Sơ đồ mạch điện tử

Sơ đồ mạch điện (Circuit diagram) hay còn gọi là sơ đồ điện, sơ đồ cơ bản, sơ đồ điện tử, là một biểu diễn đồ họa của mạch điện. Nó sử dụng các biểu tượng đồ họa tiêu chuẩn gọi là ký hiệu điện tử để thể hiện các thành phần và kết nối của mạch. Cách trình bày các kết nối giữa các thành phần trong sơ đồ không cần phải phản ánh chính xác cấu hình vật lý của thiết bị đã hoàn thiện.

Khác với sơ đồ khối hay sơ đồ bố trí, sơ đồ mạch điện thể hiện các kết nối điện thực tế. Một bản vẽ để miêu tả cách bố trí vật lý của dây và các thành phần kết nối với nhau được gọi là tác phẩm nghệ thuật bố trí, thiết kế vật lý, hoặc sơ đồ hệ thống dây điện (wiring diagram).

Sơ đồ mạch điện được áp dụng trong thiết kế mạch, lắp ráp mạch và thiết kế bảng mạch in (PCB), cũng như bảo trì các thiết bị điện và điện tử.

Trong lĩnh vực khoa học máy tính, sơ đồ mạch điện là công cụ hữu ích để biểu diễn trực quan qua đại số Boole.

Ký hiệu điện tử

Sơ đồ mạch điện là hình vẽ với các ký hiệu. Các ký hiệu này khác nhau tùy quốc gia và đã thay đổi theo thời gian, nhưng hiện nay đã đạt mức tiêu chuẩn quốc tế. Các thành phần đơn giản thường có ký hiệu cụ thể thể hiện chức năng của linh kiện. Ví dụ, ký hiệu cho điện trở trước đây biểu thị nó được làm bằng đoạn dây quấn để tránh điện cảm. Hiện nay, điện trở này chỉ dùng cho các vị trí tiêu tốn năng lượng cao, phần lớn còn lại dùng điện trở nhỏ carbon. Ký hiệu quốc tế hiện tại cho điện trở là hình chữ nhật, đôi khi có giá trị ohms bên trong, thay vì ký hiệu zig-zag.

Các dây nối giao nhau được biểu diễn là đường giao cắt. Khi soạn thảo trên máy tính, kết nối của hai dây giao nhau được thể hiện bằng 'dot' hoặc 'blob' để chỉ một kết nối, hoặc một dây không nối. Tuy nhiên, khi photocopy bản in, biểu diễn dot dễ bị mất. Vì vậy, có đề xuất sử dụng mối nối T để biểu diễn.

Trên sơ đồ mạch, các phần tử được gán nhãn với mô tả hoặc tham chiếu thiết kế tương ứng trong danh sách các phần tử. Ví dụ, C1 là tụ đầu tiên, L1 là cuộn đầu tiên, Q1 là transistor đầu tiên, R1 là điện trở đầu tiên. Lưu ý rằng chỉ số không được viết dưới dạng subscript. Thường thì giá trị hoặc loại của các phần tử được ghi trên biểu đồ bên cạnh chúng, nhưng thông số kỹ thuật chi tiết thì có trong danh sách các phần tử.

Quy định chi tiết về việc lập tham chiếu thiết kế được quy định trong tiêu chuẩn quốc tế IEC 61346.

Chuẩn bị sắp xếp

Công trình nghệ thuật

Khi các sơ đồ được hoàn thiện, chúng sẽ được chuyển đổi thành bố cục để chế tạo bảng mạch in (PCB). Quá trình này bắt đầu với Schematic capture. Kết quả là hình ảnh được gọi là Tổ chuột, một mớ dây điện lộn xộn nối đến các điểm đích. Các dây này được định tuyến bằng tay hoặc qua công cụ tự động hóa thiết kế điện tử (EDA). Các công cụ thiết kế vi mạch sẽ sắp xếp lại vị trí các thành phần và xác định đường dẫn cho các kết nối đến các điểm đích khác nhau. Cuối cùng, tác phẩm nghệ thuật (Artwork) về bố trí của mạch tích hợp hoặc bảng mạch in sẽ được hoàn thiện.

Quy trình thiết kế tổng quát có thể diễn ra như sau:

Sơ đồ → Schematic capture → Tổ chuột → Định tuyến → Artwork → Chế tạo PCB và khắc → Gắn phần tử → Thử nghiệm

Liên kết bên ngoài

• Các ký hiệu sơ đồ mạch điện
• Ký hiệu mạch của các linh kiện điện tử
• Các ký hiệu vẽ điện và điện tử
• Danh sách các ký hiệu điện tử
• Ký hiệu sơ đồ mạch
• Danh mục các ký hiệu sơ đồ điện và điện tử