电子电路工程师必备基础知识

1、电子电路工程师必备基础知识电子工程师的基本知识 (1) 运算放大器通过简单的外围器件广泛应用于模拟和数字电路运算放 大器有多种类型， 在具体的性能参数上也有一些不同， 但原理和应用 方法是相同的。运算放大器通常有两个输入，一个正向输入和一个反向输入，只有 一个输出除了两个输入端和一个输出端之外， 一些运算放大器还有几 个补偿引脚来提高性能。光敏电阻的电阻随光强的变化而明显变化。因此，可用于制作智能 窗帘、路灯自动开关、相机快门时间自动调节器等。簧片开关是一种电子元件，可以通过磁场控制电路的开关。簧片开 关的内部由软磁金属簧片组成。 在有磁场的情况下， 金属簧片可以聚 集磁力线并受力，从而达到开

2、关的效果。电子工程师必备的基础知识 (二)电容的作用三个字 : “充放电”不“要小看这三个字， 因为这三个字， 电 容可以通过交流电， 隔断直流电； 连接高频交流电， 阻断低频交流电。 如果电容的功能用八个字表示， 那么它是 “由直通交叉、 低通和高电阻分 隔开的”这”八个字是基于 “充放电 ”三个字，不懂没关系，先死记硬背 可以根据 DC 电源的输出电流和后续级 (电路或产品 )对电源的要求， 先选择滤波电容。通常，每安培电流 1000UF-4700UF 更合适。电子工程师必备的基础知识 (3)电感的功能四个字 : “电磁转换 ”不“要小看这四个字，因为这四个字， 电感可以隔断交流电，通过直

3、流电；打开低频交流电，阻断高频交流 电。电感的作用可以用八个字来描述 : “保持交通畅通，保持低电阻 高。 ”这八个字是基于三个字 “电磁转换 ” 电感是电容的敌人。此外，电感还有这样一个特点 :电流和磁场必须 同时存在。电流会消失，磁场也会消失。如果磁场消失，电流也会消 失。当磁场在北极和南极改变时，电流的正极和负极也会改变。 感应器内部的电流和磁场一直在 “打内战 ”。电流想要改变，但磁场 不会改变。磁场想要改变，但电流不会改变。然而，由于外部原因， 电流和磁场可能必须改变。 当电压加到电感上时， 电流会从零开始增 加，但磁场会与之相反，所以电流必须缓慢增加。当电感中的电压消 失时，电流想

4、从大变为零，但磁场与之相反，但电流回路消失了。电 流被强制为零， 磁场将变得愤怒。 立即，在电感器的两端产生高电压， 试图在不改变保持电流的情况下产生电流。 该电压非常高， 甚至损坏 电子元件，这是线圈的自感现象。向电感线圈施加可变磁场。只要线圈有一个闭环，线圈就会产生电 流。如果没有电路，线圈上会产生电压。产生电压的目的是试图产生 电流。当两个或多个线圈共用一个磁芯 （聚集磁力线的功能 ）或一个磁 场时，线圈之间的电流和磁场会相互影响，这就是电流的互感现象。如你所见，电感实际上是一根线。电感对 DC 的电阻非常小，甚至 可以忽略不计。电感器对交流电有很大的抵抗力。电感器的串联和并联非常复杂，

5、因为电感器实际上是按照一定的位 置路线分布的导体， 因此电感器的串联和并联也与电感器的位置有关 （主要是磁场的相互作用 ）。如果不考虑磁场、分布电容、导体电阻 （q 值）等的影响，它相当于电阻器的串联和并联效应交流电的频率越高，电感的阻塞效应越大。交流电的频率越低，对 电感的阻碍就越小。当电感和充满电的电容并联时，电容放电会给电感产生磁场，从而产 生保持电流。电流将反向给电容器充电。反向充电后，电容器会一次 又一次地放电？如果没有损失或者损失可以及时补充， 就会出现稳 定的振荡。电子工程师所需的基础知识 （4）耦合是传输信号的含义。 光耦合器自然利用光来完成电信号的传输。它通常指具有彼此对应且

6、彼此集成的发光部分和接收部分的电子元 件。通常，四个活动引脚 （即在接入电路中工作的四个引脚 ）是一组。光耦合器的优点是可以很容易地实现电源隔离，这是最常用于使用 商用电源的开关电源的初级隔离。 此外，在计算机外设通信中也有许 多应用，其中多组光耦合器 （每组至少四个引脚 ）可以集成到一个元件 中。压电陶瓷芯片可用作性能优异的振动检测器。这是一种电声设备， 当音频电压被施加时，它能听到声音。当受到振动 （机械变形 ）时，会 产生微弱的电压在焊接过程中，适当调整焊接接头、焊头和焊丝 （带焊剂 ），使三个点 成为一个整体并充分接触。 当焊接接头有合适的焊料和焊剂时， 应拆 除焊丝。焊接过程通常控制

7、在 2-3 秒内助焊剂 :工厂经常使用松香水作为助焊剂。我们可以在业余时间制作 自己的产品。我们可以用工业酒精熔化松香 （医用酒精更贵，也不必 要）注意:不要一次混合太多，浓度可以灵活控制。电子工程师必备的基础知识 （五）二极管的功能和作用四个字 : “单向导通 ”二极管通常用于整流、检 测、稳压、箝位、保护电路等与随身听电源电路中的整流二极管相连。当直流电源反向连接时， 不会产生电流，也不会损坏随身听。给二极管增加了小于 0.6V 的直流电压 （硅数据 ），二极管基本上不产 生电流 （反向电流更小 ）。该电压称为死区电压、阈值电压、 mosfet、 传导电压等。三极管的功能和作用是由四个字来

8、完成的 : “电阻是可变的 ”因“为等 效于三极管的电阻值可以无限地变化，三极管可以用来设计开关电 路、放大电路和振荡电路三极管的集电极电流等于基极电流乘以放大系数。当基极电流达到 一定水平时，由于各种原因集电极电流不能增加。此时，集电极电压 已经等于或接近发射极电压，这相当于电阻值变为 0 欧姆确信三极管唯一的放大状态功率是发射极结正向偏置，集电极结反 向偏置。三极管是电流控制器件，场效应管是电压控制器件。场效应管具有 优良的性能，但在分立元件中，低电源电压的适应性比三极管差场效应晶体管是一种电压控制器件，容易被静电损坏。因此，大多 数场效应晶体管都有保护二极管。晶闸管实际上是一个没有机械触

9、点的高速电子开关，需要很小的电 流来控制。该开关具有自锁功能，即，即使在导通后电流被移除，它 也能保持导通，并且一旦切断就能保持切断状态。电子工程师要求的基本知识 （六） 电阻器通常用色环标记颜色标准方法是用棕色、红色、橙色、黄色、 绿色、蓝色、紫色、灰色、白色和黑色代表 1234567890 十个阿拉伯 数字，而金和银代表放大倍数为 0.1、0.01 或误差为 5%、10%对于具 有颜色样本和套件中各种颜色环电阻器的真实物体，普通四通道颜色环应该读取三个有效数字，一个或两 个数字代表有效数字，第三个数字代表放大倍数例如 :黄紫红黄金， 三位数的有效数字是 472，这意味着 47乘以 102（

10、或加上两个零 ）等于 4700，或 4.7 千欧姆；另一个例子是棕色、黑色和黑色黄金。三个有 效数字是 100，这意味着 10 乘以 100（或加上 0 个零 ）等于 10，即 10 欧姆。在实验过程中，如果三极管的基极和其他引脚不具备单向导通特性 （或单向导通特性不明显 ），则三极管不好； 此外，即使单向导通正常， 也不能被基极控制或不稳定，这表明三极管不好或性能差。可控硅可以通过向控制极添加适当的触发电流，从关状态变为开状 态。此时，我们取消了控制极的触发电流，但可控硅仍能保持导通状 态。如果流经晶闸管的电流开始减少，晶闸管将不会关闭，直到下一 次触发时，它小于保持导通的能力。电子工程师必

11、备的基本知识 (7)2000 多年前，人们发现了电和磁现象 中国早在战国时期 (公元前 475-211 年)就发明了新浪然而，人类对电 和磁的真正理解和广泛应用只有 100 多年的历史。在第一波工业革命 的推动下， 许多科学家对电磁现象进行了深入细致的研究， 取得了重 大进展。已经发现带电物体排斥同性， 吸引异性，这与磁性现象相似。1785年，法国物理学家库仑在总结前人对电磁现象理解的基础上， 提出了后世称之为 “库仑定律 ”，将电和磁现象统一起来。 1800 年，意大利物理学家伏特发明了化学电池，并通过人工方法获 得了连续电池，这为后代研究电和磁的关系创造了第一个条件。1822年，英国的法拉

12、第在前人大量工作的基础上提出了电磁感应定律，证明了 “磁”能产生 “电 ”，为发电机和电动机的原理奠定了基础。 在1837年，美国画家莫尔斯在前人的基础上设计了一种更实用的电报， 并用代码来传输信息。 后来，他在华盛顿和巴尔的摩之间建立了世界 上第一条电报线。1876年，美国的贝尔发明了电话，实现了人类最早的模拟通信。英 国的麦克斯韦在总结前人工作的基础上提出了一套完整的 “电磁理 论”，用四个微分方程表示这就是后人所说的麦克斯韦方程麦克斯韦 得出结论，移动的电荷可以产生电磁辐射，形成不可见的电磁波，并 逐渐向外传播。尽管他没有提出 “无线电 ”这个名称，但他的电磁理论 已经告诉人们 “电”可

13、以 “无线 ”传输电子工程师所需的基础知识 （8）电子知识初学者， 请先将 “电”视为“水”，将“电路”视为“水路”；然后 了解几个常见的名词和术语， 并通过与实物的比较了解几个常见的电 子元件及其功能。终于开始做一些实验任何电子产品都是由电子元件组成的。要学习电子技术，首先必须 学习电子元件。电子元件的组合成为一个电子电路，这也是基础知识。有了电子元 件和电路的知识，也可以使用电子工具，所以你应该多做些实战。学电子学最能尽快受益的是安装音频和功率放大器欣赏音乐本身是 一种对美的享受， 但用自己的成就去欣赏音乐则是达到了一个新的境 界。懂电子的朋友学电脑比不懂电子的朋友学电脑容易。 了解电子的

14、 朋友从里到外使用电脑，而不了解电子的朋友从外到内使用电脑。哪些是 “字段”？运动场通常指人们可以进行运动的范围，电场指的 是电产生作用力的范围， 磁场指的是磁产生作用力的范围， 其他类似。导体，一种电流容易通过的物体。绝缘体，相对难以被电穿透的物 体导体和绝缘体之间没有明显的介电极限。 导体和绝缘体是两种电导 率相差很多倍的物体。有许多物体，它们在常见的不同物理条件下 （温度、电场、磁场、光 照、掺杂等 ）表现出不同的导电状态。 ）我们称这种物体为半导体。有 了导体、绝缘体和半导体，可以生产各种电子元件，我们可以轻松检测和使用电能。开关实际上是一个短路装置和一个开路装置。它是一种电阻在零欧姆

15、和无限电阻之间变化的元件。这与自来水开关的作用和原理相同任何时候，只要有电流流过，就一定有封闭的路径这条路径是当前 循环不考虑电源内部，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，它只能通过闭合路径产生电流。 没有导体和其他电子元件连接成一个封闭的路径，就不会产生电流。没有电路就没有电流， 有电流就有电路。 （交流电流不需要物理路径； 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位差，就是水压如果水压之间有水管，水就会流动，水流就会受阻。管道越细，阻力越大，流量越小。水压越高，水流越大。电压是指两个物体之间的电位差，也就是电压。如 果电压之间存在导电路径，电流将在该路径

16、中产生。电阻越大，电流 越小；电压越高，电流越大。水压、水流、水阻力水流方向由高到低 （水泵除外 ）；对应电的隐喻 : 电压、电流、电阻电流方向从正到负 （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 高水位相当于正极，低水位相当于负极。电子工程师要求的基本知识 （九）电阻、电容和二极管等电子元件有两个引脚。在使用这些组件时， 它们的引脚必须按照一定的规则连接。三极管相当于一个电阻可以控制的电阻，所以三极管的集电极和发 射极脚相当于一个电阻，基极起控制作用。所有电子元件都有两种基本的连接方法并联:并联电路两端的电压 相等。串联 :串联电路中的电流相等。并联和串联是最

17、基本的电路连接。不管电路有多复杂，它都可以分 解成基本并联和串联。 所有的电子元件并联和串联在一起形成一个电 流回路。电阻阻值越小，水管数量越多，通道越宽，水流阻力越小。电阻器 的电阻值随着线而增加，这意味着水管变长，通道变长，水流的阻力 变大。当测量电压时，电压表必须并联到待测的两端。电压表的内阻会消耗很小的电 流来偏转指针。一般来说，电压表的大内阻可以忽略不计。测量电流时，电流表必须串联到被测电路上 (电路需要先断开 )，电 流表对电流的阻断作用很小。 一般来说， 电流表的小内阻可以忽略不 计。电子工程师 (X) 电源是一种能够保持两个测试点之间电压的设备。它可以是电源、 电池、线圈、电容

18、器等电池提供的电压极性长期固定，我们称之为直流。常用干电池的额 定电压为每节 1.5V。市电供电为交流电，正极和负极始终交替变化这是因为发电机线圈 相对于磁场反复移动。如果安装了电流换向器，可以产生直流电。交流电没有正负两极，市电中性线和带电线在正负极性、电压等级 等方面性能相同，完全对称。市电电压为 220伏 50赫兹，即有效电压为 220伏，正负两极每秒需 要更换 50次。注意 :将改变多少赫兹建议初学者在电子产品中使用低于 12V 的直流电流，这在成本和电 压上相对较低。 在错误的电子元件的情况下， 烧坏元件的可能性也很 小。电压越低，越安全 （对电子元件的损坏越小 ）电子工程师 （XI

19、） 所需的基本知识在几个大型电子系统中，通常有一根很粗的电线连 接到地面然而，电子技术中常用的接地实际上并不需要电线接地。电子技术中常用的地线或地线与地球无关。电子电路中的地线是指 由直流、交流或各种电信号共享的电流回路的一部分表示一座山的海拔高度是以海平面为公共参考点。要说某一点的电 压有多高， 必须找到一个相当于海平面的参考点， 即电子电路图中的 地线。在大多数情况下， 电源的负极是各种信号电流回路中最常见的部分， 通常电源的负极作为接地线。 此时，如果某个组件的引脚连接到电源 的负极，则该组件的引脚被称为接地。是我们假设的公共电压参考点在更复杂的电路中，通常可能有多组 电源，并且可能同时

20、选择多个参考点，因此可能有多个接地，并且这 些接地可能不连接。电子工程师所需的基本知识 （十二 ）三个词 耦合、旁路和去耦都意味着传输信号和提供信号通道耦合指的是前 级和后级之间的传输， 而旁路和去耦指的是需要在地之间提供信号路 径 （供每级内部使用 ）提供信号路径，即构成电流回路没有电流回路就没有电流，任何电 路分析都是基于电流回路分析。 等效电路图是具有相同效果的电路图。当我们分析电路图时，我们 需要简化原来复杂的电路图，这有助于拓展我们的思维，简化问题。的等效电路图是省略几个在特定条件下不受影响的电子元件。在某 些条件下 :当分析 DC 时，电容被视为开路；分析交流电时，电容被 认为是短

21、路。电感和电容正好相反。电容和电感对不同频率的交流电有不同的阻断作用（直流电取 0Hz交流电 ）。在某些条件下，它们可以被视为电阻，并且可以计算阻抗 值。生活中的反馈指的是收回某事的结果并决定某事。例如，当顾客反 馈说电视机消耗大量电能时， 制造商就会改进它们。 电子技术中的反 馈是在输出端取出信号并将其发送到输入端。正反馈是指如果输出信号变大，输出信号反馈到输入端后会发生变 化；如果输出信号变小，它将被反馈到输入端，使输出端的信号变化 变小。负反馈正好相反。如果输出信号变大，它将被反馈到输入端，输出 信号将变小。如果输出信号变小，它将被反馈到输入端，输出信号将 变大。正反馈通常用于产生振荡信

22、号，负反馈通常用于稳定 DC 工作点在 特殊情况下 （足够的放大系数 ），正反馈不能振荡， 但负反馈可以振荡。正温度系数热敏电阻意味着电阻值随着温度的升高而增大，而负温 度系数意味着电阻值随着温度的升高而减小有点像正反馈， 电阻值是 通过输入温度信号来确定的。电子工程师 （XIII） 要求的基本知识在电子电路中，规定范围内的正负电压可以代表存 在、不存在、开 /关、开关等的相对二进制值。在日常生活中。这些 正负电压是高电平和低电平。 数字电路的输入和输出都是高电平和低 电平。数字电路可以根据几个二进制关系进行逻辑判断， 得到新的二 进制结果。二进制系统使用两个数字 0和 1来表示所有的量。数字

23、电路是专门用于这些数字信号的电路或电路系统学习数字电路 建议首先理解二进制数。二进制数使用 0 和 1 来表示数字电路中的二进制值 （低电平和高电 平）,并使用 0和 1来替换所有信号模拟信号是在正负电压之间变化的信号。应尽可能避免改变正负电 压的最高和最低值。否则，信号可能会被D/A（数字/模拟）和A/D（模拟/数字）转换器失真。电子工程师必须具备基本知识 （14） 高频电路对小电容和电感非常敏感。任何一根或多根导线都可以等 同于电感和电容，即分布电感和分布电容。对于高频工作的电子元件，引脚长度和安装距离对电路性能有很大影响。在几个高频电路 （例如调频无线麦克风、调频收音机 ）上进行实验时，

24、 请记住连接应尽可能短且厚，并且组件应尽可能靠近电路板电子工程师所需的基本知识 （十五 ）用符号代替各种电子元件或电子元件的组合及其连接关系是电路原 理图只要你记住各种电子元件的符号和绘制规则， 你就会看到电路原 理图。具有良好习惯和丰富经验的工程师精心绘制的图纸，通常布局美观合理，标记清晰，易 于阅读。当你看不懂电路图时，不一定是你的错。印刷电路板是从电路原理图到实物的转化，是产品从设计阶段走向 市场推广的必由之路。看印刷电路板图比看示意图更简单。只要你知道导体、绝缘体和常 见的电子元件，你就可以完全根据印刷电路板画出电路原理图。是一件幸运的事情，它有一个电路原理图，可以在有许多元件的情 况

25、下测试和维修印刷电路板。是你积累经验和学习技能的最佳时机，无论你是自己制造小型电子 产品还是帮助他人修理它们。经验是累积的。在非常复杂的电路或非常精密的产品中，经常需要使用双面电路板和 多层电路板多层电路板可以布线在板的中间层，除此之外，电路板的内层和外 层可以分布连接线除了高密度安装元件， 多层板还可以屏蔽和提高性 能。当在电路板上寻找一个小电阻或电容时，不要直接找，先找三极管或 与之相连的集成电路，然后再找，这样比较快。当观察电路板上的元件和铜箔电路之间的连接并观察铜箔电路的方 向时，灯可以放在有铜箔电路的一侧。电子工程师要求的基本知识 （十六 ） 电容器是一个能装电的容器，就像一杯水因此

26、，电容器可以充电和 放电，充电和放电的大小决定了电容器的容量。电容器有多种类型。 最常见的有电解电容器 （大容量，正负电极 ）、陶瓷电容器 （小容量，无 正负电极，温度特性差 ）、聚酯电容器 （聚酯薄膜电容器，容量小，温 度特性好 ）等陶瓷电容器的主要参数是容量和耐压值，特殊用途的高压陶瓷电容 器将标明耐压值。 陶瓷电容器不需要分成正极和负极， 两端可以随意 互换。陶瓷电容器通常工作在高频。感应器是一种电磁转换元件，电可以产生磁力，磁力可以产生电能 感应器中磁场的变化会引起电流的变化。 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试图相互阻碍。电力变压器利用 电磁转换的互感过程来完成转换功能。电感主要用于电路中阻挡交流和直流。抗高频交流电，连接低频交 流电。电感器通常用于变压器、谐振电路等电子工程师所需的基本知识 （十七 ） 的反向电压和正向电流过大可能会对二极管造成永久性损坏。二极 管和其他晶体管的损坏主要是由于过度功耗 （反向高压击穿导致瞬时 功耗大）造成的 PN 结物理损坏我们可以把三极管看作一个电阻值可以被掌握的电阻，电阻值的范 围可以从接近零到无穷大。 因此，三极管可用于设计放