電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的13個(gè)常用計(jì)算公式

1.歐姆定律計(jì)算

計(jì)算電阻電路中電流、電壓、電阻和功率之間的關(guān)系。

歐姆定律解釋了電壓、電流和電阻之間的關(guān)系，即通過(guò)導(dǎo)體兩點(diǎn)間的電流與這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差成正比。說(shuō)明兩點(diǎn)間的電壓差、流經(jīng)該兩點(diǎn)的電流和該電流路徑電阻之間關(guān)系的定律。該定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為V= IR，其中V是電壓差，I是以安培為單位的電流，R是以歐姆為單位的電阻。若電壓已知，則電阻越大，電流越小。

2.計(jì)算多個(gè)串聯(lián)或并聯(lián)連接的電阻的總阻值

3.計(jì)算多個(gè)串聯(lián)或并聯(lián)連接的電容器的總?cè)葜?/p>

4.電阻分壓計(jì)算

計(jì)算電阻分壓器電路的輸出電壓，以實(shí)現(xiàn)既定的阻值和電源電壓組合。

什么是分壓器？

分壓器是一個(gè)無(wú)源線性電路，能產(chǎn)生一個(gè)是其輸入電壓（V1）一部分的輸出電壓（Vout）。分壓器用于調(diào)整信號(hào)電平，實(shí)現(xiàn)有源器件和放大器偏置，以及用于測(cè)量電壓。歐姆定律解釋了電壓、電流和電阻之間的關(guān)系，即通過(guò)兩點(diǎn)間導(dǎo)體的電流與這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差成正比。

這是一個(gè)說(shuō)明兩點(diǎn)間的電壓差、流經(jīng)該兩點(diǎn)的電流和該電流路徑電阻之間關(guān)系的定律。該定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為V= IR，其中V是電壓差，I是以安培為單位的電流，R是以歐姆為單位的電阻。若電壓已知，則電阻越大，電流越小。

5.電流分流器，電阻計(jì)算

計(jì)算連接到電流源的多至10個(gè)并聯(lián)電阻上流過(guò)的電流：

6.電抗計(jì)算

計(jì)算指定頻率下電感器或電容器的電抗或?qū)Ъ{大小。

感抗/導(dǎo)納：

容抗/導(dǎo)納：

7.RC 時(shí)間常數(shù)計(jì)算器

計(jì)算電阻與電容的積，亦稱RC時(shí)間常數(shù)。該數(shù)值在描述電容通過(guò)電阻器進(jìn)行充電或放電的方程式中出現(xiàn)，表示在改變施加到電路的電壓后，電容器兩端的電壓達(dá)到其最終值約63%所需的時(shí)間。同時(shí)該計(jì)算器也會(huì)計(jì)算電容器充電到指定電壓所存儲(chǔ)的總能量。

如何計(jì)算時(shí)間常數(shù)：時(shí)間常數(shù)（T）可由電容（C）和負(fù)載電阻（R）的值確定。電容器（E）中存儲(chǔ)的能量（E）由兩個(gè)輸入確定，即由電壓（V）和電容決定。

8.LED串聯(lián)電阻器計(jì)算器

計(jì)算在指定電流水平下通過(guò)電壓源驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)LED所需的電阻。注意：當(dāng)為此目的選擇電阻器時(shí)，為避免電阻器溫度過(guò)高，請(qǐng)選擇額定功率是下方計(jì)算出的功率值的2至10倍之間的電阻器。

9.dBm轉(zhuǎn)W換算

10.電感換算

11.電容器換算表

換算包括pF、nF、μF、F在內(nèi)的不同量級(jí)電容單位之間的電容測(cè)量值。

12.電池續(xù)航時(shí)間

電池續(xù)航時(shí)間計(jì)算公式：電池續(xù)航時(shí)間=電池容量（mAh）/ 負(fù)載電流（mA）

根據(jù)電池的標(biāo)稱容量和負(fù)載所消耗的平均電流來(lái)估算電池續(xù)航時(shí)間。電池容量通常以安培小時(shí)（Ah）或毫安小時(shí)（mAh）為計(jì)量單位，盡管偶爾會(huì)使用瓦特小時(shí)（Wh）。

將瓦特小時(shí)除以電池的標(biāo)稱電壓（V），就可以轉(zhuǎn)換為安培小時(shí)，公式如下：Ah= Wh /V安培小時(shí)（亦稱安時(shí)），是一種電荷度量單位，等于一段時(shí)間內(nèi)的電流。一安時(shí)等于一個(gè)小時(shí)的一安培連接電流。毫安小時(shí)或毫安時(shí)是一千分之一安培小時(shí)，因此1000mAh 電池等于1Ah電池。上述結(jié)果只是估算值，實(shí)際結(jié)果會(huì)受電池狀態(tài)、使用年限、溫度、放電速度和其它因素的影響而發(fā)生變化。如果所用電池是全新的高質(zhì)量電池，在室溫下工作且工作時(shí)間在1小時(shí)到1年之間，則這種預(yù)估結(jié)果最貼近實(shí)際結(jié)果。

13.PCB 印制線寬度計(jì)算

使用IPC-2221標(biāo)準(zhǔn)提供的公式計(jì)算銅印刷電路板導(dǎo)體或承載給定電流所需“印制線”的寬度，同時(shí)保持印制線的溫升低于規(guī)定的極限值。此外，如果印制線長(zhǎng)度已知，還會(huì)計(jì)算總電阻、電壓降和印制線電阻引起的功率損耗。由此求得的結(jié)果是估算值，實(shí)際結(jié)果會(huì)隨應(yīng)用條件而發(fā)生變化。我們還應(yīng)注意，與電路板外表面上的印制線相比，電路板內(nèi)層上的印制線所需的寬度要大得多，請(qǐng)使用適合您情況的結(jié)果。

如何計(jì)算印制線寬度：首先，計(jì)算面積：面積［mils^2］= （電流［Amps］/（k*（溫升［℃］）^b））^（1/c）

然后，計(jì)算寬度：寬度［mils］= 面積［mils^2］/（厚度［oz］*1.378［mils/oz］）用于IPC-2221內(nèi)層時(shí)：k= 0.024、b= 0.44、c= 0.725用于IPC-2221外層時(shí)：k= 0.048、b= 0.44、c= 0.725其中k、b和c是由對(duì)IPC-2221曲線進(jìn)行曲線擬合得出的常數(shù)。

公值：厚度：1oz 環(huán)境溫度：25C 溫升：10C

審核編輯 ：李倩