【技术分享】电子工程师必备基础知识！

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。

 

 

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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