Schaltzeichen

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Gängige Schaltplansymbole (US ANSI-Symbole) ⓘ

Ein elektronisches Symbol ist ein Piktogramm, das zur Darstellung verschiedener elektrischer und elektronischer Geräte oder Funktionen, wie z. B. Drähte, Batterien, Widerstände und Transistoren, in einem schematischen Diagramm einer elektrischen oder elektronischen Schaltung verwendet wird. Diese Symbole sind heute international weitgehend genormt, können aber von Land zu Land oder von Ingenieurdisziplin zu Ingenieurdisziplin unterschiedlich sein, je nach den traditionellen Konventionen. ⓘ

Schaltzeichen in den USA. Links für elektrische Schaltkreise. Rechts für logische Verschaltung. ⓘ

Ein Schaltzeichen ist ein in einem Schaltplan der Elektrotechnik verwendetes, standardisiertes, graphisches Symbol für Bauelemente, Bauteile, Geräteteile, Geräte und Leitungen innerhalb einer elektrischen Schaltung. Durch ein solches Schaltzeichen kann die Schaltung einfacher erstellt und wesentlich schneller erfasst werden. Weiterer Anwendungsbereich ist die Darstellung von Ersatzschaltbildern. ⓘ

Normen für Symbole

Die grafischen Symbole, die für elektrische Komponenten in Schaltplänen verwendet werden, sind insbesondere durch nationale und internationale Normen geregelt:

  • IEC 60617 (auch bekannt als British Standard BS 3939).
  • Außerdem gibt es die IEC 61131-3 - für ladder-logische Symbole.
  • JIC JIC-Symbole (Joint Industrial Council), die von der NMTBA (National Machine Tool Builders Association) genehmigt und angenommen wurden. Sie wurden dem Anhang der NMTBA-Spezifikation EGPl-1967 entnommen.
  • ANSI Y32.2-1975 (auch bekannt als IEEE Std 315-1975 oder CSA Z99-1975).
  • IEEE Std 91/91a: grafische Symbole für logische Funktionen (in der digitalen Elektronik verwendet). Auf diese Norm wird in ANSI Y32.2/IEEE Std 315 verwiesen.
  • Australischer Standard AS 1102 (basierend auf einer leicht modifizierten Version von IEC 60617; ersatzlos zurückgezogen mit der Empfehlung, IEC 60617 zu verwenden). ⓘ

Die Vielzahl der Normen führt zu Verwirrung und Fehlern. Die Verwendung von Symbolen ist manchmal nur in bestimmten technischen Disziplinen üblich, und es gibt nationale oder lokale Abweichungen von internationalen Normen. So können beispielsweise Beleuchtungs- und Stromversorgungssymbole, die in Architekturzeichnungen verwendet werden, anders aussehen als Symbole für Geräte in der Elektronik. ⓘ

In Deutschland sind elektrische Schaltzeichen durch DIN EN 60617 Graphische Symbole für Schaltpläne bzw. IEC 60617 genormt. Sie ersetzen seit 1996–1998 die DIN 40700 / DIN 40900. ⓘ

Bezogen auf die IEC-Nummern wird seit Anfang 1997 ein neues, 5-stelliges System (Nummernband von 60000–69999) verwendet. Der Vorteil liegt darin, dass zukünftig internationale, europäische und nationale Normen die gleiche Nummer haben werden. Ältere Bezeichnung wie z. B. IEC 617 werden nach Neuauflagen oder Überarbeitungen als IEC 60617 angegeben, d. h., es werden 60000 zu der ursprünglichen Nummer hinzugezählt. Auch bei Referenzangaben wird die 5-stellige Zahl zu finden sein – auch wenn eine Überarbeitung noch nicht stattgefunden haben sollte. ⓘ

Im nordamerikanischen Raum kommen die Normen ANSI/IEEE Std 91a–1991 IEEE Graphic Symbols for Logic Functions, IEEE Std 315–1986 (Reaffirmed 1993) / ANSI Y32.2–1975 (Reaffirmed 1989) / CSA Z99–1975 Graphic Symbols for Electrical and Electronics Diagrams und NEMA Standards Publication ICS 19–2002 Industrial Control and Systems: Diagrams, Device Designations, and Symbols zum Einsatz. ⓘ

Allgemeine elektronische Symbole

Bei den dargestellten Symbolen handelt es sich um typische Beispiele, nicht um eine vollständige Liste. ⓘ

Leiterbahnen

Drahtkreuzungssymbole für Schaltpläne. Das CAD-Symbol für isolierte kreuzende Drähte ist dasselbe wie das ältere, nicht-CAD-Symbol für nicht isolierte kreuzende Drähte. Um Verwechslungen zu vermeiden, wird für isolierte Drähte in Nicht-CAD-Schaltplänen das Draht-"Sprung"-Symbol (Halbkreis) empfohlen (im Gegensatz zur Verwendung des CAD-Symbols für keine Verbindung), um Verwechslungen mit dem ursprünglichen, älteren Symbol zu vermeiden, das genau das Gegenteil bedeutet. Der neuere, empfohlene Stil für 4-Wege-Drahtverbindungen sowohl in CAD- als auch in Nicht-CAD-Schaltplänen besteht darin, die Verbindungsdrähte zu T-Verzweigungen zu versetzen. Der große Punkt steht für eine elektrische Verbindung. ⓘ

  • Leiterbahnverbindung
    (IEC-Stil)

  • Leiterbahnverzweigung
    (IEC-Stil)

  • Leiterbahnkreuzung (unverbunden)

  • Leiterbahnkreuzung
    (handgezeichnete Schemata) ⓘ

Erdungen

Die Kurzform für Masse ist GND. Optional kann das Dreieck im mittleren Symbol ausgefüllt werden. ⓘ

  • Allgemeine Masse
    (IEC-Stil)

  • Signal-/Störungsarme Masse (das Sternchen ist nicht Teil des Symbols)

  • Chassis-Masse
    (IEC-Stil) ⓘ

Quellen

  • Batterie, einzellig

  • Batterie, mehrzellig

  • Solarzelle (photovoltaische Zelle) ⓘ

  • Gleichspannungsquelle

  • Gesteuerte Gleichspannungsquelle

  • Stromquelle

  • Gesteuerte Stromquelle

  • Wechselspannungsquelle ⓘ

Widerstände

Die Symbole für Potentiometer und Rheostat werden häufig für viele Arten von variablen Widerständen, einschließlich Trimmern, verwendet. ⓘ

  • ANSI-Stil: (a) Widerstand, (b) Rheostat,
    (c) Potentiometer / Trimmer

  • IEC-Stil: (a) Widerstand, (b) Rheostat,
    (c) Potentiometer / Trimmer ⓘ

  • Fotoresistor (ANSI)

  • Thermistor (ANSI).
    Verwenden Sie -t für das NTC-Symbol.
    Verwenden Sie +t für das PTC-Symbol.

  • Varistor (ANSI) ⓘ

Kondensatoren

  • Allgemeiner Kondensator
    (IEC-Stil)

  • Gepolter Kondensator
    (amerikanische Bauart)

  • Drehkondensator

  • Zusammengeschaltete (mitbewegte) Drehkondensatoren
    (IEC-Bauart)

  • Trimmer-Drehkondensator ⓘ

Dioden

Optional kann das Dreieck in diesen Symbolen ausgefüllt werden. Hinweis: Die Worte Anode und Kathode sind normalerweise nicht Teil der Diodensymbole. ⓘ

  • Diode (Gleichrichter)

  • Zener-Diode

  • Diode zur Unterdrückung von Übergangsspannungen (TVS)

  • Licht-emittierende Diode (LED)

  • Tunneldiode

  • Varicap-Diode

  • Shockley-Diode

  • Siliziumgesteuerter Gleichrichter (SCR)

  • Diac (kann in älteren Schaltplänen ein Varistor sein)

  • Konstantstrom-Diode

  • Opto-Isolator: LED (links), Fototransistor (rechts) ⓘ

Brückengleichrichter

Es gibt viele Möglichkeiten, das Symbol eines einphasigen Brückengleichrichters zu zeichnen. Bei einigen wird die interne Diodenschaltung dargestellt, bei anderen nicht. ⓘ

  • Brückengleichrichter

  • Brückengleichrichter

  • Brückengleichrichter

  • Brückengleichrichter

  • Dreiphasen-Brückengleichrichter ⓘ

Induktivitäten

  • Luftkerninduktor
    (IEC-Stil)

  • Magnetkerninduktor
    (IEEE-Stil)

  • Angezapfte Induktivität
    (IEC-Stil)

  • Ferritperle
    (IEEE-Stil) ⓘ

Transformatoren

  • Transformator

  • Transformator mit Mittelanzapfung an der Sekundärwicklung (rechte Seite)

  • Transformator mit zwei Sekundärwicklungen (rechte Seite)

  • Stromwandler

  • Nullstromwandler (ZSCT) (auch als Fensterstromwandler bekannt)

  • Durchsteck-Stromwandler

  • Spannungswandler ⓘ

Transistoren

Optional können Transistorsymbole einen Kreis enthalten. Hinweis: Die Stiftbuchstaben B/C/E und G/D/S sind nicht Teil der Transistorsymbole. ⓘ

Bipolar

  • NPN-Bipolarer Sperrschichttransistor (BJT)

  • PNP Bipolarer Sperrschichttransistor (BJT)

  • NPN-Darlington-Transistor

  • PNP-Darlington-Transistor ⓘ

Unipolar

  • N-Kanal-Sperrschicht-Feldeffekttransistor (JFET)

  • P-Kanal-Sperrschicht-Feldeffekttransistor (JFET)

  • Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET)

  • Anreicherungsmodus, N-Kanal-MOSFET

  • Anreicherungsmodus, P-Kanal-MOSFET ⓘ

Vakuumröhren

  • Vakuumröhren-Diode

  • Vakuumröhren-Triode

  • Vakuumröhre Tetrode
    (Stiftbuchstaben sind nicht Teil des Symbols)

  • Vakuumröhre Pentode ⓘ

Schalter

  • Drucktaster, Schließer, Push-to-make (horizontaler Strich oben)

  • Drucktaster, normalerweise offen, Push-to-make (IEEE-Stil)

  • Drucktaster, normal geschlossen, Push-to-Break (IEEE-Style)

  • Drucktaster, normalerweise geschlossen, zwei Schaltkreise (IEEE-Style) ⓘ

  • Schalter, 1P1T, SPST (einpolig, einseitig schaltend)

  • Schalter, 1P2T, SPDT (einpolig, zweipolig)

  • Schalter, 2P1T, DPST (zweipoliger Umschalter)

  • Schalter, 2P2T, DPDT (zweipoliger Umschalter) ⓘ

  • Schiebeschalter, 1P3T,
    Öffner-vor-Schließer, nicht-kurzschließend

  • Schiebeschalter, 1P4T,
    Öffner-vor-Schließer, nicht-kurzschließend

  • Schiebeschalter, 1P4T,
    Schließer-vor-Schließer, Kurzschlussausführung ⓘ

  • Drehschalter, 1P3T,
    Öffner-vor-Schließer, nicht-kurzschließend

  • Drehschalter, 1P4T,
    Öffner-vor-Schließer, nicht-kurzschließend

  • Drehschalter, 1P4T,
    Schließer-vor-Schließer, Kurzschlussausführung ⓘ

  • Reedschalter, normalerweise offen ⓘ

Relais

Hinweis: Die Stiftbuchstaben sind nicht Teil der Symbole. ⓘ

  • SPST, SPDT, DPST, DPDT-Relais
    (amerikanische Bauart)

  • SPDT-Relais
    (IEC-Stil) ⓘ

Leuchtmittel

LED befindet sich im Abschnitt Dioden. ⓘ

  • Neonlampe

  • Anzeigelampe
    (IEEE-Stil)

  • Glühlampe

  • Glühbirne (als Anzeiger)

  • Glühbirne ⓘ

Strombegrenzer

  • IEC-Sicherung (b), gleichwertige Symbole (a, c) (IEEE Std 315-1975)

  • Leistungsschalter mit gegossenem Gehäuse (MCCB)

  • Sicherung: IEC (oben) und amerikanisch (untere zwei) ⓘ

Elektroakustische Geräte

  • Lautsprecher
    (IEEE-Stil)

  • Summer
    (IEC-Stil)

  • Mikrofon
    (IEEE-Stil)

  • Mikrofon
    (IEC-Stil) ⓘ

Antennen

  • Allgemeine Antenne
    (IEC-Stil)

  • Dipol-Antenne
    (IEC-Stil)

  • Schleifenantenne
    (IEC-Stil)

  • Schleifenantenne
    (IEEE-Stil) ⓘ

Kabel

  • Kabel, geschirmt, 1 Leiter

  • Kabel, 2-adrig

  • Kabel, geschirmt, 2 Leiter, Abschirmung mit Erde verbunden

  • Kabel, 5-adrig

  • Kabel, geschirmt, 5-polig ⓘ

Steckverbinder

  • TRS-Klinkenbuchsen ⓘ

ICs

Logische Gatter

Für die unten stehenden Symbole: A und B sind Eingänge, Q ist der Ausgang. Hinweis: Diese Buchstaben sind nicht Teil der Symbole. ⓘ

Es gibt Variationen dieser Logikgatter-Symbole. Je nach IC können die nachstehenden Gatter mit zwei Eingängen Folgendes haben 1) zwei oder mehr Eingänge; 2) in seltenen Fällen haben einige auch einen zweiten invertierten Q-Ausgang. ⓘ

  • Puffer

  • Inverter (NOT)

  • UND

  • NAND

  • ODER

  • NOR

  • XOR

  • XNOR ⓘ

Die oben genannten Logiksymbole können auch zusätzliche E/A-Varianten haben: 1) Schmitt-Trigger-Eingänge, 2) Tri-State-Ausgänge, 3) Open-Collector- oder Open-Drain-Ausgänge (nicht dargestellt). ⓘ

  • Puffertor mit Schmitt-Trigger-Eingang

  • Puffertor mit Tri-State-Ausgangssteuerung.
    (B ist die Drei-Zustands-Steuerung) ⓘ

Flip-Flops

Für die folgenden Symbole: Q ist der Ausgang, Q ist der invertierte Ausgang, E ist der Freigabeeingang, die interne Dreiecksform ist der Takteingang, S ist der Setzeingang, R ist der Rücksetzeingang (in manchen Datenblättern wird anstelle des Rücksetzeingangs die Bezeichnung clear (CLR) verwendet). ⓘ

Es gibt verschiedene Varianten dieser Flipflop-Symbole. Je nach IC kann ein Flipflop Folgendes haben 1) einen oder beide Ausgänge (nur Q, nur Q, sowohl Q als auch Q); 2) einen oder beide erzwungenen Eingänge oben und unten (nur R, nur S, sowohl R als auch S); 3) einige Eingänge können invertiert sein. ⓘ

  • Einfaches SR-Flipflop (invertierte S- und R-Eingänge)

  • Gattergesteuerte SR-Kippstufe

  • Gattergesteuerte D-Flip-Flop (Transparentes Latch)

  • Getaktetes D flip-flop
    (Set & Reset Eingänge)

  • Getaktete JK-Flipflop

  • Getaktete T-Flip-Flop ⓘ

OpAmps

Hinweis: Der äußere Text ist nicht Teil dieser Symbole. ⓘ

  • Operationsverstärker (OpAmp)

  • Komparator ⓘ

Oszillatoren

  • Kristall-Oszillator
    (IEEE-Stil)

  • Keramischer Resonator
    (3 Stifte) ⓘ

Verschiedene Geräte

  • Hall-Effekt-Sensor

  • Gasentladungsröhren (GDT) für ESD-Entladung

  • Funkenstrecke
    für ESD-Entladung ⓘ

Historische elektronische Symbole

Die Form einiger elektronischer Symbole hat sich im Laufe der Zeit verändert. Die folgenden historischen Elektroniksymbole sind in alten Elektronikbüchern / Zeitschriften / Schaltplänen zu finden und gelten heute als veraltet. ⓘ

Kondensatoren (historisch)

Alle folgenden Symbole sind veraltete Kondensatorsymbole. ⓘ

  • Veralteter Kondensator
    (sehr alter Stil)

  • Veralteter Kondensator

  • Veralteter Kondensator

  • Veralteter Kondensator

  • Veralteter Kondensator ⓘ

Herkunft, Symbolik von Schaltzeichen

Viele elektrische Schaltzeichen gehen auf den mechanischen, geometrischen oder elektrischen Aufbau der Bauelemente zurück.

  • Leitungsverbindungen können durch einen Tropfen erstarrten Lots oder eine Schraubklemme gebildet werden (= dicker Punkt).
  • Anschlüsse sind oft Schraubverbindungen mit sichtbarem Schraubenkopf (= kleiner zarter Kreis).
  • Erste Dioden bestanden aus einem (Halbleiter-)Kristall, auf dessen Oberfläche (= Strich) eine Metallnadel mit ihrer Spitze (= Dreieck) aufgedrückt wurde.
  • Elektronenröhren sind typisch in zylindrischen Glasröhren eingesiegelt (= Oval), die indirekt geheizte Kathode liegt der Heizungsschleife bogenförmig an, Gitter erscheinen im Querschnitt als (=) unterbrochene Linien.
  • Transistoren waren anfangs in kleinen Glasröhrchen eingeschlossen (= Kreis). In deutschsprachigen Schaltplänen mit T1, T2, … beschriftet, in japanischen (um 1980) und US-amerikanischen jedoch mit Q1, …
  • Spulen, Induktivitäten wirken durch eine zylindrische Wicklung (Schrägansicht = Kette aus U-Bögen (USA) oder (D:) Schlaufen oder als längliches schwarzes Viereck).
  • Der ferromagnetische Kern einer Spule wird dem Schaltzeichen als begleitender gerader Strich angefügt. Liegt daneben ein weiteres Zeichen für Spule, wird ein Transformator symbolisiert. Wicklungsabgriffe werden als Querstriche herausgeführt.
  • Der Druckknopf eines Tasters und die Verbindung mechanisch gekoppelter Schalter, auch in Relais werden durch zarte Striche oder Doppelstriche (= Isolator) dargestellt.
  • Die Masseleitung einer Schaltung wird oft als unterste horizontale Linie, mitunter fett dargestellt; Masseverbindungen, etwa mit dem Gehäuse ähnlich; Erdverbindungen durch eine kurze Leitung zu einem fetten waagerechten Strich, mit waagerechten (kürzer werdend, ein Pfeildreieck nach unten formend) oder schrägen Schraffen darunter.
  • Die einfache Antenne ist ein Pfeil nach oben. Falt- und geschlossener Dipol werden geometrisch entsprechend symbolisiert.
  • Ein variabler Kondensator ist oft ein Drehkondensator, in US-Version mitunter als ein Querstrich (= Platte(n)) plus ein gewölbter Strich (= drehbar) dargestellt.
  • Die Abschirmung einer Leitung wird als strichlierte Kreislinie an einer beliebigen Stelle des Leiters dargestellt (= Flechtnetz in einer Kabelkonstruktion).
  • Ein Schwingquarz wird als kleines Rechteck zwischen zwei fetten Querstrichen gezeichnet.
  • Steckverbindungen werden je Kontakt als fette Linie (= Stift) und dazu passendes zartes U (= Buchse) dargestellt.
  • Ein Elektromotor zeigt als Schaltbild einen Kreis (= Rotor) und gegenüber anliegende kleine fette Rechtecke (= Magnetspulen). ⓘ
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