底层电子电路基础知识-上海上继科技有限公司

1.电源

1：电源是一个能够维持两个测试点之间电压的装置，它可以是市电，可以是电池，可以是线圈，可以是电容等。

2.电池

1：电池提供电能的电压极性是长期固定不变的，我们称为直流电。常用的干电池的额定电压每节是1.5V。

3.交流电

1：交流电是没正负极之分的，市电中的零线和火线在正负极性、电压高低等各地方的表现是一样的，是完全对称的。

2：市电供应的电能是交流电，正极和负极在时刻交替的变换着。那是因为发电机线圈是在周而复始的和磁场做相对运动，如果安装电流换向器，就能够发出直流电。

3：市电的电压是220V50Hz，意思是说有效电压为220V，每秒中正负极要变换50次。留意：多少Hz就会变换多少次。

4.电容

1：电容的作用用三个字来说：“充放电。电容能够通过交流电，隔断直流电;通高频交流电，阻碍低频交流电。

2：电容的作用如果用八个字来说那就：“隔直通交，通高阻低。”这八个字是根据“充放电”三个字得出来的，不理解没关系，先死记硬背住。

5.电感

1：电感的作用用四个字来说：“电磁转换。”不要小看这四个字，就因为这四个字，电感能够隔断交流电，通过直流电;通低频交流电，阻碍高频交流电。电感的作用再用八个字来说那就：“隔交通直，通低阻高。”这八个字是根据“电磁转换”三个字得出来的。

2：电感是电容的死对头。另外，电感还有这样一个特点：电流和磁场必需同时存在。电流要消失，磁场会消失;磁场要消失，电流会消失;磁场南北极变化，电流正负极也会变化。

3：大家看得见，电感其实就是一根导线，电感对直流的电阻很小，甚至能够忽略不计。电感对交流电呈现出很大的电阻作用。

4：电感的串联、并联非常复杂，因为电感实际上就是一根导线在按一定的位置路线分布，所以，电感的串联、并联也跟电感的位置相关(主要是磁力场的互相作用相关)，如果不考虑磁场作用及分布电容、导线电阻(Q值)等影响的话就相当于电阻的串联、并联效果。

5：交流电的频率越高，电感的阻碍作用越大。交流电的频率越低，电感的阻碍作用越小。

6：电感和充满电的电容并联在一起时，电容放电会给电感，电感产生磁场，磁场会维持电流，电流又会给电容反向充电，反向充电后又会放电，周而复始……如果没损耗，或能及时的补充这种损耗，就会产生稳定的振荡。

6.二极管

1：二极管的作用和功能用四个字来说：“单向导电。”二极管常用来整流、检波、稳压、钳位、保护电路等。

2：给二极管(硅资料)加上低于0.6V的正向电压，二极管基本上不产生电流(反向就更加不能产生电流啦)，这个电压就叫死区电压、门槛电压、门限电压、导通电压等。

7.三极管

1：三极管的作用和功能因为四个字来完成：“电阻可变。”由于三极管等效成的电阻值能够无限制的变化，所以三极管能够用来设计开关电路、放大电路、震荡电路。

2：三极管的集电极电流等于基极电流乘以放大倍数，当基极电流大到一定水平时，集电极的电流由于各种原因不可能再增大了，这时集电极电压已经等于或接近发射极电压了，相当于电阻值变成0欧姆。

3：确信三极管的放大状态绝招：发射结正偏，集电结反偏。

4：三极管是电流控制型器件，场效应管是电压控制型器件。场效应管性能优量，但在分立元件中，低电源电压适应性比三极管要差。

5：场效应管是电压控制型器件，很容易被静电损坏，所以，场效应管中大多都有保护二极管。

8：耦合

1：耦合是传递信号的意思，光电耦合器自然就是用光来完成传递电信号的元件，通常是指有一个发光部分和接收部分对应并制作在一体的电子元件。通常四个有效引脚(即四个引脚接入电路中起作用)为一组。

2：光电耦合器的优点是能够轻松实现电源隔离，在用市电的开关电源初次级隔离中最为常用。另外，在计算机外设通信中，也有较多的应用，一个元件中能够集成有多组光电耦合器(每组最少四个引脚)。

3：压电陶瓷片能够做性能优良的震动检测器，它是一种电声器件，当加上音频电压后，能够听到声音;当受到振动(产生机械形变)后，能够感应出微弱的电压。

4：焊接时，适当的调整被焊接处、烙铁头、焊锡丝(带助焊剂)，让三点合一，充分接触，当焊接处已经有了适当的焊锡和助焊剂时，就应撤走焊锡丝。焊接进程通常掌握在2-3秒比较合适。

5：助焊剂：松香水常在工厂当做助焊剂用。大家能够业余自制，用工业酒精(医用酒精较贵，没必要)熔解松香即可。留意：一次不要配得太多，浓度能够灵活掌握。

9：电阻

1：电阻通常都采用色环标示法。色标法就是用棕、红、橙、黄、绿、兰、紫、灰、白、黑十种颜色代表1234567890十个阿拉伯数字，金、银两种颜色代表倍率0.1、0.01或误差5%、10%。套件中附有颜色样本的实物和多款色环电阻

2：常见的四道色环要读取三位有效数字，一二位表示有效数，第三位表示倍率。例：黄紫红金，三位有效数为472，表示47乘以102(或加两个0)等于4700，即4.7K欧姆;再如：棕黑黑金，三位有效数为100，表示10乘以100(或加0个0)等于10，即10欧姆。

10.导体、绝缘体、半导体

1：导体，电比较容易通过的物体。绝缘体，电比较难通过的物体。导体和绝缘体并没明显的介限，导体和绝缘体是导电能力相差好些好些倍的两个物体相对而言的。

2：有好些物体，它们在常见的不同的物理情况(温度、电场、磁场、光照、掺杂等)下呈现出不同的导电状态。我们称这类物体为半导体。

3：有了导体、绝缘体和半导体，就能够生产出各种各样的电子元件，我们就能够方便简单的检测和利用电能啦。

11：电阻、电容、二极管，三极管

1：电阻、电容、二极管等电子元件有两个引脚，这些元件在使用过程中，一定要按照某种规律将他们的引脚连接起来。

2：三极管相当于一个阻值能够受控制的电阻器，那就将三极管的集电极和发射极这两个脚等效成一个电阻，基极起控制作用。

3：所有的电子元件有两种基本的连接办法。并联：并联电路两端的电压是相等的。串联：串联电路中的电流是相等的。

4：并联和串联是最基本的电路连接，不论多复杂的电路都能够分解成基本的并联和串联，所有的电子元件也都是因为并联和串联的接法才形成电流回路。

5：电阻的阻值是越并越小，相当于水管变多，通路变宽，水流的阻力变小;电阻的阻值是越串越大，相当于水管变长，通路变长，水流的阻力变大。

12：万用表

万用表又称为复用表、多用表、三用表、繁用表等，是电力电子等部门不可缺少的测量仪表，一般以测量电压、电流和电阻为主要目的。万用表按显示方式分为指针万用表和数字万用表。是一种多功能、多量程的测量仪表，一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流电流、交流电压、电阻和音频电平等，有的还可以测交流电流、电容量、电感量及半导体的一些参数

13: 中断系统

中断系统是一个MCU在应用中的灵魂所在。ADμC7024片上中断控制器控制着24个中断源。这些中断源包括片上ADC中断、UART中断、2个外部中断请求XIRQ0和XIRQ1等，而ARM7TDMI内核仅仅将这些中断源分成两大类来识别，一类是IRQ，另一类是FIQ。所有中断源能够单独地被屏蔽。中断系统的控制和配置管理由9个关于中断方面的寄存器所控制，4个涉及到IRQ的寄存器、4个涉及到FIQ的寄存器，1个用来选择已编程的中断源寄存器SWICFG。虽然作为一个已编程的中断源是不能够被屏蔽掉的，但是它们可以被SWICFG来控制。

14：晶振

1：晶体振荡器是指从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片），石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振[1]；而在封装内部添加IC组成振荡电路的晶体元件称为晶体振荡器。其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。

2：石英晶体振荡器是高精度和高稳定度的振荡器，被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中，以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。

3：石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）的压电效应制成的一种谐振器件，它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等），在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振。其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。

4：晶振在应用具体起到的作用，微控制器的时钟源可以分为两类：基于机械谐振器件的时钟源，如晶振、陶瓷谐振槽路；RC（电阻、电容）振荡器。一种是皮尔斯振荡器配置，适用于晶振和陶瓷谐振槽路。另一种为简单的分立RC振荡器。基于晶振与陶瓷谐振槽路的振荡器通常能提供非常高的初始精度和较低的温度系数。

5：晶振在电气上可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络，电工学上这个网络有两个谐振点，以频率的高低分其中较低的频率为串联谐振，较高的频率为并联谐振。由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近，在这个极窄的频率范围内，晶振等效为一个电感，所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路，由于晶振等效为电感的频率范围很窄，所以即使其他元件的参数变化很大，这个振荡器的频率也不会有很大的变化。

6：当晶体不振动时，可把它看成一个平板电容器称为静电电容C，它的大小与晶片的几何尺寸、电极面积有关，一般约几个PF到几十PF。当晶体振荡时，机械振动的惯性可用电感L来等效。一般L的值为几十mH到几百mH。晶片的弹性可用电容C来等效，C的值很小，一般只有0.0002～0.1pF。

15：IC（集成电路）

1：是使用半导体工艺或薄、厚膜工艺(或者这些工艺的结合)，将电路的有源元件、无源元件及其互连布线一起制作在半导体或绝缘基片上，在结构上形成紧密联系的整体电路。

2：与分立散装电路相比，集成电路大大减小了体积、重量、引出线和焊接点的数目，提高了电路性能和可靠性，同时降低了成本，便于批量生产。从分立元件到集成电路，是半导体电子技术发展的一个飞跃。IC的分类 :

3：IC按功能可分为：数字IC、模拟IC、微波IC及其他IC，其中，数字IC是近年来应用最广、发展最快的IC品种。数字IC就是传递、加工、处理数字信号的IC，可分为通用数字IC和专用数字IC。

4：通用IC：是指那些用户多、使用领域广泛、标准型的电路，如存储器（DRAM）、微处理器（MPU）及微控制器（MCU）等，反映了数字IC的现状和水平。

5：专用IC（ASIC）：是指为特定的用户、某种专门或特别的用途而设计的电路。

16：ROM

 ROM（Read Only Memory）是只读内存的简称。保存在ROM中的数据不能删除，也不会因断电而丢失。ROM主要用于保存用户程序和在程序执行中保持不变的常数。

17：RAM

 RAM（Random Access Memory）是可随机读/写内存的简称。可以随时读写数据，但关机后，保存在RAM中的数据也随之消失。主要用于存储程序中的变量。

18：程序计数器

[ ]CPU读取指令时需要知道要执行的指令保存在内存的什么位置，这个位置信息称为地址（相当于家庭住址）。程序计数器（PC）就是存储地址的寄存器。通常，PC是按1递增设计的，也就是说，当CPU执行了0000地址中的指令后，PC会自动加1，变成0001地址。每执行一条指令PC都会自动加1，指向下一条指令的地址。可以说，PC决定了程序执行的顺序。

19：指令解码电路

 指令解码电路是解读从内存中读取的指令的含义。运算电路是根据解码结果操作的。确切地讲，指令解码电路就是我们在“数字电路入门（2）”中学过的解码电路，只不过电路结构稍微复杂些，所以，指令解码电路的工作原理就是从被符号化（被加密）的指令中，还原指令。

20：运算电路

 运算电路也称为ALU（Arithmetic and Logic Unit），是完成运算的电路。能进行加法、乘法等算术运算、也能进行AND、OR 、BIT-SHIFT等逻辑运算。运算是在指令解码电路的控制下进行的。通常运算电路的构成都比较复杂。

21：CPU内部寄存器

 CPU内部寄存器是存储临时信息的场所。有存储运算值和运算结果的通用寄存器，也有一些特殊寄存器，比如存储运算标志的标志寄存器等。也就是说，运算电路进行运算时，并不是在内存中直接运算的，而是将内存中的数据复制到通用寄存器，在通用寄存器中进行运算的。

22：欧姆定律

 欧姆定律是表示电路中电流、电压（或电势）和电阻三者关系的基本定律。

 通过导体的电流（I），与导体两端的电压（U）成正比，与导体的电阻（R）成反比。

 部分电路公式：I=U/R，或I=U/R=P/U(I=U：R)

 全电路公式：I=E/（R+r）

 E为电源电动势，单位为伏特（V）；R是负载电阻，r是电源内阻。

 单位均为欧姆符号是Ω，I的单位是安培(A)。

23：数字电路

（用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路,数字信号则是离散的量）

1.电路结构简单，稳定可靠。数字电路只要能区分高电平和低电平即可，对元件的精度要求不高，因此有利于实现数字电路集成化。

2.　数字信号在传递时采用高，低电平两个值，因此数字电路抗干扰能力强，不易受外界干扰。数字电路信号有损失,需高频采样.

3.数字电路不仅能完成数值运算，还可以进行逻辑运算和判断,数字电路中元件处于开关状态，功耗较少

4.数字电路就是开关电路；器件工作状态：不是导通就是截止，一般信号电平只管高、低。高为“1”，低电平为“0”；工作状态是脉冲电量。

24：模拟电路

（模拟信号是关于时间的函数，放大电路，丝毫变化都要计较、考虑；是一个连续变化的量）

模拟电路是指用来对模拟信号进行传输、变换、处理、放大、测量和显示等工作的电路。模拟信号是指连续变化的电信号。模拟电路是电子电路的基础，它主要包括放大电路、信号运算和处理电路、振荡电路、调制和解调电路及电源等。

1.模拟电路可以在大电流高电压下工作，而数字电路只是在小电压，小电流底功耗下工作

2.当图像信息和声音信息改变时，信号的波形也改变

3.模拟信号由于它的多变性极容易受到干扰，其中包括来自信道的和电子器件的干扰，模拟器件难以保证高的精度

25.数字电路和模电路的区别

仅从电路图不好说，要根据电路和元器件参数计算，才能知道它的工作状态是饱和导通还是截止？当然对于专业人员来说，这都不是难事。

从器件型号、电路结构、端子名称、电源电压三方面判断，一般情况下：

1、模拟电路的放大器图形是三角形，正、负双电源供电，电源电压大于5V，输入、输出之间有反馈电阻连接。

2、数字电路是单电源供电，电源电压多数是5V 或3.3V，逻辑图型是长方形，不同的逻辑门有标准的图标，很容易识别。

3.分立元件的电路识别可以看偏置电路，数字电路没有偏置电路。

4.在同一原理图中，既然有模拟电路又有数字电路，那么，就有接口电路，如比较器、模数转换器、数模转换器，接口电路就是模拟与数字的分界线。

公司介绍：上海上继科技有限公司是一家专业从事电力系统继电保护及智能电网电力自动化产品的研发、设计、生产、销售和服务为一体的高科技公司。拥有资深继电保护专家团队和国内**的检测仪器及校验设备。同时还引用国内外先进技术，来进行技术创新。本公司的产品广泛用于电力、工矿、铁路、建筑等国家重大工程输配变电系统上，产品远销东南亚及中东地区。产品通过国家继电保护及自动化设备质量监督检验中心检测，获得ISO9001国际质量体系认证。“科技创新，诚信务实”是公司的经营理念，本公司以高超的技术支持和对用户高度负责的售后服务赢得了输配电成套企业的信赖，且树立了良好的信誉。

公司主营：继电器（时间继电器，电压继电器，电流继电器，中间继电器，信号继电器，闪光继电器，冲击继电器，同步检查继电器，接地继电器，差动继电器，重合闸继电器，绝缘监视继电器，双位置继电器，模数化继电器），智能操控装置，微机保护装置，电力仪表

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