面向航空電子設備的電子線路識圖方法探究

海軍航空大學航空基礎學院 劉曉娣 孫艷麗 畢敬騰

電路圖是電子工程界共同的技術語言，是指導設備使用、維修的重要技術資料。閱讀電子電路圖是電子設備維護人員的一種基本能力，只有看懂了電路圖，才能進一步對電路進行測試、維修和分析。因此，具有一定的讀圖能力，是分析和解決航空電子設備實際問題的基礎。

航空電子設備包括通信設備、導航設備、飛行控制設備、雷達設備等，各種電子設備的功能各異，相應的電路圖也差別較大。為有效識讀航空電子設備電路圖，開展面向航空電子設備的電子線路識圖方法探究，分析電子線路識圖的規(guī)律方法，提高電子設備維護人員的識圖能力。

1 航空電子設備中主要的電路圖種類

電路圖的類型主要有示意圖、方框圖、等效電路圖、電原理圖、印制電路板圖、裝配圖等，而對于航空電子設備維護人員來說，接觸比較多的是示意圖、方框圖、電原理圖。

示意圖用于表示各種電子元件在設備中的裝配次序、元件之間的正確位置等，又叫分布圖，一般在設備維修之后調(diào)整與校正時使用。為了便于查詢，各個元件和接頭的位置一般使用字母或者數(shù)字表示。

方框圖是將電子設備的各個單元電路用方框的形式表示，并用線段、箭頭等將這些方框連接起來，表示電子設備中各個部分之間的相互關系。帶箭頭的線段一般表示電信號的走向，由此可了解信號在整個系統(tǒng)的傳輸途徑。

電路原理圖用于表示電子設備的工作原理，通過元件符號、代號來表示元件實物。它表明了整個電路的結構、各個單元電路的具體情況以及單元電路之間的連接方式。在部分電路原理圖中，給出了各個元件的型號、標稱值、工作電壓等參數(shù)。

2 四個步驟把握識圖要領

航空電子設備的電路圖往往非常龐大且復雜，在識圖時應把握要領，循序漸進，否則會困難重重。根據(jù)對已有識圖方法的分析，面向航空電子設備的電子線路識圖通?？蓮囊韵滤膫€步驟著手：

（1）辨清出入，明確信號流向。要識讀一個電路圖，首先得辨清該電路的輸入和輸出，信號沿電路由輸入傳輸至輸出。在電路的方框圖中，方框之間用帶有箭頭的連線連接，通過箭頭的方向可以確定信號的流向。如果沒有方框圖，則可根據(jù)以下方法來判斷：一般來說，電路的輸入在左、輸出在右，信號的走向由左到右、由上到下。如果電路中引入反饋，由于反饋電路是將輸出信號的一部分或全部引回輸入端，反饋電路中信號的走向與主電路相反。

（2）化整為零，分解電路模塊。航空電子設備的電路圖非常復雜龐大，直接從輸入到輸出進行識讀，難度很大。通常按照電路所實現(xiàn)的功能，以信號的流通方向為線索，把電路分解成若干模塊，以降低分析難度。如果電路有方框圖，在方框圖中每一個方框表示電路的一個模塊，根據(jù)方框可以將電路劃分為若干功能模塊；對照方框圖中的各功能模塊，可將原理圖分成若干個功能電路。如果功能電路仍然過于復雜，再對各功能電路按照實現(xiàn)方式劃分為若干單元電路。如果僅有原理圖，電路分解難度則會增大，需要利用已有的電子技術知識和電路識圖經(jīng)驗，根據(jù)電路功能實現(xiàn)的基本原理、各類電路的典型特征，將一個復雜的系統(tǒng)電路進行解體分塊，比如放大電路中帶有晶體管、正弦波振蕩器無輸入信號、電源電路包含整流變壓器和整流二極管等。而電子線路通常利用直流穩(wěn)壓電源供電，若熟悉電源電路模塊，將其從電路整體中分離，可大大簡化電路。

（3）剖析單元電路，確定功能原理。利用已有的電子線路知識，分析各個單元電路的工作原理和主要功能。雖然電子電路的形式千變?nèi)f化，所采用的電子元器件有較大差異，但基本電路的組成原則是不變的。掌握具有某類功能的基本電路的結構特征及其特點，會大大提高分析復雜電路的效率。當然，這需要識圖者掌握基本的電子技術知識，熟悉典型單元電路組成及功能特點。

（4）統(tǒng)觀整體，確定系統(tǒng)的功能與特點。在確定各個單元電路的功能之后，分析各部分電路之間的聯(lián)系，理解整個電路所實現(xiàn)的功能和性能特點。

在上述四個步驟中，明確信號流向是導引，分解電路模塊是關鍵，剖析單元電路是核心。而要有效對電路進行分解、剖析單元電路，需要識圖者掌握元器件主要特性，熟識基本單元電路，才能在實踐基礎上加深對電路識圖方法的理解并融會貫通。

3 三個環(huán)節(jié)培養(yǎng)識圖能力

3.1 基本元器件筑牢基礎

電子元器件是組成電子線路的基礎?；驹骷ǜ黝愋碗娮琛㈦娙?、電感、二極管、三極管等。由于各類元器件的類型多樣，功能特性復雜，適用場合多變，死記硬背易弄混。為幫助理解掌握元器件的符號、特性及典型應用，歸納兩種主要方法：

圖1 二極管認知電路模塊

圖2 音頻放大電路原理圖

（1）興趣法?；谡J知心理學，研制元器件認知板，把元器件實物與符號、基本特性與應用相對應，由具象到抽象再到具象，由特性理論到實用電路，建立完整的電子元器件認知體系。例如，對于二極管，研制二極管認知電路模塊（如圖1所示），使學生在學習二極管符號的同時能直觀看到實物，建立直觀認知：由Ⅰ區(qū)的半導體數(shù)碼管使學生看到二極管的應用；由Ⅲ區(qū)的紅綠藍三色發(fā)光二極管，學生很快能聯(lián)想到日用的LED燈、五顏六色的節(jié)日彩燈等；運用Ⅱ區(qū)的電路可分析二極管的單向?qū)щ娦?，電路中兩個蜂鳴器分別正反連接兩個二極管，通電后一個蜂鳴器發(fā)聲、另一個不發(fā)聲，使學生理解二極管在外加正向電壓時導通、外加反向電壓時截止，同時觀察普通二極管外殼上陰陽兩極的差異，從而使學生學會通過外形識別二極管的極性。

（2）對比法。對于符號、特性相近或相對的元器件，利用對比法歸納特點。例如三極管的NPN型和PNP型兩種類型，符號中箭頭指向、靜態(tài)偏置電壓的異，與特性的同；電阻串聯(lián)阻值變大、并聯(lián)阻值變小，而電容則恰好相反。

3.2 基本單元電路突破核心

單元電路是由若干電子元器件構成的、具備某一特定功能的基本電路，是組成各類電子線路的核心。要識讀電路圖，必須熟練掌握基本單元電路的典型結構、基本原理和分析方法。

基本單元電路主要包括基本電壓放大電路、運算電路、濾波電路、正弦波振蕩器、功率放大電路、直流穩(wěn)壓電源等。在基本單元電路中，元器件的變換、連接方式的改變以及不同基本單元電路的組合，都會實現(xiàn)不同的功能。由于電路的形式多變、功能多樣，不可能也沒有必要記住所有的電路。在分析基本單元電路時，要抓住關鍵——每類基本單元電路的典型特征。例如，對于基本放大電路，抓住具有放大功能的核心元件——三極管，對于放大電路的三種組態(tài)——共射、共集和共基，則要抓住電路連接的主要特征——共誰誰接交流地。

3.3 實用電路識圖訓練技能

在掌握基本單元電路的基礎上，通過實用電路識圖，熟悉基本單元電路在實用電路中的應用、實用電路中元器件連接與布局特征，訓練識圖實踐技能。對于電子設備維護人員來說，實踐經(jīng)驗很重要。實際搭接電路或閱讀電路圖越多，經(jīng)驗越豐富，電路識圖能力越強。在實踐中，常選用模擬電路系統(tǒng)中的音頻放大電路作為初學者電路識圖訓練的一類電路，如圖2所示。在圖2中，MIC與R1、RP構成輸入級，輸入音頻信號；Q1、Q2兩個三極管構成兩級放大電路，作為中間級，實現(xiàn)電壓放大；Q3、Q4兩個三極管構成互補功率放大電路，作為輸出級，驅(qū)動揚聲器。該類電路包含內(nèi)容全面、單元電路劃分清晰、分析相對容易，對初學者運用識圖方法進行識圖訓練有很大幫助。

通過上述三個階段，由淺入深、由表及里的層層推進，不斷促進電子設備維護人員電路識圖能力的提升。

結語：面對復雜的航空電子設備，讀懂電路圖是電子設備維護人員開展工作的基本前期。只有通過電路圖，分析電路的結構與特性，找到個元器件之間的關系與連接方式，才能更好地開展測試、維修和分析等工作。