单元电路图的识图方法与技巧

重要提示

单元电路是指某一级控制器电路，或某一级放大器电路，或某一个振荡器电路、变频器电路等，它是能够完成某一电路功能的最小电路单位。从广义角度上讲，一个集成电路的应用电路也是一个单元电路。

学习整机电子电路工作原理过程中，单元电路图是首先遇到的具有完整功能的电路图，这一电路图概念的提出，完全是为了方便电路工作原理分析的需要。

1.单元电路图功能

单元电路图具有下列一些功能。

1）单元电路图主要用来讲述电路的工作原理。

2）单元电路图能够完整地表达某一级电路的结构和工作原理，有时还会全部标出电路中各元器件的参数，如标称阻值、标称容量和晶体管型号等，如图3-23所示，图中标出了可变电阻器和电阻器的阻值。

3）单元电路图对深入理解电路的工作原理和记忆电路的结构、组成很有帮助。

图3-23 示意图

2.单元电路图特点

单元电路图主要是为了分析某个单元电路工作原理的方便，而单独将这部分电路画出的电路，所以在图中已省去了与该单元电路无关的其他元器件和有关的连线、符号，这样，单元电路图就显得比较简洁、清楚，识图时没有其他电路的干扰，这是单元电路的一个重要特点。单元电路图中对电源、输入端和输出端已经加以了简化。

如图3-24所示是一个单元电路图。

1）电源表示方法。电路图中，用+U表示直流工作电压，其中正号表示采用正极性直流电压给电路供电，地端接电源的负极；用-U表示直流工作电压，其中负号表示采用负极性直流电压给电路供电，地端接电源的正极。

图3-24 单元电路示意图

2）输入和输出信号表示方法。U_i表示输入信号，是这一单元电路所要放大或处理的信号；U_o表示输出信号，是经过这一单元电路放大或处理后的信号。

重要提示

通过单元电路图中这样的标注可方便地找出电源端、输入端和输出端，而在实际电路中，这三个端点的电路均与整机电路中的其他电路相连，没有+U、U_i、U_o的标注，给初学者识图造成了一定的困难。

例如：见到U_i可以知道信号是通过电容C₁加到晶体管VT₁基极的；见到U_o可以知道信号是从晶体管VT₁集电极输出的，这相当于在电路图中标出了放大器的输入端和输出端，无疑大大方便了电路工作原理的分析。

3）单元电路图采用习惯画法，一看就明白。例如元器件采用习惯画法，各元器件之间采用最短的连线，而在实际的整机电路图中，由于受电路中其他单元电路中元器件的制约，该单元电路中的有关元器件画得比较乱，有的在画法上不是常见的画法，有的个别元器件画得与该单元电路相距较远，这样，电路中的连线很长且弯弯曲曲，造成电路识图和电路工作原理理解的不方便。

重要提示

单元电路图只出现在讲解电路工作原理的书籍中，实用电路图中是不出现的。对单元电路的学习是学好电子电路工作原理的关键。只有掌握了单元电路的工作原理，才能去分析整机电路。

3.单元电路图识图方法

单元电路的种类繁多，而各种单元电路的具体识图方法有所不同，这里只对共同性的问题说明几点。

1）有源电路分析。所谓有源电路就是需要直流电压才能工作的电路，例如放大器电路。

对有源电路的识图首先分析直流电压供给电路，此时将电路图中的所有电容器看成开路（因为电容器具有隔直特性），将所有电感器看成短路（电感器具有通直的特性）。如图3-25所示是直流电路分析示意图。(www.xing528.com)

在整机电路的直流电路分析中，电路分析的方向一般是先从右向左，因为电源电路画在整机电路图的右侧下方，如图3-26所示是整机电路图中电源电路位置示意图。

图3-25 直流电路分析示意图

图3-26 整机电路图中电源电路位置示意图

对某一个具体单元电路的直流电路分析时，从上向下分析，因为直流电压供给电路通常画在电路图的上方，如图3-27所示是某一个单元电路直流电路分析方向示意图。

2）信号传输过程分析。这一分析就是信号在该单元电路中如何从输入端传输到输出端，信号在这一传输过程中受到了怎样的处理（如放大、衰减、控制等）。如图3-28所示是信号传输的分析方向示意图，一般是从左向右进行。

3）元器件作用分析。电路中的元器件作用分析非常关键，能不能看懂电路工作其实就是能不能搞懂电路中的各元器件作用。

图3-27 某一个单元电路直流电路分析方向示意图

图3-28 信号传输的分析方向示意图

元器件作用分析就是搞懂电路中各元器件起什么作用，主要从直流电路和交流电路两个角度去分析。

举例说明：如图3-29所示是发射极负反馈电阻电路。R₁是VT₁管发射极电阻，对直流而言，它为VT₁管提供发射极直流电流回路，为晶体管能够进入放大状态提供条件。

对于交流信号而言，VT₁管发射极输出的交流信号电流流过了R₁，使R₁产生交流负反馈作用，能够改善放大器的性能。而且，发射极负反馈电阻R₁的阻值越大，其交流负反馈越强，性能改善得越好。

图3-29 发射极负反馈电阻电路

4）电路故障分析。注意：在搞懂电路工作原理之后，元器件的故障分析才会变得比较简单，否则电路故障分析寸步难行。

电路故障分析就是当电路中元器件出现开路、短路、性能变劣后，对整个电路工作会造成什么样的不良影响，使输出信号出现什么故障现象，例如出现无输出信号、输出信号小、信号失真、出现噪声等故障。

举例说明：如图3-30所示是电源开关电路，S₁是电源开关。电路故障分析时，假设电源开关S₁出现下列几种可能的故障：

1）接触不良故障分析。由于S₁在接通时两触点之间不能接通，电压无法加到电源变压器T₁中，电路无电压而不能正常工作。如果是S₁两触点之间的接触大，这样S₁接通时开关两触点之间存在较大的电压降，使加到T₁一次侧的电压下降，使电源变压器T₁二次线圈输出电压低。

2）开关S₁断开电阻小故障分析。当开关S₁断开电阻小时，在S₁断开时仍然有一部分电压加到T₁一次线圈，使电路不能彻底断电，机器的安全性能差。

图3-30 电源开关电路

重要提示

整机电路中的各种功能单元电路繁多，许多单元电路的工作原理十分复杂，若在整机电路中直接进行分析，就显得比较困难，通过单元电路图分析之后，再去分析整机电路就显得比较简单，所以单元电路图的识图也是为整机电路分析服务的。