電子工程師必備基礎(chǔ)知識課件

1、電子工程師必備基礎(chǔ)知識（一） 運(yùn)算放大器通過簡單的外圍元件，在模擬電路和數(shù)字電路中得到非常廣泛的應(yīng)用。運(yùn)算放大器有好些個型號，在詳細(xì)的性能參數(shù)上有幾個差別，但原理和應(yīng)用方法一樣。運(yùn)算放大器通常有兩個輸入端，即正向輸入端和反向輸入端，有且只有一個輸出端。部分運(yùn)算放大器除了兩個輸入和一個輸出外，還有幾個改善性能的補(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，能夠用來制作智能窗簾、路燈自動開關(guān)、照相機(jī)快門時間自動調(diào)節(jié)器等。  干簧管是能夠通過磁場來控制電路通

2、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)到接通或斷開的作用。電子工程師必備基礎(chǔ)知識（二） 電容的作用用三個字來說：“充放電?！辈灰】催@三個字，就因?yàn)檫@三個字，電容能夠通過交流電，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字來說那就：“隔直通交，通高阻低?！边@八個字是根據(jù)“充放電”三個字得出來的，不理解沒關(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（電路或產(chǎn)品）對電源的要求來先擇濾波電容，通常情況下，每1安培電流對應(yīng)1000UF-4700UF是比較合適

3、的。 電子工程師必備基礎(chǔ)知識（三）電感的作用用四個字來說：“電磁轉(zhuǎn)換?！辈灰】催@四個字，就因?yàn)檫@四個字，電感能夠隔斷交流電，通過直流電；通低頻交流電，阻礙高頻交流電。電感的作用再用八個字來說那就：“隔交通直，通低阻高?！边@八個字是根據(jù)“電磁轉(zhuǎn)換”三個字得出來的。 電感是電容的死對頭。另外，電感還有這樣一個特點(diǎn)：電流和磁場必需同時存在。電流要消失，磁場會消失；磁場要消失，電流會消失；磁場南北極變化，電流正負(fù)極也會變化。 電感內(nèi)部的電流和磁場一直在“打內(nèi)戰(zhàn)”，電流想變化，磁場偏不讓變化；磁場想變化，電流偏不讓變化。但，由于外界原因，電流和磁場都可能一定要發(fā)生變化。給

4、 電感線圈加上電壓，電流想從零變大，可是磁場會反對，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，可是磁場又要反對，可是電流回路都沒 啦，電流已經(jīng)被強(qiáng)迫為零，磁場就會發(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。 給一個電感線圈外加一個變化磁場，只要線圈有閉合的回路，線圈就會產(chǎn)生電流。如果沒回路的話，就會在線圈兩端產(chǎn)生一個電壓。產(chǎn)生電壓 的目的就是要企圖產(chǎn)生電流。當(dāng)兩個或多個絲圈共用一個磁芯（聚集磁力線的作用）或共用一個磁場時，線圈之間的電流和磁場就會互

5、相影響，這就是電流的互感現(xiàn) 象。 大家看得見，電感其實(shí)就是一根導(dǎo)線，電感對直流的電阻很小，甚至能夠忽略不計(jì)。電感對交流電呈現(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)（主要是磁力場的互相作用相關(guān)），如果不考慮磁場作用及分布電容、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，電容放電會給電感，電感產(chǎn)生磁場，磁場會維持電流，電流又會給電

6、容反向充電，反向充電后又會放電，周而復(fù)始如果沒損耗，或能及時的補(bǔ)充這種損耗，就會產(chǎn)生穩(wěn)定的振蕩。電子工程師必備基礎(chǔ)知識（四） 耦合是傳遞信號的意思，光電耦合器自然就是用光來完成傳遞電信號的元件，通常是指有一個發(fā)光部分和接收部分對應(yīng)并制作在一體的電子元件。通常四個有效引腳（即四個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，在用市電的開關(guān)電源初次級隔離中最為常用。另外，在計(jì)算機(jī)外設(shè)通信中，也有較多的應(yīng)用，一個元件中能夠集成有多組光電耦合器（每組最少四個引腳）。 壓電陶瓷片能夠做性能優(yōu)良的震動檢測器，它是一種電聲器件，

7、當(dāng)加上音頻電壓后，能夠聽到聲音；當(dāng)受到振動（產(chǎn)生機(jī)械形變）后，能夠感應(yīng)出微弱的電壓。 焊接時，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，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（五） 二極管的作用和功能用四個字來說：“單向?qū)щ??！倍O管常用來整流、檢波、穩(wěn)壓、鉗位、保護(hù)電路等。 在隨身聽的供電回路中串

8、上一只整流二極管，當(dāng)直流電源接反時，不會產(chǎn)生電流，不會損壞隨身聽。 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），這個電壓就叫死區(qū)電壓、門檻電壓、門限電壓、導(dǎo)通電壓等。 三極管的作用和功能因?yàn)樗膫€字來完成：“電阻可變。”由于三極管等效成的電阻值能夠無限制的變化，所以三極管能夠用來設(shè)計(jì)開關(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，集電極的電流由于各種原因不可能再增大了，這時集電極電壓已經(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：

9、發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。三極管是電流控制型器件，場效應(yīng)管是電壓控制型器件。場效應(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。 場效應(yīng)管是電壓控制型器件，很容易被靜電損壞，所以，場效應(yīng)管中大多都有保護(hù)二極管?？煽毓鑼?shí)際上是一個高速的、沒有機(jī)械觸點(diǎn)的電子開關(guān)，這個開關(guān)需要用一個小電流去掌握。這個開關(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（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1234567890十個阿拉伯?dāng)?shù)字，金、銀兩種顏色代表倍率0

10、.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單向?qū)щ娞匦圆幻黠@），就說明三極管是壞的；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

11、狀態(tài)變成為導(dǎo)通狀態(tài)，這時，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)。如果流過可控硅的電流開始變小，當(dāng)小于維持導(dǎo)通的能力時，可控硅才關(guān)斷，直到下次觸發(fā)時才會導(dǎo)通。 電子工程師必備基礎(chǔ)知識（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。我國早在戰(zhàn)國時期(公元前475一211年)就發(fā)明了司南。 而人類對電和磁的真正認(rèn)識和廣泛應(yīng)用、迄今還只有一百多年歷史。在第一次產(chǎn)業(yè)革命浪潮的推動下，許多科學(xué)家對電和磁現(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，法國物理學(xué)家?guī)?/p>

12、侖在總結(jié)前人對電磁現(xiàn)象認(rèn)識的基礎(chǔ)上，提出了后人所稱的“庫侖定律”，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，為后人對電和磁關(guān)系的研究創(chuàng)造了首要條件。  1822年，英國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)和電動機(jī)的原理奠定了基礎(chǔ) 1837年美國畫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線路。 1876 年，美國的貝爾發(fā)明了電話，實(shí)現(xiàn)了人類最

13、早的模擬通信。英國的麥克斯韋在總結(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)動著的電荷能產(chǎn)生電磁輻射，形成逐漸向外傳播的、看不見的電磁波。他雖然并未提出“無線電”這個名 詞，但他的電磁理論卻已經(jīng)告訴人們，“電”是能夠“無線”傳播的。電子工程師必備基礎(chǔ)知識（八） 初學(xué)電子知識，請先把“電”當(dāng)做“水”，“電路”就等于“水路”；接著了解幾個常用名詞術(shù)語，對照實(shí)物認(rèn)識幾種常用的電子元件及其功能；最后動手做幾個實(shí)驗(yàn)。 任何電子產(chǎn)品都是電子元件組成的，學(xué)習(xí)電子技術(shù)就要先學(xué)電子元件。&#

14、160;電子元件的組合就成了電子電路，這也是基礎(chǔ)知識。有了電子元件、電子電路的知識，電子工具也會用啦，你就應(yīng)多動手進(jìn)行產(chǎn)品實(shí)戰(zhàn)啦。 學(xué)電子最能盡快受益的莫過于自裝音響和功放。欣賞音樂本身是一種美的享受，可是能用自己的成果來享受則更是達(dá)到一種新的境界。 懂電子的朋友學(xué)電腦比不懂電子朋友學(xué)電腦要快要容易。懂電子的朋友用電腦是由電腦內(nèi)部學(xué)到外部，不懂電子的朋友則是從電腦外部學(xué)到電腦內(nèi)部。 哪些是“場”？運(yùn)動場常指大家能夠做運(yùn)動的一個范圍，電場是指電產(chǎn)生作用力的一個范圍，磁場是指磁產(chǎn)生作用力的一個范圍，其它類同。 導(dǎo)體，電比較容易通過的物體。絕緣體，電比較難通過

15、的物體。導(dǎo)體和絕緣體并沒明顯的介限，導(dǎo)體和絕緣體是導(dǎo)電能力相差好些好些倍的兩個物體相對而言的。有好些物體，它們在常見的不同的物理情況（溫度、電場、磁場、光照、摻雜等）下呈現(xiàn)出不同的導(dǎo)電狀態(tài)。我們稱這類物體為半導(dǎo)體。 有了導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體，就能夠生產(chǎn)出各種各樣的電子元件，我們就能夠方便簡單的檢測和利用電能啦。 開關(guān)實(shí)際上是一個短路器和開路器，是一個電阻在零歐姆和無窮大兩個阻值上變換的元件，這跟自來水開關(guān)的效果和原理是一樣的。 任何時候，只要有電流流過，就必定有一個閉合的通路。這個通路就是電流回路。不考慮電源內(nèi)部的情況下，電流一定是從正極流向負(fù)極。 電源

16、相當(dāng)于一個特殊的電子元件，有閉合的通路才干產(chǎn)生電流。沒導(dǎo)體及其它電子元件連接成閉合的通路就不會產(chǎn)生電流。 沒回路就一定沒電流，有電流就一定有回路。（交流電流并不需要物理上的通路，真空、空氣也能形成電流回路。）兩 個不同的水位線存在一個水差，就是水壓。水壓之間有一根水管的話，水就會流動，水流動就會受到阻力。水管越細(xì)，阻力越大，水流越小；水壓越高，水流越大。 電壓是指兩個物體之間的電勢差，就是電壓。如果電壓之間有一個導(dǎo)電通路的話，這個通路里面就會產(chǎn)生電流。電阻越大，電流越小；電壓越高，電流越大。 水壓、水流、水阻。水流動的方向是從高處流向低處（不算抽水機(jī)在內(nèi)

17、）；對應(yīng)電的比喻：電壓、電流、電阻。電流動的方向是從正極流向負(fù)極（不算電源在內(nèi)）。 兩個水位之間的水位差等于水壓；兩個電極之間的電勢差等于電壓。高水位相當(dāng)于正電極，低水位相當(dāng)于負(fù)電極。 電子工程師必備基礎(chǔ)知識（九） 電阻、電容、二極管等電子元件有兩個引腳，這些元件在使用過程中，一定要按照某種規(guī)律將他們的引腳連接起來。 三極管相當(dāng)于一個阻值能夠受控制的電阻器，那就將三極管的集電極和發(fā)射極這兩個腳等效成一個電阻，基極起控制作用。 be間為一電阻bc間為斷路，不用畫任何東西ce受控電流源 電流流向?yàn)閏到e所有的電子元件有兩種基本的連接辦法。并聯(lián)：并聯(lián)

18、電路兩端的電壓是相等的。串聯(lián)：串聯(lián)電路中的電流是相等的。 并聯(lián)和串聯(lián)是最基本的電路連接，不論多復(fù)雜的電路都能夠分解成基本的并聯(lián)和串聯(lián)，所有的電子元件也都是因?yàn)椴⒙?lián)和串聯(lián)的接法才形成電流回路。電阻的阻值是越并越小，相當(dāng)于水管變多，通路變寬，水流的阻力變??；電阻的阻值是越串越大，相當(dāng)于水管變長，通路變長，水流的阻力變大。 測量電壓時一定是要把電壓表并聯(lián)在需要測試的兩端上，電壓表存在內(nèi)阻會消耗小小的電流讓指針偏轉(zhuǎn)。通常來說，電壓表內(nèi)阻較大能夠忽略不計(jì)。測量電流時一定是要把電流表串聯(lián)在需要測試的回路（需要先斷開回路）上，電流表會對電流起小小的阻礙作用。通常來說，電流表內(nèi)阻較小能夠忽

19、略不計(jì)。   電子工程師必備基礎(chǔ)知識（十） 電源是一個能夠維持兩個測試點(diǎn)之間電壓的裝置，它可以是市電，可以是電池，可以是線圈，可以是電容等。 電池提供電能的電壓極性是長期固定不變的，我們稱為直流電。常用的干電池的額定電壓每節(jié)是1.5V。 市電供應(yīng)的電能是交流電，正極和負(fù)極在時刻交替的變換著。那是因?yàn)榘l(fā)電機(jī)線圈是在周而復(fù)始的和磁場做相對運(yùn)動，如果安裝電流換向器，就能夠發(fā)出直流電。 交流電是沒正負(fù)極之分的，市電中的零線和火線在正負(fù)極性、電壓高低等各地方的表現(xiàn)是一樣的，是完全對稱的。 市電的電壓是220V50Hz，意思是

20、說有效電壓為220V，每秒中正負(fù)極要變換50次。留意：多少Hz就會變換多少次。 建議初學(xué)者多采用12V以下的直流電進(jìn)行電子制作，這樣成本比較低，電壓比較低，萬一有插接錯電子元件，燒壞元件的可能性也要小。電壓越低越安全（少損壞電子元件）。  電子工程師必備基礎(chǔ)知識（十一） 在幾個大型的電子系統(tǒng)中往往有一根很粗的導(dǎo)線接入大地。但電子技術(shù)中常說的接地并不是真的要求用導(dǎo)線去接到大地。 電子技術(shù)中常說的接地或地線往往和大地一點(diǎn)關(guān)系都沒。電子線路中的地線是指直流電、交流電或各種電信號共用的一部分電流回路。 說某一座山的海拔多少，那就是以海平面為公

21、共參考點(diǎn)。說某一點(diǎn)的電壓有多高，就必需找一個相當(dāng)于海平面的參考點(diǎn)，也就是電子電路圖中的地線。 在大多數(shù)情況下，電源負(fù)極是各種信號共用得最多的一部分電流回路，通常以電源的負(fù)極作為地線。這時，如果某元件的腳接電源負(fù)極，那么就說那只元件腳接地。 地是我們假定的、公用的一個電壓參考點(diǎn)。在比較復(fù)雜的電路中，往往可能會有多組電源，同時也可能會選擇多個參考點(diǎn)，那么就可能會有多個地，這些地也不一定會連通。電子工程師必備基礎(chǔ)知識（十二）耦合、旁路、退耦三個詞都是傳輸信號、給信號提供通路的意思。其中耦合是指前后級之間傳遞，旁路、退耦則是指需要在對地之間提供信號通路（每級內(nèi)部用）。 提

22、供信號通路也就是構(gòu)成電流回路。沒電流回路就不會有電流，任何電路分析都是建立電流回路上分析的。 等效電路圖就是效果一樣的電路圖。我們分析電路圖時，需要把原來復(fù)雜的電路圖簡化，這樣有助于展開思路，把問題簡化。 等效電路圖是省略在某一條件下，幾個沒影響的電子元件。例一定條件下：分析直流時，電容看成開路；分析交流時，電容看成是路。電感和電容剛好相反。 電容和電感對不同頻率的交流電（直流電當(dāng)成0Hz的交流電）有不同的阻礙作用，在一定條件下，能夠當(dāng)成電阻看待，并能夠計(jì)算出阻抗值。 生活中的反饋是指將某件事的結(jié)果取回來，再決定某件事。例，客戶反饋電視機(jī)耗電大，廠家就加

23、以改良。電子技術(shù)中的反饋是將輸出端的信號取出來又送到輸入端。 正反饋是指輸出信號如果變大的話，反饋到輸入端后，讓輸出信號變更大；輸出信號如果變小的話，反饋到輸入端后，讓輸出端信號變更小。 負(fù)反饋則剛好相反，輸出信號如果變大的話，反饋到輸入端后，讓輸出信號變?。惠敵鲂盘柸绻冃〉脑?，反饋到輸入端后，讓輸出端信號變大。 正反饋通常用來產(chǎn)生振蕩信號，負(fù)反饋通常用于穩(wěn)定直流工作點(diǎn)。在特殊情況下（放大倍數(shù)足夠），正反饋能夠不振蕩，負(fù)反饋反而會振蕩。 正溫度系數(shù)熱敏電阻是指阻值隨溫度的升高而增大，負(fù)溫度系數(shù)是指阻值隨溫度的升高而減小。有點(diǎn)象正負(fù)反饋，通過輸入溫度信號

24、來決定電阻值。電子工程師必備基礎(chǔ)知識（十三） 在電子電路中，能夠用指定范圍界限的正負(fù)電壓代表日常生活中的有無、亮滅、開關(guān)等相對的二值，這些正負(fù)電壓就是高電平和低電平。數(shù)字電路的輸入和輸出都是高電平和低電平，數(shù)字電路是能夠根據(jù)幾個二值關(guān)系進(jìn)行邏輯判斷從而得到新的二值結(jié)果；二進(jìn)制是用0和1兩個數(shù)字來表示所有的數(shù)量。 數(shù)字電路就是專門用來處這些數(shù)字信號的電路或電路系統(tǒng)。學(xué)習(xí)數(shù)字電路建議先理解二進(jìn)制數(shù)。 二進(jìn)制數(shù)用0和1代表數(shù)字電路中的二值（低電平和高電平），用0和1代替所有的信號。 模擬信號是一個在正負(fù)電壓之間變化的信號，它應(yīng)盡量的避免變化到正負(fù)電壓這個最高值

25、和最低值，否則，信號就可能會失真D/A（數(shù)/模）、A/D（模/數(shù)）轉(zhuǎn)換器是數(shù)字電路和模擬電路緊密結(jié)合的常見辦法電子工程師必備基礎(chǔ)知識（十四） 高頻電路對很小的電容、電感非常敏感。任何導(dǎo)線、及導(dǎo)線之間都能夠等效成電感和電容，即分布電感和分布電容。 工作在高頻狀態(tài)下的電子元件，引腳長短、安裝距離都對電路性能有非常大的影響。 大家在做幾個高頻電路（例FM無線話筒、FM收音機(jī)）地方的實(shí)驗(yàn)時，記住，連線要盡可能短粗，元件要盡可能的貼近線路板。電子工程師必備基礎(chǔ)知識（十五） 將各個電子元件或電子元件的組合及它們的連接關(guān)系用符號代替就是電路原理圖。大家只要記住各種電子

26、元件的符號和繪圖規(guī)則就會看電路原理圖。 有著良好習(xí)慣和豐富經(jīng)驗(yàn)的工程師精心繪制出的圖紙，通常都布局美觀合理、標(biāo)注清晰明確，讓人很容易讀懂。當(dāng)讀不懂某個電路圖時，不一定就是你的錯。 印刷線路板是電路原理圖向?qū)嵨锏霓D(zhuǎn)變，是產(chǎn)品從設(shè)計(jì)階段走向市場普及的必經(jīng)之路。 看印刷板圖比看原理圖更簡單，只要你認(rèn)識導(dǎo)體、絕緣體和常見的電子元件，你就完全能夠照著印刷板實(shí)物繪制出電路原理圖。 在元件較多的情況下，擁有電路原理圖對印刷電路板進(jìn)行檢測和維修是一件很幸運(yùn)的事情。 自已動手電子小制作也好，幫別人維修也好，這時就是你集累經(jīng)驗(yàn)、學(xué)習(xí)技術(shù)的最好時機(jī)。經(jīng)驗(yàn)是靠積累的。

27、 很復(fù)雜的線路或很精密的產(chǎn)品中，往往需要用雙面線路板、多層線路板。 多層線路板除了線路板的內(nèi)外層能夠分布連接導(dǎo)線以外，在板的中間層也能夠有布線。多層板除了能夠高密度的安裝元件以外，還能夠進(jìn)行屏蔽，增高性能。 在電路板上找某個小電阻或小電容時，不要直接去找它們，請先找到與它們相連的三極管或集成電路，再找到它們，這樣比較快。 觀察線路板上元器件與銅箔線路連接情況、觀察銅箔線路走向時，可以用燈照著看，將燈放置在有銅箔線路的一面。 電子工程師必備基礎(chǔ)知識（十六） 電容是一種可以裝電的容器，就好象裝水的杯子一樣。所以，電容可以進(jìn)行充電和放電作用

28、，充放電作用的大小決定了電容的容量。電容的種類比較多，最常見的有電解電容（容量大，有正負(fù)極）、陶瓷電容（容量小，沒正負(fù)極，溫度特性差）、滌綸電容（聚脂膜電容，容量小、溫度特性好）等。 陶瓷電容的主要參數(shù)是容量和耐壓值，特殊用途的耐高壓的陶瓷電容會標(biāo)出耐壓值。陶瓷電容的使用不需要分正負(fù)極，兩端能夠任意調(diào)換使用。瓷片電容通常工作在高頻。電感是一個電磁轉(zhuǎn)換元件，電能夠產(chǎn)生磁，磁能夠產(chǎn)生電。電感中磁場的變化會產(chǎn)生電流的變化；電流的變化也會產(chǎn)生磁場的變化 電感中電流和磁場的相互作用總是企圖互相阻礙。電源變壓器就是利用電磁轉(zhuǎn)換的互感進(jìn)程完成變壓作用的。 電感在電路中的主要作用

29、有阻交流電，通直流電；阻高頻交流電，通低頻交流電。電感常用于變壓器、諧振回路等用途。  電子工程師必備基礎(chǔ)知識（十七） 反向電壓過高和正向電流過大都可能使二極管永久性損壞，二極管及其它晶體管的損壞主要是因?yàn)楣倪^大（反向高壓擊穿瞬時功耗很大）導(dǎo)致PN結(jié)物理損壞。 我們可以把三極管看成是電阻值能夠掌握的電阻，阻值范圍能夠在接近零到無窮大之間變化。所以，三極管能夠用來設(shè)計(jì)放大電路和開關(guān)電路。 三極管有三個管極，集電極、發(fā)射極和基極。基極用來控制另外兩極對電流的放大作用。分析電流和電壓的變化，就是分析三極管的工作狀態(tài)。 場效應(yīng)管的作用和三極

30、管的作用基本上完全一樣。場效應(yīng)管通常也是三個引腳，名字叫源極、漏極和柵極。柵極是用來控制另外兩極對電流的放大作用的。 三極管是靠基極電流的大小變化來控制另外兩極，場效應(yīng)管是靠柵極電壓的高低變化來控制另外兩極，場效應(yīng)管柵極基本上不需要消耗電流就能夠控制另外兩極。 場效應(yīng)管也分兩種類型，n溝道和p溝道。但場效應(yīng)管是電壓控制型器件，較低的電源電壓很難發(fā)揮它的優(yōu)秀性能 可控硅共有三個引腳，陽極、陰極和控制極（也有稱柵極）?？刂茦O是用來控制另外兩極對電流的通斷作用的。可控硅對電流的控作用只能是接通或斷開兩種狀態(tài)。 可控硅的主要作用是用做開關(guān)，這是一種無機(jī)械觸點(diǎn)、無

31、火花、高速度的電子開關(guān)。一些書上也稱可控硅為晶閘管。 電子工程師必備基礎(chǔ)知識（十八）有一種被稱為膜電路的集成電路（分厚膜集成電路和薄膜集成電路），其集成進(jìn)程是把電阻與連線在一塊絕緣硅表面上制作而成；而三極管、二極管并不是在硅片上直接擴(kuò)散生成的，只是將它們安裝在這個表面上，然后用塑料把整個電路封裝起來。 與門電路相當(dāng)于一個乘法電路。通常有兩個或以上輸入端。基本規(guī)則有四種：1×11，1×00，0×10，0×00。能夠得出1×1×11，1×1×00，1×0×00，0×0&

32、#215;00等。 或門電路相當(dāng)于一個加法電路。通常有兩個或以上輸入端?；疽?guī)則有四種：111，101，011，000。能夠得出1111，1101，1001，0000等。 非門電路相當(dāng)于一個求反電路，有且只有一個輸入端。最多只有兩種情況：10，01。 異或門電路的邏輯關(guān)系比較特殊，有且只有兩個輸入端。最多只有四種情況：011，101，000，110。 與非門電路則是將與門的結(jié)果求反，或非門電路則是將或門的結(jié)果求反，異或非門電路則是將異或門的結(jié)果求反?！静┛痛筚悺繂纹瑱C(jī)軟件抗干擾的幾種常見方法  在提高硬件系統(tǒng)抗干擾能力的同時，軟件抗干

33、擾以其設(shè)計(jì)靈活、節(jié)省硬件資源、可靠性好越來越受到重視。下面以MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)為例，對微機(jī)系統(tǒng)軟件抗干擾方法進(jìn)行研究。 1 軟件抗干擾方法的研究 在工程實(shí)踐中，軟件抗干擾研究的內(nèi)容主要是：一、消除模擬輸入信號的噪聲（如數(shù)字濾波技術(shù)）；二、程序運(yùn)行混亂時使程序重入正軌的方法。本文針對后者提出了幾種有效的軟件抗干擾方法。 1.1 指令冗余 CPU取指令過程是先取操作碼，再取操作數(shù)。當(dāng)PC受干擾出現(xiàn)錯誤，程序便脫離正常軌道“亂飛”，當(dāng)亂飛到某雙字節(jié)指令，若取指令時刻落在操作數(shù)上，誤將操作數(shù)當(dāng)作操作碼，程序?qū)⒊鲥e。若“飛” 到了三字節(jié)指令，出錯機(jī)率更大。&#

34、160;在關(guān)鍵地方人為插入一些單字節(jié)指令，或?qū)⒂行巫止?jié)指令重寫稱為指令冗余。通常是在雙字節(jié)指令和三字節(jié)指令后插入兩個字節(jié)以上的NOP。這樣即使亂飛程序飛到操作數(shù)上，由于空操作指令NOP的存在，避免了后面的指令被當(dāng)作操作數(shù)執(zhí)行，程序自動納入正軌。 此外，對系統(tǒng)流向起重要作用的指令如RET、 RETI、LCALL、LJMP、JC等指令之前插入兩條NOP，也可將亂飛程序納入正軌，確保這些重要指令的執(zhí)行。 1.2 攔截技術(shù) 所謂攔截，是指將亂飛的程序引向指定位置，再進(jìn)行出錯處理。通常用軟件陷阱來攔截亂飛的程序。因此先要合理設(shè)計(jì)陷阱，其次要將陷阱安排在適當(dāng)?shù)奈恢谩?#16

35、0;（1 ）軟件陷阱的設(shè)計(jì) 當(dāng)亂飛程序進(jìn)入非程序區(qū)，冗余指令便無法起作用。通過軟件陷阱，攔截亂飛程序，將其引向指定位置，再進(jìn)行出錯處理。軟件陷阱是指用來將捕獲的亂飛程序引向復(fù)位入口地址0000H的指令。通常在EPROM中非程序區(qū)填入以下指令作為軟件陷阱： NOPNOPLJMP 0000H其機(jī)器碼為0000020000。 （2 ） 陷阱的安排 通常在程序中未使用的EPROM空間填0000020000。最后一條應(yīng)填入020000，當(dāng)亂飛程序落到此區(qū)，即可自動入軌。在用戶程序區(qū)各模塊之間的空余單元也可填入陷阱指令。當(dāng)使用的中斷因干擾而開放時，在對應(yīng)的中斷服務(wù)程

36、序中設(shè)置軟件陷阱，能及時捕獲錯誤的中斷。如某應(yīng)用系統(tǒng)雖未用到外部中斷1，外部中斷1的中斷服務(wù)程序可為如下形式： NOPNOPRETI返回指令可用“RETI”，也可用“LJMP 0000H”。如果故障診斷程序與系統(tǒng)自恢復(fù)程序的設(shè)計(jì)可靠、 完善，用“LJMP 0000H”作返回指令可直接進(jìn)入故障診斷程序，盡早地處理故障并恢復(fù)程序的運(yùn)行。 考慮到程序存貯器的容量，軟件陷阱一般1K空間有2-3個就可以進(jìn)行有效攔截。 1.3軟件“看門狗”技術(shù) 若失控的程序進(jìn)入“死循環(huán)”，通常采用“看門狗”技術(shù)使程序脫離“死循環(huán)”。通過不斷檢測程序循環(huán)運(yùn)行時間，若發(fā)現(xiàn)程序循環(huán)時間超

37、過最大循環(huán)運(yùn)行時間，則認(rèn)為系統(tǒng)陷入“死循環(huán)”，需進(jìn)行出錯處理。 “看門狗”技術(shù)可由硬件實(shí)現(xiàn)，也可由軟件實(shí)現(xiàn)。在工業(yè)應(yīng)用中，嚴(yán)重的干擾有時會破壞中斷方式控制字，關(guān)閉中斷。則系統(tǒng)無法定時“喂狗”，硬件看門狗電路失效。而軟件看門狗可有效地解決這類問題。 筆者在實(shí)際應(yīng)用中，采用環(huán)形中斷監(jiān)視系統(tǒng)。用定時器T0監(jiān)視定時器T1，用定時器T1監(jiān)視主程序，主程序監(jiān)視定時器T0。采用這種環(huán)形結(jié)構(gòu)的軟件“看門狗”具有良好的抗干擾性能，大大提高了系統(tǒng)可靠性。對于需經(jīng)常使用T1定時器進(jìn)行串口通訊的測控系統(tǒng)，則定時器T1不能進(jìn)行中斷，可改由串口中斷進(jìn)行監(jiān)控（如果用的是MCS-52系列單片機(jī)，也可用T2

38、代替T1進(jìn)行監(jiān)視）。這種軟件“看門狗”監(jiān)視原理是：在主程序、T0中斷服務(wù)程序、T1中斷服務(wù)程序中各設(shè)一運(yùn)行觀測變量，假設(shè)為MWatch、T0Watch 、T1Watch，主程序每循環(huán)一次，MWatch加1，同樣T0、T1中斷服務(wù)程序執(zhí)行一次，T0Watch、 T1Watch加1。在T0中斷服務(wù)程序中通過檢測T1Watch的變化情況判定T1運(yùn)行是否正常，在T1中斷服務(wù)程序中檢測MWatch的變化情況判定主程序是否正常運(yùn)行，在主程序中通過檢測T0Watch的變化情況判別T0是否正常工作。若檢測到某觀測變量變化不正常，比如應(yīng)當(dāng)加1而未加1，則轉(zhuǎn)到出錯處理程序作排除故障處理。當(dāng)然，對主程序最大循環(huán)周期

39、、定時器T0和T1定時周期應(yīng)予以全盤合理考慮。限于篇幅不贅述。 2 、系統(tǒng)故障處理、自恢復(fù)程序的設(shè)計(jì) 單片機(jī)系統(tǒng)因干擾復(fù)位或掉電后復(fù)位均屬非正常復(fù)位，應(yīng)進(jìn)行故障診斷并能自動恢復(fù)非正常復(fù)位前的狀態(tài)。 2.1 非正常復(fù)位的識別 程序的執(zhí)行總是從0000H開始，導(dǎo)致程序從 0000H開始執(zhí)行有四種可能：一、系統(tǒng)開機(jī)上電復(fù)位；二、軟件故障復(fù)位；三、看門狗超時未喂狗硬件復(fù)位； 四、任務(wù)正在執(zhí)行中掉電后來電復(fù)位。四種情況中除第一種情況外均屬非正常復(fù)位，需加以識別。 （1 ）硬件復(fù)位與軟件復(fù)位的識別 此處硬件復(fù)位指開機(jī)復(fù)位與看門狗復(fù)位，硬件復(fù)位對寄存器有影響，如復(fù)位后PC=0000H， SP=07H，PSW=00H等。而軟件復(fù)位則對SP、SPW無影響。故對于微機(jī)測控系統(tǒng)，當(dāng)程序正常運(yùn)行時，將SP設(shè)置地址大于07H，或者將PSW的第5位用戶標(biāo)志位在系統(tǒng)正常運(yùn)行時設(shè)為1。那么系統(tǒng)復(fù)位時只需檢測PSW.5標(biāo)志位或SP值便可判此是否硬件復(fù)位。 由于硬件復(fù)位時片內(nèi)RAM狀態(tài)是隨機(jī)的，而軟件復(fù)位片內(nèi)RAM則可保