初學(xué)電子知識(shí),請(qǐng)先把“電”當(dāng)做“水”,“電路”就等于“水路”。
任何電子產(chǎn)品都是電子元件組成的,學(xué)習(xí)電子技術(shù)就要先學(xué)電子元件。電子元件的組合就成了電子電路,這也是基礎(chǔ)知識(shí)。
導(dǎo)體,電比較容易通過(guò)的物體。絕緣體,電比較難通過(guò)的物體。導(dǎo)體和絕緣體并沒(méi)明顯的介限,導(dǎo)體和絕緣體是導(dǎo)電能力相差好些好些倍的兩個(gè)物體相對(duì)而言的。有好些物體,它們?cè)诔R?jiàn)的不同的物理情況(溫度、電場(chǎng)、磁場(chǎng)、光照、摻雜等)下呈現(xiàn)出不同的導(dǎo)電狀態(tài)。我們稱這類物體為半導(dǎo)體。
有了導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體,就能夠生產(chǎn)出各種各樣的電子元件,我們就能利用電能啦。
哪些是“場(chǎng)”?運(yùn)動(dòng)場(chǎng)常指大家能夠做運(yùn)動(dòng)的一個(gè)范圍,電場(chǎng)是指電產(chǎn)生作用力的一個(gè)范圍,磁場(chǎng)是指磁產(chǎn)生作用力的一個(gè)范圍,其它類同。
任何時(shí)候,只要有電流流過(guò),就必定有一個(gè)閉合的通路。這個(gè)通路就是電流回路。不考慮電源內(nèi)部的情況下,電流一定是從正極流向負(fù)極。
- 沒(méi)回路就一定沒(méi)電流,有電流就一定有回路。(交流電流并不需要物理上的通路,真空、空氣也能形成電流回路。)
- 所有的電子元件有兩種基本的連接辦法,并聯(lián)和串聯(lián)。不論多復(fù)雜的電路都能夠分解成基本的并聯(lián)和串聯(lián),所有的電子元件也都是因?yàn)椴⒙?lián)和串聯(lián)的接法才形成電流回路。并聯(lián):并聯(lián)電路兩端的電壓是相等的。串聯(lián):串聯(lián)電路中的電流是相等的。
- 電源相當(dāng)于一個(gè)特殊的電子元件,有閉合的通路才干產(chǎn)生電流。沒(méi)導(dǎo)體及其它電子元件連接成閉合的通路就不會(huì)產(chǎn)生電流。
電池提供電能的電壓極性是長(zhǎng)期固定不變的,我們稱為直流電。常用的干電池的額定電壓每節(jié)是1.5V。市電供應(yīng)的電能是交流電,正極和負(fù)極在時(shí)刻交替的變換著。那是因?yàn)榘l(fā)電機(jī)線圈是在周而復(fù)始的和磁場(chǎng)做相對(duì)運(yùn)動(dòng),如果安裝電流換向器,就能夠發(fā)出直流電。交流電是沒(méi)正負(fù)極之分的,市電中的零線和火線在正負(fù)極性、電壓高低等各地方的表現(xiàn)是一樣的,是完全對(duì)稱的。
- 建議初學(xué)者多采用12V以下的直流電進(jìn)行電子制作,這樣成本比較低,電壓比較低,萬(wàn)一有插接錯(cuò)電子元件,燒壞元件的可能性也要小。電壓越低越安全(少損壞電子元件)。
兩個(gè)不同的水位線存在一個(gè)水差,就是水壓。水壓之間有一根水管的話,水就會(huì)流動(dòng),水流動(dòng)就會(huì)受到阻力。水管越細(xì),阻力越大,水流越小;水壓越高,水流越大。電壓是指兩個(gè)物體之間的電勢(shì)差,就是電壓。如果電壓之間有一個(gè)導(dǎo)電通路的話,這個(gè)通路里面就會(huì)產(chǎn)生電流。電阻越大,電流越小;電壓越高,電流越大。
水壓、水流、水阻。水流動(dòng)的方向是從高處流向低處(不算抽水機(jī)在內(nèi));對(duì)應(yīng)電的比喻:電壓、電流、電阻。電流動(dòng)的方向是從正極流向負(fù)極(不算電源在內(nèi))。
開(kāi)關(guān)實(shí)際上是一個(gè)短路器和開(kāi)路器,是一個(gè)電阻在零歐姆和無(wú)窮大兩個(gè)阻值上變換的元件,這跟自來(lái)水開(kāi)關(guān)的效果和原理是一樣的。
地是我們假定的、公用的一個(gè)電壓參考點(diǎn)。在比較復(fù)雜的電路中,往往可能會(huì)有多組電源,同時(shí)也可能會(huì)選擇多個(gè)參考點(diǎn),那么就可能會(huì)有多個(gè)地,這些地也不一定會(huì)連通。
在大型的電子系統(tǒng)中往往有一根很粗的導(dǎo)線接入大地。但電子技術(shù)中常說(shuō)的接地并不是真的要求用導(dǎo)線去接到大地。電子技術(shù)中常說(shuō)的接地或地線往往和大地一點(diǎn)關(guān)系都沒(méi)。電子線路中的地線是指直流電、交流電或各種電信號(hào)共用的一部分電流回路。
二極管的作用和功能用四個(gè)字來(lái)說(shuō):“單向?qū)щ?。”二極管常用來(lái)整流、檢波、穩(wěn)壓、鉗位、保護(hù)電路等。給二極管加上低于0.6V的正向電壓,二極管基本上不產(chǎn)生電流(反向就更加不能產(chǎn)生電流啦),這個(gè)電壓就叫死區(qū)電壓、門檻電壓、門限電壓、導(dǎo)通電壓等。
三極管的作用和功能因?yàn)樗膫€(gè)字來(lái)完成:“電阻可變?!庇捎谌龢O管等效成的電阻值能夠無(wú)限制的變化,所以三極管能夠用來(lái)設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)電路、放大電路、震蕩電路。三極管的集電極電流等于基極電流乘以放大倍數(shù),當(dāng)基極電流大到一定水平時(shí),集電極的電流由于各種原因不可能再增大了,這時(shí)集電極電壓已經(jīng)等于或接近發(fā)射極電壓了,相當(dāng)于電阻值變成0歐姆。確信三極管的放大狀態(tài)絕招:發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏。
三極管是電流控制型器件,場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制型器件。場(chǎng)效應(yīng)管性能優(yōu)量,但在分立元件中,低電源電壓適應(yīng)性比三極管要差。場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制型器件,很容易被靜電損壞,所以,場(chǎng)效應(yīng)管中大多都有保護(hù)二極管。
可控硅實(shí)際上是一個(gè)高速的、沒(méi)有機(jī)械觸點(diǎn)的電子開(kāi)關(guān),這個(gè)開(kāi)關(guān)需要用一個(gè)小電流去掌握。這個(gè)開(kāi)關(guān)具有自鎖功能,即導(dǎo)通后撤走掌握電流仍能維持導(dǎo)通,而一旦截止后,又能維持截止?fàn)顟B(tài)??煽毓柙诳刂茦O加上合適的觸發(fā)電流,可控硅就能夠從斷開(kāi)狀態(tài)變成為導(dǎo)通狀態(tài),這時(shí),我們?nèi)∠刂茦O的觸發(fā)電流,但可控硅仍然能維持導(dǎo)通狀態(tài)。如果流過(guò)可控硅的電流開(kāi)始變小,當(dāng)小于維持導(dǎo)通的能力時(shí),可控硅才關(guān)斷,直到下次觸發(fā)時(shí)才會(huì)導(dǎo)通。
電阻通常都采用色環(huán)標(biāo)示法。色標(biāo)法就是用棕、紅、橙、黃、綠、蘭、紫、灰、白、黑十種顏色代表1234567890十個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字,金、銀兩種顏色代表倍率0.1、0.01或誤差5%、10%。套件中附有顏色樣本的實(shí)物和多款色環(huán)電阻
常見(jiàn)的四道色環(huán)要讀取三位有效數(shù)字,一二位表示有效數(shù),第三位表示倍率。例:黃紫紅金,三位有效數(shù)為472,表示47乘以102(或加兩個(gè)0)等于4700,即4.7K歐姆;再如:棕黑黑金,三位有效數(shù)為100,表示10乘以100(或加0個(gè)0)等于10,即10歐姆。
電容的作用用三個(gè)字來(lái)說(shuō):“充放電?!辈灰】催@三個(gè)字,就因?yàn)檫@三個(gè)字,電容能夠通過(guò)交流電,隔斷直流電;通高頻交流電,阻礙低頻交流電。簡(jiǎn)稱“隔直通交,通高阻低。”能夠根據(jù)直流電源輸出電流的大小和后級(jí)(電路或產(chǎn)品)對(duì)電源的要求來(lái)先擇濾波電容,通常情況下,每1安培電流對(duì)應(yīng)1000UF-4700UF是比較合適的。
電感是電容的死對(duì)頭。電感的作用用四個(gè)字來(lái)說(shuō):“電磁轉(zhuǎn)換。”不要小看這四個(gè)字,就因?yàn)檫@四個(gè)字,電感能夠隔斷交流電,通過(guò)直流電;通低頻交流電,阻礙高頻交流電。即“隔交通直,通低阻高。”另外,電感還有這樣一個(gè)特點(diǎn):電流和磁場(chǎng)必需同時(shí)存在。電流要消失,磁場(chǎng)會(huì)消失;磁場(chǎng)要消失,電流會(huì)消失。電感內(nèi)部的電流和磁場(chǎng)一直在“打內(nèi)戰(zhàn)”,電流想變化,磁場(chǎng)偏不讓變化;磁場(chǎng)想變化,電流偏不讓變化。
電感其實(shí)就是一根導(dǎo)線,電感對(duì)直流的電阻很小,甚至能夠忽略不計(jì)。電感對(duì)交流電呈現(xiàn)出很大的電阻作用。交流電的頻率越高,電感的阻礙作用越大。交流電的頻率越低,電感的阻礙作用越小。
電感和充滿電的電容并聯(lián)在一起時(shí),電容放電會(huì)給電感,電感產(chǎn)生磁場(chǎng),磁場(chǎng)會(huì)維持電流,電流又會(huì)給電容反向充電,反向充電后又會(huì)放電,周而復(fù)始……如果沒(méi)損耗,或能及時(shí)的補(bǔ)充這種損耗,就會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的振蕩。
運(yùn)算放大器通過(guò)簡(jiǎn)單的外圍元件,在模擬電路和數(shù)字電路中得到非常廣泛的應(yīng)用。運(yùn)算放大器通常有兩個(gè)輸入端,即正向輸入端和反向輸入端,且只有一個(gè)輸出端。部分運(yùn)算放大器除了兩個(gè)輸入和一個(gè)輸出外,還有幾個(gè)改善性能的補(bǔ)償引腳。
光敏電阻的阻值隨著光線強(qiáng)弱的變化而明顯的變化。所以,能夠用來(lái)制作智能窗簾、路燈自動(dòng)開(kāi)關(guān)、照相機(jī)快門時(shí)間自動(dòng)調(diào)節(jié)器等。
干簧管是能夠通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)控制電路通斷的電子元件。干簧管內(nèi)部由軟磁金屬組成,在有磁場(chǎng)的情況,金屬能夠聚集磁力線并使受到力的作用,從而達(dá)到接通或斷開(kāi)的作用。
壓電陶瓷片能夠做性能優(yōu)良的震動(dòng)檢測(cè)器,它是一種電聲器件,當(dāng)加上音頻電壓后,能夠聽(tīng)到聲音;當(dāng)受到振動(dòng)(產(chǎn)生機(jī)械形變)后,能夠感應(yīng)出微弱的電壓。
等效電路圖就是效果一樣的電路圖。我們分析電路圖時(shí),需要把原來(lái)復(fù)雜的電路圖簡(jiǎn)化,這樣有助于展開(kāi)思路,把問(wèn)題簡(jiǎn)化。等效電路圖是省略在某一條件下,幾個(gè)沒(méi)影響的電子元件。例一定條件下:分析直流時(shí),電容看成開(kāi)路;分析交流時(shí),電容看成是通路。電感和電容剛好相反。
- 電容和電感對(duì)不同頻率的交流電(直流電當(dāng)成0Hz的交流電)有不同的阻礙作用,在一定條件下,能夠當(dāng)成電阻看待,并能夠計(jì)算出阻抗值。
耦合、旁路、退耦三個(gè)詞都是傳輸信號(hào)、給信號(hào)提供通路的意思。其中耦合是指前后級(jí)之間傳遞,旁路、退耦則是指需要在對(duì)地之間提供信號(hào)通路(每級(jí)內(nèi)部用)。
耦合是傳遞信號(hào)的意思,光電耦合器自然就是用光來(lái)完成傳遞電信號(hào)的元件,通常是指有一個(gè)發(fā)光部分和接收部分對(duì)應(yīng)并制作在一體的電子元件。通常四個(gè)有效引腳(即四個(gè)引腳接入電路中起作用)為一組。光電耦合器的優(yōu)點(diǎn)是能夠輕松實(shí)現(xiàn)電源隔離,在用市電的開(kāi)關(guān)電源初次級(jí)隔離中最為常用。另外,在計(jì)算機(jī)外設(shè)通信中,也有較多的應(yīng)用,一個(gè)元件中能夠集成有多組光電耦合器(每組最少四個(gè)引腳)。
生活中的反饋是指將某件事的結(jié)果取回來(lái),再?zèng)Q定某件事。例,客戶反饋電視機(jī)耗電大,廠家就加以改良。電子技術(shù)中的反饋是將輸出端的信號(hào)取出來(lái)又送到輸入端。
正反饋是指輸出信號(hào)如果變大的話,反饋到輸入端后,讓輸出信號(hào)變更大;輸出信號(hào)如果變小的話,反饋到輸入端后,讓輸出端信號(hào)變更小。負(fù)反饋則剛好相反,輸出信號(hào)如果變大的話,反饋到輸入端后,讓輸出信號(hào)變小;輸出信號(hào)如果變小的話,反饋到輸入端后,讓輸出端信號(hào)變大。
正反饋通常用來(lái)產(chǎn)生振蕩信號(hào),負(fù)反饋通常用于穩(wěn)定直流工作點(diǎn)。在特殊情況下(放大倍數(shù)足夠),正反饋能夠不振蕩,負(fù)反饋反而會(huì)振蕩。
數(shù)字電路就是專門用來(lái)處這些數(shù)字信號(hào)的電路或電路系統(tǒng)。學(xué)習(xí)數(shù)字電路建議先理解二進(jìn)制數(shù)。二進(jìn)制數(shù)用0和1代表數(shù)字電路中的二值(低電平和高電平),用0和1代替所有的信號(hào)。模擬信號(hào)是一個(gè)在正負(fù)電壓之間變化的信號(hào),它應(yīng)盡量的避免變化到正負(fù)電壓這個(gè)最高值和最低值,否則,信號(hào)就可能會(huì)失真。
印刷線路板是電路原理圖向?qū)嵨锏霓D(zhuǎn)變,是產(chǎn)品從設(shè)計(jì)階段走向市場(chǎng)普及的必經(jīng)之路??从∷鍒D比看原理圖更簡(jiǎn)單,只要你認(rèn)識(shí)導(dǎo)體、絕緣體和常見(jiàn)的電子元件,你就完全能夠照著印刷板實(shí)物繪制出電路原理圖。
多層線路板除了線路板的內(nèi)外層能夠分布連接導(dǎo)線以外,在板的中間層也能夠有布線。多層板除了能夠高密度的安裝元件以外,還能夠進(jìn)行屏蔽,增高性能。
在電路板上找某個(gè)小電阻或小電容時(shí),不要直接去找它們,請(qǐng)先找到與它們相連的三極管或集成電路,再找到它們,這樣比較快。
焊接時(shí),適當(dāng)?shù)恼{(diào)整被焊接處、烙鐵頭、焊錫絲(帶助焊劑),讓三點(diǎn)合一,充分接觸,當(dāng)焊接處已經(jīng)有了適當(dāng)?shù)暮稿a和助焊劑時(shí),就應(yīng)撤走焊錫絲。焊接進(jìn)程通常掌握在2-3秒比較合適。
助焊劑:松香水常在工廠當(dāng)做助焊劑用。大家能夠業(yè)余自制,用工業(yè)酒精(醫(yī)用酒精較貴,沒(méi)必要)熔解松香即可。留意:一次不要配得太多,濃度能夠靈活掌握。
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