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从零开始学电路学习笔记 学习目标: 1) 熟悉电路设计(能看懂 设计 基础电路.) 2) 熟悉PCB设计(能看懂 设计 基础PCB.)
项目目标: 1) 设计有刷电机电路 (用有刷电机制作一个摇控船) 2) 设计无刷电机电路 (包含FOC, 如果时间允许的话, 用无刷电机制作个摇控飞机) 3) 设计微流控电路 (用微流控实现 贪吃蛇 俄罗斯方块 Bad Apple)
2024.12.01 开始学习.希望能坚持下去 :)
一、电阻
电阻
导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻。电阻（Resistance，通常用“R”表示）是一个物理量，在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小。 导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种性质。导体的电阻通常用字母R表示，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号为Ω。
1.1.1 固定电阻固定电阻是利用一些材料对电流有阻碍作用的特性所制成的基本元件，阻值即是电阻对电流阻碍作用的表征：固定电阻是阻值不变或者变化忽略不计的电阻器，是电子制作中使用最多的元件。固定电阻器一经制成，其阻值则固定不变
1). 金属膜电阻金属膜电阻器是膜式电阻器中的一种。它是采用高温真空镀膜技术将镍铬或类似的合金紧密附在瓷棒表面形成皮膜，经过切割调试阻值，以达到最终要求的精密阻值，然后加适当接头切割，并在其表面涂上环氧树脂密封保护而成
金属膜电阻
金属膜电阻是迄今为止应用较为广泛的电阻，其精度高，性能稳定，结构简单轻巧。在电子行业和高精度要求下的军事航天等领域发挥着不可忽视的作用
2). 碳膜电阻碳膜电阻器也是膜式电阻器中的一种。它是采用高温真空镀膜技术将碳紧密附在瓷棒表面形成碳膜，然后加适当接头切割，并在其表面涂上环氧树脂密封保护而成的。其表面常涂以绿色保护漆。碳膜的厚度决定阻值的大小，通常用控制膜的厚度和刻槽来控制电阻器
碳膜电阻
碳膜电阻在电子、电器、资讯产品使用量最大，价格最便宜，品质稳定性信赖度高
3). 线绕电阻线绕电阻是固定电阻的一种。线绕电阻器是用电阻丝绕在绝缘骨架上构成的。电阻丝一般采用具有一定电阻率的镍铬、锰铜等合金制成。绝缘骨架是由陶瓷、塑料、涂覆绝缘层的金属等材料制成管形、扁形等各种形状。电阻丝在骨架上根据需要可以绕制一层，也可绕制多层，或采用无感绕法等
线绕电阻
绕线电阻主要适用于精密仪表、电讯仪器、电子设备等交直流电路中作分压、降 压、分流及负载电阻用
4). 水泥电阻 水泥电阻是将电阻线绕在无碱性耐热瓷件上，外面加上耐热、耐湿及耐腐蚀之材料保护固定并把绕线电阻体放入方形瓷器框内，用特殊不燃性耐热水泥充填密封而成。水泥电阻的外侧主要是陶瓷材质
水泥电阻
水泥电阻器具有外形尺寸较大、耐震、耐湿、耐热及良好散热、低价格等特性，广泛应用于电源适配器、音响设备、音响分频器、仪器、仪表、电视机、汽车等设备中
5). 排阻 即网络电阻器。排阻是将若干个参数完全相同的电阻集中封装在一起，组合制成的。它们的一个引脚都连到一起，作为公共引脚。其余引脚正常引出。所以如果一个排阻是由n个电阻构成的，那么它就有n+1只引脚，一般来说，最左边的那个是公共引脚
排阻
排阻具有装配方便、安装密度高等优点，目前已大量应用在电视机、显示器、电脑主板、小家电中。排阻通常都有一个公共端，在封装表面用一个小白点表示。其颜色通常为黑色或黄色
6). 可调电阻 可调电阻也叫可变电阻，可调电阻是电阻的一类，可调电阻的电阻值的大小可以人为调节，以满足电路的需要
可调电阻
可调电阻按照电阻值的大小、调节的范围、调节形式、制作工艺、制作材料、体积大小等等可分为许多不同的型号和类型，分为：电子元器件可调电阻，瓷盘可调电阻，贴片可调电阻，线绕可调电阻等等
7). 电阻色环 电阻色环读法标注与对照:
电阻色环对照表
1.1.2 特殊电阻
1). 光敏电阻 光敏电阻或光导管，常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速减小的特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降
光敏电阻
光敏电阻属半导体光敏器件，除具灵敏度高，反应速度快，光谱特性及r值一致性好等特点外，在高温，多湿的恶劣环境下，还能保持高度的稳定性和可靠性，可广泛应用于照相机，太阳能庭院灯，草坪灯，验钞机，石英钟，音乐杯，礼品盒，迷你小夜灯，光声控开关，路灯自动开关以及各种光控玩具，光控灯饰，灯具等光自动开关控制领域
2). 热敏电阻 热敏电阻是一种传感器电阻，其电阻值随着温度的变化而改变。按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻。正温度系数热敏电阻器的电阻值随温度的升高而增大，负温度系数热敏电阻器的电阻值随温度的升高而减小，它们同属于半导体器件
热敏电阻
热敏电阻也可作为电子线路元件用于仪表线路温度补偿和温差电偶冷端温度补偿等。流速计、流量计、气体分析仪、热导分析中常利用热敏电阻这一特性，制成专用的检测元件
3). 力敏电阻 力敏电阻是一种阻值随压力变化而变化的电阻，国外称为压电电阻器。所谓压力电阻效应即半导体材料的电阻率随机械应力的变化而变化的效应。可制成各种力矩计，半导体话筒，压力传感器等。主要品种有硅力敏电阻器，硒碲合金力敏电阻器，相对而言，合金电阻器具有更高灵敏度
力敏电阻主要用于各种张力计、转矩计、加速度计、半导体传声器及各种压力传感器中
4). 压敏电阻 压敏电阻是一种具有非线性伏安特性的电阻器件，主要用于在电路承受过压时进行电压钳位，吸收多余的电流以保护敏感器件。压敏电阻器的电阻体材料是半导体，所以它是半导体电阻器的一个品种
压敏电阻
压敏电阻通常应用于电源系统、浪涌抑制器、安防系统、电动机保护、汽车电子系统以及家用电器中
5). 湿敏电阻 湿敏电阻是利用湿敏材料吸收空气中的水分而导致本身电阻值发生变化这一原理而制成的。工业上流行的湿敏电阻主要有氯化锂湿敏电阻，有机高分子膜湿敏电阻
湿敏电阻
湿敏电阻通常应用于对温度的依存性小的电器如空调，加湿器，除湿机中；小型轻量的干燥机中等
6). 气敏电阻 气敏电阻是一种将检测到的气体的成分和浓度转换为电信号的传感器，它是利用某些半导体吸收某种气体后发生氧化还原反应制成的，主要成分是金属氧化物
气敏电阻
气敏电阻传感器是一种将检测到的气体的成分和浓度转换为电信号的传感器，可以应用于化工生产中气体成分的检测与控制；煤矿瓦斯浓度的检测与报警；环境污染情况的监测；煤气泄漏：火灾报警；燃烧情况的检测与控制等等
1.1.4 电阻单位电阻的单位是欧姆，简称欧，用希腊字母“Ω”表示。常用的电阻单位还有千欧姆(KΩ)，兆欧姆(MΩ)，它们的关系是：
1MΩ = 1000KΩ 1KΩ = 1000Ω
在原理图中为了简便，一般将电阻值中的“Ω”省去，凡阻值在千欧以下的电阻，直接用数字表示；阻值在千欧以上的，用“K”表示；兆欧以上的用“M”表示。
1.1.5 功率额定值（Power Rating）
功率额定值(Power Rating)是电阻能够承受的最大功率, 单位为瓦特(W).它表示电阻在指定环境温度下能够长期可靠工作的最大功率. 功率通过以下公式计算: P = V × I = I^2 × R = V^2 / R 其中, P是功率, V是电压, I是电流, R是电阻值. 选择电阻时, 功率额定值必须大于电路中实际消耗的功率, 以确保电阻在工作过程中不会过热或损坏. 常见的功率额定值有1/8W 1/4W 1/2W 1W等. 当功率超过电阻额定值时, 就有可能会点亮人生第一颗电阻 :)
1.1.6 电阻常用功能
1) 限流 当电阻与负载串联能启到限流作用
电阻常用功能限流1
用一个5V的直流电源接一个LED就能直接点亮. 但是这样LED的电流会随着电压的增加会迅速变大. 当LED 的电流超过其最大额定值时,会导致过热,烧毁甚至损坏.
用一个5V的直流电源接一个LED就能直接点亮. 但是这样LED的电流会随着电压的增加会迅速变大. 当LED 的电流超 ...
加上电阻和LED串联,可以限制电流, 保护LED. 电阻可以起到限流作用, 控制通过 LED 的电流在安全范围内,从而保护 LED. 根据欧姆定律, 电阻的作用是限制电路中的电流:
I(电流) = (V(电压) - VLED(LED压降)) / R(串联的电阻阻值) 假设LED压降是 2.13V 工作电流是 20mA 由此公式可得: (5V - 2.13V) / 20mA = 143.5Ω 因此我们选择143.5Ω的电阻是最合适的. 由于常规电阻并没有143.5Ω 这样的阻值, 加上(E-24系列)电阻精度有±5% 的误差. 因此我们选择 130Ω 或者 150Ω 都是可以的.
1) 分流 当两个电阻并联就能启到分流作用. to be updated 2) 分压 当两个电阻串联就能启到分压作用. to be updated 3) 滤波 to be updated 4) 上拉 to be updated 5) 下拉 to be updated 6) 释放能量 to be updated 7) 控制回路阻尼 to be updated
二、电容 二、二极管 三、三极管 四、MOS管 五、运放
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发表于 2024-12-1 19:04:46
