底層電子電路基礎知識-上海上繼科技有限公司

1.電源

1：電源是一個能夠維持兩個測試點之間電壓的裝置，它可以是市電，可以是電池，可以是線圈，可以是電容等。

2.電池

1：電池提供電能的電壓極性是長期固定不變的，我們稱為直流電。常用的干電池的額定電壓每節是1.5V。

3.交流電

1：交流電是沒正負極之分的，市電中的零線和火線在正負極性、電壓高低等各地方的表現是一樣的，是完全對稱的。

2：市電供應的電能是交流電，正極和負極在時刻交替的變換著。那是因為發電機線圈是在周而復始的和磁場做相對運動，如果安裝電流換向器，就能夠發出直流電。

3：市電的電壓是220V50Hz，意思是說有效電壓為220V，每秒中正負極要變換50次。留意：多少Hz就會變換多少次。

4.電容

1：電容的作用用三個字來說：“充放電。電容能夠通過交流電，隔斷直流電;通高頻交流電，阻礙低頻交流電。

2：電容的作用如果用八個字來說那就：“隔直通交，通高阻低。”這八個字是根據“充放電”三個字得出來的，不理解沒關系，先死記硬背住。

5.電感

1：電感的作用用四個字來說：“電磁轉換。”不要小看這四個字，就因為這四個字，電感能夠隔斷交流電，通過直流電;通低頻交流電，阻礙高頻交流電。電感的作用再用八個字來說那就：“隔交通直，通低阻高?！边@八個字是根據“電磁轉換”三個字得出來的。

2：電感是電容的死對頭。另外，電感還有這樣一個特點：電流和磁場必需同時存在。電流要消失，磁場會消失;磁場要消失，電流會消失;磁場南北極變化，電流正負極也會變化。

3：大家看得見，電感其實就是一根導線，電感對直流的電阻很小，甚至能夠忽略不計。電感對交流電呈現出很大的電阻作用。

4：電感的串聯、并聯非常復雜，因為電感實際上就是一根導線在按一定的位置路線分布，所以，電感的串聯、并聯也跟電感的位置相關(主要是磁力場的互相作用相關)，如果不考慮磁場作用及分布電容、導線電阻(Q值)等影響的話就相當于電阻的串聯、并聯效果。

5：交流電的頻率越高，電感的阻礙作用越大。交流電的頻率越低，電感的阻礙作用越小。

6：電感和充滿電的電容并聯在一起時，電容放電會給電感，電感產生磁場，磁場會維持電流，電流又會給電容反向充電，反向充電后又會放電，周而復始……如果沒損耗，或能及時的補充這種損耗，就會產生穩定的振蕩。

6.二極管

1：二極管的作用和功能用四個字來說：“單向導電。”二極管常用來整流、檢波、穩壓、鉗位、保護電路等。

2：給二極管(硅資料)加上低于0.6V的正向電壓，二極管基本上不產生電流(反向就更加不能產生電流啦)，這個電壓就叫死區電壓、門檻電壓、門限電壓、導通電壓等。

7.三極管

1：三極管的作用和功能因為四個字來完成：“電阻可變?！庇捎谌龢O管等效成的電阻值能夠無限制的變化，所以三極管能夠用來設計開關電路、放大電路、震蕩電路。

2：三極管的集電極電流等于基極電流乘以放大倍數，當基極電流大到一定水平時，集電極的電流由于各種原因不可能再增大了，這時集電極電壓已經等于或接近發射極電壓了，相當于電阻值變成0歐姆。

3：確信三極管的放大狀態絕招：發射結正偏，集電結反偏。

4：三極管是電流控制型器件，場效應管是電壓控制型器件。場效應管性能優量，但在分立元件中，低電源電壓適應性比三極管要差。

5：場效應管是電壓控制型器件，很容易被靜電損壞，所以，場效應管中大多都有保護二極管。

8：耦合

1：耦合是傳遞信號的意思，光電耦合器自然就是用光來完成傳遞電信號的元件，通常是指有一個發光部分和接收部分對應并制作在一體的電子元件。通常四個有效引腳(即四個引腳接入電路中起作用)為一組。

2：光電耦合器的優點是能夠輕松實現電源隔離，在用市電的開關電源初次級隔離中最為常用。另外，在計算機外設通信中，也有較多的應用，一個元件中能夠集成有多組光電耦合器(每組最少四個引腳)。

3：壓電陶瓷片能夠做性能優良的震動檢測器，它是一種電聲器件，當加上音頻電壓后，能夠聽到聲音;當受到振動(產生機械形變)后，能夠感應出微弱的電壓。

4：焊接時，適當的調整被焊接處、烙鐵頭、焊錫絲(帶助焊劑)，讓三點合一，充分接觸，當焊接處已經有了適當的焊錫和助焊劑時，就應撤走焊錫絲。焊接進程通常掌握在2-3秒比較合適。

5：助焊劑：松香水常在工廠當做助焊劑用。大家能夠業余自制，用工業酒精(醫用酒精較貴，沒必要)熔解松香即可。留意：一次不要配得太多，濃度能夠靈活掌握。

9：電阻

1：電阻通常都采用色環標示法。色標法就是用棕、紅、橙、黃、綠、蘭、紫、灰、白、黑十種顏色代表1234567890十個阿拉伯數字，金、銀兩種顏色代表倍率0.1、0.01或誤差5%、10%。套件中附有顏色樣本的實物和多款色環電阻

2：常見的四道色環要讀取三位有效數字，一二位表示有效數，第三位表示倍率。例：黃紫紅金，三位有效數為472，表示47乘以102(或加兩個0)等于4700，即4.7K歐姆;再如：棕黑黑金，三位有效數為100，表示10乘以100(或加0個0)等于10，即10歐姆。

10.導體、絕緣體、半導體

1：導體，電比較容易通過的物體。絕緣體，電比較難通過的物體。導體和絕緣體并沒明顯的介限，導體和絕緣體是導電能力相差好些好些倍的兩個物體相對而言的。

2：有好些物體，它們在常見的不同的物理情況(溫度、電場、磁場、光照、摻雜等)下呈現出不同的導電狀態。我們稱這類物體為半導體。

3：有了導體、絕緣體和半導體，就能夠生產出各種各樣的電子元件，我們就能夠方便簡單的檢測和利用電能啦。

11：電阻、電容、二極管，三極管

1：電阻、電容、二極管等電子元件有兩個引腳，這些元件在使用過程中，一定要按照某種規律將他們的引腳連接起來。

2：三極管相當于一個阻值能夠受控制的電阻器，那就將三極管的集電極和發射極這兩個腳等效成一個電阻，基極起控制作用。

3：所有的電子元件有兩種基本的連接辦法。并聯：并聯電路兩端的電壓是相等的。串聯：串聯電路中的電流是相等的。

4：并聯和串聯是最基本的電路連接，不論多復雜的電路都能夠分解成基本的并聯和串聯，所有的電子元件也都是因為并聯和串聯的接法才形成電流回路。

5：電阻的阻值是越并越小，相當于水管變多，通路變寬，水流的阻力變小;電阻的阻值是越串越大，相當于水管變長，通路變長，水流的阻力變大。

12：萬用表

萬用表又稱為復用表、多用表、三用表、繁用表等，是電力電子等部門不可缺少的測量儀表，一般以測量電壓、電流和電阻為主要目的。萬用表按顯示方式分為指針萬用表和數字萬用表。是一種多功能、多量程的測量儀表，一般萬用表可測量直流電流、直流電壓、交流電流、交流電壓、電阻和音頻電平等，有的還可以測交流電流、電容量、電感量及半導體的一些參數

13: 中斷系統

中斷系統是一個MCU在應用中的靈魂所在。ADμC7024片上中斷控制器控制著24個中斷源。這些中斷源包括片上ADC中斷、UART中斷、2個外部中斷請求XIRQ0和XIRQ1等，而ARM7TDMI內核僅僅將這些中斷源分成兩大類來識別，一類是IRQ，另一類是FIQ。所有中斷源能夠單獨地被屏蔽。中斷系統的控制和配置管理由9個關于中斷方面的寄存器所控制，4個涉及到IRQ的寄存器、4個涉及到FIQ的寄存器，1個用來選擇已編程的中斷源寄存器SWICFG。雖然作為一個已編程的中斷源是不能夠被屏蔽掉的，但是它們可以被SWICFG來控制。

14：晶振

1：晶體振蕩器是指從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片（簡稱為晶片），石英晶體諧振器，簡稱為石英晶體或晶體、晶振[1]；而在封裝內部添加IC組成振蕩電路的晶體元件稱為晶體振蕩器。其產品一般用金屬外殼封裝，也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。

2：石英晶體振蕩器是高精度和高穩定度的振蕩器，被廣泛應用于彩電、計算機、遙控器等各類振蕩電路中，以及通信系統中用于頻率發生器、為數據處理設備產生時鐘信號和為特定系統提供基準信號。

3：石英晶體振蕩器是利用石英晶體（二氧化硅的結晶體）的壓電效應制成的一種諧振器件，它的基本構成大致是：從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片（簡稱為晶片，它可以是正方形、矩形或圓形等），在它的兩個對應面上涂敷銀層作為電極，在每個電極上各焊一根引線接到管腳上，再加上封裝外殼就構成了石英晶體諧振器，簡稱為石英晶體或晶體、晶振。其產品一般用金屬外殼封裝，也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。

4：晶振在應用具體起到的作用，微控制器的時鐘源可以分為兩類：基于機械諧振器件的時鐘源，如晶振、陶瓷諧振槽路；RC（電阻、電容）振蕩器。一種是皮爾斯振蕩器配置，適用于晶振和陶瓷諧振槽路。另一種為簡單的分立RC振蕩器?；诰д衽c陶瓷諧振槽路的振蕩器通常能提供非常高的初始精度和較低的溫度系數。

5：晶振在電氣上可以等效成一個電容和一個電阻并聯再串聯一個電容的二端網絡，電工學上這個網絡有兩個諧振點，以頻率的高低分其中較低的頻率為串聯諧振，較高的頻率為并聯諧振。由于晶體自身的特性致使這兩個頻率的距離相當的接近，在這個極窄的頻率范圍內，晶振等效為一個電感，所以只要晶振的兩端并聯上合適的電容它就會組成并聯諧振電路。這個并聯諧振電路加到一個負反饋電路中就可以構成正弦波振蕩電路，由于晶振等效為電感的頻率范圍很窄，所以即使其他元件的參數變化很大，這個振蕩器的頻率也不會有很大的變化。

6：當晶體不振動時，可把它看成一個平板電容器稱為靜電電容C，它的大小與晶片的幾何尺寸、電極面積有關，一般約幾個PF到幾十PF。當晶體振蕩時，機械振動的慣性可用電感L來等效。一般L的值為幾十mH到幾百mH。晶片的彈性可用電容C來等效，C的值很小，一般只有0.0002～0.1pF。

15：IC（集成電路）

1：是使用半導體工藝或薄、厚膜工藝(或者這些工藝的結合)，將電路的有源元件、無源元件及其互連布線一起制作在半導體或絕緣基片上，在結構上形成緊密聯系的整體電路。

2：與分立散裝電路相比，集成電路大大減小了體積、重量、引出線和焊接點的數目，提高了電路性能和可靠性，同時降低了成本，便于批量生產。從分立元件到集成電路，是半導體電子技術發展的一個飛躍。IC的分類 :

3：IC按功能可分為：數字IC、模擬IC、微波IC及其他IC，其中，數字IC是近年來應用最廣、發展最快的IC品種。數字IC就是傳遞、加工、處理數字信號的IC，可分為通用數字IC和專用數字IC。

4：通用IC：是指那些用戶多、使用領域廣泛、標準型的電路，如存儲器（DRAM）、微處理器（MPU）及微控制器（MCU）等，反映了數字IC的現狀和水平。

5：專用IC（ASIC）：是指為特定的用戶、某種專門或特別的用途而設計的電路。

16：ROM

 ROM（Read Only Memory）是只讀內存的簡稱。保存在ROM中的數據不能刪除，也不會因斷電而丟失。ROM主要用于保存用戶程序和在程序執行中保持不變的常數。

17：RAM

 RAM（Random Access Memory）是可隨機讀/寫內存的簡稱。可以隨時讀寫數據，但關機后，保存在RAM中的數據也隨之消失。主要用于存儲程序中的變量。

18：程序計數器

[ ]CPU讀取指令時需要知道要執行的指令保存在內存的什么位置，這個位置信息稱為地址（相當于家庭住址）。程序計數器（PC）就是存儲地址的寄存器。通常，PC是按1遞增設計的，也就是說，當CPU執行了0000地址中的指令后，PC會自動加1，變成0001地址。每執行一條指令PC都會自動加1，指向下一條指令的地址?？梢哉f，PC決定了程序執行的順序。

19：指令解碼電路

 指令解碼電路是解讀從內存中讀取的指令的含義。運算電路是根據解碼結果操作的。確切地講，指令解碼電路就是我們在“數字電路入門（2）”中學過的解碼電路，只不過電路結構稍微復雜些，所以，指令解碼電路的工作原理就是從被符號化（被加密）的指令中，還原指令。

20：運算電路

 運算電路也稱為ALU（Arithmetic and Logic Unit），是完成運算的電路。能進行加法、乘法等算術運算、也能進行AND、OR 、BIT-SHIFT等邏輯運算。運算是在指令解碼電路的控制下進行的。通常運算電路的構成都比較復雜。

21：CPU內部寄存器

 CPU內部寄存器是存儲臨時信息的場所。有存儲運算值和運算結果的通用寄存器，也有一些特殊寄存器，比如存儲運算標志的標志寄存器等。也就是說，運算電路進行運算時，并不是在內存中直接運算的，而是將內存中的數據復制到通用寄存器，在通用寄存器中進行運算的。

22：歐姆定律

 歐姆定律是表示電路中電流、電壓（或電勢）和電阻三者關系的基本定律。

 通過導體的電流（I），與導體兩端的電壓（U）成正比，與導體的電阻（R）成反比。

 部分電路公式：I=U/R，或I=U/R=P/U(I=U：R)

 全電路公式：I=E/（R+r）

 E為電源電動勢，單位為伏特（V）；R是負載電阻，r是電源內阻。

 單位均為歐姆符號是Ω，I的單位是安培(A)。

23：數字電路

（用數字信號完成對數字量進行算術運算和邏輯運算的電路稱為數字電路,數字信號則是離散的量）

1.電路結構簡單，穩定可靠。數字電路只要能區分高電平和低電平即可，對元件的精度要求不高，因此有利于實現數字電路集成化。

2.　數字信號在傳遞時采用高，低電平兩個值，因此數字電路抗干擾能力強，不易受外界干擾。數字電路信號有損失,需高頻采樣.

3.數字電路不僅能完成數值運算，還可以進行邏輯運算和判斷,數字電路中元件處于開關狀態，功耗較少

4.數字電路就是開關電路；器件工作狀態：不是導通就是截止，一般信號電平只管高、低。高為“1”，低電平為“0”；工作狀態是脈沖電量。

24：模擬電路

（模擬信號是關于時間的函數，放大電路，絲毫變化都要計較、考慮；是一個連續變化的量）

模擬電路是指用來對模擬信號進行傳輸、變換、處理、放大、測量和顯示等工作的電路。模擬信號是指連續變化的電信號。模擬電路是電子電路的基礎，它主要包括放大電路、信號運算和處理電路、振蕩電路、調制和解調電路及電源等。

1.模擬電路可以在大電流高電壓下工作，而數字電路只是在小電壓，小電流底功耗下工作

2.當圖像信息和聲音信息改變時，信號的波形也改變

3.模擬信號由于它的多變性極容易受到干擾，其中包括來自信道的和電子器件的干擾，模擬器件難以保證高的精度

25.數字電路和模電路的區別

僅從電路圖不好說，要根據電路和元器件參數計算，才能知道它的工作狀態是飽和導通還是截止？當然對于專業人員來說，這都不是難事。

從器件型號、電路結構、端子名稱、電源電壓三方面判斷，一般情況下：

1、模擬電路的放大器圖形是三角形，正、負雙電源供電，電源電壓大于5V，輸入、輸出之間有反饋電阻連接。

2、數字電路是單電源供電，電源電壓多數是5V 或3.3V，邏輯圖型是長方形，不同的邏輯門有標準的圖標，很容易識別。

3.分立元件的電路識別可以看偏置電路，數字電路沒有偏置電路。

4.在同一原理圖中，既然有模擬電路又有數字電路，那么，就有接口電路，如比較器、模數轉換器、數模轉換器，接口電路就是模擬與數字的分界線。

公司介紹：上海上繼科技有限公司是一家專業從事電力系統繼電保護及智能電網電力自動化產品的研發、設計、生產、銷售和服務為一體的高科技公司。擁有資深繼電保護專家團隊和國內**的檢測儀器及校驗設備。同時還引用國內外先進技術，來進行技術創新。本公司的產品廣泛用于電力、工礦、鐵路、建筑等國家重大工程輸配變電系統上，產品遠銷東南亞及中東地區。產品通過國家繼電保護及自動化設備質量監督檢驗中心檢測，獲得ISO9001國際質量體系認證?！翱萍紕撔?，誠信務實”是公司的經營理念，本公司以高超的技術支持和對用戶高度負責的售后服務贏得了輸配電成套企業的信賴，且樹立了良好的信譽。

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