初学电子知识,请先把“电”当做“水”,“电路”就等于“水路”。
任何电子产品都是电子元件组成的,学习电子技术就要先学电子元件。电子元件的组合就成了电子电路,这也是基础知识。
导体,电比较容易通过的物体。绝缘体,电比较难通过的物体。导体和绝缘体并没明显的介限,导体和绝缘体是导电能力相差好些好些倍的两个物体相对而言的。有好些物体,它们在常见的不同的物理情况(温度、电场、磁场、光照、掺杂等)下呈现出不同的导电状态。我们称这类物体为半导体。
有了导体、绝缘体和半导体,就能够生产出各种各样的电子元件,我们就能利用电能啦。
哪些是“场”?运动场常指大家能够做运动的一个范围,电场是指电产生作用力的一个范围,磁场是指磁产生作用力的一个范围,其它类同。
任何时候,只要有电流流过,就必定有一个闭合的通路。这个通路就是电流回路。不考虑电源内部的情况下,电流一定是从正极流向负极。
- 没回路就一定没电流,有电流就一定有回路。(交流电流并不需要物理上的通路,真空、空气也能形成电流回路。)
- 所有的电子元件有两种基本的连接办法,并联和串联。不论多复杂的电路都能够分解成基本的并联和串联,所有的电子元件也都是因为并联和串联的接法才形成电流回路。并联:并联电路两端的电压是相等的。串联:串联电路中的电流是相等的。
- 电源相当于一个特殊的电子元件,有闭合的通路才干产生电流。没导体及其它电子元件连接成闭合的通路就不会产生电流。
电池提供电能的电压极性是长期固定不变的,我们称为直流电。常用的干电池的额定电压每节是1.5V。市电供应的电能是交流电,正极和负极在时刻交替的变换着。那是因为发电机线圈是在周而复始的和磁场做相对运动,如果安装电流换向器,就能够发出直流电。交流电是没正负极之分的,市电中的零线和火线在正负极性、电压高低等各地方的表现是一样的,是完全对称的。
- 建议初学者多采用12V以下的直流电进行电子制作,这样成本比较低,电压比较低,万一有插接错电子元件,烧坏元件的可能性也要小。电压越低越安全(少损坏电子元件)。
两个不同的水位线存在一个水差,就是水压。水压之间有一根水管的话,水就会流动,水流动就会受到阻力。水管越细,阻力越大,水流越小;水压越高,水流越大。电压是指两个物体之间的电势差,就是电压。如果电压之间有一个导电通路的话,这个通路里面就会产生电流。电阻越大,电流越小;电压越高,电流越大。
水压、水流、水阻。水流动的方向是从高处流向低处(不算抽水机在内);对应电的比喻:电压、电流、电阻。电流动的方向是从正极流向负极(不算电源在内)。
开关实际上是一个短路器和开路器,是一个电阻在零欧姆和无穷大两个阻值上变换的元件,这跟自来水开关的效果和原理是一样的。
地是我们假定的、公用的一个电压参考点。在比较复杂的电路中,往往可能会有多组电源,同时也可能会选择多个参考点,那么就可能会有多个地,这些地也不一定会连通。
在大型的电子系统中往往有一根很粗的导线接入大地。但电子技术中常说的接地并不是真的要求用导线去接到大地。电子技术中常说的接地或地线往往和大地一点关系都没。电子线路中的地线是指直流电、交流电或各种电信号共用的一部分电流回路。
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二极管的作用和功能用四个字来说:“单向导电。”二极管常用来整流、检波、稳压、钳位、保护电路等。给二极管加上低于0.6V的正向电压,二极管基本上不产生电流(反向就更加不能产生电流啦),这个电压就叫死区电压、门槛电压、门限电压、导通电压等。
三极管的作用和功能因为四个字来完成:“电阻可变。”由于三极管等效成的电阻值能够无限制的变化,所以三极管能够用来设计开关电路、放大电路、震荡电路。三极管的集电极电流等于基极电流乘以放大倍数,当基极电流大到一定水平时,集电极的电流由于各种原因不可能再增大了,这时集电极电压已经等于或接近发射极电压了,相当于电阻值变成0欧姆。确信三极管的放大状态绝招:发射结正偏,集电结反偏。
三极管是电流控制型器件,场效应管是电压控制型器件。场效应管性能优量,但在分立元件中,低电源电压适应性比三极管要差。场效应管是电压控制型器件,很容易被静电损坏,所以,场效应管中大多都有保护二极管。
可控硅实际上是一个高速的、没有机械触点的电子开关,这个开关需要用一个小电流去掌握。这个开关具有自锁功能,即导通后撤走掌握电流仍能维持导通,而一旦截止后,又能维持截止状态。可控硅在控制极加上合适的触发电流,可控硅就能够从断开状态变成为导通状态,这时,我们取消控制极的触发电流,但可控硅仍然能维持导通状态。如果流过可控硅的电流开始变小,当小于维持导通的能力时,可控硅才关断,直到下次触发时才会导通。
电阻通常都采用色环标示法。色标法就是用棕、红、橙、黄、绿、兰、紫、灰、白、黑十种颜色代表1234567890十个阿拉伯数字,金、银两种颜色代表倍率0.1、0.01或误差5%、10%。套件中附有颜色样本的实物和多款色环电阻
常见的四道色环要读取三位有效数字,一二位表示有效数,第三位表示倍率。例:黄紫红金,三位有效数为472,表示47乘以102(或加两个0)等于4700,即4.7K欧姆;再如:棕黑黑金,三位有效数为100,表示10乘以100(或加0个0)等于10,即10欧姆。
电容的作用用三个字来说:“充放电。”不要小看这三个字,就因为这三个字,电容能够通过交流电,隔断直流电;通高频交流电,阻碍低频交流电。简称“隔直通交,通高阻低。”能够根据直流电源输出电流的大小和后级(电路或产品)对电源的要求来先择滤波电容,通常情况下,每1安培电流对应1000UF-4700UF是比较合适的。
电感是电容的死对头。电感的作用用四个字来说:“电磁转换。”不要小看这四个字,就因为这四个字,电感能够隔断交流电,通过直流电;通低频交流电,阻碍高频交流电。即“隔交通直,通低阻高。”另外,电感还有这样一个特点:电流和磁场必需同时存在。电流要消失,磁场会消失;磁场要消失,电流会消失。电感内部的电流和磁场一直在“打内战”,电流想变化,磁场偏不让变化;磁场想变化,电流偏不让变化。
电感其实就是一根导线,电感对直流的电阻很小,甚至能够忽略不计。电感对交流电呈现出很大的电阻作用。交流电的频率越高,电感的阻碍作用越大。交流电的频率越低,电感的阻碍作用越小。
电感和充满电的电容并联在一起时,电容放电会给电感,电感产生磁场,磁场会维持电流,电流又会给电容反向充电,反向充电后又会放电,周而复始……如果没损耗,或能及时的补充这种损耗,就会产生稳定的振荡。
运算放大器通过简单的外围元件,在模拟电路和数字电路中得到非常广泛的应用。运算放大器通常有两个输入端,即正向输入端和反向输入端,且只有一个输出端。部分运算放大器除了两个输入和一个输出外,还有几个改善性能的补偿引脚。
光敏电阻的阻值随着光线强弱的变化而明显的变化。所以,能够用来制作智能窗帘、路灯自动开关、照相机快门时间自动调节器等。
干簧管是能够通过磁场来控制电路通断的电子元件。干簧管内部由软磁金属组成,在有磁场的情况,金属能够聚集磁力线并使受到力的作用,从而达到接通或断开的作用。
压电陶瓷片能够做性能优良的震动检测器,它是一种电声器件,当加上音频电压后,能够听到声音;当受到振动(产生机械形变)后,能够感应出微弱的电压。
等效电路图就是效果一样的电路图。我们分析电路图时,需要把原来复杂的电路图简化,这样有助于展开思路,把问题简化。等效电路图是省略在某一条件下,几个没影响的电子元件。例一定条件下:分析直流时,电容看成开路;分析交流时,电容看成是通路。电感和电容刚好相反。
- 电容和电感对不同频率的交流电(直流电当成0Hz的交流电)有不同的阻碍作用,在一定条件下,能够当成电阻看待,并能够计算出阻抗值。
耦合、旁路、退耦三个词都是传输信号、给信号提供通路的意思。其中耦合是指前后级之间传递,旁路、退耦则是指需要在对地之间提供信号通路(每级内部用)。
耦合是传递信号的意思,光电耦合器自然就是用光来完成传递电信号的元件,通常是指有一个发光部分和接收部分对应并制作在一体的电子元件。通常四个有效引脚(即四个引脚接入电路中起作用)为一组。光电耦合器的优点是能够轻松实现电源隔离,在用市电的开关电源初次级隔离中最为常用。另外,在计算机外设通信中,也有较多的应用,一个元件中能够集成有多组光电耦合器(每组最少四个引脚)。
生活中的反馈是指将某件事的结果取回来,再决定某件事。例,客户反馈电视机耗电大,厂家就加以改良。电子技术中的反馈是将输出端的信号取出来又送到输入端。
正反馈是指输出信号如果变大的话,反馈到输入端后,让输出信号变更大;输出信号如果变小的话,反馈到输入端后,让输出端信号变更小。负反馈则刚好相反,输出信号如果变大的话,反馈到输入端后,让输出信号变小;输出信号如果变小的话,反馈到输入端后,让输出端信号变大。
正反馈通常用来产生振荡信号,负反馈通常用于稳定直流工作点。在特殊情况下(放大倍数足够),正反馈能够不振荡,负反馈反而会振荡。
数字电路就是专门用来处这些数字信号的电路或电路系统。学习数字电路建议先理解二进制数。二进制数用0和1代表数字电路中的二值(低电平和高电平),用0和1代替所有的信号。模拟信号是一个在正负电压之间变化的信号,它应尽量的避免变化到正负电压这个最高值和最低值,否则,信号就可能会失真。
印刷线路板是电路原理图向实物的转变,是产品从设计阶段走向市场普及的必经之路。看印刷板图比看原理图更简单,只要你认识导体、绝缘体和常见的电子元件,你就完全能够照着印刷板实物绘制出电路原理图。
多层线路板除了线路板的内外层能够分布连接导线以外,在板的中间层也能够有布线。多层板除了能够高密度的安装元件以外,还能够进行屏蔽,增高性能。
在电路板上找某个小电阻或小电容时,不要直接去找它们,请先找到与它们相连的三极管或集成电路,再找到它们,这样比较快。
焊接时,适当的调整被焊接处、烙铁头、焊锡丝(带助焊剂),让三点合一,充分接触,当焊接处已经有了适当的焊锡和助焊剂时,就应撤走焊锡丝。焊接进程通常掌握在2-3秒比较合适。
助焊剂:松香水常在工厂当做助焊剂用。大家能够业余自制,用工业酒精(医用酒精较贵,没必要)熔解松香即可。留意:一次不要配得太多,浓度能够灵活掌握。
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