1、1. 前言,2. 電阻（r）,3. 電容（c）,4. 二極管（d）,6. 結(jié)束語,5. 電感（l）,2,1. 前言,現(xiàn)代電子電路（無論數(shù)字或模擬）均可以分解為四大組成元素：電阻器(r)、電容器(c)、電感器(l)、pn結(jié)(d)二極管和三極管或許你會感到驚訝和質(zhì)疑，密布各種元器件的板卡以及高集成度的cpu竟然能夠被分為這么簡單的四件東西？事實無容置疑，cpu主要由晶體三極管（晶體管）構(gòu)成，而晶體三極管的主要元素為pn結(jié)。而板卡上的各種芯片和元件也無一例外由這四大元素構(gòu)成，甚至連導線我們也可以將其看作是一個阻值極低的電阻器。所以說,當今芯片和板卡的設(shè)計根本其實就是對這四大元素的調(diào)配和應(yīng)用,只要了解

2、了這四大元素就了解了現(xiàn)代電子電路。,3,2. 電阻,電阻通常用字母r表示，電阻的單位是歐姆（ohm），簡稱歐，符號是，1=1v/a。 比較大的單位有千歐（k）、兆歐（m）。 1g=1000m；1m=1000k；1k=1000 2.1、電阻的分類 （1）按阻值特性： 固定電阻、可調(diào)電阻(電位器)、 特種電阻(敏感電阻)：壓敏電阻、光敏電阻、熱敏電阻 電位器 壓敏電阻 光敏電阻 熱敏電阻,4,2. 電阻,（2）按電阻功能： 負載電阻、采樣電阻、分流電阻、保護電阻 （3）按安裝方式： 插件電阻、貼片電阻 （4）按制造材料： 碳膜電阻、金屬膜電阻、繞線電阻、無感電阻 碳膜電阻 金屬膜電阻 繞線電阻 無

3、感電阻,5,2. 電阻,2.2、電阻的主要參數(shù) （1）電阻精度表示： 電阻的精度可稱為允許誤差。常見的精度字母代碼如下： b=0.1，c=0.25，d=0.5，f=1%，g=2%， j=5%，k=10%，m=20%，z=-20%+80%。 （2）貼片電阻讀數(shù)：,電阻器中，f、j在電阻器中最常用，j、k、m、z 在電容器中最常用。,它的第一位和第二位為有效數(shù)字，第三位表示在有效數(shù)字后面所加“0”的個數(shù),這一位不會出現(xiàn)字母。 例如： “472表示“4700”； “151”表示“150”。,6,2. 電阻,(3) 貼片電阻的封裝： 注意尺寸是英制還是公制。（1mil=0.0254mm）,如果是小數(shù)則

4、用“r”表示“小數(shù)點”并占用一位有效數(shù)字，其余兩位是有效數(shù)字。例如： “2r4表示“24”； “r15”表示“015”。,7,2. 電阻,2.3、電阻的作用 （1）分流 當在電路的干路上需同時接入幾個額定電流不同的用電器時，可以在額定電流較小的用電器兩端并聯(lián)接入一個電阻，這個電阻的作用是“分流”。例如：有甲、乙兩個燈泡，額定電流分別是0.2a和0.4a，顯然兩燈泡不能直接串聯(lián)接入同一電路。但若我們在甲燈兩端并聯(lián)一個合適的分流電阻（如圖1所示），則當開關(guān)s閉合時，甲、乙兩燈便都能正常工作了。,圖1,8,2. 電阻,（2）限流 為使通過用電器的電流不超過額定值或?qū)嶋H工作需要的規(guī)定值，以保證用電器的

5、正常工作，通?？稍陔娐分写?lián)一個可變電阻。當改變這個電阻的大小時，電流的大小也隨之改變。我們把這種可以限制電流大小的電阻叫做限流電阻。如圖2所示，在給蓄電池充電的電路中，為了使充電電流不超過規(guī)定值，可在電路中接入限流電阻。在充電過程中，適當調(diào)節(jié)接入電阻的大小，可使電流的大小保持穩(wěn)定。再如在可調(diào)光臺燈的電路中，為了控制燈泡的亮度，也可在電路中接入一個限流電阻，通過調(diào)節(jié)接入電阻的大小，來控制電路中電流的大小，從而控制燈泡的亮度。,圖2,9,2. 電阻,（3）分壓 一般用電器上都標有額定電壓值，若電源比用電器的額定電壓高，則不可把用電器直接接在電源上。在這種情況下，可給用電器串接一個合適阻值的電阻，

6、讓它分擔一部分電壓，用電器便能在額定電壓下工作。我們稱這樣的電阻為分壓電阻。如圖4所示的電路，當接入合適的分壓電阻后，額定電壓為3v的電燈便可接入電壓為12v的電源上。又如我們常用的測電筆里有一個阻值很大的高電阻，它也是一個分壓電阻。,圖3,10,2. 電阻,（4）偏置 以常用的共射極放大電路說吧，主流是從發(fā)射極到集電極的ic，偏流就是從發(fā)射極到基極的ib 。相對與主電路而言，為基極提供電流的電路就是所謂的偏置電路。偏置電路往往有若干元件，其中有一重要電阻，往往要調(diào)整阻值，以使集電極電流在設(shè)計規(guī)范內(nèi)。這要調(diào)整的電阻就是偏置電阻。,根據(jù)直流通路可知：,共射極放大電路,直流通路,11,2. 電阻,

7、（5）0電阻 在電路中沒有任何功能，只是在pcb上為了調(diào)試方便或兼 容設(shè)計等。 在匹配電路參數(shù)不確定的時候，以0歐姆代替，實際調(diào)試的時候，確定參數(shù)，再以具體數(shù)值的元件代替。 想測某部分電路的耗電流的時候，可以去掉0電阻，接上電流表，這樣方便測耗電流。 在布線時,如果實在布不過去了,也可以加一個0的電阻。 作為跳線使用，這樣既美觀也安裝方便。 單點接地（指保護接地、工作接地、直流接地在設(shè)備上相互分開,各自成為獨立系統(tǒng)）。0電阻相當于很窄的電流通路,能夠有效地限制環(huán)路電流,使噪聲得到抑制。,12,2. 電阻,（5）上下拉電阻 當ttl電路驅(qū)動coms電路時，如果ttl電路輸出的高電平低于coms電

8、路的最低高電平（一般為3.5v），這時就需要在ttl的輸出端接上拉電阻，以提高輸出高電平的值。oc門電路必須加上拉電阻，以提高輸出的高電平值。為加大輸出引腳的驅(qū)動能力，有的單片機管腳上也常使用上拉電阻。在coms芯片上，為了防止靜電造成損壞，不用的管腳不能懸空，一般接上拉電阻產(chǎn)生降低輸入阻抗， 提供泄荷通路。芯片的管腳加上拉電阻來提高輸出電平，從而提高芯片輸入信號的噪聲容限增強抗干擾能力。在數(shù)字電路中不用的輸入腳都要接固定電平，通過1k電阻接高電平或接地提高總線的抗電磁干擾能力。管腳懸空就比較容易接受外界的電磁干擾。長線傳輸中電阻不匹配容易引起反射波干擾，加上下拉電阻是電阻匹配，有效的抑制反射

9、波干擾。,13,2. 電阻,電阻在設(shè)計中的幾種應(yīng)用,上拉電阻,兩芯片管腳之間抑制干擾的作用,跳線作用,調(diào)試應(yīng)用,stm8s 105k4t6c,stk672 -632a-e,14,3. 電容,電容的工作原理： 電容，可以看作是由兩個靠得特別近的金屬板組成的。金屬板的面積越大靠得越近電容的容量也就越大。它之所以能夠儲存電荷，是因為當我們把它與電源正負極相接后，由于電源的正極和負極聚積的電荷的同性相互排斥作用，開始向電容的二個極板擴散，由此形成了給電容充電的電流。到達電容二個極板的電荷由于極性不同，正負電荷是相互吸引的。在極板二邊被相互吸引住，并且堆積起來。由于二個極板間是相互絕緣的正負電荷不能容合

10、，因此越聚越多。電容二個極板的電壓也越來越高，直到電容電壓等于電源的電壓為止，充電才能結(jié)束。此時即使你把外加的電源去掉電容上的電荷也不會取消。當外加的電壓小于電容上的電壓時或者是給電容二極板間接通一個電路時，電容就會通過通路放電。,15,3. 電容,為了衡量電容器儲存電荷的能力，確定了電容量這個物理量，用符號c表示。單位為法拉，用符號f表示。在實際應(yīng)用中，電容器的電容量往往比1法拉小得多，常用較小的單位，如毫法（mf）、微法(f)、納法（nf）、皮法(pf)等。 它們的關(guān)系是： 1法拉(f)=1000毫法(mf) 1毫法(mf)=1000微法(f) 1微法(f)=1000納法（nf） 1納法（

11、nf）=1000皮法(pf) 即： 1f=1000000f 1f=1000000pf,16,3. 電容,3.1、電容的分類 （1）按照結(jié)構(gòu) 固定電容器、可變電容器和微調(diào)電容器 固定電容 可變電容 微調(diào)電容 （2）按電解質(zhì) 有機介質(zhì)電容器、無機介質(zhì)電容器、電解電容器、 電熱電容器和空氣介質(zhì)電容器,17,3. 電容,（3）按功能 旁路電容、濾波電容、調(diào)諧電容、耦合電容 （4）按制造材料 瓷介電容、滌綸電容、電解電容、鉭電容 瓷介電容 滌綸電容 電解電容 鉭電容 （5）按安裝方式 貼片電容、直插電容,18,3. 電容,3.2、電容的主要參數(shù) （1）容量標示 直標法 用數(shù)字和單位符號直接標出。 如：1

12、uf表示1微法， 有些電容用“r”表示小數(shù)點， 如：r56表示0.56微法。 文字符號法 用數(shù)字和文字符號有規(guī)律的組合來表示容量。 如：p10表示0.1pf、1p0表示1pf、6p8表示6.8pf、2u2表示2.2uf。 色標法 用色環(huán)或色點表示電容器的主要參數(shù)。電容器的色標法與電阻相同。,19,3. 電容,數(shù)學計數(shù)法：數(shù)學計數(shù)法一般是三位數(shù)字，第一位和第二位數(shù)字為有效 數(shù)字，第三位數(shù)字為倍數(shù)。 如：標值473，即為47x103=47000pf（后面的3，表示10的多少次方） （2）一般貼片電容封裝,20,3. 電容,電容器在電路中的作用： （1）電源濾波,電解電容與 貼片電容并聯(lián),解釋：電解

13、電容容量大，阻值大 貼片電容容量小，阻值小 兩電容并聯(lián)之后的效果是 ：容量大、阻值小 可以起到很好的濾波效果,21,3. 電容,（2）耦合與去耦,耦合：指的是在兩個電路之間串聯(lián)一個電容器，從而在保證信號傳輸?shù)耐瑫r，遏制因兩電路電壓不同導致的異常直流電傳導。例如上圖中，電路a的輸出電壓是0v，而電路b的輸入電壓為5v，我們需要將信號從電路a傳輸?shù)诫娐穊。此時如果不使用電容器進行耦合，電路b的輸入電流將會向電路a流去。在兩電路之間串聯(lián)電容器之后，直流電流會老老實實的待在一邊，而交流信號仍舊保持正常傳輸。因此耦合我們也可以稱之為交流耦合。,22,3. 電容,（3）信號濾波,用于保護信號 由于在主電路

14、 旁邊也被稱為 旁路電容,實質(zhì)是為交流成分設(shè)立額外通道，將其導入地線，從而得到比較穩(wěn)定的直流電壓,23,4. 二極管,4.1、二極管的工作原理： 二極管又稱晶體二極管，晶體二極管為一個由p型半導體 和n型半導體形成的p-n結(jié)在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層， 并建有自建電場。當不存在外加電壓時，由于p-n 結(jié)兩邊載 流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等 而處于電平衡狀態(tài)。當外界有正向電壓偏置時，外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴散電流增加引起了正向電流。,左圖：長端為正 右圖：灰色線條 一端為負,24,4. 二極管,4.2、二極管的特性： 二極管導電性：具有按照外加電壓的

15、方向，使電流流 動或不流動的性質(zhì)即為單向?qū)щ娞匦浴?二極管的管壓降：硅二極管（不發(fā)光類型）正向管壓 降0.7v，鍺管正向管壓降為0.3v,發(fā)光二極管正向管壓降為隨不同發(fā)光顏色而不同。 二極管的電壓與電流不是線性關(guān)系，所以在將不同的 二極管并聯(lián)的時候要接相適應(yīng)的電阻。,25,4. 二極管,二極管的應(yīng)用： （1）作為整流二極管用，利用二極管的單向?qū)щ娦?，常用來將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姟?橋式整流電路,26,4. 二極管,（2）發(fā)光二極管用作指示燈：,發(fā)光二極管,27,4. 二極管,（3）作為穩(wěn)壓二極管用，利用二極管的反向擊穿特性，在電路中兩端的電壓保持基本不變，起到穩(wěn)定電壓的作用。,穩(wěn)壓二極管,穩(wěn)壓二

16、極管,過電壓,過電壓 保護電路,發(fā)光二極管 與旁邊的光 敏三極管一 起作用，有 光時三極管 導通無光時 三極管不通,光敏三極管,28,4. 二極管,（4）作為限幅元件用 二極管正向?qū)ê螅恼驂航祷颈３植蛔儯ü韫転?.7v，鍺管為0.3v）。利用這一特性，在電路中作為限幅元件，可以把信號幅度限制在一定范圍內(nèi)。 （5）續(xù)流二極管（肖特基二極管） 在開關(guān)電源的電感中和繼電器等感性負載中起續(xù)流作用。 （6）檢波二極管 在收音機中起檢波作用。 （7）變?nèi)荻O管 使用于電視機的高頻頭中。 （8）開關(guān)二極管 利用正向電壓電阻小，反向電壓電阻大的開關(guān)特性，組成各種邏輯電路,29,5. 電感,電感器(i

17、nductor)是能夠把電能轉(zhuǎn)化為磁能而存儲起來的元件。電感器的結(jié)構(gòu)類似于變壓器，但只有一個繞組。電感器具有一定的電感，它只阻礙電流的變化。如果電感器在沒有電流通過的狀態(tài)下，電路接通時它將試圖阻礙電流流過它；如果電感器在有電流通過的狀態(tài)下，電路斷開時它將試圖維持電流不變。電感器又稱扼流器、電抗器、動態(tài)電抗器。,30,5. 電感,自感與互感： 自感 當線圈中有電流通過時，線圈的周圍就會產(chǎn)生磁場。當線 圈中電流發(fā)生變化時，其周圍的磁場也產(chǎn)生相應(yīng)的變化，此 變化的磁場可使線圈自身產(chǎn)生感應(yīng)電動勢（電動勢用以表示 有源元件理想電源的端電壓），這就是自感。 互感 兩個電感線圈相互靠近時，一個電感線圈的磁場變化將影 響另一個電感線圈，這種影響就是互感?；ジ械拇笮∪Q于 電感線圈的自感與兩個電感線圈耦合的程度。,31,5. 電感,電感器的種類： 按安裝方式分：貼片式電感器、插件式電感器,按結(jié)構(gòu)分：固定式電感器、可調(diào)式電感器,按功能分：阻流電感器,電感的特性： 電感器的特性與電容器的特性正好相反，它具有阻止交流電通過而讓直流電順利通過的特性。直流信號通過線圈時的電阻就是導線本身的電阻壓降很?。划斀涣餍盘柾ㄟ^線圈時，線圈兩端將會產(chǎn)生自感電動勢，自感電動勢的方向與外加電壓的方向相反，阻礙交流的通過，所以電感器的特性是通直流、阻交流，頻率越高，線圈阻抗越大。,32