20步全面了解基礎(chǔ)電子電路知識

20任何有興趣學習根本電子學的人都應當能夠閱讀原理圖并使用標準的電子組件構(gòu)建電路。1：電力有兩種類型的電信號，即溝通電〔AC〕和直流電〔DC〕。在溝通電的作用下，電流在整個電路中的流淌方向不斷變化。您甚至可以說這是交替的方向。反轉(zhuǎn)速率以赫茲為單位，即每秒的反轉(zhuǎn)次數(shù)。因此，當他們說美國電源為60Hz時，它們的意思是每秒反轉(zhuǎn)120〔每個周期兩次〕。使用直流電時，電流在電源和地面之間沿一個方向流淌。在這種布置中，總有一個正電壓源和一個接地〔0V〕電壓源。您可以通過用萬用表讀取電池來進展測試。有關(guān)如何執(zhí)行此操作的具體說明，請查Ladyada〔您將特別要測量電壓〕。說到電壓，通常將電定義為具有電壓和額定電流。電壓的單位顯然是伏特，電流的單位是安培。例如，全的9V電池的電壓為9V，500mA〔500〕。電也可以依據(jù)電阻和瓦特來定義。在下一步中，我們將略微爭論阻力，但是我不會深入探討瓦特。當您深入爭論電子產(chǎn)品時，會遇到具有瓦特額定值的組件。切勿超過組件的額定功率，這一點很重要，但是幸運的是，可以通過將電源的電壓和電流相乘輕松地計算出直流電源的功率。假設(shè)您想更好地了解這些不同的度量，它們的含義以及它們之間的關(guān)系，請觀看有關(guān)歐姆定律的視頻。大多數(shù)根本電子電路都使用直流電。因此，全部有關(guān)電的進一步爭論都將圍繞直流電開放。2：電路電路是電流可以流經(jīng)的完整閉合路徑。換句話說，閉合電路將允許電流在電源和地面之間流淌。開路會中斷電源與地面之間的電流。屬于此封閉系統(tǒng)且允許電流在電源與地面之間流淌的任何事物均被視為電路的一局部。3：抵抗要記住的下一個格外重要的考慮因素是必需在電路中使用電。例如，在上面的電路中，電流流經(jīng)的電動機為電流增加了阻力。因此，全部通過電路的電都被投入使用。換句話說，需要在正極和地面之間連接一些東西，以增加電流的阻力并用完它。假設(shè)正電壓直接接地，并且不首先通過會增加電阻的物體〔例如電動機〕，則將導致短路。這意味著正電壓直接接地。同樣，假設(shè)電流通過的一個組件〔或一組組件〕沒有為電路增加足夠的電阻，則同樣會發(fā)生短路〔請參見歐姆定律視頻〕。短路很糟糕，由于它們會導致電池和/或電路過熱，斷裂，著火和/或爆炸。確保確定不要將正電壓直接接地，以防止短路，這一點格外重要。就是說，請始終記住，電始終遵循對地面電阻最小的路徑。這就是說，假設(shè)您給正電壓選擇通過電動機接地，還是沿著一條導線直接接地，那么它將跟隨導線，由于導線的電阻最小。這也意味著通過使用導線繞過電阻源直接接地，會造成短路。平行布線時，請務(wù)必確保絕不要將正電壓意外接地。還要留意，開關(guān)不會給電路增加任何電阻，僅在電源和地之間增加一個開關(guān)就會造成短路。步驟4Vs。平行線您可以通過兩種不同的方式將事物連接在一起，稱為串聯(lián)和并聯(lián)。當事物串聯(lián)連接時，事物又要彼此連接，這樣，電流必需先穿過一件東西，然后再穿過另一件東西，再依次穿過，依此類推。在第一個例如中，電動機，開關(guān)和電池都串聯(lián)連接，由于唯一的電流流淌路徑是一條，另一條和另一條。當事物并行布線時，它們并排布線，以使電流同時從一個公共點流到另一個公共點。在下一個例如中，電動機并聯(lián)連接，由于電流從兩個公共點流過兩個電動機，因此電流從一個公共點流到另一個公共點。在最終一個例如中，電動機并聯(lián)連接，但成對的并聯(lián)電動機，開關(guān)和電池均串聯(lián)連接。因此，電流以并聯(lián)方式在電動機之間安排，但仍必需從電路的一局部到另一局部串聯(lián)通過。假設(shè)這還沒有意義，請不要擔憂。當您開頭構(gòu)建自己的電路時，全部這些都將變得清楚起來。步驟5：根本組件為了構(gòu)建電路，您需要生疏一些根本組件。這些組件看似很簡潔，但卻是大多數(shù)電子工程中的根底。因此，通過學習這幾個根本局部，您將可以走很長一段路。當我具體說明接下來的步驟中的每個步驟時，請急躁等待。6：電阻顧名思義，電阻器會增加電路的電阻并削減電流。在電路圖中，它以鋒利的曲線形式表示，旁邊是一個值。電阻上的不同標記代表不同的電阻值。這些值以歐姆為單位。電阻器還具有不同的功率額定值。對于大多數(shù)低壓直流電路，應使用1/4瓦電阻器。您從左向右〔通常〕的金條讀取值。前兩種顏色代表電阻值，第三種代表乘數(shù)，第四種〔金帶〕代表組件的公差或精度。您可以通過查看電阻顏色值圖表來推斷每種顏色的值。或者...為了使您的生活更輕松，您可以使用圖形電阻計算器簡潔地查找值。無論如何...帶有棕色，黑色，橙色，金色標記的電阻將轉(zhuǎn)換為：1〔棕色〕0〔黑色〕x1,000=10,000，公差為+/-5％任何超過1000歐姆的電阻器通常都使用字母K進展短路。例如，1,000表示1K；而1000表示1K。3,900，將轉(zhuǎn)換為3.9K；470,000470K。超過百萬的歐姆值用字母M表示。在這種狀況下，1,000,000歐1M。7：電容器電容器是存儲電能的組件，然后在消滅電能下降時將其放電到電路中。您可以將其視為儲水罐，該儲水罐在發(fā)生干旱時會釋放水以確保水流穩(wěn)定。電容器的單位為法拉。大多數(shù)電容器中通常會遇到的值以皮法拉〔pF〕，納法拉〔nF〕和微法拉〔uF〕為單位。這些通?？梢曰Q使用，這有助于預備轉(zhuǎn)換表。最常見的電容器類型是看起來像微型M＆M的陶瓷圓盤電容器，其中伸出了兩根電線，而看起來更像是小的圓柱形管的電解電容器，其中有兩條電線從底部〔或有時在兩端〕伸出。陶瓷盤式電容器是非極化的，這意味著無論將其插入電路中的哪種方式，電流都可以通過它們。它們通常標有需要解碼的數(shù)字代碼。閱讀陶瓷電容器的說明可在此處找到。這種類型的電容器通常在示意圖中表示為兩條平行線。電解電容器通常是極化的。這意味著需要將一個分支連接到電路的接地側(cè)，而另一個分支必需連接到電源。假設(shè)向后連接，它將無法正常工作。電解電容器上寫有值，通常用uF表示。它們還會用減號〔-〕標記連接到地面的腿。該電容器在示意圖中以并排的直線和曲線表示。直線表示連接電源的一端，曲線表示接地。8：二極管二極管是極化的組件。它們僅允許電流沿一個方向通過它們。這很有用，由于可以將其放置在電路中以防止電流以錯誤的方向流淌。要記住的另一件事是，它需要能量穿過二極管，這會導致電壓下降。通常損耗約為0.7V。在以后爭論一種稱為LED的特別形式的二極管時，請記住這一點很重要。二極管一端的環(huán)表示二極管接地的一側(cè)。這是陰極。然后，另一端接上電源。這一側(cè)是陽極。二極管的零件號通常寫在其上，您可以通過查找其數(shù)據(jù)表來找到其各種電性能。它們在示意圖中表示為一條直線，三角形指向該直線。該線是連接到地面的那一側(cè)，三角形的底部連接到電源。9：晶體管甲晶體管需要在一個小的電流在其基部銷并放大它，使得更大的電流可以在其集電極之間并放射針通過。在這兩個引腳之間流過的電流量與施加在根底引腳上的電壓成正比。晶體管有兩種根本類型，即NPN和PNP。這些晶體管在集電極和放射極之間具有相反的極性。有關(guān)晶體管的格外全面的介紹，請查看此頁面。NPN晶體管允許電流從集電極引腳流到放射極引腳。它們在示意圖中用基座的線，連接到基座的對角線和背離基座的對角箭頭表示。PNP晶體管允許電流從放射極引腳流到集電極引腳。它們在示意圖中用基座的線，連接到基座的對角線和指向基座的對角箭頭表示。晶體管上印有其零件號，您可以在線查找其數(shù)據(jù)表以了解其引腳布局和特定特性?？隙ㄒ粢饩w管的電壓和電流額定值。10：集成電路一個集成電路是已經(jīng)與所述芯片連接到電路中的一個點的每個腿小型化并協(xié)作到一個小的芯片的整個專用電路。這些小型化電路通常由諸如晶體管，電阻器和二極管的組件組成。例如，555定時器芯片的內(nèi)部原理圖中包含40多個組件。像晶體管一樣，您可以通過查找數(shù)據(jù)手冊來全面了解集成電路。在數(shù)據(jù)手冊中，您將學習每個引腳的功能。它還應說明芯片本身和每個單獨引腳的電壓和電流額定值。集成電路具有各種不同的外形和尺寸。作為初學者，您將主要使用DIP芯片。這些具有用于通孔安裝的銷。隨著技術(shù)的進步，您可能SMTIC芯片的一個邊緣上的圓形凹口表示芯片的頂部。芯片左上方的引腳被認為是引腳1。從引腳1開頭，您依次從側(cè)面對下讀取直到到達底部〔即引腳1，引腳2，引腳3〕。到達底部時，您移至芯片的另一側(cè)，然后開頭向上讀取數(shù)字，直到再次到達頂部為止。請記住，一些較小的芯片在引腳1旁邊有一個小點，而不是在芯片頂部有一個槽口。沒有將全部IC都集成到電路圖中的標準方法，但是通常將它們表示為帶有數(shù)字的方框〔數(shù)字表示引腳號〕。11：電位器電位器是可變電阻器。用簡潔的英語來說，它們具有某種旋鈕或滑塊，您可以轉(zhuǎn)動或推動這些旋鈕或滑塊來轉(zhuǎn)變電路中的電阻。假設(shè)您曾經(jīng)在立體聲或滑動式調(diào)光器上使用過音量旋鈕，那么您就在使用電位計。電位計像電阻一樣以歐姆為單位進展測量，但是它們沒有色帶，而是直接在其上標明白其額定值〔即“1M”〕。它們還標有“A”或“B”，表示其具有的響應曲線的類型。標有“B”的電位器具有線性響應曲線。這意味著，當您旋轉(zhuǎn)旋鈕時，電阻均勻增加〔10、20、30、40、50等〕。標有“A”的電位器具有對數(shù)響應曲線。這意味著，當您旋轉(zhuǎn)旋鈕時，數(shù)字將對數(shù)增加〔1、10、100、10,000〕電位器具有三個分支，以創(chuàng)立一個分壓器，該分壓器根本上是兩個串聯(lián)的電阻。當兩個電阻器串聯(lián)時，它們之間的點是電壓，該電壓是源值和地之間的某個值。例如，假設(shè)在電源〔5V〕和接地〔0V〕之間串聯(lián)兩個10K電阻，則這兩個電阻相遇的點將是電源〔2.5V〕的一半，由于這兩個電阻的值一樣。假設(shè)該中間點實際上是電位計的中心引腳，那么當您旋轉(zhuǎn)旋鈕時，中間引腳上的電壓實際上將朝著5V增大或朝著0V減小〔取決于您朝哪個方向旋轉(zhuǎn)〕。這對于調(diào)整電路中電信號的強度〔因此將其用作音量旋鈕〕很有用。這在電路中以電阻器表示，箭頭指向其中間。假設(shè)僅將外部引腳和中心引腳之一連接到電路，則僅更改電路內(nèi)的電阻，而不更改中間引腳上的電壓電平。這也是用于電路構(gòu)建的有用工具，由于通常您只想更改特定點的電阻，而不創(chuàng)立可調(diào)的分壓器。此配置通常在電路中表示為電阻器，箭頭從一側(cè)伸出并向內(nèi)循環(huán)指向中間。12：LEDLED代表發(fā)光二極管。它根本上是一種特別類型的二極管，當電流通過時會點亮。像全部二極管一樣，LED是偏振的，并且電流只能沿一個方向通過。通常有兩個指示燈可讓您知道電流將通過哪個方向和LED。第一個指示LED將具有較長的正極引線〔陽極〕和較短的接地引線〔陰極〕。另一個指示器是LED側(cè)面的平坦凹口，用于指示正極〔陽極〕。LED〔或有時是錯誤的〕。LED在電路中產(chǎn)生電壓降，但通常不會增加太多電阻。為了防止電路短路，您需要串聯(lián)一個電阻。要確定您需要多大的電阻才能獲得最正確強度，您可以使用此在線LED計算器來確定單個LED需要多少電阻。通常最好的做法是使用一個電阻值稍大于計算器返回值的電阻。您可能會嘗試串聯(lián)LED，但是請記住，每個連續(xù)的LED都會導致電壓下降，直到最終沒有足夠的功率來保持它們點亮。因此，抱負的是通過并聯(lián)連接多個LED來點亮它們。但是，在執(zhí)行此操作之前，必需確保全部LED具有一樣的額定功率〔不同的顏色通常具有不同的額定值〕。LED會以示意圖形式顯示為二極管符號，并帶有閃電，說明該二極管是發(fā)光二極管。13：開關(guān)甲開關(guān)根本上是創(chuàng)立在電路的斷開的機械裝置。當您激活開關(guān)時，它會翻開或關(guān)閉電路。這取決于它的開關(guān)類型。常開〔NO〕開關(guān)在激活后會閉合電路。常閉〔NC〕開關(guān)在激活后會斷開電路。隨著開關(guān)變得越來越簡單，它們在激活時既可以翻開一個連接又可以關(guān)閉另一個連接。這種類型的開關(guān)是單刀雙擲開關(guān)〔SPDT〕。假設(shè)要將兩個SPDT開關(guān)組合為一個開關(guān)，則將其稱為雙刀雙擲開關(guān)〔DPDT〕。每當開關(guān)被激活時，這將斷開兩個單獨的電路并斷開另外兩個電路。14：電池甲電池是其中將化學能轉(zhuǎn)化為電能的容器。為簡化起見，您可以說它“積蓄力氣”。通過串聯(lián)放置電池，您要增加每個連續(xù)電池的電壓，但電流保持不變。例如，AA電池為1.5V。假設(shè)串聯(lián)3個，則其總和為4.5V。假設(shè)6V。通過并聯(lián)放置電池，電壓保持不變，但可用電流增加了一倍。與串聯(lián)放置電池相比，這樣做的頻率要低得多，通常僅在電路需要的電流大于單個串聯(lián)電池可以供給的電流時才需要這樣做。建議您購置一系列AA電池座。例如，我會得到一個分類，該分類1、2、3、48AA電池在電路中由一系列不同長度的交替線表示。還有用于電源，接地和額定電壓的其他標記。15：面包板面包板是用于電子原型設(shè)計的特別板。它們被孔的網(wǎng)格掩蓋，孔被分成電連續(xù)的行。在中心局部有兩列并排的行。這樣設(shè)計的目的是使您能夠?qū)⒓呻娐凡迦胫行?。插入后，集成電路的每個引腳將具有與其連接的一行電連續(xù)孔。這樣，您可以快速建立電路，而不必進展任何焊接或絞合。只需將連接在一起的零件連接到電氣連續(xù)的行之一即可。在面包板的每個邊緣上，通常有兩條連續(xù)的總線。一個用作電源總線，另一個用作接地總線。通過分別將電源和地線分別插入其中，您可以從面包板上的任何位置輕松訪問它們。16：連線為了使用面包板將事物連接在一起，您需要使用組件或電線。電線很不錯，由于它們使您可以連接東西而幾乎不增加電路電阻。這使您可以敏捷地放置零件，由于以后可以使用電線將它們連接在一起。它還允許您將零件連接到其他多個零件。建議對面包板使用絕緣的22awg〔22號〕實芯線。您以前可以在Radioshack上找到它，但可以使用上面鏈接的連接線。紅線通常表示電源連接，黑線表示接地。要在電路中使用導線，只需將導線切成肯定尺寸，從導線的兩端剝?nèi)?/417：您的第一個賽道3零件清單：1K-1/45mmLEDSPST撥動開關(guān)9V假設(shè)查看原理圖，您會覺察1K電阻器，LED和開關(guān)都與9V電池串聯(lián)連接。構(gòu)建電路時，您將能夠通過開關(guān)翻開和關(guān)閉LED。您可以使用圖形電阻計算器查找1K電阻的顏色代碼。另外，請記住，LED〔提示-長腳伸到電路的正極〕。我需要將實心線焊接到開關(guān)的每個分支上。有關(guān)如何執(zhí)行此操作的說明，請查看“如何焊接”指導。假設(shè)您不情愿這樣做，只需將開關(guān)置于電路之外即可。假設(shè)打算使用該開關(guān)，請翻開并關(guān)閉它，以查看在接通和斷開電路時會發(fā)生什么。18：您的其次條路9零件清單：2N3904PNP2N3906NPN47歐姆-1/4瓦電阻1K歐姆-1/4瓦電阻470K-1/410uF0.01uF5mmLED3VAA可選：10K-1/41M下一個原理圖可能看起來令人生畏，但實際上相當簡潔。它使用LED任何通用的NPN或PNP晶體管都可用于電路，但假設(shè)您想在家中使用，我正在使用293904〔NPN〕和2N3906〔PNP〕晶體管。我通過查找數(shù)據(jù)表了解了它們的引腳布局。Octopart是快速查找數(shù)據(jù)表的一個很好的來源。只需搜尋零件編號，您便會找到零件圖片并鏈接至數(shù)據(jù)表。例如，從2N3904晶體管的數(shù)據(jù)表中，我很快就能看出引腳1是23除晶體管外，全部電阻，電容器和LED都應直接連接。但是，原理圖中有一點麻煩的地方。留意晶體管四周的半拱形。此拱形表示電PNP同樣，在構(gòu)建電路時，請不要遺忘電解電容器和LED是極化的，并且只能在一個方向上工作。完成電路構(gòu)建并插入電源后，它應閃耀。假設(shè)它沒有閃耀，請認真檢查全部連接以及全部零件的方向。快速調(diào)試電路的一個技巧是計算原理圖中的組件與面包板上的組件的數(shù)量。假設(shè)它們不匹配，則您遺漏了一些內(nèi)容。您還可以對連接到電路中特定點的事物數(shù)量執(zhí)行一樣的計數(shù)技巧。一旦工作，嘗試更改470K電阻器的值。請留意，通過增加該電