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。

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常可從以下四個步驟著手：

（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驗，根據電路功能實現的基本原理、各類電路的典型特征，將一個復雜的系統電路進行解體分塊，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萬化，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）統觀整體，確定系統的功能與特點。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系，理解整個電路所實現的功能和性能特點。

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 三個環節培養識圖能力

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。基本元器件包括各類型電阻、電容、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。基于認知心理學，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區的半導體數碼管使學生看到二極管的應用；由Ⅲ區的紅綠藍三色發光二極管，學生很快能聯想到日用的LED燈、五顏六色的節日彩燈等；運用Ⅱ區的電路可分析二極管的單向導電性，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聲、另一個不發聲，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、靜態偏置電壓的異，與特性的同；電阻串聯阻值變大、并聯阻值變小，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——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，實踐經驗很重要。實際搭接電路或閱讀電路圖越多，經驗越豐富，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，驅動揚聲器。該類電路包含內容全面、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。