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模拟电路

Posted 2024-12-23 Updated 2024-12- 23
By Administrator
48~62 min read

模拟电路

电流 (A 安)

概念:电流是因为电子运动产生的,单位时间内流过的电子越多电流越大,电流的单位是 安倍(A)

电流分类:

  1. 直流点 (AC):电子朝着固定方向流动、传统理解为成正极流向负极 、真实的流向是负极流向正极
  2. 交流电(DC):电子流动的方向是不固定的。

PS:直流电的电流方向理解:【真实情况】负极产生 电子【电子携带负电荷】 , 正极吸收电子 ,原理:同性相斥,异性相吸

电压 (V 伏)

概念:电压又称电势能,电势能是指电子企电路中的动能。单位通单为伏特(V) 。电压是电力系统中的一种重要概念,它决定看电
流流动的强度。电压越高,电子移动的越快,电流就会越大,而电压越低,电流就会越小。【可以理解为控制电子的速度】

电阻

概念:电阻是电子学中的基本概念,它是指电流经过导体时阻碍电流流动的程度。电阻的单位是欧姆 【Ω】,【可以理解为控制流过电子的数量】

欧姆定律

电流 = 电压 / 电阻

电压 = 电流 * 电阻

电阻 = 电压 / 电流

image-kvob.png

欧姆定律计算

image-zlcd.png

串联电路的特点:

  1. 在电路中电流都是一样的
  2. 总的电压 / 总电阻 = 各个子和

理解:由于电路中电流都是一样的 , 再由与 I = U / R , U1 / R1 === U2 / R2

记忆: 电路中电流是一样的 , I = U / R

并联电路的特点:

  1. 总电流 = 个分电流自和
  2. 在电路中电压都是一样的
  3. 1 /总的电阻 = 1/ 电阻1 + 1/电阻N

理解:由于 I 总 = I1 + I2 , 再由 U = IR , U总 = I1*R1 + I2 * R2 , 再由与 U 是一样的 , I1 * R1 === I2 * R2 ,

记忆:电路中电压是一样的 ,公式 :U = IR

设计图计算步骤:

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  1. 查看设备相关参数

image-ekwl.png

计算公式:

  1. 总的电压数 - 设备正常工作需要电压 【一般值或者做最大值都可以】 = 需要抵消的电压
  2. 利用欧姆定律计算出 电阻 = 需要抵消的电压 / 电流

电阻产品 (Ω 欧姆)

image-oiog.png

基于功能和制作工艺划分。

  1. 普通电阻: 普通电阻是一种最基本的电阻器,通常由一根或多根绕在绝缘体上的金属丝或碳膜组成,可以提供固定的电阻值,
    适用于各种电路中。
  2. 薄膜电阻: 薄膜电阻是一种由金属或合金薄膜制成的电阻器,可以提供高精度和稳定性的电阻值,常用于精密仪器、测量仪器
    等高要求的场合。
  3. 光敏电阻: 光敏电阻是一种电阻值受光照强度影响的电阻器,常用于光敏电路和光控系统中。
  4. 金属薄膜电阻: 金属薄膜电阻器是一种由金属薄膜制成的电阻器,具有较高的精度和稳定性,适用于高精度电路中。
  5. 电位器: 电位器是一种可调电阻器,通常由一个旋转或滑动的电阻器件和一个旋钮或滑动器组成,可以提供可调的电阻值,常
    用于电路的调节和控制。
  6. 旋钮可调电阻: 旋钮可调电阻是一种可调电阻器,与电位器类似,但是旋钮可调电阻通常是用旋钮来改变电阻值,通常用于电
    子设备的调节和控制。
  7. 热敏电阻: 热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的电阻器,通常用于温度测量和控制系统中。
  8. 压敏电阻: 压敏电阻是一种电阻值随压力变化而变化的电阻器,通常用于压力传感器和压力测量等应用场合。
  9. 高精度电阻: 高精度电阻是一种精度较高的电阻器,通常具有稳定的电阻值和温度系数,适用于高精度仪器和精密测量仪器等

PS:使用电阻一般是使用电阻的发热特性

电阻数据手册

电阻我们主要关心:圭封装,标称,额定功率
封装:看看电阻是什么样的,是直插的还是贴片的,大小是多大。
标称:看电阻表的电阻阻值是多少,精确度是多少,误差1%的,还是5%的,还是20%的,精度越高越贵。
额定功率:额定功率是 **P = I * I R = I * U ** ,额定功率其实决定了耐压值。电阻能通过的最大电流是固定的,额定功率越高,耐压值就7越高,超过了电阻的耐压值会导致电阻烧毁。[ ps : U = R I ]

功率:P = U * I

电容器 (F 法拉)

电容就是装电的容器

电容器是一种电子元件,用于储存电倚和能量。它由两个导体板和介质层组成,介质层位于两个导体板之间。当电容器接入电路时,负电倚被储存在导体板上,并人在两板之间产生电场。电容器的单位是法拉 〈F) ,一个法拉等于存储一库仑电舍所需的电势兰为一伏特的电容器。和音见的电容恬有电解电容器、陶管电容器、聚柄溥膜电容器、钴电解电容器等。不同的材料介质,容纳电符的能力不一样。电容的充放电是基于静电力的 【物理变化】,不涉及化学反应变化,比锂电池更安全一些。

应用场景

基于功能和制作工艺划分。

  1. 玻璃电容: 使用玻璃作为介质的电容器,具有高温稳定性和低损耗等特点,常用于高频和高温环境下的电路中。
  2. 乌电容: 使用乌金属作为电极的电容器,具有小尺寸、大电容量和高频特性等优点,常用于微型电路中。
  3. 薄膜电容: 使用金属膜或金属箔作为电极的电容器,具有高精度、稳定性好等特点,常用于高性能电子器件中。
  4. 铝电解电容: 使用铝箔和电解液作为电极的电容器,具有大电容量、低成本等特点,常用于低频和直流电路中。
  5. 云母电容: 使用云母作为介质的电容器,具有高精度、高频特性等特点,常用于精密仪器和高频电路中。
  6. 空气电容: 使用空气作为介质的电容器,具有高精度、稳定性好等特点,但体积较大,常用于高频和高压电路中。
  7. 陶资电容: 使用陶瓷作为介质的电容器,具有小尺寸、高频特性和高温稳定性等优点,常用于电子设备中。
  8. 可调电容: 具有可变电容值的电容器,常用于无线电和调谐电路中。
  9. 金属纸电容: 使用金属化薄膜作为电极的电容器,具有高精度、稳定性好等特点,常用于高性能电子器件中。
  10. 超级电容: 也称为电化学电容器,具有高能量密度、高功率密度和长寿命等特点,常用于储能系统和电动汽车中。

电容注意事项

  1. 有点的电容是由正负极之分的,一般两个引脚长短不一就是是由正负极的,长的一般是正极 ,短的一般是负极,正负极接反可能会爆炸

电容核心要点

  1. 直接装点
  2. 防止电压突变。

电感器 (H 亨特)

电和磁是可以相互转换的。

什么是电感器

电感器是一种电子元件,用于在电路中存储和释放能量。它由一个线圈组成,通常由铜线绕成,通常带有一个铁世。当电流通过电感器时,它会在线圈中产生一个磁场,从而存储能量。当电流停止流动时,磁场会衣溃,导致电感器释放存储的能量。电感器的主要作用是在电路中调节电流的变化率。它可以用来过滤电路中的高频噪声,电感器两端的电流不会突变,保护其他电子元件不受到电磁。
干扰的影响。

电感器的核心要点

。通过磁场存储能量

。阻止电流的突变 (重点)

防止电流突变的方式,是通过使用电感器来存储能量,当电流突破断卡的时候,磁就会转换电流,并且慢慢衰退。

电感电容组成LRC振沪电路

振荡电路原理 (交流电)

LRC振荡电路是一种基本的振荡电路,由电感L、电容C和电阻R组成,可以产生稳定的交流电信号。在LRC振荡电路中,电感和电容通过共振的方式相互作用,导致电荷周期性地从电容器到电感器和反向流动,从而产生周期性的电流和电压信号。

LRC振沪电路的工作原理是当电容器放电时,电感器中的电流开始增加,而电容器的电荷开始减少。当电容器的电荷达到零时,电感器中的电流达到最大值,并开始流回电容器中,导致电容器的电荷开始增加。当电容器的电荷重新达到最大值时,电感器中的电流达到零值,并开始再次增加。这个过程不断重复, 从而形成一个周期性的交流电信和号。

LRC振荡电路的频率由电感L和电容C的值决吓,可以通过调整电感和电容的值来改变输出信号的频率。

保险丝,熔断器

保险丝和熔断器都是通过制造短路来保护电路。

保险丝:一次性的

熔断器:可以自我恢复。

image-kegp.png

欧姆定律

I = U \ R , 变式: U = IR , R = U / I

![recording](E:\Program Files\PixPin\History\recording.gif)

特点:电压一样的时候,电阻越大电流越小。

电阻并联 (电压不变)

I 总 = I1 + I 2 + I3

每一个分路的 公式 I n = U \ R n , 下面的图片的效果是每打开一个分路都会增加总电流

![recording](E:\Program Files\PixPin\History\recording.gif)

特点:并联的电阻越多电流越大 , 原因: U = I * R(添加并联电阻,总电阻就得变小 ) , 1/R 总 = 1/R1 + 1/R2

![6a47bcf3221496153d08a8701db17ba](E:\WX\File\WeChat Files\wxid_wh42557tke0t22\FileStorage\Temp\6a47bcf3221496153d08a8701db17ba.jpg)

电阻串联

特点:整体的电路不变,电阻越多,电流越小。

公式:R总 = R1 + R2 , U 总 = U1 + U2 . U1\R1 = U2 \ R2

image-ufvc.png

电容

临时存储电能(F) , 防止电压突变。

电容首先要进行充电,当需要的就进行放电。

image-tslr.png

电感器

  1. 通过电生磁,产生磁场 , 当没有电流了,就会将磁转换为电 (防止电流突变)

image-swpd.png

分压器

作用:不同的位置的电压是不一样的

image-fdnz.png

可变电阻

滑动变阻器(也称为可变电阻或电位器)可以用来控制电路中的电压或电流,具体取决于它是如何连接到电路中的。

  1. 控制电压:

    • 当滑动变阻器以分压器的方式连接时,它用于控制电路中某一部分的电压。分压器配置包括将变阻器的两端连接到电源的两端,而滑片则连接到要控制电压的点。通过移动滑片,可以改变滑片与变阻器一端之间的电压,从而控制连接到滑片的电路部分的电压。

      控制电压

      image-bppx.png

  2. 控制电流:

    • 当滑动变阻器以限流器的方式连接时,它用于控制电路中的电流。限流器配置包括将变阻器串联在电路中,通过移动滑片来改变变阻器的有效电阻,从而限制通过电路的电流大小。

image-oxti.png

定律:

image-qfbj.png

继电器

通过电来控制电。

  1. 当 D - E 通电,线圈就会有磁场
  2. 当有了磁场,就有了磁性, 磁性把衔铁吸住
  3. B - C 就形成了闭路, A - B 就开路
  4. D - E 取消通电 , 磁场消失
  5. 没有磁性了,弹簧将衔铁拉起 ,
  6. A - B 闭路 , B - C 开路

image-ealg.png

image-choz.png

晶体管

半导体 材料 硅

纯净的硅是不到电的。需要添加一些杂质 比如 三价的硼 ,五价的磷 ,导电性就会增加。

image-ftgt.png

加上三价的硼, 4 + 3 , 整个结构就会缺失一个电子,整体带正电 P 正

加上五价的磷 , 4 + 5 , 整体结构就会多出一个电子 ,整体带负电 N 负

二极管

二极管是一种电子元件,他有两种不同类型的导体材料制成,这些导体材料被安排在一起,形成一个名字为 P - N 的结构,这个结构使得电流只能从一个方向流向另一个方向,方向取反就会断开。

image-gfwj.png

解释:

  • N 材料中的电子流向 P 材料中,形成了回路
  • N 材料的中电子被正极吸住,没有流向 P ,所以没有形成回路

三极管 (电流控制)

三极管有三个区域,所以它被称为三极管。这三个区域分别被称为发射极、基极和集电极。当在三极管的基极输入电流信号时,这个信号可以控制三极管的集电极和发射极之间的电流流动。这样的话,我们就可以通过改变输入信号的电流来控制输出电流的大小。

三极管常常被用来放大电信号,例如在无线电和音频放大器中。它们也可以用来控制电路中的电流,例如在电子开关和电源电路中。

image-tcar.png

三极管 - NPN 类型

B:端口,控制端

C ---> B : C 流向 B ,形成回路。

数据手册重点的值:

  1. Collection Emiter Saturatin Voltage ,B 端口,需要的最小电压。
  2. AbsoluteMaximumRatings B 端口的极限电压。
  3. 直流放大倍数 。放大 C 流 E 的电流。

image-ccuo.png

image-emxg.png

三极管 - PNP 类型

低电压导通,高电压短路,

注意,三极管都有将电流放大的效果 ,当电压设计的比较小,在经过 三极管电流被放大,导致电流过大,可以通过添加电阻来控制初始的B 端的电流,不要怎么大。

image-hrza.png

image-sjso.png

PNP 三极管:电子 P - N - P 联通了,但是一旦有大电流,N 中

三级管中的 nos 管 (电压控制)

nos 管 - NPN 类型

特点:

  1. 高电压导通,电压截止 , 控制电压不耗电。
  2. 通过设置电压阀值,来实现通过电压来控制其他电子元器件

image-pvnm.png

nos 管 - PNP 类型

特点:

  1. 低压导通,高压截止。
  2. 通过设置电压阀值,来实现通过电压来控制其他电子元器件

image-qeec.png

NE555

NE555 是一块通用时基电路,它是一种 将模拟信号与逻辑功能相结合的模拟集成 电路,能够产生精确的时间延时和振荡。这 种定时电路可应用于电子控制、电子检测和 电子警报等许多方面。例如:由它可构成精 确的计时器、脉冲发生器、时间延时发生器、 脉宽调制、相位调制以及锯齿电压发生器 等, 在微型计算机外围设备中, 可以用它 来构成时钟发生器以产生所需的时钟脉冲。

比较器(运放)

通过比较输入电压来控制输出的电压,是高电压还是低电压。

image-jxsj.png

相反器 (非门 ! )

  1. 高电压进,低电压出,
  2. 低电压进,高电压出。

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image-mstm.png

或非门

image-nxjp.png

与非门

image-ywyp.png

双稳态触发器

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特点

NE555是一种利用的集成电路,也被称为555定时器。它可以用来产生各种类型的脉冲波形,包括方波、脉冲、正弦波等。其工作原理是基于内部比较器、多种外部电阻和电容等元件构成的时序电路。NE555通昔由电源电压Vcc、地GND、控制电压CV、输出OUT和复位RST等引脚组成。

NE555的工作原理是: 当电源电压Vcc被接通时,电路开始工作,电容器C开始序电,直到其电压达到2/3的Vcc时,内部比较器的输出将变为高电平。此时,输出OUT也会由低电乎变为高电平。当电容器C电压下降到1/3的Vcc时,内部比较器的输出将变为低电平,此时输出OUT也会由高电平变为低电平。电容器C又开始充电,电路又开始了一个新的周期。

周期T (秒) 是由外部电容器C和两个外部电阻R1、R2的值决定的,公式为T=0.693x(R1+2xR2)xC。占空比D是指方波周期中高电平的时间比例,公式为D=(R1+R2)/(R1+2xR2)。因此,通过改变电容器C和电阻R1、R2的值,可以改变方波波形的周期和占空比。

总之,NE555工作的原理是基于时友电路的构建,通过改变外部电容器和电阻的数值来控制周期和占空比,实现各种脉冲波形的产生。

en555 内部电路图。

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数电模电
License:  CC BY 4.0
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