01.11 初學電子知識

初學電子知識,請先把“電”當做“水”,“電路”就等於“水路”;接著瞭解一些常用名詞術語,對照實物認識幾種常用的電子元件及其功能。任何電子產品都是電子元件組成的,學習電子技術就要先學電子元件。電子元件的組合就成了電子電路,這也是基礎知識。有了電子元件、電子電路的知識,電子工具也會用了,就應該多動手進行產品實戰。

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學電子最能儘快受益的莫過於自裝音響和功放了。欣賞音樂本身是一種美的享受,可是能用自己的成果來享受則更是達到一種新的境界。懂電子的朋友學電腦比不懂電子朋友學電腦要快要容易。懂電子的朋友用電腦是由電腦內部學到外部,不懂電子的朋友則是從電腦外部學到電腦內部。

什麼是“場”?運動場常指大家可以做運動的一個範圍,電場是指電產生作用力的一個範圍,磁場是指磁產生作用力的一個範圍,其它類同。導體,電比較容易通過的物體。絕緣體,電比較難通過的物體。導體和絕緣體並沒有明顯的介限,導體和絕緣體是導電能力相差很多很多倍的兩個物體相對而言的。

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有很多物體,它們在常見的不同的物理情況(溫度、電場、磁場、光照、摻雜等等)下呈現出不同的導電狀態。我們稱這類物體為半導體。有了導體、絕緣體和半導體,就可以生產出各種各樣的電子元件,我們就可以方便簡單的檢測和利用電能了。

開關實際上是一個短路器和開路器,是一個電阻在零歐姆和無窮大兩個阻值上變換的元件,這跟自來水開關的效果和原理是一樣的。任何時候,只要有電流流過,就必定有一個閉合的通路。這個通路就是電流 。不考慮電源內部的情況下,電流一定是從正極流向負極。


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電源相當於一個特殊的電子元件,有閉合的通路才能產生電流。沒有導體以及其它電子元件連接成閉合的通路就不會產生電流。沒有迴路就一定沒有電流,有電流就一定有迴路。(交流電流並不需要物理上的通路,真空、空氣也能形成電流回路.)兩個不同的水位線存在一個水差,就是水壓。水壓之間有一根水管的話,水就會流動,水流動就會受到阻力。水管越細,阻力越大,水流越小;水壓越高,水流越大。電壓是指兩個物體之間的電壓差,就是電壓。如果電壓之間有一個導電通路的話,這個通路里面就會產生電流。電阻越大,電流越小;電壓越高,電流越大。水壓、水流、水阻。水流動的方向是從高處流向低處(不算抽水機在內);對應電的比喻:電壓、電流、電阻。電流動的方向是從正極流向負極(不算電源在內)。兩個水位之間的水位差等於水壓;兩個電極之間的電勢差等於電壓。高水位相當於正電極,低水位相當於負電極。


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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,必須按照某種規律將引腳連接起來。三極管相當於一個阻值可以受控制的電阻器,就是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。所有的電子元件有兩種基本的連接方法,並聯:並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。並聯和串聯是最基本的電路連接,不論多複雜的電路都可以分解成基本的並聯和串聯,所有的電子元件也都是因為並聯和串聯的接法才形成電流回路。

電阻的阻值是越並越小,相當於水管變多,通路變寬,水流的阻力變小;電阻的阻值是越串越大,相當於水管變長,通路變長,水流的阻力變大。測量電壓時一定是要把電壓表並聯在需要測試的兩端上,電壓表存在內阻會消耗小小的電流讓指針偏轉。一般來說,電壓表內阻較大可以忽略不計。


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電源是一個可以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,也以是線圈,可以是電容等。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。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。那是因為發電機線圏是在週而復始的和磁場做相對運動,如果安裝電流換向器,就可以發出直流電。交流電是沒有正負極之分的,市電中的零線和火線在正負極性、電壓高低等各方面的表現是一樣的,是完全對稱的。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。注意:多少Hz就會變換多少次。

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在一些大型的電子系統中往往真的有一根很粗的導線接入了大地。但是,電子技術中常說的接地並不是真的要求用導線接到大地。電子技術中常說的接地或者地線往往和大地一點關係都沒有。電子線路中的地線是指直流電、交流電或者各種電信號共用的一部分電流回路。說某一座山的海拔多少,就是以海平面為公共參考點。說某一點的電壓有多高,就必需找一個相當於海平而的參考點,這就是電子電路圖中的地線。現在大多數情況,電源負極是各種信號共用得最多的一部分電流回路,一般以電源的負極作為地線。這時,如果某元件的腳接電源負極,那麼就說那隻元件腳接地。地是我們假定的、公用的一個電壓參考點。在比較複雜的電路中,往往可能會有多組電源,同時也能會選擇多個參考點,那麼就可能會有幾個地,這些地也不一定會連通。


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耦合、旁路、退耦三個詞都是傳輸信號、給信號提供通路的意思。其中耦合是指前後級之問傳遞,旁路、退耦則是指需要在對地之問提供信號通路(每級內部用)。提供信號通路也就是構成電流回路。沒有電流回路就不會有電流,任何電路分析都是建立電流回路上分析的。等效電路圖就是效果相同的電路圖。我們分析電路圖時,需要把原來複雜的電路圖簡化,這樣有助於展開思路,問題簡化。等效電路圖就是省略在某一條件下,一些沒有影響的電子元件。例如某條件下分析直流時,電容看成開路;分析交流時,電容看成是短路。電感和電容剛好相反。電容和電感對不同頻率的交流電(直流電當成0Hz的交流電)有不同的阻礙作用,在某條件下可以當成電阻看待,並可以計算出阻抗值。

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生活中的反饋是指將某件事的結果取回來,再決定某件事。例如,客戶反饋電視機耗電大,廠家就加以改良。電子技術中的反饋是將輸出端的信號取出來又送到輸入端。正反饋是指輸出信號如果變大的話,反饋到輸入端後,讓輸出信號變更大;輸出信號如果變小的話,反饋到輸入端後,讓輸出端信號變更小。負反饋則剛好相反,輸出信號如果變大的話,反饋到輸入端後,讓輸出信號變小;輸出信號如果變小的話,反饋到輸入端後,讓輸出端信號變大。正反饋一般用來產生振盪信號,負反饋一般用於穩定直流工作點在特殊情況下(放大倍數足夠),正反饋可以不振盪,負反饋反而會振盪.小溫度係數熱敏電阻是指阻值隨溫度的升高而增大,負溫度係數是指阻值隨溫度的升高而減小。有點象正負反饋,通過輸入溫度信號來決定電阻值。

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在電子電路中,可以用指定範圍界限的正負電壓代表日常生活中的有無、亮滅、開關等相對的二值,這些正負電壓就是高電平和低電平。數字電路的輸入和輸出都是高電平和低電平,數字電路是可以根據一些二值關係進行邏輯判斷從而得到新的二值結果:二進制是用0和1兩個數字來表示所有的數量。數字電路就是專門來處這些數字信號的電路或者電路系統。學習數字電路建議先理解二進制數。二進制數用0和1代表了數字電路中的二值(低電平和高電平),用0和1代替了所有的信號。

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