20步全面了解基础电子电路知识

20任何有兴趣学习根本电子学的人都应当能够阅读原理图并使用标准的电子组件构建电路。1：电力有两种类型的电信号，即沟通电〔AC〕和直流电〔DC〕。在沟通电的作用下，电流在整个电路中的流淌方向不断变化。您甚至可以说这是交替的方向。反转速率以赫兹为单位，即每秒的反转次数。因此，当他们说美国电源为60Hz时，它们的意思是每秒反转120〔每个周期两次〕。使用直流电时，电流在电源和地面之间沿一个方向流淌。在这种布置中，总有一个正电压源和一个接地〔0V〕电压源。您可以通过用万用表读取电池来进展测试。有关如何执行此操作的具体说明，请查Ladyada〔您将特别要测量电压〕。说到电压，通常将电定义为具有电压和额定电流。电压的单位显然是伏特，电流的单位是安培。例如，全的9V电池的电压为9V，500mA〔500〕。电也可以依据电阻和瓦特来定义。在下一步中，我们将略微争论阻力，但是我不会深入探讨瓦特。当您深入争论电子产品时，会遇到具有瓦特额定值的组件。切勿超过组件的额定功率，这一点很重要，但是幸运的是，可以通过将电源的电压和电流相乘轻松地计算出直流电源的功率。假设您想更好地了解这些不同的度量，它们的含义以及它们之间的关系，请观看有关欧姆定律的视频。大多数根本电子电路都使用直流电。因此，全部有关电的进一步争论都将围绕直流电开放。2：电路电路是电流可以流经的完整闭合路径。换句话说，闭合电路将允许电流在电源和地面之间流淌。开路会中断电源与地面之间的电流。属于此封闭系统且允许电流在电源与地面之间流淌的任何事物均被视为电路的一局部。3：抵抗要记住的下一个格外重要的考虑因素是必需在电路中使用电。例如，在上面的电路中，电流流经的电动机为电流增加了阻力。因此，全部通过电路的电都被投入使用。换句话说，需要在正极和地面之间连接一些东西，以增加电流的阻力并用完它。假设正电压直接接地，并且不首先通过会增加电阻的物体〔例如电动机〕，则将导致短路。这意味着正电压直接接地。同样，假设电流通过的一个组件〔或一组组件〕没有为电路增加足够的电阻，则同样会发生短路〔请参见欧姆定律视频〕。短路很糟糕，由于它们会导致电池和/或电路过热，断裂，着火和/或爆炸。确保确定不要将正电压直接接地，以防止短路，这一点格外重要。就是说，请始终记住，电始终遵循对地面电阻最小的路径。这就是说，假设您给正电压选择通过电动机接地，还是沿着一条导线直接接地，那么它将跟随导线，由于导线的电阻最小。这也意味着通过使用导线绕过电阻源直接接地，会造成短路。平行布线时，请务必确保绝不要将正电压意外接地。还要留意，开关不会给电路增加任何电阻，仅在电源和地之间增加一个开关就会造成短路。步骤4Vs。平行线您可以通过两种不同的方式将事物连接在一起，称为串联和并联。当事物串联连接时，事物又要彼此连接，这样，电流必需先穿过一件东西，然后再穿过另一件东西，再依次穿过，依此类推。在第一个例如中，电动机，开关和电池都串联连接，由于唯一的电流流淌路径是一条，另一条和另一条。当事物并行布线时，它们并排布线，以使电流同时从一个公共点流到另一个公共点。在下一个例如中，电动机并联连接，由于电流从两个公共点流过两个电动机，因此电流从一个公共点流到另一个公共点。在最终一个例如中，电动机并联连接，但成对的并联电动机，开关和电池均串联连接。因此，电流以并联方式在电动机之间安排，但仍必需从电路的一局部到另一局部串联通过。假设这还没有意义，请不要担忧。当您开头构建自己的电路时，全部这些都将变得清楚起来。步骤5：根本组件为了构建电路，您需要生疏一些根本组件。这些组件看似很简洁，但却是大多数电子工程中的根底。因此，通过学习这几个根本局部，您将可以走很长一段路。当我具体说明接下来的步骤中的每个步骤时，请急躁等待。6：电阻顾名思义，电阻器会增加电路的电阻并削减电流。在电路图中，它以锋利的曲线形式表示，旁边是一个值。电阻上的不同标记代表不同的电阻值。这些值以欧姆为单位。电阻器还具有不同的功率额定值。对于大多数低压直流电路，应使用1/4瓦电阻器。您从左向右〔通常〕的金条读取值。前两种颜色代表电阻值，第三种代表乘数，第四种〔金带〕代表组件的公差或精度。您可以通过查看电阻颜色值图表来推断每种颜色的值。或者...为了使您的生活更轻松，您可以使用图形电阻计算器简洁地查找值。无论如何...带有棕色，黑色，橙色，金色标记的电阻将转换为：1〔棕色〕0〔黑色〕x1,000=10,000，公差为+/-5％任何超过1000欧姆的电阻器通常都使用字母K进展短路。例如，1,000表示1K；而1000表示1K。3,900，将转换为3.9K；470,000470K。超过百万的欧姆值用字母M表示。在这种状况下，1,000,000欧1M。7：电容器电容器是存储电能的组件，然后在消灭电能下降时将其放电到电路中。您可以将其视为储水罐，该储水罐在发生干旱时会释放水以确保水流稳定。电容器的单位为法拉。大多数电容器中通常会遇到的值以皮法拉〔pF〕，纳法拉〔nF〕和微法拉〔uF〕为单位。这些通常可以互换使用，这有助于预备转换表。最常见的电容器类型是看起来像微型M＆M的陶瓷圆盘电容器，其中伸出了两根电线，而看起来更像是小的圆柱形管的电解电容器，其中有两条电线从底部〔或有时在两端〕伸出。陶瓷盘式电容器是非极化的，这意味着无论将其插入电路中的哪种方式，电流都可以通过它们。它们通常标有需要解码的数字代码。阅读陶瓷电容器的说明可在此处找到。这种类型的电容器通常在示意图中表示为两条平行线。电解电容器通常是极化的。这意味着需要将一个分支连接到电路的接地侧，而另一个分支必需连接到电源。假设向后连接，它将无法正常工作。电解电容器上写有值，通常用uF表示。它们还会用减号〔-〕标记连接到地面的腿。该电容器在示意图中以并排的直线和曲线表示。直线表示连接电源的一端，曲线表示接地。8：二极管二极管是极化的组件。它们仅允许电流沿一个方向通过它们。这很有用，由于可以将其放置在电路中以防止电流以错误的方向流淌。要记住的另一件事是，它需要能量穿过二极管，这会导致电压下降。通常损耗约为0.7V。在以后争论一种称为LED的特别形式的二极管时，请记住这一点很重要。二极管一端的环表示二极管接地的一侧。这是阴极。然后，另一端接上电源。这一侧是阳极。二极管的零件号通常写在其上，您可以通过查找其数据表来找到其各种电性能。它们在示意图中表示为一条直线，三角形指向该直线。该线是连接到地面的那一侧，三角形的底部连接到电源。9：晶体管甲晶体管需要在一个小的电流在其基部销并放大它，使得更大的电流可以在其集电极之间并放射针通过。在这两个引脚之间流过的电流量与施加在根底引脚上的电压成正比。晶体管有两种根本类型，即NPN和PNP。这些晶体管在集电极和放射极之间具有相反的极性。有关晶体管的格外全面的介绍，请查看此页面。NPN晶体管允许电流从集电极引脚流到放射极引脚。它们在示意图中用基座的线，连接到基座的对角线和背离基座的对角箭头表示。PNP晶体管允许电流从放射极引脚流到集电极引脚。它们在示意图中用基座的线，连接到基座的对角线和指向基座的对角箭头表示。晶体管上印有其零件号，您可以在线查找其数据表以了解其引脚布局和特定特性。肯定要留意晶体管的电压和电流额定值。10：集成电路一个集成电路是已经与所述芯片连接到电路中的一个点的每个腿小型化并协作到一个小的芯片的整个专用电路。这些小型化电路通常由诸如晶体管，电阻器和二极管的组件组成。例如，555定时器芯片的内部原理图中包含40多个组件。像晶体管一样，您可以通过查找数据手册来全面了解集成电路。在数据手册中，您将学习每个引脚的功能。它还应说明芯片本身和每个单独引脚的电压和电流额定值。集成电路具有各种不同的外形和尺寸。作为初学者，您将主要使用DIP芯片。这些具有用于通孔安装的销。随着技术的进步，您可能SMTIC芯片的一个边缘上的圆形凹口表示芯片的顶部。芯片左上方的引脚被认为是引脚1。从引脚1开头，您依次从侧面对下读取直到到达底部〔即引脚1，引脚2，引脚3〕。到达底部时，您移至芯片的另一侧，然后开头向上读取数字，直到再次到达顶部为止。请记住，一些较小的芯片在引脚1旁边有一个小点，而不是在芯片顶部有一个槽口。没有将全部IC都集成到电路图中的标准方法，但是通常将它们表示为带有数字的方框〔数字表示引脚号〕。11：电位器电位器是可变电阻器。用简洁的英语来说，它们具有某种旋钮或滑块，您可以转动或推动这些旋钮或滑块来转变电路中的电阻。假设您曾经在立体声或滑动式调光器上使用过音量旋钮，那么您就在使用电位计。电位计像电阻一样以欧姆为单位进展测量，但是它们没有色带，而是直接在其上标明白其额定值〔即“1M”〕。它们还标有“A”或“B”，表示其具有的响应曲线的类型。标有“B”的电位器具有线性响应曲线。这意味着，当您旋转旋钮时，电阻均匀增加〔10、20、30、40、50等〕。标有“A”的电位器具有对数响应曲线。这意味着，当您旋转旋钮时，数字将对数增加〔1、10、100、10,000〕电位器具有三个分支，以创立一个分压器，该分压器根本上是两个串联的电阻。当两个电阻器串联时，它们之间的点是电压，该电压是源值和地之间的某个值。例如，假设在电源〔5V〕和接地〔0V〕之间串联两个10K电阻，则这两个电阻相遇的点将是电源〔2.5V〕的一半，由于这两个电阻的值一样。假设该中间点实际上是电位计的中心引脚，那么当您旋转旋钮时，中间引脚上的电压实际上将朝着5V增大或朝着0V减小〔取决于您朝哪个方向旋转〕。这对于调整电路中电信号的强度〔因此将其用作音量旋钮〕很有用。这在电路中以电阻器表示，箭头指向其中间。假设仅将外部引脚和中心引脚之一连接到电路，则仅更改电路内的电阻，而不更改中间引脚上的电压电平。这也是用于电路构建的有用工具，由于通常您只想更改特定点的电阻，而不创立可调的分压器。此配置通常在电路中表示为电阻器，箭头从一侧伸出并向内循环指向中间。12：LEDLED代表发光二极管。它根本上是一种特别类型的二极管，当电流通过时会点亮。像全部二极管一样，LED是偏振的，并且电流只能沿一个方向通过。通常有两个指示灯可让您知道电流将通过哪个方向和LED。第一个指示LED将具有较长的正极引线〔阳极〕和较短的接地引线〔阴极〕。另一个指示器是LED侧面的平坦凹口，用于指示正极〔阳极〕。LED〔或有时是错误的〕。LED在电路中产生电压降，但通常不会增加太多电阻。为了防止电路短路，您需要串联一个电阻。要确定您需要多大的电阻才能获得最正确强度，您可以使用此在线LED计算器来确定单个LED需要多少电阻。通常最好的做法是使用一个电阻值稍大于计算器返回值的电阻。您可能会尝试串联LED，但是请记住，每个连续的LED都会导致电压下降，直到最终没有足够的功率来保持它们点亮。因此，抱负的是通过并联连接多个LED来点亮它们。但是，在执行此操作之前，必需确保全部LED具有一样的额定功率〔不同的颜色通常具有不同的额定值〕。LED会以示意图形式显示为二极管符号，并带有闪电，说明该二极管是发光二极管。13：开关甲开关根本上是创立在电路的断开的机械装置。当您激活开关时，它会翻开或关闭电路。这取决于它的开关类型。常开〔NO〕开关在激活后会闭合电路。常闭〔NC〕开关在激活后会断开电路。随着开关变得越来越简单，它们在激活时既可以翻开一个连接又可以关闭另一个连接。这种类型的开关是单刀双掷开关〔SPDT〕。假设要将两个SPDT开关组合为一个开关，则将其称为双刀双掷开关〔DPDT〕。每当开关被激活时，这将断开两个单独的电路并断开另外两个电路。14：电池甲电池是其中将化学能转化为电能的容器。为简化起见，您可以说它“积蓄力气”。通过串联放置电池，您要增加每个连续电池的电压，但电流保持不变。例如，AA电池为1.5V。假设串联3个，则其总和为4.5V。假设6V。通过并联放置电池，电压保持不变，但可用电流增加了一倍。与串联放置电池相比，这样做的频率要低得多，通常仅在电路需要的电流大于单个串联电池可以供给的电流时才需要这样做。建议您购置一系列AA电池座。例如，我会得到一个分类，该分类1、2、3、48AA电池在电路中由一系列不同长度的交替线表示。还有用于电源，接地和额定电压的其他标记。15：面包板面包板是用于电子原型设计的特别板。它们被孔的网格掩盖，孔被分成电连续的行。在中心局部有两列并排的行。这样设计的目的是使您能够将集成电路插入中心。插入后，集成电路的每个引脚将具有与其连接的一行电连续孔。这样，您可以快速建立电路，而不必进展任何焊接或绞合。只需将连接在一起的零件连接到电气连续的行之一即可。在面包板的每个边缘上，通常有两条连续的总线。一个用作电源总线，另一个用作接地总线。通过分别将电源和地线分别插入其中，您可以从面包板上的任何位置轻松访问它们。16：连线为了使用面包板将事物连接在一起，您需要使用组件或电线。电线很不错，由于它们使您可以连接东西而几乎不增加电路电阻。这使您可以敏捷地放置零件，由于以后可以使用电线将它们连接在一起。它还允许您将零件连接到其他多个零件。建议对面包板使用绝缘的22awg〔22号〕实芯线。您以前可以在Radioshack上找到它，但可以使用上面链接的连接线。红线通常表示电源连接，黑线表示接地。要在电路中使用导线，只需将导线切成肯定尺寸，从导线的两端剥去1/417：您的第一个赛道3零件清单：1K-1/45mmLEDSPST拨动开关9V假设查看原理图，您会觉察1K电阻器，LED和开关都与9V电池串联连接。构建电路时，您将能够通过开关翻开和关闭LED。您可以使用图形电阻计算器查找1K电阻的颜色代码。另外，请记住，LED〔提示-长脚伸到电路的正极〕。我需要将实心线焊接到开关的每个分支上。有关如何执行此操作的说明，请查看“如何焊接”指导。假设您不情愿这样做，只需将开关置于电路之外即可。假设打算使用该开关，请翻开并关闭它，以查看在接通和断开电路时会发生什么。18：您的其次条路9零件清单：2N3904PNP2N3906NPN47欧姆-1/4瓦电阻1K欧姆-1/4瓦电阻470K-1/410uF0.01uF5mmLED3VAA可选：10K-1/41M下一个原理图可能看起来令人生畏，但实际上相当简洁。它使用LED任何通用的NPN或PNP晶体管都可用于电路，但假设您想在家中使用，我正在使用293904〔NPN〕和2N3906〔PNP〕晶体管。我通过查找数据表了解了它们的引脚布局。Octopart是快速查找数据表的一个很好的来源。只需搜寻零件编号，您便会找到零件图片并链接至数据表。例如，从2N3904晶体管的数据表中，我很快就能看出引脚1是23除晶体管外，全部电阻，电容器和LED都应直接连接。但是，原理图中有一点麻烦的地方。留意晶体管四周的半拱形。此拱形表示电PNP同样，在构建电路时，请不要遗忘电解电容器和LED是极化的，并且只能在一个方向上工作。完成电路构建并插入电源后，它应闪耀。假设它没有闪耀，请认真检查全部连接以及全部零件的方向。快速调试电路的一个技巧是计算原理图中的组件与面包板上的组件的数量。假设它们不匹配，则您遗漏了一些内容。您还可以对连接到电路中特定点的事物数量执行一样的计数技巧。一旦工作，尝试更改470K电阻器的值。请留意，通过增加该电