原创 (经典)电子工程师的设计经验笔记(3)【转载】

2012-9-20 11:51 542 6 6 分类: 模拟 文集: 经验交流

 

电子工程师必备基础知识(十一)

在几个大型的电子系统中往往有一根很粗的导线接入大地。但电子技术中常说的接地并不是真的要求用导线去接到大地。电子技术中常说的接地或地线往往和大地一点关系都没。电子线路中的地线是指直流电、交流电或各种电信号共用的一部分电流回路。

说某一座山的海拔多少,那就是以海平面为公共参考点。说某一点的电压有多高,就必需找一个相当于海平面的参考点,也就是电子电路图中的地线。在大多数情况下,电源负极是各种信号共用得最多的一部分电流回路,通常以电源的负极作为地线。这时,如果某元件的脚接电源负极,那么就说那只元件脚接地。地是我们假定的、公用的一个电压参考点。在比较复杂的电路中,往往可能会有多组电源,同时也可能会选择多个参考点,那么就可能会有多个地,这些地也不一定会连通。

电子工程师必备基础知识(十二)

耦合、旁路、退耦三个词都是传输信号、给信号提供通路的意思。其中耦合是指前后级之间传递,旁路、退耦则是指需要在对地之间提供信号通路(每级内部用)。提供信号通路也就是构成电流回路。没电流回路就不会有电流,任何电路分析都是建立电流回路上分析的。等效电路图就是效果一样的电路图。我们分析电路图时,需要把原来复杂的电路图简化,这样有助于展开思路,把问题简化。等效电路图是省略在某一条件下,几个没影响的电子元件。例一定条件下:分析直流时,电容看成开路;分析交流时,电容看成是路。电感和电容刚好相反。

电容和电感对不同频率的交流电(直流电当成0Hz的交流电)有不同的阻碍作用,在一定条件下,能够当成电阻看待,并能够计算出阻抗值。

生活中的反馈是指将某件事的结果取回来,再决定某件事。例,客户反馈电视机耗电大,厂家就加以改良。电子技术中的反馈是将输出端的信号取出来又送到输入端。正反馈是指输出信号如果变大的话,反馈到输入端后,让输出信号变更大;输出信号如果变小的话,反馈到输入端后,让输出端信号变更小。负反馈则刚好相反,输出信号如果变大的话,反馈到输入端后,让输出信号变小;输出信号如果变小的话,反馈到输入端后,让输出端信号变大。正反馈通常用来产生振荡信号,负反馈通常用于稳定直流工作点。在特殊情况下(放大倍数足够),正反馈能够不振荡,负反馈反而会振荡。

正温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高而增大,负温度系数是指阻值随温度的升高而减小。有点象正负反馈,通过输入温度信号来决定电阻值。  

电子工程师必备基础知识(十三)

在电子电路中,能够用指定范围界限的正负电压代表日常生活中的有无、亮灭、开关等相对的二值,这些正负电压就是高电平和低电平。数字电路的输入和输出都是高电平和低电平,数字电路是能够根据几个二值关系进行逻辑判断从而得到新的二值结果;二进制是用0和1两个数字来表示所有的数量。

数字电路就是专门用来处这些数字信号的电路或电路系统。学习数字电路建议先理解二进制数。二进制数用0和1代表数字电路中的二值(低电平和高电平),用0和1代替所有的信号。

模拟信号是一个在正负电压之间变化的信号,它应尽量的避免变化到正负电压这个最高值和最低值,否则,信号就可能会失真。D/A(数/模)、A/D(模/数)转换器是数字电路和模拟电路紧密结合的常见办法

电子工程师必备基础知识(十四)

高频电路对很小的电容、电感非常敏感。任何导线、及导线之间都能够等效成电感和电容,即分布电感和分布电容。
    工作在高频状态下的电子元件,引脚长短、安装距离都对电路性能有非常大的影响。

大家在做几个高频电路(例FM无线话筒、FM收音机)地方的实验时,记住,连线要尽可能短粗,元件要尽可能的贴近线路板。

电子工程师必备基础知识(十五)

将各个电子元件或电子元件的组合及它们的连接关系用符号代替就是电路原理图。大家只要记住各种电子元件的符号和绘图规则就会看电路原理图。

有着良好习惯和丰富经验的工程师精心绘制出的图纸,通常都布局美观合理、标注清晰明确,让人很容易读懂。当读不懂某个电路图时,不一定就是你的错。
    印刷线路板是电路原理图向实物的转变,是产品从设计阶段走向市场普及的必经之路。看印刷板图比看原理图更简单,只要你认识导体、绝缘体和常见的电子元件,你就完全能够照着印刷板实物绘制出电路原理图。在元件较多的情况下,拥有电路原理图对印刷电路板进行检测和维修是一件很幸运的事情。

自已动手电子小制作也好,帮别人维修也好,这时就是你集累经验、学习技术的最好时机。经验是靠积累的。

很复杂的线路或很精密的产品中,往往需要用双面线路板、多层线路板。多层线路板除了线路板的内外层能够分布连接导线以外,在板的中间层也能够有布线。多层板除了能够高密度的安装元件以外,还能够进行屏蔽,增高性能。

在电路板上找某个小电阻或小电容时,不要直接去找它们,请先找到与它们相连的三极管或集成电路,再找到它们,这样比较快。

观察线路板上元器件与铜箔线路连接情况、观察铜箔线路走向时,可以用灯照着看,将灯放置在有铜箔线路的一面。

电子工程师必备基础知识(十六)

电容是一种可以装电的容器,就好象装水的杯子一样。所以,电容可以进行充电和放电作用,充放电作用的大小决定了电容的容量。电容的种类比较多,最常见的有电解电容(容量大,有正负极)、陶瓷电容(容量小,没正负极,温度特性差)、涤纶电容(聚脂膜电容,容量小、温度特性好)等。陶瓷电容的主要参数是容量和耐压值,特殊用途的耐高压的陶瓷电容会标出耐压值。陶瓷电容的使用不需要分正负极,两端能够任意调换使用。瓷片电容通常工作在高频。

电感是一个电磁转换元件,电能够产生磁,磁能够产生电。电感中磁场的变化会产生电流的变化;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企图互相阻碍。电源变压器就是利用电磁转换的互感进程完成变压作用的。电感在电路中的主要作用有阻交流电,通直流电;阻高频交流电,通低频交流电。电感常用于变压器、谐振回路等用途。 

电子工程师必备基础知识(十七)

反向电压过高和正向电流过大都可能使二极管永久性损坏,二极管及其它晶体管的损坏主要是因为功耗过大(反向高压击穿瞬时功耗很大)导致PN结物理损坏。

我们可以把三极管看成是电阻值能够掌握的电阻,阻值范围能够在接近零到无穷大之间变化。所以,三极管能够用来设计放大电路和开关电路。

三极管有三个管极,集电极、发射极和基极。基极用来控制另外两极对电流的放大作用。分析电流和电压的变化,就是分析三极管的工作状态。

场效应管的作用和三极管的作用基本上完全一样。场效应管通常也是三个引脚,名字叫源极、漏极和栅极。栅极是用来控制另外两极对电流的放大作用的。

三极管是靠基极电流的大小变化来控制另外两极,场效应管是靠栅极电压的高低变化来控制另外两极,场效应管栅极基本上不需要消耗电流就能够控制另外两极。

场效应管也分两种类型,n沟道和p沟道。但场效应管是电压控制型器件,较低的电源电压很难发挥它的优秀性能

可控硅共有三个引脚,阳极、阴极和控制极(也有称栅极)。控制极是用来控制另外两极对电流的通断作用的。可控硅对电流的控作用只能是接通或断开两种状态。可控硅的主要作用是用做开关,这是一种无机械触点、无火花、高速度的电子开关。一些书上也称可控硅为晶闸管。

电子工程师必备基础知识(十八)

有一种被称为膜电路的集成电路(分厚膜集成电路和薄膜集成电路),其集成进程是把电阻与连线在一块绝缘硅表面上制作而成;而三极管、二极管并不是在硅片上直接扩散生成的,只是将它们安装在这个表面上,然后用塑料把整个电路封装起来。

与门电路相当于一个乘法电路。通常有两个或以上输入端。基本规则有四种:1×1=1,1×0=0,0×1=0,0×0=0。能够得出1×1×1=1,1×1×0=0,1×0×0=0,0×0×0=0等。

或门电路相当于一个加法电路。通常有两个或以上输入端。基本规则有四种:1+1=1,1+0=1,0+1=1,0+0=0。能够得出1+1+1=1,1+1+0=1,1+0+0=1,0+0+0=0等。

非门电路相当于一个求反电路,有且只有一个输入端。最多只有两种情况:1=0,0=1。

异或门电路的逻辑关系比较特殊,有且只有两个输入端。最多只有四种情况:0+1=1,1+0=1,0+0=0,1+1=0。

与非门电路则是将与门的结果求反,或非门电路则是将或门的结果求反,异或非门电路则是将异或门的结果求反。

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