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  • 电子电路

    2018-04-04 11:06:13
    电子电路以电气电路为基础,加上半导体元件即二极管和晶体管,发展为复杂的集成电路。   电器:一般家用电器。 电气:楼房等配电箱,开关器件。   电气电路是由:电阻R,线圈L,电容C 组成 电子电路是由: ...

    电子电路以电气电路为基础,加上半导体元件即二极管和晶体管,发展为复杂的集成电路。

     

    电器:一般家用电器。

    电气:楼房等配电箱,开关器件。

     

    电气电路是由:电阻R,线圈L,电容C 组成

    电子电路是由: 电阻R,线圈L,电容C ,(二极管,晶体管,和他半导体元件)

    什么是电子电路:

    1.放大电路

    输入信号增大后输出

    2.振荡电路

    在没有任何输入信号的地方产生交流信号,比如自激振荡?

    可形成正弦波和锯齿波等周期波

    3.调制电路

    可调制振动大小和频率的电路,幅度调制AM,频率调制FM

    4.检波电路

    从电视或收音机接收到的信号中提取声音。

    5.滤波器

    提取适当的频率信号

    6.运算放大器

    一种放大电路,输入端和输出端互不影响,可以做出微分电路,积分电路和振荡电路

    运算放大器--最终的放大电路

    1.放大率非常高 A>=2*10 5

    2.假设接地是成立的(V+ 接地,V+与V-的电位差为0)

    3.低输出电阻(上述2成立的前提条件)

    7.逻辑电路

    计算加法的电路

    计算乘法的电路

    记忆数字和文字的电路

    电压(0V 5V 控制电流)

    8.电源电路

    把交流电转换成直流电。

     

     

     

    半导体,常温下导电性能介于导体和绝缘体之间的材料

    P型半导体和N型半导体 意思是positive 正极,negative 负极

     

    晶体管:像开关一样的东西,可使电流流动。(PNP NPN)

    必须满足:

    在发射极与基极之间加正向偏压。

    在基极与集电极之间加反向偏压。

     

    电器电路分析:

    基尔霍夫第一定律(电流守恒定律):

    流入1个接点的电力总和是0.

    流入中心点的电流等于流出电流的总和

    基尔霍夫第二定律(电压)

    电压源的电压等于个个分压之和。

    RLC并联电路:

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

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  • 电子电路教材

    2013-02-21 19:54:19
    电子电路教材电子电路教材电子电路教材电子电路教材电子电路教材电子电路教材
  • 电子电路.pdf电子电路.pdf电子电路.pdf电子电路.pdf电子电路.pdf
  • 通信电子电路 高频电子电路期末考试试卷 有答案 很不错
  • 电子电路识图必备 电子电路是指由电子器件和有关无线电元件组成的电路。包括放大、振荡、整流、检波、调制、频率变换、波形变换等电路,以及各种控制电路。广泛应用于各种电子设备中。
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    目录

    • #电子器件
      • 电子管(真空管、充气管)
      • 固态电子器件(晶体管的分类及与真空管的对比)
    • #电子技术
      • 集成电路技术
        • 微处理器
        • 裸晶(Die)的概念
      • 模拟电子技术
      • 数字电子技术
    • #电子电路
      • 集成电路(物理量的分类)
        • 模拟电路
        • 数字电路(分类)
          • 组合逻辑电路和时序逻辑电路
          • ASIC和PLD
      • 逻辑门(数字电路的基本单元)

    # 电子器件

    电子器件是指在真空、气体或固体中,利用和控制 电子运动规律而制成的器件。分为电子管(真空管、充气管)器件和固态电子器件。
    在模拟电路中作整流、放大、调制、振荡、变频、锁相、控制、相关等作用;
    在数字电路中作采样、限幅、逻辑、存储、计数、延迟等用。
    充气管器件主要作整流、稳压和显示之用。
    固态电子器件如集成电路

    ## 电子管:

    电子管(英文名称electron tube)在港台地区通称“胆”,是一种在密闭的玻璃管或金属管内产生电流传导,并通过电场对处于真空或特殊稀薄气体中的电子流进行有效控制,以完成整流、检波、信号放大或振荡等任务的电子器件。因电子管的密闭管壳内除了被抽成真空外,还有一些管壳内被充入了少量的惰性气体或汞蒸气,所以电子管有真空管( vacuumtube)和充气管(gas filled tube)之分。常用电子管绝大多数为真空管。
    在二十世纪中期前,因半导体尚未普及,基本上当时所有的电子器材都使用真空管,形成了当时对真空管的需求。但在半导体技术的发展普及和平民化下,真空管因成本高、不耐用、体积大、效能低等原因,最后被半导体取代了。

    ## 固态电子器件

    固态电子器件(英语:Solid-state electronics)是指那些完全使用固体电子材料、并利用束缚于其内电子或者其他载流子导电的电路器件。这一概念经常用来与早期的技术如 真空管等作比较

    分类标准 内容
    根据原子、分子或离子的排列方式是否有特定周期性的规则划分 晶体(单晶体和多晶体)、无定形体(非晶体)
    根据导电性能划分 绝缘体、半导体和导体

    固态电子器件材料主要以 结晶半导体为主,其中晶体管更是广泛应用(基于晶体管的固态硬盘有取代传统机械旋转式硬盘的趋势)

    晶体管

    晶体管(transistor)是一种固体半导体器件(包括二极管、三极管、场效应管、晶闸管等,有时特指双极型器件),具有检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等多种功能。 晶体管作为一种可变电流开关,能够基于输入电压控制输出电流。

    应用及分类

    晶体管主要分为两大类:

    • 双极性晶体管(BJT):全称双极性结型晶体管(bipolar junction transistor, BJT),俗称三极管,是一种具有三个终端的电子器件。双极性晶体管是电子学历史上具有革命意义的一项发明。
    • 场效应晶体管(FET):是一种通过电场效应控制电流的电子元件,有时被称为“单极性晶体管”,以它的单载流子型作用对比双极性晶体管。

    晶体管一般都有三个极,其中一极兼任输入及输出端子,(B)基极不能做输出,©集电极不能做输入之外,其余两个极组成输入及输出对。 晶体管之所以如此多用途在于其信号放大能力,当微细信号加于其中的一对极时便能控制在另一对极较大的信号,这特性叫增益。

    • 当晶体管于线性工作时,输出的信号与输入的讯息成比例,这时晶体管就成了一放大器。这是在 模拟电路中的常用方式,例如电子放大器、音频放大器、射频放大器、稳压电路;

    • 当晶体管的输出不是完全关闭就是完全导通时,这时晶体管便是被用作开关使用。这种方式主要用于 数字电路,例如数字电路包括逻辑门、随机存取内存(RAM)和微处理器。另外在开关电源中,晶体管也是以这种方式工作。

    和真空管的比较

    在晶体管发展之前,真空管是电子设备中主要的功率元件。

    优点
    晶体管因为有以下的优点,因此可以在大多数应用中代替真空管:

    • 没有因加热阴极而产生的能量耗损,应用真空管时产生的橙光是因为加热造成,有点类似传统的灯泡。
    • 体积小,重量低,因此有助于电子设备的小型化。
    • 工作电压低,只要用电池就可以供应。
    • 在供电后即可使用,不需加热阴极需要的预热期。
    • 可透过半导体技术大量的生产。
    • 放大倍数大[6]。

    限制
    相较于真空管,晶体管也有以下的限制:

    • 硅晶体管会老化及失效
    • 高功率,高频的应用中(例如电视广播),因真空管中的真空有助提升电子迁移率,效果会比晶体管要好。
    • 固体电子元件在应用时比较容易出现静电放电现象。

    # 电子技术

    电子技术是一门研究电子器件及其应用的学科,广泛的应用于电视、雷达、通信、电子计算机、自动控制、航天等科学技术领域。

    ## 集成电路技术

    随着1958年微电子学的深入研究,特别是新的光刻技术和设备的成熟,为计算机的发展又开辟了一个崭新的时代——集成电路时代。

    集成电路是一种微型电子器件或部件,是采用经过氧化、光刻、扩散、外延、蒸铝等半导体制造工艺,把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及相互间的布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后焊接封装(有圆壳式、扁平式或双列直插式等多种形式)在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构
    其中所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。

    集成电路技术包括芯片制造技术与设计技术,主要体现在加工设备,加工工艺,封装测试,批量生产及设计创新的能力上

    从20世纪初期的真空电子管(简称真空管) —— 晶体管(半导体三极管) —— 集成电路

    今天,我们可以将上亿个晶体管集成在一片邮票大小的半导体硅片上,组成十分复杂的电子电路
    应用:

    • 把过去的一台计算机制作在一片半导体硅片上,制成单片机,实现计算机的微型化
    • 把一个复杂的电子系统集成在一个半导体硅片上,作成“片上系统”(System on Chip,简称SoC),然后植入到各行各业的各种设备中,使这些设备的性能得到质的飞跃
    • 微处理器
    微处理器

    微处理器是可编程特殊集成电路,又称半导体中央处理器(CPU),利用 集成电路技术把计算机的控制单元和算逻单元集成到一个芯片上,是微型计算机的一个主要部件(是微型计算机的运算、控制部分,它可与存储器和外围电路芯片组成微型计算机)。
    从物理角度来说,它就是一块集成了数量庞大的微型晶体管与其他电子组件的半导体集成电路芯片。

    • 是一种处理器,其所有组件小型化至一块或数块集成电路内。组件常安装在一个单片上或在同一组件内,但有时分布在一些不同芯片上。
    • 是一种集成电路,可在其一端或多端接受编码指令,执行此指令并输出描述其状态的信号。这些指令能在内部输入、集中或存放起来。

    在具有固定指令集的微型计算机中,微处理器由算术逻辑单元和控制逻辑单元组成。
    在具有微程序控制的指令集的微型计算机中,它包含另外的控制存储单元。

    之所以会被称为微处理器,不仅是因为它比迷你计算机所用的处理器还要小而已。最主要的区别,是因为当初各大芯片厂之制程,已经进入了1微米尺度的阶段。在微米尺度下所产制出来的处理器芯片,厂商就会在产品名称上用“微”字,以彰显自身的技术。与现在的许多商业广告中,“纳米”字眼时常出现一样

    发展

    从1970年代早期开始,微处理器性能的提升就基本上遵循着IT界著名的 摩尔定律,如今,大到巨型机,小到笔记型计算机,持续高速发展的微处理器取代了诸多其他计算形式而成为各个类别各个领域所有计算机系统的计算动力之源。

    应用
    • 用作处理通用资料时,叫作CPU中央处理器,这也是最为人所知的应用
    • 专用于图像资料处理的,叫作GPU图形处理器
    • 用于音讯资料处理的,叫作APU音讯处理单元等等。
    裸晶(Die)

    裸晶(die,复数形可以是dice、dies或die),也称裸芯片、裸芯片或裸片,是以半导体材料制作而成未经封装的一小块集成电路本体,该集成电路的既定功能就是在这一小片半导体上实现。

    通常情况下,集成电路是以大批方式,经光刻等多项步骤,制作在大片的半导体晶圆(指制作硅半导体集成电路所用的硅晶片,由于其形状为圆形,故称为晶圆。晶圆是生产集成电路所用的载体,一般晶圆产量多为单晶硅圆片)上,然后再分割成若干 方形小片(消费者看到的CPU芯片一般都是方形的),这一小片就称为 芯片,每个芯片就是一个集成电路的复制品。晶圆所用的半导体材料通常是电子级的硅(EGS)或其他半导体如砷化镓的单晶。独立的晶体管等半导体器件内的芯片其实也是使用同样的制法。

    一般集成电路会 封装在陶瓷或塑胶等包装内,并引出接脚。由于电路的小型化需求,有时某些集成电路芯片会不作封装,直接交给下游用户使用,此时会称该裸片是裸晶

    ## 数字电子技术

    近几年来,可编程逻辑器件PLD特别是现场可编程门阵列FPGA的飞速进步,使数字电子技术开创了新局面,不仅规模大,而且将硬件与软件相结合,使器件的功能更加完善,使用更灵活。

    数字电路和模拟电路在基本概念、基本原理以及分析方法和设计方法上都有明显的不同,所以很多大学分开讲述《数字电子技术基础》、《模拟电子技术基础》。电气专业的同学会完整的学习数字电子技术(包括数字逻辑电路、脉冲电路),而计算机专业的同学只学习数字逻辑技术相关的知识

    # 电子电路

    电路:是由电气设备和元器件,按一定方式连接起来,为电荷流通提供了路径的总体,也叫电子线路或称电气回路,简称网络或回路

    电子电路(Electronic circuit):将各式各样的电子元件,形成一回路电路,进行电信号的运算,电子元件形成电路为电子电路。
    电子电路主要是研究电子器件(电子级别),主要是考虑弱电环境

    ## 集成电路(IC)

    集成电路,或称微电路、微芯片、晶片/芯片在电子学中是一种把电路小型化的方式,并时常制造在半导体晶圆表面上。(对半导体元件产品的统称)
    晶体管发明并大量生产之后,各式固态半导体组件如二极管、晶体管等大量使用,取代了真空管在电路中的功能与角色。到了20世纪中后期半导体制造技术进步,使得集成电路成为可能
    当今半导体工业大多数应用的是基于 的集成电路。

    集成度

    集成电路的集成度是指单块芯片上所容纳的元件数目,集成度越高,所容纳的元件数目越多,为此对传统的光刻方法进行了很多改进以满足分辨率的要求,增加集成电路的集成度

    集成电路对比离散晶体管

    相对于手工组装电路使用个别的分立电子组件,集成电路可以把很大数量的微晶体管集成到一个小芯片,是一个巨大的进步。集成电路的规模生产能力,可靠性,电路设计的模块化方法确保了快速采用标准化集成电路代替了设计使用离散晶体管。相比于离散晶体管有两个主要优势:成本低和性能高

    分类标椎 类别
    按集成电路的集成度来分 (与集成电路相对的是分立元件)、小规模集成数字电路(SSI)、中规模集成数字电路(MSI)、大规模集成数字电路(LSI)、超大规模集成数字电路(VLSI)、极大规模集成电路(ULSI)、GLSI
    按处理信号的不同来分 模拟集成电路、数字集成电路、混合信号集成电路 (模拟和数字在一个芯片上)
    按构成电路的半导体器件/晶体管类型来分 双极型集成电路(由NPN或PNP型晶体管组成,典型的有TTL)、单极型集成电路(由MOS场效应晶体管组成的,MOS电路:P沟MOSIC、N沟MOSIC以及P沟、N沟结合的互补MOSIC,分别称为PMOS 、NMOS和CMOS IC)

    随着工艺技术的发展,CMOS集成电路已成为集成电路的主流

    最先进的集成电路是微处理器或多核处理器的核心,可以控制计算机到手机到数字微波炉的一切。存储器和特定应用集成电路是其他集成电路家族的例子,对于现代信息社会非常重要。

    ## 模拟电路

    是指用来对模拟信号进行传输、变换、处理、放大、测量和显示等工作的电路。
    模拟信号是指连续变化的电信号。

    模拟电路是电子电路的基础,它主要包括放大电路、信号运算和处理电路、振荡电路、调制和解调电路及电源

    ## 数字电路(又称数字系统)

    用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路,或数字系统。

    1. 数字集成电路有各种门电路、触发器以及由它们构成的各种组合逻辑电路和时序逻辑电路。一个数字系统一般由控制部件和运算部件组成,在时脉的驱动下,控制部件控制运算部件完成所要执行的动作。通过模拟数字转换器、数字模拟转换器,数字电路可以和模拟电路互相连接。
    2. 现代的数字电路由半导体工艺制成的若干数字集成器件构造而成。存储器是用来存储二进制数据的数字电路。
    分类标准 内容
    按逻辑功能的特点来分 组合逻辑电路、时序逻辑电路(时序电路 = 组合电路 + 存储信息的有记忆能力的电路)
    按逻辑功能的特点来分 专用型、通用型(在讲PLD时详细描述)
    按功能来分 脉冲电路和数字逻辑电路。前者研究电脉冲的产生、放大、变换、整形和测量;后者对数字信号进行算术运算和逻辑运算。

    (有些地方直接把数字电路称为数字逻辑电路,脉冲电路也是由数字逻辑电路组成的?《数字电子技术》中有一章 —— 脉冲波形的产生和整形)

    研究

    数字电路中研究的主要问题是输出信号的状态(“0”或“1”)和输入信号(“0”或“1”)之间的逻辑关系,即电路的逻辑功能。
    数字电路的研究方法是逻辑分析和逻辑设计,所需要的工具是逻辑代数。 (在正逻辑下,“0”是低电平,“1”是高电平,高低电平没有明确的界限)

    分析方法

    数字电路主要研究对象是电路的输出与输入之间的逻辑关系,因而在数字电路中不能采用模拟电路的分析方法,例如,小信号模型分析法。由于数字电路中的器件主要工作在开关状态,因而采用的分析工具主要是逻辑代数,用功能表、真值表、逻辑表达式、波形图等来表达电路的主要功能。
    随着计算技术的发展,为了分析、仿真与设计数字电路或数字系统,还可以采用硬件描述语言,使用如ABEL语言等软件,借助计算机来分析、仿真与设计数字系统。

    数字电路的优点和"数字化"

    由于在数字电路中普遍采用的是二进制信号,每一位数字仅有0和1两个取值,所以只要电路能正确区分出两个不同状态就可以了,允许有一定的偏差。大大降低了对电路制造精度、工作条件以及运行环境的要求(相对而言,模拟电路要严格很多)。为了提高信号的精度,可以通过增加二进制数的位数来解决。
    因此,首先制成的集成电路是数字集成电路。迄今为止,大多数的大规模和超大规模集成电路都属于数字集成电路。数字电路的应用得到了迅速的发展。
    尤其在实现了计算机微型化以后,为了充分发挥数字电路在信号处理方面的强大优势,可以先将模拟信号按比例的转换成数字信号,然后送到数字电路(包括计算机)进行处理,最后再将处理结果根据需要转换成模拟信号输出。自20世纪70年代以来,这种用数字电路处理模拟信号的所谓"数字化"浪潮已经席卷了几乎所有的电子技术应用领域。

    电子设备从以模拟方式处理信息,转到以数字方式处理信息的原因,主要在以下几个方面:

    • 稳定性好。数字电路不像模拟电路那样易受噪声的干扰。
    • 可靠性高。数字电路中只需分辨出信号的有与无,故电路的组件参数,可以允许有较大的变化(漂移)范围。
    • 能长期存储。数字信息可以利用某种介质,如磁带、磁盘、光盘等进行长时期的存储。
    • 便于计算机处理。数字信号的输出除了具有直观、准确的优点外,最主要的还是便于利用电子计算机来进行信息的处理。
    • 便于高度集成化。由于数字电路中基本单元电路的结构比较简单,而且又允许组件有较大的分散性,这就使我们不仅可把众多的基本单元做在同一块硅片上,同时又能达到大批量生产所需要的良率。

    #### 组合逻辑电路与时序逻辑电路

    组合逻辑电路

    特点:任一时刻的稳态输出,仅仅与该时刻的输入变量的取值有关,是无记忆电路——输入信号消失,则输出信号也会立即消失。 类似于电阻性电路

    结构:由最基本的逻辑门电路组合而成

    时序逻辑电路

    特点:任一时刻的稳态输出,不仅取决于当前的输入,还与前一时刻输入形成的状态有关。类似于含储能元件的电感或电容的电路

    结构:由最基本的逻辑门电路加上反馈逻辑回路(输出到输入)或器件组合而成的电路,与组合电路最本质的区别在于时序电路具有记忆功能。即时序电路 = 组合电路 + 存储信息的有记忆能力的电路:触发器、寄存器、计数器等。

    #### 专用集成电路与PLD

    专用集成电路

    专用集成电路(英语缩写:ASIC),是指依产品需求不同而客制化的特殊规格集成电路,是由特定使用者要求和特定电子系统的需要而设计、制造。

    专用集成电路的特点是面向特定用户的需求,品种多、批量少,要求设计和生产周期短,它作为集成电路技术与特定用户的整机或系统技术紧密结合的产物,与通用集成电路相比具有体积更小、重量更轻、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增强、成本降低等优点。

    PLD(可编程逻辑器件)

    诞生背景
    由于单个专用集成电路芯片的生产成本很高,如果出货量较小,则采用专用集成电路在经济上不太实惠。此时就可以使用可编程逻辑器件(如现场可编程逻辑门阵列)来作为目标硬件实现集成电路设计。

    结构与特点

    PLD 是一种电子零件、电子组件,简而言之也是一种集成电路、芯片。PLD芯片属于数字类型的电路芯片,而非模拟或混合信号(同时具有数字电路与模拟电路)芯片。

    PLD的结构原理

    • 任何组合逻辑函数均可化为“与或”表达式,用“与门-或门”二级电路实现。
    • 任何时序电路都是由组合电路加上存储元件(触发器)构成的。
    • 从原理上说,与或阵列加上寄存器的结构可以实现任何数字逻辑电路。
    • PLD:采用“与或阵列 + 寄存器 + 可灵活配置的互连线的结构” ,即可实现任意的逻辑功能。
    1. 基本结构:1). 由或阵列直接输出,构成组合逻辑 2). 通过寄存器输出,构成时序逻辑
    2. PLD是做为一种通用集成电路产生的,但它的逻辑功能是由用户通过对器件编程来设定的。一般的PLD的集成度很高,足以满足设计一般的数字系统的需要。PLD不仅能构成组合逻辑电路,也能构成时序逻辑电路

    特点

    1. PLD与一般数字芯片不同的是:PLD内部的数字电路可以在出厂后才规划决定,有些类型的PLD也允许在规划决定后再次进行变更、改变,而一般数字芯片在出厂前就已经决定其内部电路,无法在出厂后再次改变,事实上与一般的模拟芯片、混合信号芯片一样,在出厂后就无法再对其内部电路进行调修。
    2. 可编程逻辑器件具有用户可编程特性,因此适合于大规模芯片量产之前的原型机,来进行调试等工作。但是可编程逻辑器件在面积、速度方面的优化程度不如全定制的集成电路。
    分类及发展:

    在这里插入图片描述

    PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除的)实际上也是一种可编程逻辑器件,只是由于绝大多数情况下是将其当成存储器使用,所以很多时候是跟存储器件一起介绍的。

    ## 逻辑门

    逻辑门是数字电路的基本单元。简单的逻辑门可由晶体管组成。这些晶体管的组合可以使代表两种信号的高低电平在通过它们之后产生高电平或者低电平的信号。高、低电平可以分别代表逻辑上的“真”与“假”或二进制当中的1和0,从而实现逻辑运算。常见的逻辑门包括“与”闸,“或”闸,“非”闸,“异或”闸(也称:异或)等等

    TTL(晶体管-晶体管逻辑)逻辑门电路问世较早,其工艺经过不断改进,至今仍为主要的基本逻辑器件之一。随着CMOS(互补式金属氧化物半导体)工艺的发展,TTL的主导地位受到了动摇,有被CMOS器件所取代的趋势.

    前者具有高速的特点;后者具有高集成度的特点,并且制造简单,成本低廉,功耗小,故MOS单极型集成电路被广泛应用

    分立元件门、集成逻辑门

    逻辑门可以用电阻、电容、二极管、三极管等分立原件构成,成为分立元件门
    也可以将门电路的所有器件及连接导线制作在同一块半导体基片上,构成集成逻辑门电路
    所以对应数字电路可以分为:分立元件数字电路、集成数字电路

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  • 底层电子电路基础知识

    千次阅读 多人点赞 2019-03-01 17:13:09
    本章节主要讲述如何学习电子电路技术基础知识,让初学者更直观明了的领悟到电子方面的核心点。 1.电源 1:电源是一个能够维持两个测试点之间电压的装置,它可以是市电,可以是电池,可以是线圈,可以是电容等。 ...
    • 本章节主要讲述如何学习电子电路技术基础知识,让初学者更直观明了的领悟到电子方面的核心点。

    1.电源

    1:电源是一个能够维持两个测试点之间电压的装置,它可以是市电,可以是电池,可以是线圈,可以是电容等。
    

    2.电池

    1: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。
    

    3.交流电

    1: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。
    
    2: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。
    
    3:市电的电压是220V50Hz,意思是说有效电压为220V,每秒中正负极要变换50次。留意:多少Hz就会变换多少次。
    

    4.电容

    1:电容的作用用三个字来说:“充放电。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。
    
    2:电容的作用如果用八个字来说那就:“隔直通交,通高阻低。”这八个字是根据“充放电”三个字得出来的,不理解没关系,先死记硬背住。
    

    5.电感

    1: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。电感的作用再用八个字来说那就:“隔交通直,通低阻高。”这八个字是根据“电磁转换”三个字得出来的。
    
    2:电感是电容的死对头。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;磁场南北极变化,电流正负极也会变化。
    
    3:大家看得见,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。
    
    4:电感的串联、并联非常复杂,因为电感实际上就是一根导线在按一定的位置路线分布,所以,电感的串联、并联也跟电感的位置相关(主要是磁力场的互相作用相关),如果不考虑磁场作用及分布电容、导线电阻(Q值)等影响的话就相当于电阻的串联、并联效果。
    
    5: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。
    
    6: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。
    

    6.二极管

    1:二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。
    
    2:给二极管(硅资料)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。
    

    7.三极管

    1:三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。
    
    2:三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。
    
    3:确信三极管的放大状态绝招:发射结正偏,集电结反偏。
    
    4:三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。
    
    5: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。
    

    8:耦合

    1: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。
    
    2: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)。
    
    3: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。
    
    4: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。
    
    5: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。
    

    9:电阻

    1: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
    
    2: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。
    

    10.导体、绝缘体、半导体

    1: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。
    
    2: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。
    
    3: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,我们就能够方便简单的检测和利用电能啦。
    

    11:电阻、电容、二极管,三极管

    1:电阻、电容、二极管等电子元件有两个引脚,这些元件在使用过程中,一定要按照某种规律将他们的引脚连接起来。
    
    2:三极管相当于一个阻值能够受控制的电阻器,那就将三极管的集电极和发射极这两个脚等效成一个电阻,基极起控制作用。
    
    3:所有的电子元件有两种基本的连接办法。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。
    
    4:并联和串联是最基本的电路连接,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。
    
    5:电阻的阻值是越并越小,相当于水管变多,通路变宽,水流的阻力变小;电阻的阻值是越串越大,相当于水管变长,通路变长,水流的阻力变大。
    

    12:万用表

    万用表又称为复用表、多用表、三用表、繁用表等,是电力电子等部门不可缺少的测量仪表,一般以测量电压、电流和电阻为主要目的。万用表按显示方式分为指针万用表和数字万用表。是一种多功能、多量程的测量仪表,一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流电流、交流电压、电阻和音频电平等,有的还可以测交流电流、电容量、电感量及半导体的一些参数
    

    13: 中断系统

    中断系统是一个MCU在应用中的灵魂所在。ADμC7024片上中断控制器控制着24个中断源。这些中断源包括片上ADC中断、UART中断、2个外部中断请求XIRQ0和XIRQ1等,而ARM7TDMI内核仅仅将这些中断源分成两大类来识别,一类是IRQ,另一类是FIQ。所有中断源能够单独地被屏蔽。中断系统的控制和配置管理由9个关于中断方面的寄存器所控制,4个涉及到IRQ的寄存器、4个涉及到FIQ的寄存器,1个用来选择已编程的中断源寄存器SWICFG。虽然作为一个已编程的中断源是不能够被屏蔽掉的,但是它们可以被SWICFG来控制。
    

    14:晶振

    1:晶体振荡器是指从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片),石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振[1];而在封装内部添加IC组成振荡电路的晶体元件称为晶体振荡器。其产品一般用金属外壳封装,也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。
    
    2:石英晶体振荡器是高精度和高稳定度的振荡器,被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中,以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。
    
    3:石英晶体振荡器是利用石英晶体(二氧化硅的结晶体)的压电效应制成的一种谐振器件,它的基本构成大致是:从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片,它可以是正方形、矩形或圆形等),在它的两个对应面上涂敷银层作为电极,在每个电极上各焊一根引线接到管脚上,再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振。其产品一般用金属外壳封装,也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。
    
    4:晶振在应用具体起到的作用,微控制器的时钟源可以分为两类:基于机械谐振器件的时钟源,如晶振、陶瓷谐振槽路;RC(电阻、电容)振荡器。一种是皮尔斯振荡器配置,适用于晶振和陶瓷谐振槽路。另一种为简单的分立RC振荡器。基于晶振与陶瓷谐振槽路的振荡器通常能提供非常高的初始精度和较低的温度系数。
    
    5:晶振在电气上可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络,电工学上这个网络有两个谐振点,以频率的高低分其中较低的频率为串联谐振,较高的频率为并联谐振。由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近,在这个极窄的频率范围内,晶振等效为一个电感,所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路,由于晶振等效为电感的频率范围很窄,所以即使其他元件的参数变化很大,这个振荡器的频率也不会有很大的变化。
    
    6:当晶体不振动时,可把它看成一个平板电容器称为静电电容C,它的大小与晶片的几何尺寸、电极面积有关,一般约几个PF到几十PF。当晶体振荡时,机械振动的惯性可用电感L来等效。一般L的值为几十mH到几百mH。晶片的弹性可用电容C来等效,C的值很小,一般只有0.0002~0.1pF。
    

    15:IC(集成电路)

    1:是使用半导体工艺或薄、厚膜工艺(或者这些工艺的结合),将电路的有源元件、无源元件及其互连布线一起制作在半导体或绝缘基片上,在结构上形成紧密联系的整体电路。
    
    2:与分立散装电路相比,集成电路大大减小了体积、重量、引出线和焊接点的数目,提高了电路性能和可靠性,同时降低了成本,便于批量生产。从分立元件到集成电路,是半导体电子技术发展的一个飞跃。IC的分类 :
    
    3:IC按功能可分为:数字IC、模拟IC、微波IC及其他IC,其中,数字IC是近年来应用最广、发展最快的IC品种。数字IC就是传递、加工、处理数字信号的IC,可分为通用数字IC和专用数字IC。
    
    4:通用IC:是指那些用户多、使用领域广泛、标准型的电路,如存储器(DRAM)、微处理器(MPU)及微控制器(MCU)等,反映了数字IC的现状和水平。
    
    5:专用IC(ASIC):是指为特定的用户、某种专门或特别的用途而设计的电路。
    

    16:ROM

    • ROM(Read Only Memory)是只读内存的简称。保存在ROM中的数据不能删除,也不会因断电而丢失。ROM主要用于保存用户程序和在程序执行中保持不变的常数。

    17:RAM

    • RAM(Random Access Memory)是可随机读/写内存的简称。可以随时读写数据,但关机后,保存在RAM中的数据也随之消失。主要用于存储程序中的变量。

    18:程序计数器

    • [ ]CPU读取指令时需要知道要执行的指令保存在内存的什么位置,这个位置信息称为地址(相当于家庭住址)。程序计数器(PC)就是存储地址的寄存器。通常,PC是按1递增设计的,也就是说,当CPU执行了0000地址中的指令后,PC会自动加1,变成0001地址。每执行一条指令PC都会自动加1,指向下一条指令的地址。可以说,PC决定了程序执行的顺序。

    19:指令解码电路

    • 指令解码电路是解读从内存中读取的指令的含义。运算电路是根据解码结果操作的。确切地讲,指令解码电路就是我们在“数字电路入门(2)”中学过的解码电路,只不过电路结构稍微复杂些,所以,指令解码电路的工作原理就是从被符号化(被加密)的指令中,还原指令。

    20:运算电路

    • 运算电路也称为ALU(Arithmetic and Logic Unit),是完成运算的电路。能进行加法、乘法等算术运算、也能进行AND、OR 、BIT-SHIFT等逻辑运算。运算是在指令解码电路的控制下进行的。通常运算电路的构成都比较复杂。

    21:CPU内部寄存器

    • CPU内部寄存器是存储临时信息的场所。有存储运算值和运算结果的通用寄存器,也有一些特殊寄存器,比如存储运算标志的标志寄存器等。也就是说,运算电路进行运算时,并不是在内存中直接运算的,而是将内存中的数据复制到通用寄存器,在通用寄存器中进行运算的。

    22:欧姆定律

    • 欧姆定律是表示电路中电流、电压(或电势)和电阻三者关系的基本定律。
    • 通过导体的电流(I),与导体两端的电压(U)成正比,与导体的电阻(R)成反比。
    • 部分电路公式:I=U/R,或I=U/R=P/U(I=U:R)
    • 全电路公式:I=E/(R+r)
    • E为电源电动势,单位为伏特(V);R是负载电阻,r是电源内阻。
    • 单位均为欧姆符号是Ω,I的单位是安培(A)。

    23:数字电路

    (用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路,数字信号则是离散的量)

    1.电路结构简单,稳定可靠。数字电路只要能区分高电平和低电平即可,对元件的精度要求不高,因此有利于实现数字电路集成化。

    2. 数字信号在传递时采用高,低电平两个值,因此数字电路抗干扰能力强,不易受外界干扰。数字电路信号有损失,需高频采样.
    3.数字电路不仅能完成数值运算,还可以进行逻辑运算和判断,数字电路中元件处于开关状态,功耗较少

    4.数字电路就是开关电路;器件工作状态:不是导通就是截止,一般信号电平只管高、低。高为“1”,低电平为“0”;工作状态是脉冲电量。

    24:模拟电路

    • (模拟信号是关于时间的函数,放大电路,丝毫变化都要计较、考虑;是一个连续变化的量)
    • 模拟电路是指用来对模拟信号进行传输、变换、处理、放大、测量和显示等工作的电路。模拟信号是指连续变化的电信号。模拟电路是电子电路的基础,它主要包括放大电路、信号运算和处理电路、振荡电路、调制和解调电路及电源等。

    1.模拟电路可以在大电流高电压下工作,而数字电路只是在小电压,小电流底功耗下工作

    2.当图像信息和声音信息改变时,信号的波形也改变

    3.模拟信号由于它的多变性极容易受到干扰,其中包括来自信道的和电子器件的干扰,模拟器件难以保证高的精度

    25.数字电路和模电路的区别

    仅从电路图不好说,要根据电路和元器件参数计算,才能知道它的工作状态是饱和导通还是截止?当然对于专业人员来说,这都不是难事。

    从器件型号、电路结构、端子名称、电源电压三方面判断,一般情况下:

    1、模拟电路的放大器图形是三角形,正、负双电源供电,电源电压大于5V,输入、输出之间有反馈电阻连接。

    2、数字电路是单电源供电,电源电压多数是5V 或3.3V,逻辑图型是长方形,不同的逻辑门有标准的图标,很容易识别。
    在这里插入图片描述
    3.分立元件的电路识别可以看偏置电路,数字电路没有偏置电路。

    4.在同一原理图中,既然有模拟电路又有数字电路,那么,就有接口电路,如比较器、模数转换器、数模转换器,接口电路就是模拟与数字的分界线。

    此章节就阐述到此为止了,讲述了单片机电子电路一些基础点的知识,还有更多的硬件信息,可点击关注,期待下次的更新。希望一起学习,更快的速度帮助到各位奋斗的青年们!~

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    第一章

    电子电路与电气电路

    1.     电气电路:由电阻,电容,线圈组成

    2.     电子电路:在电气电路的基础上加上晶体管和二极管等半导体

    电子电路的大致分类

    1.     放大电路

    将输入信号放大后输出

    2.     振荡电路

    在没有输入信号的地方产生交流信号

    3.     调制电路

    可调制震动或大小的电路。(振幅的调制为AM,频率的调制为FM)

    4.     检波电路

    将接收的信号恢复原状以提取信息

    5.     滤波器

    只提取特定频率的信号

    6.     运算放大器

    是一种放大运算器,可以做到电路两端互不影响

    7.     逻辑电路

    主要有三种:A.计算加法的电路B.计算乘法的电路C.记忆数字和文字的电路

    8.     电源电路

    收音机

    1.     主体结构

    接收电线+调谐放大器+检波电路+低频放大器+扩音器

    运算放大器

    1.     特征

    a.     放大率非常高

    b.     接地

    c.     低输出电阻

    2.     应用

    通过利用运算放大器的性质可以制成各种各样的电路

    如:

    a.     积分电路(输入电压与输出电压的积分值成正比)

    b.     微分电路(微分近似于导数)

    逻辑电路(数字电路)

    1.     0是指0伏电压,1是指5伏高电压

    2.     二极管伏安特性

    3.     与门和或门

    与门

    或门

    第二章:晶体管的结构

    半导体

    常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料

    P型半导体(positive):将硅与铝(第三主族元素)混合,二者出现空穴,导电性增强

    N型半导体(negative):将硅与磷(第五主族元素)混合,出现多余电子,导电性增强

    PN结

    由P型半导体和N型半导体组合出的导体组合

    二极管

    1.     具有整流作用

    2.     二极管P型一侧连接正电极,N型一侧连接负点击,电路就会导通。这样的加压方式叫做正向偏压。反之则叫反向偏压。

    晶体管

    1.     类似开关,可控制电流流动

    2.     分类:PNP型和NPN型(都是P型半导体和N型半导体组合)

    3.     结构

    E(发射端),B(基极),C(集电端)

    4.     工作条件

    a.     在发射极与基级之间加正向偏压

    b.     在基极与基电极之间加反向偏压

    第三章:电气电路的知识

    基尔霍夫定律

    1.     基尔霍夫第一定律(电流守恒定律):流入中心点的电流总和等于流出中心点的电流总和。

     

    2.     基尔霍夫第二定律:电路电压守恒

     

     

    烂尾。。。

     

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