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电子工程师的设计经验笔记3

发布时间: 2012-08-09 10:36:36     来源: EDA中国

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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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