آموزش نقشه خوانی شماتیک

بسمی تعالی
آقا سلام،دوباره می خوام سرتون رو درد بیارم ،به همین قشنگی ،چاکر آقا بهمن و رضا و امیر گل و سایر دوستان خوب .
مدتی هست که می خواستم این بحث شماتیک رو براتون بنویسم و این عقده نهفته در گلو رو براتون بترکونم،حالا ترکوندمش ،واقعا ترکیده ها ،یک مقاله خوب که ارزش خوندن تا آخرش رو داره ،هم برای آماتور ها و هم برای حرفه ای ها ،البته آخراش .بزارید سنگین شیم و بریم سر اصل مطلب.
شماتیک برای شناخت ارتباطات بین قطعات ، تشخیص خود قطعات (اورجینالش )،تشخیص نقاط ولتاژ گیری،تشخیص نقاط فرکانس گیری و عیب یابی مدارات استفاده میشه که خیلی هم خوبه. حالا درک ، فهمیدن و خواندن این شماتیک ها یک هنر و یک الزام برای هر مهندس کامپیوتر یا بهتر بگم هر مهندس باسواد می باشد،مثل ما و شما (منم، منم،به خدا منم بلدم)

حالا شما هم باید بعد از خوندن این مقاله مثل ما بشین .
خوب بزارید قبل از هر چیزی بریم سراغ نمادهای اساسی در شماتیک(با ما همراه باشید)

ما می خواییم در مورد این نمادها و نحوه اتصالات در شماتیک با شما صحبت کنیم و حالشو ببریم ،تازه یک عالمه هم بخندیم.
دوستان خوندن شماتیک نیاز به یکم مهارت در زمینه الکترونیک داره ،مثلا حتما باید قطعات بالا رو بشناسید ،که می شناسید دیگه ؟نه؟ نمی شناسید ،پس اول برید و پایه الکترونیک خودتون رو از صفر به 10 تغییر بدید .باور کنید خیلی راحته.
البته ناراحت نباشید،قهر نکنید ما بازم زحمت شما رو کم کردیم و لقمه رو براتون جویدیم ،تازه آبدار هم هست ،حالتون بد شد (چندشم)
Schematic Symbols:
خوب در ابتدا یک سری از نماد های معروف رو براتون معرفی کوتاه می کنم.البته بیشتر نمادش مدنظر ما هست.
مقاومت resistor:
پر کاربرد ترین و به نوعی اساسی ترین قطعه در اکثر مدارات الکترونیکی همین لامذهب هست ،که نماد بلاد کفر آمریکاش زیگزاگی هست و بلاد کفرو غیرکفر بین المللیش بیشتر شبیه یک باکس مستطیلی هست که دوتا انشعاب ازش خارج می شه .

پتانسیومتر و مقاومت متغیر Potentiometers and Variable Resistors :
نماد این دوستان هر دو از یک مقاومت ساده و یک فلش یا تیر که قلب این بدبخت رو نشونه رفته تشکیل شده.
البته این نکته مهمه که مقاومت متغیر در واقع دو ترمیناله هست ولی پتانسیومتر از سه ترمینال تشکیل شده.

خازن Capacitors:
کلا دو علامت برای خازن ها وجود داره یکی برای خازن های قطبی (معمولا الکترولیت یا تانتالم) و یکی برای خازن های سرامیکی یا غیر قطبی و اینکه هر دو از دو ترمینال تشکیل شده اند.

کلا توضیح اضافه واقعا اضافه هست اما بازم چشم، توضیح می دم. نماد خازن از یک صفحه منحنی که کاتد رو نشون می ده و صفحه دیگه که آند هست تشکیل شده.
سلف Inductors:
این بنده خدا هم با یک مشت سیم پیچ گرد نشون داده می شه و در حالت بین المللی نه دهاتی خودمون با یک مستطیل تو پر نشون داده می شه.راستی گاهی به سلف کویل هم می گن.

کلید ها Switches:
آقا کلیده دیگه، ضایع نباشید ،کلیدها به صورت معمولی از دو ترمینال (ورودی، خروجی)و یک نیمچه آلت (ههههههههههههه) متحرک تشکیل شده ،البته نمادش (سیمبول) که به این کلید ها می گن: (single-pole/single-throw (SPST

کلید با انتخاب های بیشتر یا ترمینال های خروجی بیشتر و یک ترمینال وردی یا انتخابگر.که دو حالته و سه حالتش عبارتند از : SPDT and SP3T همون دوکاناله و سه کناله.

سوئیچ با قطب های متعدد، که در واقع مثل مدل های بالا هستند ولی ترمینال ورودی دو تا یا چندتا هستند.

منابع تغذیه Power Sources:
منابع تغذیه انواع اقسام اشکال رو داره که ما فقط بین المللی هاش یا توپ هاشو براتون معرفی می کنیم.
اینجا فقط دو مدل dc و ac رو براتون معرفی می کنیم که هر دو از نوع منابع تغذیه ثابت هستند.

باطری ها Batteries:
باطری هم انواع مختلفی داره که پر کاربردترینش همین زوج باطری ها هستند که از مدل های لیتیوم و غیره تشکیل شده اند و در کل با خطوط موازی مشخص می شه .

طبق تصویر بالا می بینیم که هر چه تعداد خطوط موازی بلند بیشتر بشه یعنی تعداد سلول های سری ما بیشتر می شه.یا به نوعی خطوط بلند پایه مثبت و خطوط کوتاه پایه منفی رو نشون می ده(اصلا اطلاعات رو دارین در چه سطح سنگینی هست)
عجله نکنید سنگین می شه.
نقاط ولتاژگیری یا گره ولتاژها :Voltage Node
گاهی وقتها اونقدر شماتیک شلوغ می شه که دیگه نه دیگه،چجوری میشه این همه سیم کشی کرد تا به منبع تغذیه وصل کنیم یا برسیم به قطب منفی یا زمین،پس ساده ترین کار استفاده از این نماد های ساده هست تا مشکل همون دیگه نه دیگه پیش نیاد.

دیود Diodes:
دیودها هم یک قطعه قطبی هستند و نمادشون هم مثل یک فلش هست که از آند و کاتد تشکیل شدند (البته دیود های ساده).

حالا دو مدل دیود نوری رو براتون نمادها شو توضیح می دیم. یکی دیود ساطع کننده نوره Light-emitting diodes (LEDs) و دیگری دریافت کننده نور و تولید کننده انرژی که فتودیودPhotodiodes هست. از اسمشونم تابلو می شه که نمادشون چجوری هست.

یک سری دیگه هم داریم که خاص ترند ، دیود شاتکی و دیود زنر. که بحث روی کارایشون داستان داره ،بی خیال ،خودتون برید تو سایت بچرخید بخونید! به ما چه ،اینجا فقط نماد رو می گیم .(حوصله ندارم)

ترانزیستورTransistors:
همین اول مشخص کنیم که ما دو مدل کلی BJT و MOSFET رو ما مدنظر داریم ،که البته بیشتر همین دو مدل رو استفاده می کنیم ،خوب بریم ادامه:
Bipolar Junction Transistors (BJTs) :
BJT ها دستگاه های سه ترمینالی هستند. که این سه ترمینال عبارتند از : collector (C), emitter (E), base (B).دو نوع BJT وجود دارد – NPNs و PNPs – و هر یک دارای نماد منحصر به فرد خود می باشد.داره بحث کم کم جدی میشه.

Metal Oxide Field-Effect Transistors (MOSFETs):
این بنده خدا هم مثل bjt ها سه ترمیناله هست ولی با اسم های source (S), drain (D), gate (G) . البته این مدل از ترانزیستور ها هم به دو نوع کلی n-channel و p-channel تقسیم می شه ،که حالا خودش هزار مدل داره،حرف بسه بریم نمادشو ببینید و حال کنید.

گیت های دیجیتال Digital Logic Gates:
توابع منطقی یا گیت ها که شامل AND, OR, NOT, XOR می شن و هر کدام نماد مخصوص به خودش رو داره،که شما رو با این نمادها آشنا می کنم،بچه نمادها ،نمادها بچه ها.

حالا نکته جالب اینجاست که اگر یک دایره یا حباب به خروجی این گیت ها بزنید همه خروجیشون برعکس می شه.

ها ،ببخشید بله ،یادم رفت بگم که عموما ورودی ها زوج هستند و خروجی ها تک.(ساده ،راحت ،مختصر)
آی سی ها یا مدارات مجتمع Integrated Circuits:
مدار های مجمتمع یا راحتش آی سی ها هر کدوم کار منحصر به فرد خودش رو داره و می شه گفت خیلی خیلی هم متنوع هستند ،به صورت کلی نماد این موجود پر کاربرد یک مستطیل با یک عالمه زائده بیرون زده از دو طرفش که اون رو شبیه به هزار پا می کنه.البته هر پایه هم یک شماره یا برچسب خاص روش زده و مربوط به یک وردی یا خروجی خاص می شه.(یا حتی تابع)

همونطور که در تصویر بالا می بینید هر آی سی اسم و کد خاص مربوط به خودش رو داره که به نوعی رمزنگاری کارایی و سبک استفاده ش هست ،که الان تو حوزه کاری ما نیست.
آی سی ها تابلو یا منحصر به فرد:
آی سی آمپلی فایر و رگولاتور ها Op Amps, Voltage Regulators:
یک سری آی سی تابلو هستند که واقعا تابلو شدن و کارشون مشخصه و خیلی هم تو مدارات استفاده دارند ،مثل آی سی رگولاتور و آی سی آمپلی ،که یکی تقویت کننده و دیگری ثابت کننده ولتاژ هست.
اول براتون نماد یا سیمبول آمپلی رو می زارم ،در خیلی از مدارات دوتا آمپلی با هم ترکیب می شن و یک آمپلی رو به صورت مجتمع تر تشکیل می دن تازه تعداد پایه هاشون هم کمتر می شه.

حالا رگولاتور ها که نمادشون به شکل یک مستطیل با یک تعداد خزوخیل ورودی و یک خروجی هست.انواعشون رو تو تصویر زیر می بینید.

کریستال و رسنترسCrystals and Resonators:
کریستال و یا رسنترس معمولا بخش مهمی از مدار میکروکنترلر هستند.کارشن تولید سیگنال یا کلاک پلس هست. علامت کریستال معمولا از دوتا پایه که وسطش یک چیزی هست تشکیل شده (خوب چی بگم ببینید دیگه)، در حالی که رسنترس، که دو تا خازن اضافه داره و معمولا دارای سه ترمینال هست .

کانکتور ها Connectors:
از اسمش مشخصه ،کانکتوره دیگه ،فقط مدلاش فرق می کنه و برای ارتباط یا انتقال دیتا و ولتاژ هست.

ترانسفورمر Transformers :
حالا یا کاهنده یا افزاینده یا هر چیز دیگه ای ،(خسته شدم خوب).

رله Relays:
یک سیم پیچ و یک کلید این موجود خارق العاده رو تشکیل میده.

بلندگو و بوق بازر Speakers and buzzers :
این خوشکل ترین و نزدیک ترین نماد به خود جنس هست ،خود بلندگویه .

موتور motors:
طبیعتا توضیح که نمی خوایین ،جان من تعارف نکنین،فقط این و بگم که گاهی نماد این بدبخت با کلاس تر و اضافاتی هم داره،همین.

فیوز و مقاومت های وابسته به جریان و حرارت Fuses and PTCs:
کلا توضیح نمی دم .حال کردم.

خوب ما تا حدودی نماد های پرکاربرد یا الفبای نماد ها رو براتون گفتیم (دیگه بیشتر از این حالش نیست)،باور کنید قطعات خیلی بیشتر از این هستند ولی بازم شما با اینها کارتون راه می افته ،اما هنوز مقدمات دیگه ای هم مونده.چشم و دلتون رو به ما بسپارید تا یک مشت چرت و پرت دیگه خدمتون تقدیم کنیم.
شما برای اینکه بگید و ادعا کنید که واقعا سرتون از شماتیک در میاد باید یک چیزی بیشتر از نماد ها رو بشناسید ،بله ،باید نام های مختصر و مقدار قطعات رو هم بشناسید و تشخیص بدین و بفهمید،در کل تا الان نصف راه رو رفتین.(خسته شدین ،پس بی خیال بقیه اش مال یک روز دیگه)
نام و ارزش Names and Values:
ابتدا بحث ارزش رو پیش میگیریم،ارزش ،ارزش می آورد (جان من ترکوندم).
طبیعتا مفهوم ارزش در قطعات الکترونیک بخشی از شماتیک و مشخصات هر قطعه رو شامل می شه که برای مثال ،اوهم برای مقاومت ،فاراد برای خازن ،هنری henries برای سلف ،نمونه هایی از ارزش هست. با این منوال ارزش کریستال رو فرکانس و ارزش مدار های مجتمع یا آی سی ها بخشی از اطلاعات شماتیک اونها و کاربردهای اون قطعه هست. در کل ارزش مهمه و جزعی از دیتاشیت قطعه می باشد .
حالا بریم سراغ اسم قطعات،هر قطعه ای در مدار یک اسم داره (اه نه بابا) مثلا R برای مقاومت،C خازن ،L سلف ،U برای مدار های مجتمع . خوب نکته دیگه ای که هست اینه که ما فقط یک مقاومت یا یک خازن در مدار نداریم و باید برای تک تک قطعات یک نام داشته باشیم ،خوب در نتیجه خودشون رو راحت کردن و گفتن R1,R2 تا بینهایت و البته برای سایر قطعات هم به همین منوال.
حالا گفتن اینکه این اسم ها از ابتدای نام لاتین قطعات گرفته شده ،فکر نکنم به دردتون بخوره،ولی حالا بریم سراغ یک جدول کوچلو از اسم قطعات.

راستی ،این اسم گذاری یک جور استاندار برای خودش هست ،ولی گاهی وقتا استاندارها هم زیر پا گذاشته می شن و شماتیک هایی دیده می شه که آی سی رو با IC ونه U نشون می دن و کریستال رو با XTAL نشون می دن نه Y.در کل این شمایید که باید اونقدر تجربه کسب کنید که سر از این بل بشو در بیارید.
خوب تا حالا قطعات و نماد ها رو شناختیم و اسم ها و نحوه تشخیص ارزش از اسمشون رو هم درک کردیم.حالا بریم سراغ خوندن خود شماتیک،یااله……………….سری لخت نباشه ،ما آمدیم.
شبکه یا سیم کشی یا لاین Nets:
بهتره بگیم شماتیک شامل شبکه ای از لاین ها ست که قطعات رو به هم وصل می کنه .در واقع داره سیم کشی بین قطعات رو به بهترین شکل ممکن براتون رسم می کنه.گاهی هم برای جدا کردن بعضی بخش ها از سایر قسمت های مدار این لاین کشی رو با رنگ های خاص مشخص می کنه.

نقطه های اتصال ، نقطه و اتصالات Junctions and Nodes:
لاین ها ی شبکه شماتیک در بعضی جاها باید بهم متصل شوند و بعضی جاها هم باید به علت شلوغی مدار روی هم رسم شوند ولی نباید اتصال رو نمایش بدن ،بهترین راه برای تشخیص هم پوشانی از اتصال می شه از نقطه Node استفاده کرد.به دو تصویر زیر دقت کنید.

همونطور که در تصویر بالا می بینید بعضی از لاین ها روی هم همپوشانی شدن ولی اتصال ندارند و فقط نقاطی که با دایره یا نقطه مشخص شده ،محل اتصال لاین ها می باشد.همین بسه(توضیح بیشتر واقعا اضافه هست)
اما و اما حتما به این نکته توجه کردین که اگر بخواهیم این همه لاین کشی کنیم ،اون هم برای یک مادبرود ،واقعا هرج و مرج و شلوغی بی نهایتی صفحه شماتیک رو می گیره و جز سر در گمی برای ما هیچی نداره ،پس چاره کارچیست؟
بهترین راه نام گذاری لاین ها و اتصالات هست ،مثلا نقطه شروع یک سیم کشی رو با یک کد مختصر مشخص می کنیم و اون رو به صورت یک تگ در اون نقطه می نویسیم و روی نقطه انتهایی هدف هم اون تگ رو می نویسیم.به تصویر زیر دقت کنید.

حالا می شه به جای وصل کردن یک نقطه به چند نقطه از همین تگ ها استفاده کرد.جالب اینجاست ،که این اتصالات رو می شه روی لاین ها ،مثل تصویر بالا مشخص کرد.
نکته آخر اینکه نقاطی که قراره ولتاژ خاصی بهشون وارد بشه یا خارج بشه ، یا به گروند وصل بشه رو می شه با یک تگ VOUTیا (5v)VCCیاGND مشخص کرد .که بهشون می گن شبکه های قدرت .
اما شبکه های سیگنال یا دیتا که با بر چسب TX، RX و … شروع و مشخص شده است.
نکات خواندن شماتیک………………..
شناسایی بلوک Identify Blocks:
مهم ترین نکته در نقشه خوانی تشخیص بلوک ها ست .در واقع هر شماتیک رو می شه به بلوک های قدرت ، تنظیم ولتاژ ،میکروکنترلر، ورودی ، خروجی و غیره تقسیم کرد و یا حتی در موارد جدید و خوب امروزی این بلوک بندی مثل تصویر زیر مشخص شده .

شماتیک های خوب حتی بلوک ها رو نتنها جدا کرده بلکه اسم بلوک و توضیحاتی هم در مورد اون بلوک داده .(خدا خیرشون بده)
شناسایی ولتاژ پوینت ها یا نقاط ولتاژ Recognize Voltage Nodes:
عکس زیر کاملا گویا هست و مشخص می کنه که حرف های بالا ما بی خود و از روی خوشی نبوده ،میشه یک لاین خاص که دارای ولتاژ خاصی هست رو به جای سیم کشی و لاین کشی متمادی با یک اسم یا تگ حذف کرد ویک مدار ساده داشت در عین حال نقاطی که ولتاژ روشون هست رو هم مشخص می کنه ،همون ولتاژ پوینت ها که برای ما تعمیرکار ها از نون شب واجب تره.

اما حالا بعد از این همه وقت گذاشتن و مخ تروکندن به کجا رسیدیم ؟
فقط تا اینجا فهمیدیم که شماتیک به ما اتصالات قطعات و ولتاژ پوینت ها و همچنین خود قطعاتی که در مدار به کار رفته رو نشون می ده و همچنین بلوک مربوط به هر بخش از مدار رو مشخص می کنه.
سوال همه دوستان در مورد نقشه خوانی و شماتیک خوانی این هست که، مثلا بگید آیسی شبکه تو مدار کجاست و یا آی سی i/o کجاست یا آی سی کلاک کجاست ؟
دوست عزیز اول شما باید خودتون بدونید که آی سی i/o چی هست و مارک های موجودش چی هست و بعد برید سراغ شماتیک و ولتاژ پوینت ها و ارتباطاتش رو ببینید و با ولتاز گیری و رهگیری لاین ها ایرادات مدار رو از روی شماتیک تشخیص بدین.
پس توقع معجزه از شماتیک نداشته باشید و اینکه اول از هر کاری شما باید قطعات روی مادربورد رو بشناسید و یکم الکترونیک بدونید و بعد اونوقت برید سراغ شماتیک.
آقا وسلام نامه تمام ،امیدوارم کمر درد و چش درد و سردرد ما بی خود نباشه و زحمت ی که کشیدیم به درد بخور از کار در بیاد. اول از همه صلوات یادتون نره ،دوم هم ما رو دعا کنید که بد محتاج دعاییم .
چاکر شما میثم

میثم مزگی نژاد

از سال 87 برنامه نویسی وب رو شروع کردم ، هنوز دوسش دارم و دنبالش می کنم،کار طراحی وب و میشه گفت : بیشتر فارسی کردن قالب ها و استفاده از css3 و jquery خیلی لذت می برم ،از سال 92 هم طبق پیشینه ای که به الکترونیک داشتم به صورت تخصصی تعمیرات الکترونیک (لپ تاپ ،کامپیوتر و بردهای تبلت) رو شروع کردم .در این مدت موفق شدم کتاب کاملترین مرجع تخصصی تعمیرات کامپیوترو لپ تاپ رو بنویسم.امیدوارم روزی برسه که هر جوونی دنبال علاقش بره و با علاقش زندگی کنه و برای پیشرفت کشورش تلاش کنه.

Share This:

5 comments on “آموزش نقشه خوانی شماتیکAdd yours →

  1. سلام مهندس نسخه پی دی اف مطلب رامیخواستم تاچاپ کنم الان گپی کردم عکسا نمیاد روصفحه خیلی واجبمه

  2. آقا میثم واقعا که مثل شما کم پیدا میشه. اگه میشه راجع به ولتاز گیری و چیزهایی مثل s0,s1-s2…,وvref بگید.من کلاس تعمیرات لپ تاپ را گذروندم ولی میترسم کار قبول کنموباز کردن کاری نداره ولی میترسم نتونم درس ببندم و سرهم کنم،چیکار کنم تا ترسم بریزه

    1. سلامhpln fhlsd
      نترس آقا ،شروع به کار کن و ترستو بریز ،راستی بحث ولتاژگیری رو جاهای دیگه و در مقالات دیگه و تو جزوات گفتیم

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Time limit is exhausted. Please reload CAPTCHA.