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如果你不熟悉電子產(chǎn)品或開始準(zhǔn)備構(gòu)建電子電路,那么重要的是熟悉一些基本電子元器件和設(shè)備。如果不了解這些基本的電子元件,即它們的數(shù)值,額定值,目的等,則電路設(shè)計(jì)可能無法按預(yù)期進(jìn)行。 電阻器,電容器,發(fā)光二極管,晶體管等電子元器件很多,電源,示波器,函數(shù)發(fā)生器(或信號(hào)發(fā)生器),萬用表等設(shè)備也很多。 在本文中,你可以簡要了解一些最常見的基本電子元件。有關(guān)特定組件的更多信息,可以深入查看與單個(gè)組件關(guān)聯(lián)的具體介紹。 本文分為基本電子元件、測量和分析設(shè)備,你可以很輕松理解。首先,我將從基本的電子元件開始。 基礎(chǔ)電子元件 對(duì)不同類型的電子元件進(jìn)行分類的方法有很多,但最常見的方法是將其分為三類:有源電子元件,無源電子元件和機(jī)電元件。 有源電子元件 從物理學(xué)的角度來講,有源元件是一種充當(dāng)能源的器件,就像電池一樣。但根據(jù)少數(shù)電子工程師對(duì)有源元件的定義,它們是依賴于能源并可將電源引入電路的器件。 有源電子元件可以控制通過它們的電子的流動(dòng)。一些常用的有源器件是晶體管,二極管,IC(集成電路),電源(電池,交流和直流電源)等。 二極管 二極管是允許一個(gè)方向上的電流流動(dòng)的非線性半導(dǎo)體器件。一個(gè)二極管是一個(gè)雙端子器件,兩個(gè)端子分別是陽極和陰極。以下是二極管的標(biāo)志。 image.png 二極管類別中還有各種元件。它們是PN結(jié)二極管,發(fā)光二極管(LED),齊納二極管,肖特基二極管,光電二極管和DIAC(雙向觸發(fā)二極管)。 image.png 正常的PN二極管通常用于交流到直流轉(zhuǎn)換器電路。你可能熟悉LED或發(fā)光二極管。激活時(shí)發(fā)光的是半導(dǎo)體器件(更具體地說是PN結(jié)二極管)。 齊納二極管允許在兩個(gè)方向上的電流流動(dòng),并經(jīng)常用作電壓穩(wěn)定器。肖特基二極管類似于普通的PN二極管,但具有較少的正向電流,因此常用于快速開關(guān)電路。 晶體管 晶體管是改變電子電路而發(fā)明的一種半導(dǎo)體器件,可用于開關(guān)電源或放大電子信號(hào)。 晶體管是一種三端器件,既可以是電流控制器件,也可以是電壓控制器件。晶體管進(jìn)一步分為雙極結(jié)型晶體管(BJT)和場效應(yīng)晶體管(FET)。 雙極結(jié)晶體管或BJT使用電荷載流子,即電子和空穴,通常用作電流放大器。在此基礎(chǔ)上,BJT進(jìn)一步分為NPN和PNP三極管。 image.png 場效應(yīng)晶體管或FET只使用一個(gè)電荷載體。結(jié)型場效應(yīng)管(JFET)和金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管(MOSFET)是兩種類型的場效應(yīng)管。 基于場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu),可分為N型和P型兩種類型。MOSFET通常用于電源,音頻電路和其他電力電子應(yīng)用。 image.png 被稱為互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)的N溝道MOSFET和P溝道MOSFET的組合是在微處理器,微控制器,存儲(chǔ)器模塊和其他集成電路(超大規(guī)模集成電路)制造中非常常見的數(shù)字邏輯電路(IC)。 image.png 集成電路(IC) 集成電路或IC是在由半導(dǎo)體材料(通常為硅)構(gòu)成的單個(gè)器件(或芯片)上集成或并入幾個(gè)電子組件(主要是晶體管)。 幾乎所有的電子設(shè)備,如電視機(jī),手機(jī),筆記本電腦,音頻播放器,路由器等都有集成電路。 IC再次分為模擬IC和數(shù)字IC。模擬IC可用于模擬信號(hào),如溫度,音頻等,其性質(zhì)不斷變化。另一方面,數(shù)字IC工作在離散信號(hào),即零電壓和一個(gè)非零電壓(如5V或3.3V),表示為二進(jìn)制0和1。 image.png 基本電子電路中常用的IC是運(yùn)放(運(yùn)算放大器),如LM741,定時(shí)器(如NE555),微控制器(如AT89S52),計(jì)數(shù)器(如CD4017)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(如L293D)。 被動(dòng)元件 被動(dòng)元件無法控制電流通過它們,即它們不能將能量引入到電路中,但可以增加或減少電壓和電流。 兩個(gè)終端組件,如電阻器,電容器,電感器和變壓器是無源元件的例子。 電阻器 所有電子元件的基礎(chǔ)是電阻器。將電阻引入到電路中的無源電子元件。使用電阻器,我們可以減少電流,分壓,晶體管(或其他有源元件)的設(shè)置偏置等。 image.png 電阻再次分為固定電阻和可變電阻。固定電阻,顧名思義,有一個(gè)固定的電阻,其電阻不會(huì)因外部參數(shù)而改變。 另一方面,可變電阻器具有可變電阻,可以手動(dòng)更改,如情況下,微調(diào)和電位器,或由外部因素如光敏電阻(LDR)或熱敏電阻控制。 image.png 歐姆定律定義了一個(gè)電阻器的行為,該電阻器表明通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。比例常數(shù)稱為阻力。 歐姆定律的數(shù)學(xué)表示是I = V / R。 電容器 第二個(gè)重要的無源元件是電容器,一種以電場的形式存儲(chǔ)能量的裝置。大多數(shù)電容器由兩塊由介電材料隔開的導(dǎo)電板組成。 如果Q是任何一個(gè)導(dǎo)體板上的電荷而V是它們之間的電壓,則電容器的電容C是C = Q / V。 image.png 在電子電路中,電容器主要用于阻斷直流電流并允許交流電流。電容器的其他應(yīng)用是濾波器,定時(shí)電路,電源和儲(chǔ)能元件。 有極化,非極化,陶瓷,薄膜,電解電容,超級(jí)電容等多種類型的電容器。 電感器 如果電容器以電場的形式存儲(chǔ)能量,則電感器是以磁場的形式存儲(chǔ)能量的器件。電感器只不過是以線圈形式纏繞的電線。 電感器也是一種無源元件,廣泛用于濾波器,扼流圈,調(diào)諧電路等交流設(shè)備中。 image.png 線圈纏繞的鐵芯即空氣,鐵,鐵氧體等將決定磁場的強(qiáng)度。電感器反抗通過它們的電流的變化,電流的變化將導(dǎo)致電壓的感應(yīng)。 電源 直流電源 臺(tái)式電源是解決電子電路問題的重要設(shè)備之一。電子元件主要工作在直流電源上,因此具有可靠的直流電源是非常重要的。 AC - DC電源,線性穩(wěn)壓器,開關(guān)電源等電源種類很多。
image.png 臺(tái)式電源的另一種選擇是根據(jù)項(xiàng)目要求(如5V或12V)使用墻上適配器。 電池 電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,并為手機(jī),筆記本電腦,手電筒等設(shè)備提供電力的設(shè)備。在電子產(chǎn)品中,我們經(jīng)常使用電池為我們的電路供電,或者使電路便攜,或者只是為了測試電路的功能。
image.png 電池有不同的尺寸和電壓。你可以使用主電池,直到它們被排空并在稍后放棄。在二次電池的情況下,即使在通過充電將其排空后也可以使用它們。 在電子電路中,我們經(jīng)常使用1.5V AA電池或9V PP3電池。 顯示設(shè)備 16 x 2 LCD 電子電路中最常用的顯示模塊是LCD顯示器,特別是16×2 LCD顯示器。它是一個(gè)兩行16列的字母數(shù)字顯示器,最多可以顯示32個(gè)字符。
image.png 七段顯示 另一個(gè)常見的顯示模塊是七段顯示器。它可以用來顯示不同的電子設(shè)備,如時(shí)鐘,儀表,計(jì)算器,公共信息系統(tǒng)等的十進(jìn)制數(shù)字。
image.png 基本測試和測量設(shè)備 在設(shè)計(jì)電子電路時(shí),測試和測量電流,電壓,頻率,電阻,電容等各種參數(shù)是非常重要的。因此,經(jīng)常使用像示波器,萬用表,邏輯分析儀,函數(shù)發(fā)生器(或信號(hào)發(fā)生器)這樣的測試和測量設(shè)備。 示波器 觀察連續(xù)變化信號(hào)的最可靠的測試設(shè)備是示波器。在示波器的幫助下,隨著時(shí)間的推移,我們可以觀察到電壓信號(hào)的變化。 示波器廣泛應(yīng)用于醫(yī)療,電子,汽車,工業(yè)和通信等領(lǐng)域。
image.png 示波器本來是由陰極射線管(CRT)顯示器組成的,但是現(xiàn)在,幾乎所有的示波器都是具有存儲(chǔ)和存儲(chǔ)等先進(jìn)功能的數(shù)字示波器。 萬用表 萬用表是電壓表,電流表和歐姆表的組合。它們提供了一種簡單的方法來測量電流,電壓等電子電路的不同參數(shù)。 萬用表可以測量AC和DC的值。Earmeters萬用表是模擬的,由指針組成?,F(xiàn)代萬用表是數(shù)字式的,通常稱為數(shù)字萬用表或數(shù)字萬用表。
image.png 數(shù)字萬用表可用作手持設(shè)備以及臺(tái)式設(shè)備。萬用表可以非常方便地找到電路中的基本故障。 函數(shù)發(fā)生器或信號(hào)發(fā)生器 信號(hào)發(fā)生器,顧名思義,產(chǎn)生各種信號(hào)用于測試和故障排除電子電路。最常見的信號(hào)類型是三角波,正弦波,方波和鋸齒波。
image.png 與臺(tái)式電源和示波器一樣,函數(shù)發(fā)生器在設(shè)計(jì)電子電路時(shí)也是一個(gè)重要的設(shè)備。 在這篇文章中,我們已經(jīng)看到了很少的電子電路設(shè)計(jì)或測試時(shí)遇到的基本電子元件和測試設(shè)備。 還有更多的組件,如變壓器,按鈕,開關(guān),連接器等,感興趣可以繼續(xù)了解。 |
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