创意电子学-小知识：基本电路图符号与布局

6. 基础知识：基本电路图符号

开关：图 2-40 展示了单极单掷开关这种最基本元件的五种表示符号。每个符号中，开关的极都恰巧在右侧，而触点在左侧——虽然这对于 SPST 开关并没有什么显著差异。我选择用白色方框圈住每个开关，强调虽然开关有两个部分，但它们共同组成一个元件。

图 2-41 展示了略为复杂的双极双掷开关符号。虚线表明在拨动开关时，虽然开关的两个极和两对触点互相电隔离，但两个极一起运动。中间的符号有时会出现在大型电路图中，因为大型电路图的布局使得开关的各部分难以相互靠近。
每对触点都用 A、B、C……结尾的简写标明，这样你就明白，这些触点实际上包含在一个开关内。

电源：DC（直流）电源有多种表示方法。图 2-42 的上面部分展示了电池的符号。短线表示负极，长线表示正极。习惯上，一组长短线代表单个的 1.5 V 电池，两组线代表 3 V 电池，等等。但是若电路使用高电压，且含有真空管，绘制电路图的人员通常会在电池之间画上一条虚线，而不是把它们全部画出来。

简单电路图可能仍使用电池符号，但正负直流电更常用单独的符号表示，如图 2-42 的中图和下图所示。正电加在电路中，标记为 Vcc、VCC、V+、+V 或 +V 加上电压数值。

带红圈的加号来表示输入正电压。

电源的负极可以用图 2-42 中下部的任一符号表示。它可以指“负极接地”或只是“地”。因为电路中的很多部分都分享负电势，所以会有多个接地符号出现在电路图上。这比起画很多条线，再把它们连到一起要方便很多。

我用带蓝圈的减号表示负电，因为这很直观。但你一般不会在电路图中见到它。

目前为止，我们一直在讨论电池供电。在使用壁式插座交流电源的小器件中，情况更加复杂，因为壁式插座有三个插孔，分别对应火线、零线和地线。电路图一般把交流电源画成侧放的 S 形，如图 2-43 所示。电源的电压通常会标出来，一般为 220 V。在电路的其他部分，
图 2-43 右侧所示的符号指安装电子元件的底盘。

注意，家用交流电源插座的接地引脚确实与建筑物外的大地相连。带金属底盘的电子设备连接了接地引脚就是“接地”了。在电压不高的电池供电电路中，没有必要把电路接到“大地”，但仍然可能使用接地符号。

电阻器：电阻器只有两种表示符号，如图2-44 所示。左侧的符号在美国使用，旁边的数字表示电阻器的阻值。或者，电阻器也可以标为R1、R2、R3……，阻值在单独的部件表里列出。
图 2-44 右侧的符号源于欧洲，上面的数字也是电阻器的阻值。图中的 220 Ω 是任意选取的。

记住，若电阻值包括小数点，欧洲人会省略小数点，用 K 或 M 代替；而小于 1kΩ 的电阻表示成字母 R 后面跟着一个或多个数位。

电位器：图 2-45 中，左侧的符号在美国使用，而右侧的符号在欧洲使用。两个符号的箭头都表示电位器的滑动片。470 Ω 是任意选取的。

按钮开关：图 2-46 展示了三种可用的符号。这些符号代表最常见的“常开”型按钮开关或瞬时开关（对开关施加压力时，两触点闭合；释放压力，电路断开）。在更复杂的按钮开关中，按压一个按钮就能开闭多个触点，这时可能用到多极开关符号。

2-46 按钮开关的三种表示符号。
发光二极管：图 2-47 展示了发光二极管（Light Emitting Diode，LED）的四种表示符号。无论是否有圆圈，也无论三角形是实心的还是空心的，它们的意义都相同。本书将圆圈白色高亮是为了看上去更清楚，但其他地方不会这样表示。在绘制电路图时，为了方便，LED 符号可能会朝向任何方向，箭头也可能指向任何方向。

我将在后面介绍其他的电路图符号。与此同时，你要牢记以下几条重要信息。

电路图中元件的位置并不影响功能。
电路图中使用的符号风格并不重要。
元件之间的连接非常重要。

*7. 电路图布局

我在前面说过，电路图通常把正电压画在上方，把负电压画在下方。这个习惯对于理解电路的工作方式非常有用。

我见过的所有电子学教材几乎都会要求把图上画的电路转换成面包板上的电路。这很困难，而且可能成为学习电子学的巨大障碍。因此，这里的电路图形式与面包板相似。当你在实验 8中用到面包板之后，这样的电路图就更有意义了。

8. 线路交叉

关于电路图的最后一个主题是交叉导线的表示。在你搭建过的简单电路中，至今还没有线路交叉，但是随着电路越来越复杂，导线必定要互相交叉，又不能形成电连接。电路图怎么表示这一点呢？

以前，我使用的表示法是一根导线在另一根导线上方跨过一个小半圆。图 2-48 把这种方法标为“老式”的。这种方法，可以清楚地看到导线没有形成电连接。但是，画小半圆麻烦，因为人们开始用图形软件而不是笔和墨水来绘制电路图。从那时起，这种方法就用得少了。

另一种方法在图 2-48 中标为“新式”的，有一根导线中间断开。这很让人困惑，而且自动电路图绘制软件也不太容易画出来。因此，这种方法也用得少了。

第三种方法标为“传统”的，现在很常用。我决定与世界其他地区使用的传统方法保持一致，尽管我觉得它没有第一种方法清晰。

你可能也在想，当它们形成电连接时又该怎么画呢？答案是画一个点。为了避免混淆，这个点应该画大一些，而不是只有针尖大小。图 2-48 的下半部分展示了这一画法。于是我们得到了一般规则。

两条互相交叉的导线表明没有电连接。
导线若交叉于一个点，表明有电连接。

还有一点需要注意。为了清晰，建议你最好避免图 2-48 底部的表示方式。它太不明确了。如果不采用这种方式而是采用它上面的表示方式，我们就会明白，彼此交叉的导线无论如何都不会形成连接。

9. 彩色导线

其实还有一个小问题。因为我不希望你弄混电源的正负极，所以我将把电路图中所有连接正极的导线都涂成红色，而把所有连接负极的导线都涂成蓝色。

黑色更常用来表示负极 / 接地（比如万用表或者电池连接器上的黑色导线）。但是有时也会使用蓝色，蓝色更加与众不同。

你需要记住，若所有的导线都是黑色的，你将不得不找出哪些是与电源连接的。