(經(jīng)典)電子工程師的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)筆記

運(yùn)算放大器通過(guò)簡(jiǎn)單的外圍元件，在模擬電路和數(shù)字電路中得到非常廣泛的應(yīng)用。運(yùn)算放大器有好些個(gè)型號(hào)，在詳細(xì)的性能參數(shù)上有幾個(gè)差別，但原理和應(yīng)用方法一樣。

運(yùn)算放大器通常有兩個(gè)輸入端，即正向輸入端和反向輸入端，有且只有一個(gè)輸出端。部分運(yùn)算放大器除了兩個(gè)輸入和一個(gè)輸出外，還有幾個(gè)改善性能的補(bǔ)償引腳。

光敏電阻的阻值隨著光線強(qiáng)弱的變化而明顯的變化。所以，能夠用來(lái)制作智能窗簾、路燈自動(dòng)開(kāi)關(guān)、照相機(jī)快門(mén)時(shí)間自動(dòng)調(diào)節(jié)器等。

干簧管是能夠通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)控制電路通斷的電子元件。干簧管內(nèi)部由軟磁金屬簧片組成，在有磁場(chǎng)的情況，金屬簧片能夠聚集磁力線并使受到力的作用，從而達(dá)到接通或斷開(kāi)的作用。

電子工程師必備基礎(chǔ)知識(shí)（二）

電容的作用用三個(gè)字來(lái)說(shuō)：“充放電?！辈灰】催@三個(gè)字，就因?yàn)檫@三個(gè)字，電容能夠通過(guò)交流電，隔斷直流電；通高頻交流電，阻礙低頻交流電。

電容的作用如果用八個(gè)字來(lái)說(shuō)那就：“隔直通交，通高阻低。”這八個(gè)字是根據(jù)“充放電”三個(gè)字得出來(lái)的，不理解沒(méi)關(guān)系，先死記硬背住。

能夠根據(jù)直流電源輸出電流的大小和后級(jí)（電路或產(chǎn)品）對(duì)電源的要求來(lái)先擇濾波電容，通常情況下，每1安培電流對(duì)應(yīng)1000UF-4700UF是比較合適的。

電子工程師必備基礎(chǔ)知識(shí)（三）

電感的作用用四個(gè)字來(lái)說(shuō)：“電磁轉(zhuǎn)換?！辈灰】催@四個(gè)字，就因?yàn)檫@四個(gè)字，電感能夠隔斷交流電，通過(guò)直流電；通低頻交流電，阻礙高頻交流電。電感的作用再用八個(gè)字來(lái)說(shuō)那就：“隔交通直，通低阻高。”這八個(gè)字是根據(jù)“電磁轉(zhuǎn)換”三個(gè)字得出來(lái)的。

電感是電容的死對(duì)頭。另外，電感還有這樣一個(gè)特點(diǎn)：電流和磁場(chǎng)必需同時(shí)存在。電流要消失，磁場(chǎng)會(huì)消失；磁場(chǎng)要消失，電流會(huì)消失；磁場(chǎng)南北極變化，電流正負(fù)極也會(huì)變化。

電感內(nèi)部的電流和磁場(chǎng)一直在“打內(nèi)戰(zhàn)”，電流想變化，磁場(chǎng)偏不讓變化；磁場(chǎng)想變化，電流偏不讓變化。但，由于外界原因，電流和磁場(chǎng)都可能一定要發(fā)生變化。給 電感線圈加上電壓，電流想從零變大，可是磁場(chǎng)會(huì)反對(duì)，因此電流只好慢慢的變大；給電感去掉電壓，電流想從大變成零，可是磁場(chǎng)又要反對(duì)，可是電流回路都沒(méi) 啦，電流已經(jīng)被強(qiáng)迫為零，磁場(chǎng)就會(huì)發(fā)怒，立即在電感兩端產(chǎn)生很高的電壓，企圖產(chǎn)生電流并維持電流不變。這個(gè)電壓很高很高，甚至?xí)p壞電子元件，這就是線圈 的自感現(xiàn)象。

給一個(gè)電感線圈外加一個(gè)變化磁場(chǎng)，只要線圈有閉合的回路，線圈就會(huì)產(chǎn)生電流。如果沒(méi)回路的話，就會(huì)在線圈兩端產(chǎn)生一個(gè)電壓。產(chǎn)生電壓 的目的就是要企圖產(chǎn)生電流。當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)絲圈共用一個(gè)磁芯（聚集磁力線的作用）或共用一個(gè)磁場(chǎng)時(shí)，線圈之間的電流和磁場(chǎng)就會(huì)互相影響，這就是電流的互感現(xiàn) 象。

大家看得見(jiàn)，電感其實(shí)就是一根導(dǎo)線，電感對(duì)直流的電阻很小，甚至能夠忽略不計(jì)。電感對(duì)交流電呈現(xiàn)出很大的電阻作用。

電感的串聯(lián)、并聯(lián)非常復(fù)雜，因?yàn)殡姼袑?shí)際上就是一根導(dǎo)線在按一定的位置路線分布，所以，電感的串聯(lián)、并聯(lián)也跟電感的位置相關(guān)（主要是磁力場(chǎng)的互相作用相關(guān)），如果不考慮磁場(chǎng)作用及分布電容、導(dǎo)線電阻（Q值）等影響的話就相當(dāng)于電阻的串聯(lián)、并聯(lián)效果。

交流電的頻率越高，電感的阻礙作用越大。交流電的頻率越低，電感的阻礙作用越小。

電感和充滿電的電容并聯(lián)在一起時(shí)，電容放電會(huì)給電感，電感產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)會(huì)維持電流，電流又會(huì)給電容反向充電，反向充電后又會(huì)放電，周而復(fù)始……如果沒(méi)損耗，或能及時(shí)的補(bǔ)充這種損耗，就會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的振蕩。

電子工程師必備基礎(chǔ)知識(shí)（四）

耦合是傳遞信號(hào)的意思，光電耦合器自然就是用光來(lái)完成傳遞電信號(hào)的元件，通常是指有一個(gè)發(fā)光部分和接收部分對(duì)應(yīng)并制作在一體的電子元件。通常四個(gè)有效引腳（即四個(gè)引腳接入電路中起作用）為一組。

光電耦合器的優(yōu)點(diǎn)是能夠輕松實(shí)現(xiàn)電源隔離，在用市電的開(kāi)關(guān)電源初次級(jí)隔離中最為常用。另外，在計(jì)算機(jī)外設(shè)通信中，也有較多的應(yīng)用，一個(gè)元件中能夠集成有多組光電耦合器（每組最少四個(gè)引腳）。

壓電陶瓷片能夠做性能優(yōu)良的震動(dòng)檢測(cè)器，它是一種電聲器件，當(dāng)加上音頻電壓后，能夠聽(tīng)到聲音；當(dāng)受到振動(dòng)（產(chǎn)生機(jī)械形變）后，能夠感應(yīng)出微弱的電壓。

焊接時(shí)，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整被焊接處、烙鐵頭、焊錫絲（帶助焊劑），讓三點(diǎn)合一，充分接觸，當(dāng)焊接處已經(jīng)有了適當(dāng)?shù)暮稿a和助焊劑時(shí)，就應(yīng)撤走焊錫絲。焊接進(jìn)程通常掌握在2-3秒比較合適。

助焊劑：松香水常在工廠當(dāng)做助焊劑用。大家能夠業(yè)余自制，用工業(yè)酒精（醫(yī)用酒精較貴，沒(méi)必要）熔解松香即可。留意：一次不要配得太多，濃度能夠靈活掌握。

電子工程師必備基礎(chǔ)知識(shí)（五）

二極管的作用和功能用四個(gè)字來(lái)說(shuō)：“單向?qū)щ??！倍O管常用來(lái)整流、檢波、穩(wěn)壓、鉗位、保護(hù)電路等。

在隨身聽(tīng)的供電回路中串上一只整流二極管，當(dāng)直流電源接反時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生電流，不會(huì)損壞隨身聽(tīng)。

給二極管（硅資料）加上低于0.6V的正向電壓，二極管基本上不產(chǎn)生電流（反向就更加不能產(chǎn)生電流啦），這個(gè)電壓就叫死區(qū)電壓、門(mén)檻電壓、門(mén)限電壓、導(dǎo)通電壓等。

三極管的作用和功能因?yàn)樗膫€(gè)字來(lái)完成：“電阻可變?！庇捎谌龢O管等效成的電阻值能夠無(wú)限制的變化，所以三極管能夠用來(lái)設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)電路、放大電路、震蕩電路。

三極管的集電極電流等于基極電流乘以放大倍數(shù)，當(dāng)基極電流大到一定水平時(shí)，集電極的電流由于各種原因不可能再增大了，這時(shí)集電極電壓已經(jīng)等于或接近發(fā)射極電壓了，相當(dāng)于電阻值變成0歐姆。

確信三極管的放大狀態(tài)絕招：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。

三極管是電流控制型器件，場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制型器件。場(chǎng)效應(yīng)管性能優(yōu)量，但在分立元件中，低電源電壓適應(yīng)性比三極管要差。

場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制型器件，很容易被靜電損壞，所以，場(chǎng)效應(yīng)管中大多都有保護(hù)二極管。

可控硅實(shí)際上是一個(gè)高速的、沒(méi)有機(jī)械觸點(diǎn)的電子開(kāi)關(guān)，這個(gè)開(kāi)關(guān)需要用一個(gè)小電流去掌握。這個(gè)開(kāi)關(guān)具有自鎖功能，即導(dǎo)通后撤走掌握電流仍能維持導(dǎo)通，而一旦截止后，又能維持截止?fàn)顟B(tài)。

電子工程師必備基礎(chǔ)知識(shí)（六）

電阻通常都采用色環(huán)標(biāo)示法。色標(biāo)法就是用棕、紅、橙、黃、綠、蘭、紫、灰、白、黑十種顏色代表1234567890十個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字，金、銀兩種顏色代表倍率0.1、0.01或誤差5%、10%。套件中附有顏色樣本的實(shí)物和多款色環(huán)電阻

常見(jiàn)的四道色環(huán)要讀取三位有效數(shù)字，一二位表示有效數(shù)，第三位表示倍率。例：黃紫紅金，三位有效數(shù)為472，表示47乘以102（或加兩個(gè)0）等于4700，即4.7K歐姆；再如：棕黑黑金，三位有效數(shù)為100，表示10乘以100（或加0個(gè)0）等于10，即10歐姆。

在實(shí)驗(yàn)進(jìn)程中，如果三極管的基極和其它引腳間不具備有單向?qū)щ娞匦缘模ɑ蛘f(shuō)單向?qū)щ娞匦圆幻黠@），就說(shuō)明三極管是壞的；另外，即使單向?qū)щ娞匦哉?，但不能受基極控制或不穩(wěn)定，也說(shuō)明三極管是壞的，或性能很差。

可控硅在控制極加上合適的觸發(fā)電流，可控硅就能夠從斷開(kāi)狀態(tài)變成為導(dǎo)通狀態(tài)，這時(shí)，我們?nèi)∠刂茦O的觸發(fā)電流，但可控硅仍然能維持導(dǎo)通狀態(tài)。如果流過(guò)可控硅的電流開(kāi)始變小，當(dāng)小于維持導(dǎo)通的能力時(shí)，可控硅才關(guān)斷，直到下次觸發(fā)時(shí)才會(huì)導(dǎo)通。

電子工程師必備基礎(chǔ)知識(shí)（七）

早在兩千多年前，人們就發(fā)現(xiàn)了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象。我國(guó)早在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期(公元前475一211年)就發(fā)明了司南。 而人類對(duì)電和磁的真正認(rèn)識(shí)和廣泛應(yīng)用、迄今還只有一百多年歷史。在第一次產(chǎn)業(yè)革命浪潮的推動(dòng)下，許多科學(xué)家對(duì)電和磁現(xiàn)象進(jìn)行了深入細(xì)致的研究，從而取得了 重大進(jìn)展。人們發(fā)現(xiàn)帶電的物體同性相斥、異性相吸，與磁學(xué)現(xiàn)象有類似之處。

1785年，法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵鲈诳偨Y(jié)前人對(duì)電磁現(xiàn)象認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，提出了后人所稱的“庫(kù)侖定律”，使電學(xué)與磁學(xué)現(xiàn)象得到了統(tǒng)一。

1800年，意大利物理學(xué)家伏特研制出化學(xué)電池，用人工辦法獲得了連續(xù)電池，為后人對(duì)電和磁關(guān)系的研究創(chuàng)造了首要條件。

1822年，英國(guó)的法拉第在前人所做大量工作的基礎(chǔ)上，提出了電磁感應(yīng)定律，證明了“磁”能夠產(chǎn)生“電”，這就為發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的原理奠定了基礎(chǔ)

1837年美國(guó)畫(huà)家莫爾斯在前人的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出比較實(shí)用的、用電碼傳送信息的電報(bào)機(jī)，之后，又在華盛頓與巴爾的摩城之間建立了世界上第一條電報(bào)線路。

1876 年，美國(guó)的貝爾發(fā)明了電話，實(shí)現(xiàn)了人類最早的模擬通信。英國(guó)的麥克斯韋在總結(jié)前人工作基礎(chǔ)上，提出了一套完整的“電磁理論”，表現(xiàn)為四個(gè)微分方程。這那就 后人所稱的“麥克斯韋方程組”。麥克斯韋得出結(jié)論：運(yùn)動(dòng)著的電荷能產(chǎn)生電磁輻射，形成逐漸向外傳播的、看不見(jiàn)的電磁波。他雖然并未提出“無(wú)線電”這個(gè)名 詞，但他的電磁理論卻已經(jīng)告訴人們，“電”是能夠“無(wú)線”傳播的。