Sơ đồ mạch điện là tập hợp các linh kiện điện tử được kết nối bằng dây dẫn để tạo thành một thiết bị hoặc hệ thống điện, thực hiện các chức năng cụ thể.
Mạch điện được phân loại thành ba loại chính:
- Mạch điện tử, xuất hiện trong các thiết bị điện tử, đặc trưng bởi việc sử dụng nhiều linh kiện điện tử.
- Mạch điện công nghiệp, dùng trong các thiết bị điện cơ, nhà máy, cầu đường, tàu thuyền,... truyền năng lượng đến các thiết bị như mô-tơ, đèn chiếu sáng, tạo nhiệt,... Ngoài ra, còn có thể bao gồm mạch tín hiệu điều khiển để quản lý việc cấp năng lượng.
- Mạch điện truyền tải năng lượng, là phần của lưới điện quốc gia, truyền năng lượng qua các nhánh khác nhau, ví dụ như mạch 1 và mạch 2 trong đường dây 500 kV Bắc - Nam.
Mạch truyền tải năng lượng ít được nhắc đến trong thực tế. Mạch điện tử và mạch điện công nghiệp có sự giao thoa, vì ngày càng nhiều thiết bị điện tử được dùng trong công nghiệp và đời sống. Ví dụ, mạch điện của TV, máy tính là mạch điện tử thuần túy, trong khi mạch của lò vi sóng, ô tô với cảm biến kiểm soát đỗ xe,... là dạng lai. Mạch điện trong nhà máy điện chủ yếu là mạch công nghiệp, nhưng thường có nhiều phần đo đạc và điều khiển thuộc loại mạch điện tử.
Biểu đồ mạch
Mạch điện được thể hiện qua sơ đồ mạch điện, là bản vẽ sử dụng các ký hiệu điện để mô tả các thành phần và cách chúng được kết nối với nhau.
Tùy thuộc vào quy mô và độ phức tạp của mạch, sơ đồ có thể được chia thành nhiều tờ ghép lại. Việc chia tờ dựa vào sự trực quan của nhóm thiết kế, nhưng theo khuyến nghị chung, sơ đồ nên rõ ràng và dễ theo dõi để thuận tiện cho việc bảo trì và sửa chữa. Các mô-đun có chức năng cụ thể thường được thể hiện trên các tờ hoặc ô riêng biệt.
Khi biểu diễn hệ thống với nhiều tín hiệu, tín hiệu trên mỗi dây dẫn có thể được gán nhãn (label) để dễ nhận diện, và để bản vẽ gọn gàng hơn, có thể bỏ qua việc vẽ đường dây nối. Ví dụ, đường dây cấp nguồn cho một vi mạch có thể được vẽ dưới dạng mũi tên kèm theo ký hiệu nguồn như →Vcc1.
Các mạch điện cơ bản
Mạch điện cơ bản bao gồm một số ít phần tử thiết yếu, cho phép tính toán các đặc trưng của mạch. Ví dụ, mạch có một điện trở thuần có đặc trưng V-A (hoặc I-V) được tính theo công thức . Trong thực tế, tính toán chính xác chỉ khả thi với các phần tử tuyến tính lý tưởng như điện trở, tụ điện và cuộn cảm lý tưởng. Các linh kiện phi tuyến như đi-ốt, tranzito không thể tính toán chính xác.
- Mạch cơ bản
- Mạch nối tiếp:
- Mạch song song
- Mạch hỗn hợp
- Mạch dạng mảng (array)
Quá trình thiết kế và sản xuất mạch điện tử
Trong lĩnh vực thiết kế và sản xuất mạch điện tử, sự hỗ trợ từ phần mềm CAD và công nghệ CAM đã được áp dụng từ những năm 1960. Kể từ đó, thiết kế và sản xuất các thiết bị điện tử phổ thông như máy tính cá nhân, điện tử công nghiệp, và thiết bị gia dụng đã được tự động hóa cao, giúp giảm giá thành ngày càng thấp hơn.
Đối với các thiết kế cần sản xuất với số lượng ít hoặc mang tính nghiệp dư, phần mềm thiết kế trên máy tính cá nhân như OrCAD là rất hữu ích. Khi vẽ sơ đồ mạch điện đúng theo quy tắc của phần mềm, người thiết kế có thể kiểm tra mô phỏng hoạt động và phát hiện lỗi mạch. Sơ đồ mạch điện này còn có thể tự động chuyển đổi thành bản thiết kế bảng mạch in (PCB) và bản điều khiển khoan lỗ linh kiện.
- Mạch điện điện tử được lưu trữ tại Wayback Machine trên Wikibooks vào ngày 12 tháng 9 năm 2015
Liên kết bên ngoài
- Sách về điện tử trên Wikibooks