初学电子知识时,请先把电当水
术语,了解几个常用的电子元件及其功能;最后做一些实验。
任何电子产品都由电子元件组成,学习电子技术必须先学习电子元件。
电子元件的组合成为电子电路,这也是基础知识。有了电子元件和电子电路的知识,
也会使用电子工具,所以要多做产品实战。
学习电子最能尽快受益的是自装音响和功放。欣赏音乐本身就是一种美好的享受,但
能够享受自己的成就,就达到了一个新的境界。
懂电子的朋友学电脑比不懂电子的朋友学电脑容易。懂电子的朋友用电脑
不懂电子的朋友从电脑外学到电脑内。
什么是场?运动场通常是指每个人都能做运动的范围,电场是指电力的作用
磁场是指其他类似磁产生力的范围。
导体,电容易通过的物体。绝缘体,电难通过的物体。导体和绝缘体不清楚
显介限,导体和绝缘体是两个导电性相差很多倍的物体。
在不同的物理条件下(温度、电场、磁场、光照、掺杂等),有许多物体。
呈现不同的导电状态。这种物体被称为半导体。
有了导体、绝缘体和半导体,我们可以生产各种电子元件,方便简单
检测和使用电能。
开关实际上是短路器和开路器,是零欧姆和无限大两个电阻上电阻变化的元
这与自来水开关的效果和原理相同。
任何时候,只要有电流流过,就必须有一个封闭的通道。这个通道是电流回路。不参加考试
电流必须从正极流向负极。
电源相当于一个特殊的电子元件,只有闭合通道才能产生电流。没有导体和其他电子
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如果元件连接闭合通道时,不会产生电流。
如果没有电路,就必须没有电流一定有电路。(交流电流不需要物理通道,
真空和空气也可以形成电流回路。
两条不同的水位线有一个水差,那就是水压。如果水压之间有水管,水就会流动,水就会流动
流动会受到阻力。水管越细,阻力越大,水流越小;水压越高,水流越大。电压是指两者
物体之间的电位差是电压。如果电压之间有导电通路,就会在这个通路中产生
电流。电阻越大,电流越小;电压越高,电流越大。
水压、水流、水阻。水流的方向是从高到低(不包括抽水机);相应的电比
隐喻:电压、电流、电阻。电流的方向是从正极流向负极(不包括电源)。
两个水位之间的水位差等于水压;两个电极之间的电位差等于电压。高水位相当于正电
极,低水位相当于负电极。
电阻、电容、二极管等电子元件有两个引脚,这些元件在使用过程中必须的规定
法律连接引脚。
三极管相当于一个电阻值可控的电阻器,即三极管的集电极和发射极
等效成电阻,基极起控制作用。
所有电子元件都有两种基本的连接方式:并联电路两端的电压相等。
串联电路中的电流相等。
并联和串联是最基本的电路连接,无论电路有多复杂,都可以分解成基本的并联和串联,
由于并联和串联的连接,所有电子元件也形成电流电路。
电阻的阻值是越并越小,相当于水管变多,通路变宽,水流的阻力变小;电阻的阻值是
水管越长,通路越长,水流阻力越大。
测量电压时,必须将电压表并联到需要测试的两端。电压表内阻会消耗小电
流让指针偏转。一般来说,电压表内阻大,可以忽略不计。
测量电流时一定是要把电流表串联在需要测试的回路(需要先断开回路)上,电流表会
对电流电流。一般来说,电流表内阻小可以忽略不计。
电源是一种可以维持两个测试点之间电压的装置。它可以是市电、电池或电池
线圈,可以是电容器等。
电池提供的电压极性长期固定,我们称之为直流电。常用的干电池额定电
压每节是1.5V。
市电供应的电能是交流电,正负极随时交替变化。那是因为发电机线圈在
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如果安装了电流换向器,可以发出直流电。
交流电没有正负极,市电中的零线和火线在正负极性、电压等方面都有表。
现在是一样的,完全对称。
市电电压为220V50Hz,意思是有效电压为220V,正负极每秒变化50次。
意:多少Hz会改变多少次。
建议初学者多用12V 以下电子生产成本相对较低,电压相对较低
对于错误的电子元件,烧坏元件的可能性也较小。电压越低,越安全(损坏的电子元件越少)
在一些大型电子系统中,通常有一根粗线连接到地面。然而,在电子技术中,它通常是
接地并不是真的需要用导线接地。
在电子技术中,接地或地线通常与地球无关。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部分电流电路。
说一座山的海拔,就是以海平面为公共参考点。有必要说某一点的电压有多高。
在电子电路图中找到一个相当于海平面的参考点。
在大多数情况下,电源负极是各种信号共享最多的电流电路的一部分,通常是负电源
极作地线。此时,如果某个部件的脚接电源是负极,则该部件的脚接地。
地面是我们假设和公共的电压参考点。在复杂的电路中,可能会有多组电源
同时可以选择多个参考点,所以可能会有几个地方,可能不会连接。
耦合、旁路和退耦都意味着传输信号并为信号提供通路。耦合是指前后级
旁路和退耦是指需要在对地之间提供信号通路级内使用)。
提供信号通路,即构成电流回路。没有电流电路,就不会有电流。任何电路分析都是建造的
分析了立电流回路。
等效电路图是效果相同的电路图。在分析电路图时,需要简化原有复杂的电路图,
这有助于思考和简化问题。
等效电路图是在一定条件下省略一些无影响的电子元件。例如,在某些情况下:分析直流
当电容器被视为开路;分析和交流时,电容器被视为短路。电感和电容器正好相反。
不同频率的电容和电感交流电(直流电视为0Hz 在
在某种情况下,它可以被视为电阻,并计算阻抗值。
生活中的反馈意味着在决定某件事之前,取回某件事的结果。例如,客户反馈电视耗电
大,厂家会改进的。电子技术中的反馈是取出输出端的信号并发送到输入端。
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正反馈是指输出信号变大,反馈到输入端,使输出信号变大;输出信号
如果水果变小,反馈到输入端后,输出端信号变小。
负反馈恰恰相反。如果输出信号变大,反馈到输入端后,输出信号会变小;输出
如果信号变小,反馈到输入端,使输出端信号变大。
正反馈通常用于产生振荡信号,负反馈通常用于稳定直流工作点。特殊情况下(放大倍
数足够),正反馈可以不振荡,负反馈反而会振荡。
正温度系数热敏电阻是指电阻随温度升高而增加,负温度系数是指电阻随温度升高
减少。有点像正负反馈,通过输入温度信号来确定电阻值。
在电子电路中,指定范围的正负电压可以代表日常生活中的存在、照明、开关等
这些正负电压为高电平和低电平。
数字电路的输入和输出都是高电平和低电平,数字电路是可以根据一些二值关系进行逻
从而获得新的二值结果;二进制是0 和1 两个数字来表示所有字。
数字电路是专门从事这些数字信号的电路或电路系统。学习数字电路,建议先了解二进
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) 和1 取代一切
信号。
模拟信号是正负电压之间变化的信号,应尽量避免变化到正负电压
最高值和最低值,否则信号可能会扭曲。
D/A(数/模),A/D转换器是数字电路与模拟电路紧密结合的常用方法。
高频电路对小电容和电感非常敏感。任何导线和导线都可以等效电感和
电容,即分布电感和分布电容。
高频电子元件的引脚长度和安装距离对电路性能有很大影响。
大家都在做一些高频电路(比如FM无线话筒、FM 在实验收音机时,记住连接
尽量短粗,元件尽量靠近电路板。
用符号代替各电子元件或电子元件的组合及其连接关系是电路原理图。
只要家里记住各种电子元件的符号和绘图规则,就会看电路原理图。
具有良好习惯和丰富经验的工程师精心绘制的图纸一般布局美观合理,标记清晰
很清楚,很容易理解。当你读不懂电路图时,不一定是你的错。
印刷电路板是电路原理图向实物的转变,是产品从设计阶段向市场普及的必由之路。
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只要你知道导体、绝缘体和常见的电子元件,看印刷板图就比看原理图简单。
电路原理图可根据印刷板实物绘制。
在元件较多的情况下,用电路原理图检测和维护印刷电路板是非常幸运的
情。
自已动手电子小制作也好,帮别人维修也好,这时就是你集累经验、学习技术的最好时
机器。经验取决于积累的。
很复杂的线路或者很精密的产品中,往往需要用双面线路板、多层线路板。
多层线路板除了线路板的内外层可以分布连接导线以外,在板的中间层也可以有布线。
多层板除了可以高密度的安装元件以外,还可以加入屏蔽,提高性能。
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。
观察线路板上元器件与铜箔线路连接情况、观察铜箔线路走向时,可以用灯照着看,将
灯放置在有铜箔线路的一面。
电容是能够装电的一个容器,就好象装水的杯子一样。因此,电容能够进行充电和放电
作用,充放电作用的大小决定了电容的容量。
电容的种类比较多,最常见的有电解电容(容量大,有正负极)、陶瓷电容(容量小,
没正负极,温度特性差)、涤纶电容(聚脂薄膜电容,容量小、温度特性好)等。
陶瓷电容的主要参数就是容量,特殊用途的耐高压的陶瓷电容才会标出耐压。陶瓷电容
的使用不需要分正负极,两端可以任意调换使用。瓷片电容一般宜工作在高频。
电感是一个电磁转换元件,电可以产生磁,磁可以产生电。电感中磁场的变化会产生电流
的变化;电流的变化也会产生磁场的变化
电感中电流和磁场的相互作用总是企图互相阻碍。电源变压器就是利用电磁转换的互感
过程完成变压作用的。
电感在电路中的主要作用有阻交流电,通直流电;阻高频交流电,通低频交流电。电感
常用于变压器、谐振回路等用途。
反向电压过高和正向电流过大都可能使二极管永久性损坏,二极管以及其它晶体管的损坏
主要是因为功耗过大(反向高压击穿瞬时功耗很大)导致PN 结物理损坏。
我们可以把三极管看成是电阻值可以控制的电阻,阻值范围可以在接近零到无穷大之间
变化。因此,三极管可以用来设计放大电路和开关电路。
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三极管有三个管极,集电极、发射极和基极。基极用来控制另外两极对电流的阻碍作用。
分析电流和电压的变化,就是在分析三极管的工作状态。
场效应管的作用和三极管的作用基本上完全一样。场效应管一般也是三个引脚,名字叫
源极、漏极和栅极。栅极是用来控制另外两极对电流的阻碍作用的。
三极管是靠基极电流的大小变化来控制另外两极,场效应管是靠栅极电压的高低变化来
控制另外两极,场效应管栅极基本上不需要消耗电流就可以控制另外两极。
场效应管也分两种类型,n沟道和p 沟道。但是,场效应管是电压控制器件,较低的电
源电压很难发挥它的优秀性能
可控硅共有三个引脚,阳极、阴极和控制极(也有称栅极)。控制极是用来控制另外两
极对电流的通断作用的。可控硅对电流的控制作用只能是接通或者断开两种状态。
可控硅的主要作用就是用做开关,这是一种无机械触点、无火花、高速度的电子开关。有
些书上也称可控硅为晶闸管。
有一种被称为膜电路的集成电路(分厚膜集成电路和薄膜集成电路),其集成过程是把电
阻与连线在一块绝缘硅表面上制作而成;而三极管、二极管并不是在硅片上直接扩散生成的,
只是将它们安装在这个表面上,然后用塑料把整个电路封装起来。
与门电路相当于一个乘法电路。一般有两个或以上输入端。基本规则有四种:1×1=1,
1×0=0,0×1=0,0×0=0。可以得出1×1×1=1,1×1×0=0,1×0×0=0,0×0×0
=0 等。
或门电路相当于一个加法电路。一般有两个或以上输入端。基本规则有四种:1+1=1,
1+0=1,0+1=1,0+0=0。可以得出1+1+1=1,1+1+0=1,1+0+0=1,0+0+0
=0 等。
非门电路相当于一个求反电路,有且只有一个输入端。最多只有两种情况:1=0,0=1。
异或门电路的逻辑关系比较特殊,有且只有两个输入端。最多只有四种情况:0+1=1,
1+0=1,0+0=0,1+1=0。
与非门电路则是将与门的结果求反,或非门电路则是将或门的结果求反,异或非门电路
则是将异或门的结果求反。
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
放大器有很多个型号,在具体的性能参数上有一些差别,但是原理和应用方法一样。
运算放大器一般有两个输入端,即正向输入端和反向输入端,有且只有一个输出端。部
分运算放大器除了两个输入和一个输出外,还有一些改善性能的补偿引脚。
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光敏电阻的阻值随着光线强弱的变化而明显的变化。因此,可以用来制作智能窗帘、路
灯自动开关、照相机快门时间自动调节器等
干簧管是可以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簧片组成,
在有磁场的情况,金属簧片可以聚集磁力线并使受到力的作用,从而达到接通或者断开的作
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,一般是指
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。一般四个有效引脚(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可以轻松实现电源隔离,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,一个元件中可以集成有多组光电耦合器
(每组最少四个引脚)
压电陶瓷片可以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,可
以听到声音;当受到振动(产生机械形变)后,可以感应出微弱的电压。
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,就应该撤走焊锡丝。焊接过程一般控制在2-3 秒
比较合适。
工厂需要的是操作熟练并且有丰富工作经验的人才。可是,获取丰富经验的主要途径必
须是勤动手、日集月累。
助焊剂:松香水常在工厂当做助焊剂用。大家可以业余自制,用工业酒精(医用酒精较
贵,没必要)熔解松香即可。注意:一次不要配得太多,浓度可以灵活控制。
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,电容可以通
过交流电,隔断直流电;通高频交流电,阻碍低频交流电。
电容的作用如果用八个字来说就是:“隔直通交,通高阻低。”这八个字是根据“充放电”
三个字得出来的,不理解没关系,先背死他(她)。
可以根据直流电源输出电流的大小和后级(电路或者产品)对电源的要求来先择滤波电
容,一般情况下,每1 安培电流对应1000UF-4700UF是比较合适的。
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,电感可
以隔断交流电,通过直流电;通低频交流电,阻碍高频交流电。
电感的作用再用八个字来说就是:“隔交通直,通低阻高。”这八个字是根据“电磁转换”
三个字得出来的。
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电感是电容的死对头。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;磁场南北极变化,电流正负极也会变化。
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。但是,由于外界原因,电流和磁场都可能必须要发生变化。
给电感线圈加上电压,电流想从零变大,可是磁场会反对,所以电流只好慢慢的变大;
给电感去掉电压,电流想从大变成零,可是磁场又要反对,可是电流回路都没有了,电流已
经被强迫为零,磁场就会发怒,立即在电感两端产生很高的电压,企图产生电流并维持电流
不变。这个电压很高很高,甚至会损坏电子元件,这就是线圈的自感现象。
给一个电感线圈外加一个变化磁场,只要线圈有闭合的回路,线圈就会产生电流。如果
没有回路的话,就会在线圈两端产生一个电压。产生电压的目的就是企图产生电流。当两个
或者多个丝圈共用一个磁芯(聚集磁力线的作用)或者共用一个磁场时,线圈之间的电流和
磁场就会互相影响,这就是电流的互感现象。
大家看得见,电感就是一根导线,电感对直流的电阻很小,甚至可以忽略不计。电感对
交流电呈现出很大的电阻作用。
电感的串联、并联非常复杂,因为电感实际上就是一根导线在按一定的位置路线分布,
因此,电感的串联、并联也跟电感的位置有关(主要是磁力场的互相作用有关),如果不考
虑磁场作用以及分布电容、导线电阻(Q 值)等影响的话就相当于电阻的串联、并联效果。
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……如果没有损耗,或者能
及时的补充这种损耗,就会产生稳定的振荡。
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。
在随身听的供电回路中串上一只整流二极管,当直流电源接反时,不会产生电流,不会损
坏随身听。
给二极管(硅材料)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
加不能产生电流了),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可以
无限制的变化,因此三极管可以用来设计开关电路、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程度时,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者接近发射极电压了,相
当于电阻值变成0 欧姆。
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确定三极管的放大状态绝招:发射结正偏,集电结反偏。
三极管是电流控制器件,场效应管是电压控制器件。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器件,很容易被静电损坏,因此,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
控制。这个开关具有自锁功能,即导通后撤走控制电流仍能维持导通,而一旦截止后,又能
维持截止状态。
电阻一般都采用的色环标示法。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 或者误差
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。例如:黄
紫红金,三位有效数为472,表示47 乘以102(或者加两个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(或者加0 个0)等于10,即10 欧
姆。
在实验过程中,如果三极管的基极和其它引脚间不具备有单向导电特性的(或者说单向
导电特性不明显),都说明三极管是坏的;另外,即使单向导电特性正常,但不能受基极控
制或者不稳定,也说明三极管是坏的,或者性能很差。
可控硅在控制极加上合适的触发电流,可控硅就可以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,但是,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。
集成电路按晶体管的性质分为TTL和CMOS两大类,TTL以速度见长,CMOS以功
耗低而著称,其中CMOS电路以其优良的特性成为目前应用最广泛的集成电路。在电子制
作中使用CMOS集成电路时,除了认真阅读产品说明或有关资料,了解其引脚分布及极限
参数外,还应注意以下几个问题:
1、电源问题
(1) CMOS集成电路的工作电压一般在3-18V,但当应用电路中有门电路的模拟
应用(如脉冲振荡、线性放大)时,最低电压则不应低于4.5V。由于CMOS集成电路
工作电压宽,故使用不稳压的电源电路CMOS集成电路也可以正常工作,但是工作在不同
电源电压的器件,其输出阻抗、工作速度和功耗是不相同的,在使用中一定要注意。
(2)CMOS集成电路的电源电压必须在规定范围内,不能超压,也不能反接。因为在制
造过程中,自然形成许多寄生二极管,如图1所示为反相器电路,在正常电压下,这些二极
管皆处于反偏,对逻辑功能无影响,但是由于这些寄生二极管的存在,一旦电源电压过高或
电压极性接反,就会使电路产生损