電子電路開發基礎

電路開發:

數字化的世界多姿多彩，但是如何把現實世界和虛拟的世界串聯在一起？隻需要打開電子電路的大門即可：

1. 什麼是電路？
   1. 電路是電運作時走的路徑，如同汽車走公路，自行車走非機動車道等
2. 會不會很難？難到無法了解？
   1. 當然不會，我會盡量以我學的知識融彙我的思考來給你簡化了解 （本人也有很多不懂的地方，大家互相交流）
3. 什麼時候開始？
   1. 當然是現在了~

電源：

電源包括兩大類：

1. 直流電源：
   1. 幹電池，紐扣電池，18650等都是直流電源，都是通過化學能轉變為電能的裝置
   2. 直流電的特性：示電源内阻為0，電源輸出的電壓恒定，輸出的電流随負載的變化而變化。
2. 交流電源：
   1. 家裡的電源插座、插孔，都屬于交流電
   2. 交流電的特性：周期性交替電流流動方向的電就是交流電，市電是正弦波，除了正弦波，交流還有方波，鋸齒波等多種波形。

導線：

1. 作為在電源，用電器等之間傳輸作用的線。
2. 導線上的電流流向為從高電勢流向低電勢。
3. 理論上導線是沒有内阻的，但是實際中導線也有内阻，隻是很小，可以忽略不計。

面包闆：

1. 作為實踐開發，免不了反複實驗。面包闆是個不錯的選擇，可以反複插拔使用，相當于把電器原件看成插銷，闆子看成插座。
   1. 注意1：面包闆的記憶體每五個格子是聯通的
   2. 注意2：面包闆的外部孔最外側多排相連，如圖這個是左五排和右五排并不導通，一般可以用面包闆線連起來

      

2. 面包闆最好使用面包闆專用線，用普通的跳線容易接觸不良，影響實驗結果。

   

3. 給面包闆提供電源，初級可以使用日常經常用到的充電寶，加一條usb廢線就可以組成穩定5v供電電源。組成電源的同時别忘了在電源兩端增加電源訓示燈
   1. 這裡的阻值可以進行計算：
   2. 提供的led 3mm、5mm發光二極管正向導通電壓1.9v，限流20mA
   3. 則分壓電阻分得電壓為 5v - 1.9v = 3.1v，分壓電阻為3.1v/0.02A = 155Ω，同時計算電阻的功率為 3.1v*0.02A=0.06w，可以忽略了~~
   4. 電阻更大，led發光越弱，不過不要低于正向導通電壓，會導緻led熄滅

      

電阻：

1. 阻礙電流行進的電子原件
2. 電阻串聯時，阻值越大分壓越大，電流相等，串聯電阻的總阻值是串聯電阻的阻值之和
   1. R = R1 + R2
3. 電阻并聯時，阻值越大分流越小，電壓相等，并聯電阻的總阻值倒數是并聯電阻的阻值倒數的喝
   1. 1/R = 1/R1 + 1/R2
   2. R = R1*R2 / (R1+R2)
4. 電阻雖然有分壓的作用，但是負載一般都有阻值，是以不建議用電阻來分壓。
5. 電阻有很多種，做實驗用的最多的就是色環電阻。我看到的色環對照完全對不上阻值，是以我從來都是把不同數量級的電阻分開放，需要的時候到對應點格子去萬用表測量。
6. 色環電阻一般功率隻有0.5w，過載使用容易燒毀。實驗用5v直流無需考慮。

電壓表：

電壓表分為指針和數字兩種

1. 數字：
   1. 撥盤：撥盤類型比較直覺，可以選擇對應的類型和量程
   2. 自動：自動去掉了撥盤，取而代之的是繼電器切換各個功能
2. 指針：
   1. 因為指針用的是電磁線圈，是以容易燒毀

總之還沒有一款懶人專用，插上去就什麼都不用按的萬用表，本人用的是自動數字萬用表， 用數字萬用表有個缺點， 測試人體内阻是永遠在實時變化~~~

二極管

終于進入主題了，二極管開始才是真正進入電子大門，歡迎大家

1.二極管分為矽、鍺，正向導通電壓不同，鍺二極管正向0.2v就可以導通，矽二極管需要0.7v才可以導通。導通前幾乎沒有電流，隻有電勢差，導通後電流電壓成正向等比關系。

2.二極管有單向導通特性，在交流電路中俗稱半波整流，這時候R的功率減半

3.使用耐壓高的二極管可以制作整流橋，這在大部分家電中都能早到蹤迹

4.根據二極管單向導通的特性，可以避免電路中的幹擾，比如電機上逆向放置一個二極管，在電源斷開後，電機中的感應線圈會産生反向感應電流，通過二極管可消化掉

5.穩壓二極管：穩壓二極管反向放置，且與被穩壓電路并聯，在正常工作範圍内，電壓會穩定在指定數值上，一般計算穩壓管的逆向電流後串上限流電阻來進行分壓（如圖改變限流電阻也不會太影響穩壓管兩段的電壓）

電容

1.電容分為極性電容和非極性電容

2.高頻電容：雲母電容，獨石電容

3.電路實驗常用：電解電容和瓷片電容

4.電容本身并不導通，是以對直流相當于斷路，而其表面會聚集電荷，在交流更替下又不會阻值交流電的傳輸，這個就是電容的特性 — 隔直通交

5.交流電壓的微分

從方波輸出，經過電容很容易得到了電壓的微分，也就是電容未充電時兩端電勢差為電壓，随着充電到滿，電勢差逐漸移到電容上，若電容充電時間小于頻率周期，則間距拉大，如果充電時間大于頻率周期，則會呈現鋸齒波（電路的輸出波形隻反映輸入波形的突變部分）

6.積分電路

使輸出電壓與輸入電壓的時間積分值成比例，積分電路可以把方波變為三角波或者斜波

電感

1.電感是朝同一方向繞成n圈的線圈

2.電感在直流中就相當于導線，而交流中會産生感抗，阻礙交流的變化，是以電感的特性就是 — 隔交通直

三極管

1. 三極管分為pnp和npn型，并非矽三極管就是npn，鍺三極管就是pnp，這兩個材料都有

   

2.三極管三個管腳分别是ebc, 正對着三極管字面，左側第一個是e極，中間是b極，右邊為c極，我一般會把b極向圓弧方向按壓，這樣容易在電路中厘清管腳。用萬用表也可以測出哪個是b極，Rbe電阻很小，大概幾十歐，Vbe也隻有0.7v，非常好分辨。

3.三極管的特性曲線

三極管c，b接正，e接負，其中b端隻需要微小的電流就可以導通e到e之間的阻隔，另外需要以下要求：

（1 Vbe必須大于0.7v， Vce必須大于Vbe，如果Vce小于Vbe，則處于圖中截至區）

4.利用Vbe在0.7v之間導通關閉的特性，可以制作成三極管開關

因為單個三極管導通并非突然變化，是以需要兩個三極管來放大這一變化，當第一個三極管導通時，第二個三極管的b端沒有電勢差，是以無法導通，當調大第一個三極管b端電阻，就會導緻他截至，而第二個三極管的b端有了電勢差，是以可以導通led

圖中

二極管的限流電阻由Vce 0.7v和led允許的最大20mA電流計算獲得

5.放大功能

一般用于信号放大，信号即變化無常的電信号。三極管隻能單向導通，如何實作信号的放大呢？稍後講解