电子应用技术课程

电子应用基础入门

一：基础知识

1.导体：电流比较容易通过的物体，例如各种金属，水溶液等；（超导体的电阻为零）

2.绝缘体：电流比较难通过的物体，例如各种塑料，玻璃等。(近似无穷大的电阻)

电源的芯都是良导体，外部保护层都是绝缘体；导体和绝缘体并没有明显的界限，导体和绝缘体是导电能力相差很多倍的两个物体相对而言；物体受温度、电场、磁场、光照、参杂的物质等因素电阻会变化，故而有半导体；

3.短路、开路、和回路；

开关实际上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化的原件，这个自来水的开关的效应和原理是一样的；

短路和开路是电子电路中最常见的状态；在电子技术中，短路不仅仅局限于导体零欧姆的短路；开路也不仅仅局限于导体无穷大阻值；

任何时候只要有电流通过，就必定有一个闭合的通路，这个通路就是电流的回路，不考虑电源内部的情况下，电流一定是从正极流向负极；电源是一各特殊的电子元器件，有闭合的通路才能产生电流，没有导体及其他电子元件连接成闭合的通路就不会有电流；

因此：没有回路就一定没有电流，有电流就一定有回路；

4.电压、电流、电阻

两个不同的水位线存在一个水位差，形成一个水压，两个水压之间如果有一根水管的话，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，水流也大；电压：指两个物体之间的电势差，有了电势差，就会形成电压，如果电压之间有一个导电通路的话，这个通路里就会产生电流，电阻越大，电流越小，电压越高，电流越大；

上面水的例子中，共有三个量：水压，水流，水阻。水流动的方向是从高处流向低处；对应电的比喻中，也有三个量：电压、电流、电阻，电流动的方向是从正极流向负极；

两个水位之间的水位差等于水压，两个电极之间的电势差等于电压，高水位相当于正电极，也叫高电平位，低水位相当于负电极，也叫低电平

〃三者之间的关系：

电压的单位：伏特（V）电路中用字母U表示，伏特定律：U=I*R 1伏特等于对每一库仑的电荷做了1焦耳的功，即1V＝1J/c;

电流的单位：安培（A）电路中用字母I表示；安培定律：I= U/R 单位时间内通过导线某一截面的电荷量；1A＝1000mA；1mA＝10-3A,

1mA=1000μA；1μA=10-3mA,1μA=10-6A

电阻的单位：欧姆（Ω）电路中用字母R表示；欧姆定律：R=U/I

5.并联、串联

并联：所有元器件的头脚连在一起，所有元器件的尾脚连在一起，这样每个元器件的都共用AB两点，所以并联电路中的电压是相等的；

电阻并联：1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+…1/Rn

串联：所有元器件的头脚和尾脚相串而联，好像铁链一样，断一环就会分成两段，这时只有最头和最尾的元器件接到AB两点，每个元器件是这个回路的一部分，所以串联电路的电流是处处相等的；

电阻串联：R串=R1+R2+R3+…Rn

电阻的阻值是越并越小，相当于水管变多，道路变宽，水流的阻力变小，电阻的阻值是越串越大，相当于水管变长，道路变长，水流的阻力变大；

6.电源：

常见的电源分为直流和交流，交流电是没有正负极之分的，市电中的零线和火线在正负极性、电压高低等方面表现是一样的，是完全对称的，220V50HZ是说有效电压是220V，每秒钟正负极变换50次；交流电的波形是一直变化的正弦曲线，直流电近似两条平行的直线；

7.接地

在一些大型的电子系统中往往真的有一根很粗的导线接入大地，但是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；

我们常说的接地和地线往往和大地一点关系也没有，电子技术中的地线是指直流电、交流电或者各种电信号共用的一部分电流回路；

说一座山的海拔有多高，是以海平面为公共参考点的，说某一点的电压有多高，就必须找一个相当于海平面的参考点，这个参考点就叫地线，现在大多数电路中都以电源负极做为地线，在一块电路板中可能存在多组电源，可能会选择多个参考点，故就有多个地，这些地不一定会连同；

“地”的分类

1. 信号“地”；

信号“地”又称参考“地”，就是零电位的参考点，也是构成电路信号回路的公共段，图形符号“⊥”。

1）直流地：直流电路“地”，零电位参考点。

2）交流地：交流电的零线。应与地线区别开。

3）功率地：大电流网络器件、功放器件的零电位参考点。

4）模拟地：放大器、采样保持器、A/D转换器和比较器的零电位参考点。

5）数字地：也叫逻辑地，是数字电路的零电位参考点。

6）“热地”：开关电源无需使用变压器，其开关电路的“地”和市电电网有关，既所谓的“热地”，它是带电的，图形符号为：“ ”。

7）“冷地”：由于开关电源的高频变压器将输入、输出端隔离；又由于其反馈电路常用光电耦合、既能传送反馈信号又将双方的“地”隔离；所以输出端的地称之为“冷地”，它

不带电。图形符号为“⊥”。

2.保护“地”；

保护“地”是为了保护人员安全而设置的一种接线方式。保护“地”线一端接用电器，另一端与大地作可靠连接。

3.音响中的“地”。

1）屏蔽线接地：音响系统为防止干扰，其金属机壳用导线与信号“地”相接，这叫屏蔽接地。

2）音频专用“地”：专业音响为了防止干扰，除了屏蔽“地”之外，还需与音频专用“地”相连。此接地装置应专门埋设，并且应与隔离变压器、屏蔽式稳压电源的相应接地端相连后作为音控室中的专用音频接地点。

不同地线的处理方法。

1. 数字地和模拟地应分开；

在高要求电路中，数字地与模拟地必需分开。即使是对于A/D、D/A转换器同一芯片上两种“地”最好也要分开，仅在系统一点上把两种“地”连接起来。

2.浮地与接地；

系统浮地，是将系统电路的各部分的地线浮置起来，不与大地相连。这种接法，有一定抗干扰能力。但系统与地的绝缘电阻不能小于50MΩ，一旦绝缘性能下降，就会带来干扰。通常采用系统浮地，机壳接地，可使抗干扰能力增强，安全可靠。

3.一点接地；

在低频电路中，布线和元件之间不会产生太大影响。通常频率小于1MHz的电路，采用一点接地。

4.多点接地。

在高频电路中，寄生电容和电感的影响较大。通常频率大于10MHz的电路，采用多点接地.

8.电阻，电容，电感，二极管，三极管，集成电路（IC）

一．电阻器、电容器、电感器和变压器