集成電路等主要元器件為標志,按照信號處理的流向?qū)㈦娐穲D分解為若干個單元電路,并據(jù)此畫出電路原理方框圖。方框圖有助于掌握和分析電路圖。
例如,對于圖5-4所示的功率放大器電路圖,我們可以根據(jù)集成電路等核心元器件,將整機電路圖分解為以下7個單元電路。
①波段開關S等構(gòu)成的輸入選擇電路。
②電位器RP1等構(gòu)成的平衡調(diào)節(jié)電路。
③電位器RP2等構(gòu)成的音量調(diào)節(jié)電路。
④集成電路IC1等構(gòu)成的前置放大電路。
⑤電位器RP3、RP4等構(gòu)成的音調(diào)調(diào)節(jié)電路。
⑥集成電路IC2等構(gòu)成的功率放大電路。
⑦晶體管VT1~VT3等構(gòu)成的保護電路。
其中,②~⑥組成主信號通道,①和⑦為輔助電路。整機電路方框圖如圖5-5所示。
圖5-5 功率放大器方框圖
4.分析主通道電路
對于較簡單的電路圖,一般只有一個信號通道。對于較復雜的電路圖,往往具有幾個信號通道,包括一個主通道和若干個輔助通道。主通道電路是電路圖中基本的、必不可少的電路部分,整機電路的基本功能是由主通道各單元電路實現(xiàn)的,因此分析電路圖時應首先分析主通道各單元電路的功能,以及各單元電路間的接口關系。
以圖5-4所示功率放大器電路圖為例,主通道包括平衡調(diào)節(jié)、音量調(diào)節(jié)、前置放大、音調(diào)調(diào)節(jié)和功率放大5個單元電路,如圖5-5方框圖中虛線右上部分所示。通過分析,可以獲知主通道各單元電路的功能。
①平衡調(diào)節(jié)電路的功能是平衡左、右聲道信號。
②音量調(diào)節(jié)電路的功能是調(diào)節(jié)音量大小。
③前置放大電路的功能是對信號進行電壓放大。
④音調(diào)調(diào)節(jié)電路的功能是調(diào)節(jié)高、低音。
⑤功率放大電路的功能是對信號電壓進行功率放大。
主通道電路的工作過程是:音頻信號經(jīng)平衡調(diào)節(jié)和音量調(diào)節(jié)后,由IC1進行電壓放大,放大后的信號經(jīng)音調(diào)調(diào)節(jié)后送入IC2進行功率放大,最后推動揚聲器發(fā)聲。
5.分析輔助電路
輔助電路的作用是提高基本電路的性能和增加輔助功能。在弄懂了主通道電路的基本功能和原理后,即可對輔助電路的功能及其與主電路的關系進行分析。
例如,圖5-4所示功率放大器電路圖中,輔助電路包括輸入選擇電路和保護電路2個單元電路,在圖5-5所示方框圖中為虛線左下部分。這2個輔助電路的功能和效果如下。
①輸入選擇電路的功能是選擇音源信號,該輔助電路提高了功率放大器操作使用的方便性。
②保護電路的功能是開機靜噪和揚聲器保護,該輔助電路提高了功率放大器使用的安全性。
6.分析直流供電電路
整機電路的直流工作電源是電池或整流穩(wěn)壓電源,通常將電源安排在電路圖的右側(cè),直流供電電路按照從右到左的方向排列,如圖5-6所示。直流供電電路中的R和C1、C2構(gòu)成退耦電路,以消除可能經(jīng)由電源電路形成的有害耦合,這在多級單元電路組成的電路圖中是很常見的。
圖5-6 直流供電電路
圖5-4所示功率放大器的直流電源包括±12V和±16V?!?2V是前置放大電路(IC1)的工作電源,±16V是功率放大電路(IC2)的工作電源,+12V同時還是保護電路的工作電源。
7.具體分析各單元電路
在以上整體分析電路圖的基礎上,即可對各個單元電路進行詳細的分析,弄清楚其工作原理和各元器件的作用,計算或核算技術(shù)指標。