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應用電子技術(shù)基礎知識
導語(yǔ):現在應用電子技術(shù)基礎能力非常重要,應用電子技術(shù)基礎知識有哪些內容?以下是小編為大家整理的文章,歡迎閱讀!希望對大家有所幫助!
應用電子技術(shù)基礎知識
1、什么叫做半導體?
答:半導體:導電能力介于導體和絕緣體之間的物體(如鍺、硅、砷化鎵及很多金屬氧化物)半導體的兩個(gè)特性:光敏特性、熱敏特性和摻雜特性。
2、什么叫阻力?
答:電阻電線(xiàn)內通過(guò)電流時(shí),電子在導線(xiàn)內運動(dòng)也受著(zhù)一定的阻力,這種阻力叫做電阻。電阻用符號“R”表示,表示電阻大小的單位是歐姆,簡(jiǎn)稱(chēng)歐,用符號“Ω”表示,丈量大電阻值可用千歐(KΩ)或兆歐(MΩ)。它們之間的換算關(guān)系是:1毫歐(mΩ)=0.001歐(Ω),1千歐=1000歐(Ω),1兆歐=1,000,000歐(Ω)。
3、什么叫可調電阻?
答:可調電阻又稱(chēng)為電位器,電子設備上的音量電位器就是個(gè)可變電阻。但是一般以為電位器都是可以被手動(dòng)調節的,而可變電阻一般都較小,裝在電路板上不經(jīng)常調節,可變電阻有三個(gè)引腳,其中兩個(gè)引腳之間的電阻值是固定,并將該電阻值稱(chēng)為這個(gè)可變電阻的阻值。第三個(gè)引腳與任兩個(gè)引腳間的電阻值可以隨著(zhù)軸臂的旋轉而改變。這樣,可以調節電路中的電壓或電流,達到調節的效果。
4、什么叫做電容?
答:電容器是一種能儲存電荷的容器,它是由兩片靠的較近的金屬片,中間再隔以盡緣物質(zhì)而組成的,按盡緣材料不同,可制成各種各樣的電容器,如:云母、瓷介、紙介、電解電容器等。在構造上,又分為固定電容器和可變電容器,電容器對交流電的阻力受交流電頻率影響,即相通容量的電容器對不同頻率的交流電呈現不同的容抗。
5、什么叫電解電容?
答:電解電容器使用金屬箔做一個(gè)極板,用金屬箔上橫波的一層氧化薄膜做電介質(zhì),漬過(guò)電解液的導電紙作另一個(gè)極板。由于氧化膜很薄,電解電容器的電容很大,電解電容有極性,不能接反,一般是圓柱筒狀。
6、電子電路中“0”和“1”代表什么?
答:“0”在電子電路中代表低電位,“1”代表高電位,假如電路中是5V供電,則“0”代表接地,就是0V;“1”則代表5V。
7、什么叫PN結?
答:在一塊P型半導體中,摻進(jìn)一些雜質(zhì),將其中的一部分轉換成N型半導體,這樣就形成了PN結,這是所有晶體管的最基本結構。
8、什么是二極管?
答:二極管是一種具有單向導電性的電子器件(即只答應電流往一個(gè)方向流過(guò),就是箭頭方向),它類(lèi)似于我們生活中所用的開(kāi)關(guān),當它正向導通時(shí),相當于開(kāi)關(guān)處于閉合狀態(tài),當它反向時(shí),相當于開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)。
9、二極管是由什么組成的?
答:二極管是由一個(gè)PN結組成的。
10、什么叫做肖特基二極管?
答:肖特基二極管是二極管中的一種,它與普通二極管的最大區別是其正向導通時(shí)的壓降非常低,其開(kāi)關(guān)速度非常高,這就是優(yōu)點(diǎn),但其耐壓很低,這是缺點(diǎn)。
11、控制器中常用的二極管有哪幾種?
答:一般有IN4007和IN4148兩種,和各種電壓的穩壓二極管,還有肖特基二極管。
12、IN4148和IN4007二者有什么區別?
答:IN4148是高速開(kāi)關(guān)二極管,IN4007是整流二極管;IN4148其開(kāi)關(guān)速度快。IN4007的反向電壓以及所答應通過(guò)的電流較IN4148大。
13、什么叫穩壓二極管?它與常用二極管有什么區別?
答:穩壓二極管是一種特殊二極管,用于箝位線(xiàn)路兩真個(gè)電壓,它可以用到與之標稱(chēng)相符的電壓值,其功能相當于三端穩壓集成電路。它一般是反向接進(jìn)電路中,但其正向接進(jìn)電路中時(shí),相當于普通二極管。
14、三極管按極性區分有哪幾種類(lèi)型?
答:有兩種,分別是PNP和NPN兩種類(lèi)型。
15、為什么三極管有PNP和NPN之分?
答:三極管的基本組成部分是兩個(gè)靠得很近的、背對背排列的PN結,根據其排列方式不同,所以又PNP和NPN之分。
16、三極管的三個(gè)角分別代表什么意思?
答:分別代表基極(b)、發(fā)射極(e)、集電極(c)。
17、什么是晶振?
答:能產(chǎn)生具有一定幅度及頻率波形的振蕩器,它一般作為單片機的時(shí)鐘基準,對于單片機來(lái)說(shuō),它就是一塊腕表,為單片機作任何事情時(shí)提供時(shí)間參考。
18、單片機是什么意思?
答:可以根據不同的程序,完成不同電路功能的具有一定“思考”能力的智能集成電路,英文簡(jiǎn)稱(chēng):CPU 。
19、什么叫整流率波?
答:整流是將交流電壓變換為單極性電壓(直流電壓);濾波就是從整流后的電壓中取出均勻值,并濾出其中的交流成分。
20、數字萬(wàn)用表的交流檔使用范圍是多少?
答:當所測信號的頻率(一般情況)低于200HZ時(shí),萬(wàn)用表可以辨認,當所測信號的頻率高于200HZ時(shí),其所測值將不確定。
電子技術(shù)基礎知識
一、 電感器的定義。
1.1 電感的定義:
電感是導線(xiàn)內通過(guò)交流電流時(shí),在導線(xiàn)的內部及其周?chē)a(chǎn)生交變磁通,導線(xiàn)的磁通量與生產(chǎn)此磁通的電流之比。
當電感中通過(guò)直流電流時(shí),其周?chē)怀尸F固定的磁力線(xiàn),不隨時(shí)間而變化;可是當在線(xiàn)圈中通過(guò)交流電流時(shí),其周?chē)鷮⒊尸F出隨時(shí)間而變化的磁力線(xiàn)。根據法拉弟電磁感應定律---磁生電來(lái)分析,變化的磁力線(xiàn)在線(xiàn)圈兩端會(huì )產(chǎn)生感應電勢,此感應電勢相當于一個(gè)“新電源”。當形成閉合回路時(shí),此感應電勢就要產(chǎn)生感應電流。由楞次定律知道感應電流所產(chǎn)生的磁力線(xiàn)總量要力圖阻止原來(lái)磁力線(xiàn)的變化的。由于原來(lái)磁力線(xiàn)變化來(lái)源于外加交變電源的變化,故從客觀(guān)效果看,電感線(xiàn)圈有阻止交流電路中電流變化的特性。電感線(xiàn)圈有與力學(xué)中的慣性相類(lèi)似的特性,在電學(xué)上取名為“自感應”,通常在拉開(kāi)閘刀開(kāi)關(guān)或接通閘刀開(kāi)關(guān)的瞬間,會(huì )發(fā)生火花,這就是自感現象產(chǎn)生很高的感應電勢所造成的。
總之,當電感線(xiàn)圈接到交流電源上時(shí),線(xiàn)圈內部的磁力線(xiàn)將隨電流的交變而時(shí)刻在變化著(zhù),致使線(xiàn)圈不斷產(chǎn)生電磁感應。這種因線(xiàn)圈本身電流的變化而產(chǎn)生的電動(dòng)勢,稱(chēng)為“自感電動(dòng)勢”。
由此可見(jiàn),電感量只是一個(gè)與線(xiàn)圈的圈數、大小形狀和介質(zhì)有關(guān)的一個(gè)參量,它是電感線(xiàn)圈慣性的量度而與外加電流無(wú)關(guān)。
1.2 電感線(xiàn)圈與變壓器
電感線(xiàn)圈:導線(xiàn)中有電流時(shí),其周?chē)唇⒋艌?chǎng)。通常我們把導線(xiàn)繞成線(xiàn)圈,以增強線(xiàn)圈內部的磁場(chǎng)。 電感線(xiàn)圈就是據此把導線(xiàn)(漆包線(xiàn)、紗包或裸導線(xiàn))一圈靠一圈(導線(xiàn)間彼此互相絕緣)地繞在絕緣管(絕緣體、鐵芯或磁芯)上制成的。一般情況,電感線(xiàn)圈只有一個(gè)繞組。
變壓器:電感線(xiàn)圈中流過(guò)變化的電流時(shí),不但在自身兩端產(chǎn)生感應電壓,而且能使附近的線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應電壓,這一現象叫互感。兩個(gè)彼此不連接但又靠近,相互間存在電磁感應的線(xiàn)圈一般叫變壓器。
1.3 電感的符號與單位
電感符號:L
電感單位:亨 (H)、毫亨(mH)、微亨 (uH),1H=103mH=106uH。
電感量的標稱(chēng):直標式、色環(huán)標式、無(wú)標式
電感方向性:無(wú)方向
檢查電感好壞方法:用電感測量?jì)x測量其電感量;用萬(wàn)用表測量其通斷,理想的電感電阻很小,近乎為零。
1.4 電感的分類(lèi):
按 電感形式 分類(lèi):固定電感、可變電感。
按導磁體性質(zhì)分類(lèi):空芯線(xiàn)圈、鐵氧體線(xiàn)圈、鐵芯線(xiàn)圈、銅芯線(xiàn)圈。
按 工作性質(zhì) 分類(lèi):天線(xiàn)線(xiàn)圈、振蕩線(xiàn)圈、扼流線(xiàn)圈、陷波線(xiàn)圈、偏轉線(xiàn)圈。
按 繞線(xiàn)結構 分類(lèi):?jiǎn)螌泳(xiàn)圈、多層線(xiàn)圈、蜂房式線(xiàn)圈。
按 工作頻率 分類(lèi):高頻線(xiàn)圈、低頻線(xiàn)圈。
按 結構特點(diǎn) 分類(lèi):磁芯線(xiàn)圈、可變電感線(xiàn)圈、色碼電感線(xiàn)圈、無(wú)磁芯線(xiàn)圈等。
二、 電感的作用
基本作用:濾波、振蕩、延遲、陷波等
形象說(shuō)法:“通直流,阻交流”
細化解說(shuō):在電子線(xiàn)路中,電感線(xiàn)圈對交流有限流作用,它與電阻器或電容器能組成高通或低通濾波器、移相電路及諧振電路等;變壓器可以進(jìn)行交流耦合、變壓、變流和阻抗變換等。
由感抗XL=2πfL 知,電感L越大,頻率f越高,感抗就越大。該電感器兩端電壓的大小與電感L成正比,還與電流變化速度△i/△t 成正比,這關(guān)系也可用下式表示:
電感線(xiàn)圈也是一個(gè)儲能元件,它以磁的形式儲存電能,儲存的電能大小可用下式表示:WL=1/2 Li2 。
可見(jiàn),線(xiàn)圈電感量越大,流過(guò)越大,儲存的電能也就越多。
電感在電路最常見(jiàn)的作用就是與電容一起,組成LC濾波電路。我們已經(jīng)知道,電容具有“阻直流,通交流”的本領(lǐng),而電感則有“通直流,阻交流”的功能。如果把伴有許多干擾信號的直流電通過(guò)LC濾波電路(如圖),那么,交流干擾信號將被電容變成熱能消耗掉;變得比較純凈的直流電流通過(guò)電感時(shí),其中的交流干擾信號也被變成磁感和熱能,頻率較高的最容易被電感阻抗,這就可以抑制較高頻率的干擾信號。
LC濾波電路
在線(xiàn)路板電源部分的電感一般是由線(xiàn)徑非常粗的漆包線(xiàn)環(huán)繞在涂有各種顏色的圓形磁芯上。而且附近一般有幾個(gè)高大的濾波鋁電解電容,這二者組成的就是上述的 LC濾波電路。另外,線(xiàn)路板還大量采用“蛇行線(xiàn)+貼片鉭電容”來(lái)組成LC電路,因為蛇行線(xiàn)在電路板上來(lái)回折行,也可以看作一個(gè)小電感。
數字電子技術(shù)基礎知識
一、模擬電路與數字電路的定義及特點(diǎn):
模擬信號
處理模擬信號的電子電路!澳M”二字主要指電壓(或電流)對于真實(shí)信號成比例的再現。
其主要特點(diǎn)是:
1、函數的取值為無(wú)限多個(gè);
2、當圖像信息和聲音信息改變時(shí),信號的波形也改變,即模擬信號待傳播的信息包含在它的波形之中(信息變化規律直接反映在模擬信號的幅度、頻率和相位的變化上)。
3.初級模擬電路主要解決兩個(gè)大的方面:1放大、2信號源。
4、模擬信號具有連續性。
數字信號
用數字信號完成對數字量進(jìn)行算術(shù)運算和邏輯運算的電路稱(chēng)為數字電路,或數字系統。由于它具有邏輯運算和邏輯處理功能,所以又稱(chēng)數字邏輯電路。
其主要特點(diǎn)是:
1、同時(shí)具有算術(shù)運算和邏輯運算功能
數字電路是以二進(jìn)制邏輯代數為數學(xué)基礎,使用二進(jìn)制數字信號,既能進(jìn)行算術(shù)運算又能方便地進(jìn)行邏輯運算(與、或、非、判斷、比較、處理等),因此極其適合于運算、比較、存儲、傳輸、控制、決策等應用。
2、實(shí)現簡(jiǎn)單,系統可靠
以二進(jìn)制作為基礎的數字邏輯電路,可靠性較強。電源電壓的小的波動(dòng)對其沒(méi)有影響,溫度和工藝偏差對其工作的可靠性影響也比模擬電路小得多。
3、集成度高,功能實(shí)現容易
集成度高,體積小,功耗低是數字電路突出的優(yōu)點(diǎn)之一。電路的設計、維修、維護靈活方便,隨著(zhù)集成電路技術(shù)的高速發(fā)展,數字邏輯電路的集成度越來(lái)越高,集成電路塊的功能隨著(zhù)小規模集成電路(SSI)、中規模集成電路(MSI)、大規模集成電路(LSI)、超大規模集成電路(VLSI)的發(fā)展也從元件級、器件級、部件級、板卡級上升到系統級。電路的設計組成只需采用一些標準的集成電路塊單元連接而成。對于非標準的特殊電路還可以使用可編程序邏輯陣列電路,通過(guò)編程的方法實(shí)現任意的邏輯功能。
二、模擬電路與數字電路之間的區別
模擬電路是處理模擬信號的電路;數字電路是處理數字信號的電路。
模擬信號是關(guān)于時(shí)間的函數,是一個(gè)連續變化的量,數字信號則是離散的量。因為所有的電子系統都是要以具體的電子器件,電子線(xiàn)路為載體的,在一個(gè)信號處理中,信號的采集,信號的恢復都是模擬信號,只有中間部分信號的處理是數字處理。具體的說(shuō)模擬電路主要處理模擬信號,不隨時(shí)間變化,時(shí)間域和值域上均連續的信號,如語(yǔ)音信號。而數字信號則相反,是變化的,數字信號的處理包括信號的采樣,信號的量化,信號的編碼。
舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子:要想從遠方傳過(guò)來(lái)一段由小變大的聲音,用調幅、模擬信號進(jìn)行傳輸(相應的應采用模擬電路),那么在傳輸過(guò)程中的信號的幅度就會(huì )越來(lái)越大,因為它是在用電信號的幅度特性來(lái)模擬聲音的強弱特性。
但是如果采用數字信號傳輸,就要采用一種編碼,每一級聲音大小對應一種編碼,在聲音輸入端,每采一次樣,就將對應的編碼傳輸出去?梢(jiàn)無(wú)論把聲音分多少級,無(wú)論采樣頻率有多高,對于原始的聲音來(lái)說(shuō),這種方式還是存在損失。不過(guò),這種損失可以通過(guò)加高采樣頻率來(lái)彌補,理論上采樣頻率大于原始信號的頻率的兩倍就可以完全還原了。
數字電路的電平都是符合標準的,模擬電路就沒(méi)有這樣的要求了。
三、模擬電路和數字電路之間的聯(lián)系
摸擬電路是為數字電路供給電源而又完成執行機構的執行。
在模擬電路和數字電路中,信號的表達方式不同。對模擬信號能夠執行的操作,例如放大、濾波、限幅等,都可以對數字信號進(jìn)行操作。事實(shí)上,所有的數字電路從根本上來(lái)說(shuō)都是模擬電路,其基本電學(xué)原理,都與模擬電路相同;パa金屬氧化物半導體就是由兩個(gè)模擬的金屬氧化物場(chǎng)效應管構成的,其對稱(chēng)、互補的結構,使它恰好能處理高低數字邏輯電平。不過(guò),數字電路的設計目標是用來(lái)處理數字信號,如果強行引入任意模擬信號而不進(jìn)行額外處理,則可能造成量化噪聲。
在一組離散的時(shí)間下表示信號數值的函數稱(chēng)為離散時(shí)間信號。因為最常遇到的離散時(shí)間信號是模擬信號在時(shí)間上以均勻(有時(shí)也以非均勻)間隔的采樣。而“離散時(shí)間”與“數字”也經(jīng)常用來(lái)說(shuō)明同一信號。離散時(shí)間信號的一些理論也適用于數字信號。
四、如何實(shí)現模擬和數字電路的功能
模擬電路和數字電路它們同樣是信號變化的載體,模擬電路在電路中對信號的放大和削減是通過(guò)元器件的放大特性來(lái)實(shí)現操作的,而數字電路是對信號的傳輸是通過(guò)開(kāi)關(guān)特性來(lái)實(shí)現操作的。
在模擬電路中,電壓、電流、頻率,周期的變化是互相制約的,而數字電路中電路中電壓、電流、頻率、周期的變化是離散的。
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,完成或產(chǎn)生穩定的控制信號。
五、應用
模擬電路幾乎覆蓋整個(gè)電子領(lǐng)域,任何一個(gè)電子線(xiàn)路的功能實(shí)現都會(huì )涉及到模擬電路。數字電路與數字電子技術(shù)廣泛的應用于電視、雷達、通信、電子計算機、自動(dòng)控制、航天等科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。模擬電路的設計通常比數字電路更為困難,對設計人員的水平要求更高。這也是數字電路系統比模擬電路系統更加普及的原因之一。模擬電路通常需要更多的手工運算,其設計過(guò)程的自動(dòng)化程度低于數字電路。
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