電路圖的各種繪制風(fēng)格

電路圖是用于表達(dá)、設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試電子系統(tǒng)的重要的工具。它是由電子元器件符號(hào)按照電子系統(tǒng)內(nèi)部實(shí)際連接關(guān)系按照一定規(guī)范繪制的。借助于標(biāo)準(zhǔn)化的電路圖，可以讓來(lái)自不同國(guó)家的電子工程師，即使他們的語(yǔ)言不通，但也能夠準(zhǔn)確無(wú)誤理解同一個(gè)電子設(shè)備的設(shè)計(jì)原理。

▲ 一個(gè)簡(jiǎn)單電子時(shí)鐘的電路圖

早期的電路圖都是通過(guò)手工繪制的。為了便于電路繪圖員繪制電路，提高繪制效率，在上個(gè)世紀(jì)80年代，國(guó)際電氣與電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）將傳統(tǒng)的邏輯電路符號(hào)進(jìn)行了統(tǒng)一修訂，去掉了邏輯門(mén)電路的外形曲線，只使用方框再配合符號(hào)來(lái)表達(dá)門(mén)電路的功能。

下圖左邊是傳統(tǒng)的邏輯門(mén)電路符號(hào)，右邊是IEEE Standard 91-1984[1] 標(biāo)準(zhǔn)中定義的邏輯門(mén)電路符號(hào)。

▲ 兩種不同的邏輯電路表達(dá)方式

這種改動(dòng)簡(jiǎn)化了對(duì)繪圖工具的要求，提高了繪圖效率。改變后的標(biāo)準(zhǔn)后來(lái)被廣泛使用。

更早期的電子管電路圖也曾經(jīng)有過(guò)類(lèi)似的簡(jiǎn)化。在1944年，《RADIO CRAFT》雜志刊登過(guò)一篇文章：Are Radio Symbols Wrong?[2] 講述了D.S.B Shannon（英國(guó)人）提出對(duì)于傳統(tǒng)電子管電路圖的改動(dòng)方案。

早期的電子管脫胎于電燈泡，所以繪制電子管的外形大都使用圓形、橢圓形來(lái)表示。內(nèi)部電極也分別使用線段、虛線、曲線、線圈來(lái)分別表示內(nèi)部的屏極、柵極、陰極、燈絲等等。

早期電路中的變壓器、互感器、電阻、電容也大都使用線圈、折線、弧形來(lái)表示，這與當(dāng)時(shí)元器件的工藝相符合。

下圖是一幅標(biāo)準(zhǔn)五管超外差電子管收音機(jī)的電路圖。

▲ 標(biāo)準(zhǔn)五管超外差電子管接收機(jī)

傳統(tǒng)電子管電路圖比較形象，容易辨識(shí)，但有一個(gè)缺點(diǎn)，那就是對(duì)于電路繪圖員來(lái)說(shuō)比較麻煩。

為此，D.S.B Shannon提出了一種新的電路圖繪制方案。使用直線、折線、菱形來(lái)替代原來(lái)的弧線、線圈等，這種改動(dòng)簡(jiǎn)化繪制的步驟。

對(duì)比一下，對(duì)于上述電路圖混頻級(jí)所使用的 3-7極電子管，傳統(tǒng)的繪制需要38條線段，改進(jìn)后的電路圖只需要22條線段便可以繪制完畢。

下圖是Shannon風(fēng)格的電子管收音機(jī)電路圖。看起來(lái)頗具立體主義藝術(shù)風(fēng)格。

▲ Shannon風(fēng)格的電子管接收機(jī)

改進(jìn)后的電路繪制標(biāo)準(zhǔn)可以節(jié)省近一半的繪圖工作量，在當(dāng)時(shí)還是手工繪圖的階段，Shannon樂(lè)觀的認(rèn)為他的提議會(huì)帶來(lái)革命性的意義，被廣泛接受。但現(xiàn)實(shí)并非如此，對(duì)英國(guó)同行帶有成見(jiàn)的美國(guó)工程師對(duì)于這種改動(dòng)嗤之以鼻。最終，這種改動(dòng)沒(méi)有流行開(kāi)來(lái)。

說(shuō)實(shí)在的，就我的眼光看來(lái)，改動(dòng)后的電子管電路的確不如原來(lái)傳統(tǒng)的優(yōu)雅，清晰。

當(dāng)然，任何標(biāo)準(zhǔn)化的改變都是對(duì)現(xiàn)有繪制符號(hào)的改變，引起相關(guān)人員的困惑和不滿。所以，與其小打小鬧的改動(dòng)，不如使用徹底的改變會(huì)博得人們的采納。

▲ 一個(gè)單片機(jī)電路原理圖

隨著電子管器件的日薄西山以及電路圖繪制工具的電子化，對(duì)于電路圖繪制的風(fēng)格，人們就不再有更多的糾結(jié)了。

原文標(biāo)題：電路圖的美！

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