Fui entrenado en Tektronix para ser dibujante de electrónica. Tenían clases para eso. Es bastante similar al dibujo para la construcción. Tenías los lápices, sacapuntas, borradores y papel especializados, una mesa inclinada, un cuadrado en T, un triángulo, etc. Las mismas herramientas básicas del oficio para cualquier dibujante. Se agregaron algunas herramientas adicionales, como algunas plantillas agradables para componentes electrónicos y elementos de imagen descriptivos (como un tubo de osciloscopio - ver aquí para tener una idea de eso). Pero eso es todo.
La diferencia es que buscaron personas que tuvieran una comprensión innata de la electrónica y que "entendieran" la idea del flujo de electrones de abajo hacia arriba en la página, y el flujo de señal de izquierda a derecha. ¿Y quién podría tomar cualquier esquema aleatorio que vieron, derribarlo completamente al suelo y volver a dibujarlo desde cero para que obedeciera estas reglas y para que comunicara conceptos rápidamente a otros ingenieros electrónicos? Esto también significaba poder reconocer secciones que eran comunes a muchos esquemas (como espejos de corriente y referencias de voltaje, etapas de amplificador analógico, etc.)
Había pasado años creciendo, tratando de entender los circuitos que vi en las revistas Popular Electronics y Radio Electronics. Para hacer eso, ya había necesitado derribar todos esos diseños de circuitos porque estaban impresos para personas que querían conectarlos sin entenderlos. Así que incluyeron todos los detalles de cableado del bus de energía. Ninguno de los cuales realmente ayuda tanto a entender cómo funciona un circuito. Así que esto me ayudó en el papel de redacción electrónica.
¿Cómo calcularon las personas seno y coseno o logaritmos o incluso multiplicaron números grandes antes de que existieran las calculadoras? Usaron libros con mesas adentro, junto con la capacitación para usar esas mesas correctamente. O usaron reglas de cálculo.
La vida se hace. Las herramientas cambian. Pero la vida aún se hace.
Pensé agregar un breve resumen de algunos de los principios rectores para mejorar la comprensión de un circuito.
Una de las mejores maneras de tratar de comprender un circuito que al principio parece ser confuso es volver a dibujarlo. Hay algunas reglas que puede seguir que le ayudarán a aprender el proceso. Pero también hay algunas habilidades personales adicionales que también se desarrollan gradualmente con el tiempo.
Como se mencionó al principio, aprendí estas reglas por primera vez en 1980, tomando una clase de Tektronix que solo se ofrecía a sus empleados. Esta clase estaba destinada a enseñar redacción electrónica a personas que no eran ingenieros electrónicos, sino que recibirían capacitación suficiente para ayudar a redactar esquemas para sus manuales.
Lo bueno de las reglas es que no tienes que ser un experto para seguirlas. Y que si los sigues, incluso a ciegas, que los esquemas resultantes son realmente más fáciles de entender.
Las reglas son:
- Organice el esquema de manera que la corriente convencional parezca fluir desde la parte superior hacia la parte inferior de la hoja del esquema. Me gusta imaginar esto como una especie de cortina (si prefiere un concepto más estático) o cascada (si prefiere un concepto más dinámico) de cargas que se mueven desde el borde superior hacia el borde inferior. Este es un tipo de flujo de energía que no hace ningún trabajo útil por sí mismo, pero proporciona el entorno para realizar un trabajo útil.
- Organice el esquema de manera que las señales de interés fluyan del lado izquierdo del esquema al lado derecho. Las entradas generalmente estarán a la izquierda, las salidas generalmente estarán a la derecha.
- No "bus" poder alrededor. En resumen, si un cable de un componente va a tierra u otro riel de voltaje, no use un cable para conectarlo a otros cables de componentes que también van al mismo riel / tierra. En su lugar, simplemente muestre un nombre de nodo como "Vcc" y deténgase. La potencia del bus en un esquema está casi garantizada para que el esquema sea menos comprensible, no más. (Hay momentos en que los profesionales necesitan comunicar algo único sobre un bus de riel de voltaje a otros profesionales. Por lo tanto, hay excepciones a veces a esta regla. Pero cuando se trata de entender un esquema confuso, la situación no es ese y tal argumento "por profesionales, a profesionales" todavía falla aquí. Así que no lo hagas.) Esto toma un momento para comprenderlo completamente. Existe una fuerte tendencia a querer mostrar todos los cables que intervienen en la soldadura de un circuito. Resiste esa tendencia. La idea aquí es que los cables necesarios paraHacer un circuito puede ser una distracción. Y aunque pueden ser necesarios para que el circuito funcione, NO lo ayudan a comprender el circuito. De hecho, hacen exactamente lo contrario. Así que retire esos cables y solo muestre las conexiones a los rieles y deténgase.
- Intenta organizar el esquema en torno a la cohesión . Casi siempre es posible "separar" un esquema para que haya
nudos de componentes que estén estrechamente conectados, uno al otro, separados luego por solo unos pocos cables que van a otros nudos . Si puede encontrarlos, enfatícelos aislando el nudosy enfocándonos en dibujar cada uno de una manera significativa, primero. Ni siquiera pienses en todo el esquema. Solo concéntrese en hacer que cada sección cohesiva "se vea bien" por sí misma. Luego agregue el cableado de repuesto o algunos componentes que separan estas "divisiones naturales" en el esquema. Esto a menudo tenderá a encontrar casi mágicamente funciones distintas que son más fáciles de entender, que luego se "comunican" entre sí a través de conexiones relativamente más fáciles de entender entre ellas.
Aquí hay un ejemplo de una etapa de amplificador CE menos legible. Es un poco más un diagrama de cableado que un esquema. Vea si puede reconocer que este es un amplificador CE de etapa BJT de arranque único relativamente estándar:
simular este circuito : esquema creado con CircuitLab
Aquí hay un ejemplo más legible del mismo circuito. Aquí, a pesar de ser un diseño de arranque (que se ve con un poco menos de frecuencia), puede reconocer la topología CE básica y comenzar a seleccionar mejor las similitudes y diferencias:
simular este circuito
Tenga en cuenta que lo he eliminado de la fuente de alimentación y los cables del bus de tierra. En cambio, simplemente he notado que ciertos puntos finales están unidos a uno u otro del riel de suministro de energía (+) o tierra. Para alguien que está conectando esto, no es tan útil porque podrían perder una conexión que necesitan. Pero para alguien que intenta entender el circuito, esos detalles de conexión simplemente se interponen en el camino.
También tenga en cuenta que he organizado cuidadosamente el nuevo circuito para que la corriente convencional fluya desde la parte superior del esquema hacia abajo hacia la parte inferior. La idea general es imaginar esto como una especie de "cortina" de flujo de electrones (de abajo hacia arriba) o de cargas positivas de arriba hacia abajo (convencional). De cualquier manera, es como una fuerza de gravedad que hace que la cortina cuelgue de arriba Hacia abajo.
Fluyendo a través de esta cortina de corrientes de arriba a abajo, la señal pasa de izquierda a derecha. Esto también es muy útil para otros que intentan entender un circuito.
Combinados, estos detalles ayudan a orientar al lector.
do1do2R6 6do1R4 4do2R6 6
El diseño original anterior (el confuso) dificultaría en gran medida la capacidad de concentrarse en el aspecto de arranque (que puede o no ser familiar). Pero al menos esto significa que hay mucho menos en lo que enfocarse y tratar de comprender , si no está familiarizado. (El primer esquema haría que todo esto fuera casi completamente imposible desde el principio).
Puede que este no sea el mejor ejemplo, pero al menos muestra algunas de las razones por las que ayuda a evitar cables que simplemente conectan la alimentación y por qué es importante organizar el esquema con un flujo específico de corriente convencional de arriba a abajo y que la señal fluya de izquierda a derecha.
Un mejor ejemplo (no proporcionado aún) incluiría un circuito más complejo (como el del LM380). Esto ayudaría a ilustrar los nudos de grupos de circuitos que se pueden organizar en secciones separadas (más estrechamente entrelazadas entre sí, pero comunicándose con otras secciones a través de un conjunto más escaso de cables que comunican señales.) Así que terminaré esto incluyendo un esquema LM380 bien dividido para ilustrar ese punto:
simular este circuito
π
Trate de imaginar cómo habría sido leer esto si la fuente de alimentación y los rieles de conexión a tierra estuvieran conectados con cableado adicional y / o sin una disposición particular del flujo de corriente en la página.