Piirikaavio

 Tähän artikkeliin tai osioon ei ole merkitty lähteitä, joten tiedot kannattaa tarkistaa muista tietolähteistä.
Voit auttaa Wikipediaa lisäämällä artikkeliin tarkistettavissa olevia lähteitä ja merkitsemällä ne ohjeen mukaan.
Esimerkki piirikaaviosta

Piirikaavio, kytkentäkaavio on piirustus, joka kuvaa komponenttien kytkennän toisiinsa.

Piirikaavio voi esittää järjestelmää, osajärjestelmää, laitetta tai asennusta. Piirikaavioita käytetään yleisesti elektroniikassa ja sähkötekniikassa sekä muilla tekniikan alueilla.

Piirikaavion avulla voidaan kuvata ja ymmärtää laitteen toiminta komponenttitasolla. Piirikaavio ei kuitenkaan välttämättä kuvaa, miten komponenttien kytkentä on toteutettu käytännössä. Tällöin kyseessä on sijaiskytkentä. Sijaiskytkentöjä käytetään esimerkiksi havainnollistamaan komponenttien sähköisiä ominaisuuksia tai yksinkertaistamaan monimutkaisia kytkentöjä.

Piirikaavioissa käytettyjä symboleja

Komponentti Tunnus Piirrosmerkki
(Eurooppalainen) 		Piirrosmerkki
(Amerikkalainen)
Vastus R
Kondensaattori C
Kela L
Maa
Diodi D
Paristo
Vaihtojännitelähde
Transistori

Muita komponenttien kirjaintunnuksia:

  • F = Sulake
  • V = Puolijohdelähde?
  • IC = Mikropiiri

Digitaalipiirien suunnittelussa käytetään loogisia portteja osana piirikaaviota.

Alla olevassa taulukossa on esitetty loogisten porttien piirrosmerkkejä.

Tyyppi Piirrosmerkki
(Amerikkalainen) 		Piirrosmerkki
(Eurooppalainen)
AND
OR
NOT
NAND
NOR
XOR
XNOR

Piirikaavion piirtäminen

Yleensä signaalin kulkusuunta on kaaviossa vasemmalta oikealle tai ylhäältä alas. Viivat kuvaavat yhteyttä tai johtimia komponenttien välillä. Viivojen välisessä risteyskohdassa oleva pieni musta piste tarkoittaa, että ne on kytketty toisiinsa. Vaihtoehtoisessa merkintätavassa risteyskohdassa olevaa yhteyttä ei merkitä pisteellä, vaan risteyskohdat on aina kytketty toisiinsa. Risteäviä johtimia tai viivoja, jotka eivät ole yhteydessä, merkitään kohoumalla viivassa.

Piirikaavion tulkitsemisen osalta on tärkeää, että elementit on sijoitettu selkeästi ja tarkoituksenmukaisesti.

Piirikaaviossa voidaan myös ilmaista piirin ohjaus esimerkiksi valaistuksessa. Tällöin pääpiirikaavio sijaitsee piirustuksissa vasemmalla puolella ja katkoviivan oikealla puolella on ohjauspiirikaavio.

Komponenttien viereen merkitään yleensä komponenttia kuvaava tunnus (kirjain) ja osanumero tai nimellisarvo. Esimerkiksi R8: vastus numero 8.

Piirikaavion suunnittelu

Nykyisin suurin osa piirikaavioista, piirilevyistä ja mikropiireistä suunnitellaan tietokoneavusteisesti nk. EDA-ohjelmistoilla (Electronic Design Automation). Valmis piirikaavio voidaan kääntää nk. layout-ohjelmistolle piirilevyn suunnittelua varten. Piirikaavioon liitettyjen simulointimallien avulla voidaan myös simuloida eli jäljitellä piirin toimintaa ennen sen valmistamista. EDA-ohjelmisto siirtää tarvittaessa komponenttien sijaintia poiketen piirroksesta ja ilmaisee niiden väliset kytkennät. Tämän avulla voidaan valmistaa piirilevy tai mikropiiri kytkentää varten.

Piirikaavion suunnitteluohjelmistoja

  • OrCAD Capture: Cadence, OrCAD piirikaavio- ja piirilevysuunnittelujärjestelmä
  • KiCad EDA: Ilmainen avoimen lähdekoodin EDA-ohjelmisto
  • Falstad Circuit Simulator: Ilmainen selainpohjainen sähköpiirien simulointiohjelma

Katso myös