(經(jīng)典)電子工程師的設計經(jīng)驗筆記

電子工程師必備基礎知識（一）
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運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用。運算放大器有好些個型號，在詳細的性能參數(shù)上有幾個差別，但原理和應用方法一樣。

運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償引腳。
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光敏電阻的阻值隨著光線強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、照相機快門時間自動調(diào)節(jié)器等。
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干簧管是能夠通過磁場來控制電路通斷的電子元件。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，從而達到接通或斷開的作用。

電子工程師必備基礎知識（二）
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電容的作用用三個字來說：“充放電。”不要小看這三個字，就因為這三個字，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。
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電容的作用如果用八個字來說那就：“隔直通交，通高阻低。”這八個字是根據(jù)“充放電”三個字得出來的，不理解沒關系，先死記硬背住。
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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1000UF-4700UF是比較合適的。
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電子工程師必備基礎知識（三）

電感的作用用四個字來說：“電磁轉換?！辈灰】催@四個字，就因為這四個字，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)“電磁轉換”三個字得出來的。
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電感是電容的死對頭。另外，電感還有這樣一個特點：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，電流正負極也會變化。
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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 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，甚至會損壞電子元件，這就是線圈 的自感現(xiàn)象。
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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相影響，這就是電流的互感現(xiàn) 象。
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大家看得見，電感其實就是一根導線，電感對直流的電阻很小，甚至能夠忽略不計。電感對交流電呈現(xiàn)出很大的電阻作用。
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電感的串聯(lián)、并聯(lián)非常復雜，因為電感實際上就是一根導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（主要是磁力場的互相作用相關），如果不考慮磁場作用及分布電容、導線電阻（Q值）等影響的話就相當于電阻的串聯(lián)、并聯(lián)效果。
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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。
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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，電流又會給電容反向充電，反向充電后又會放電，周而復始……如果沒損耗，或能及時的補充這種損耗，就會產(chǎn)生穩(wěn)定的振蕩。

電子工程師必備基礎知識（四）
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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。?
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光電耦合器的優(yōu)點是能夠輕松實現(xiàn)電源隔離，在用市電的開關電源初次級隔離中最為常用。另外，在計算機外設通信中，也有較多的應用，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）。
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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，當加上音頻電壓后，能夠聽到聲音；當受到振動（產(chǎn)生機械形變）后，能夠感應出微弱的電壓。
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焊接時，適當?shù)恼{(diào)整被焊接處、烙鐵頭、焊錫絲（帶助焊劑），讓三點合一，充分接觸，當焊接處已經(jīng)有了適當?shù)暮稿a和助焊劑時，就應撤走焊錫絲。焊接進程通常掌握在2-3秒比較合適。
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助焊劑：松香水常在工廠當做助焊劑用。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。
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電子工程師必備基礎知識（五）
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二極管的作用和功能用四個字來說：“單向導電。”二極管常用來整流、檢波、穩(wěn)壓、鉗位、保護電路等。
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在隨身聽的供電回路中串上一只整流二極管，當直流電源接反時，不會產(chǎn)生電流，不會損壞隨身聽。
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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、導通電壓等。
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三極管的作用和功能因為四個字來完成：“電阻可變?！庇捎谌龢O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計開關電路、放大電路、震蕩電路。
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三極管的集電極電流等于基極電流乘以放大倍數(shù)，當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，相當于電阻值變成0歐姆。

確信三極管的放大狀態(tài)絕招：發(fā)射結正偏，集電結反偏。

三極管是電流控制型器件，場效應管是電壓控制型器件。場效應管性能優(yōu)量，但在分立元件中，低電源電壓適應性比三極管要差。
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場效應管是電壓控制型器件，很容易被靜電損壞，所以，場效應管中大多都有保護二極管。

可控硅實際上是一個高速的、沒有機械觸點的電子開關，這個開關需要用一個小電流去掌握。這個開關具有自鎖功能，即導通后撤走掌握電流仍能維持導通，而一旦截止后，又能維持截止狀態(tài)。
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電子工程師必備基礎知識（六）
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電阻通常都采用色環(huán)標示法。色標法就是用棕、紅、橙、黃、綠、蘭、紫、灰、白、黑十種顏色代表1234567890十個阿拉伯數(shù)字，金、銀兩種顏色代表倍率0.1、0.01或誤差5%、10%。套件中附有顏色樣本的實物和多款色環(huán)電阻
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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。
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在實驗進程中，如果三極管的基極和其它引腳間不具備有單向導電特性的（或說單向導電特性不明顯），就說明三極管是壞的；另外，即使單向導電特性正常，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狀態(tài)變成為導通狀態(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通狀態(tài)。如果流過可控硅的電流開始變小，當小于維持導通的能力時，可控硅才關斷，直到下次觸發(fā)時才會導通。
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電子工程師必備基礎知識（七）
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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識和廣泛應用、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，許多科學家對電和磁現(xiàn)象進行了深入細致的研究，從而取得了 重大進展。人們發(fā)現(xiàn)帶電的物體同性相斥、異性相吸，與磁學現(xiàn)象有類似之處。
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1785年，法國物理學家?guī)靵鲈诳偨Y前人對電磁現(xiàn)象認識的基礎上，提出了后人所稱的“庫侖定律”，使電學與磁學現(xiàn)象得到了統(tǒng)一。
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1800年，意大利物理學家伏特研制出化學電池，用人工辦法獲得了連續(xù)電池，為后人對電和磁關系的研究創(chuàng)造了首要條件。
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1822年，英國的法拉第在前人所做大量工作的基礎上，提出了電磁感應定律，證明了“磁”能夠產(chǎn)生“電”，這就為發(fā)電機和電動機的原理奠定了基礎
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1837年美國畫家莫爾斯在前人的基礎上設計出比較實用的、用電碼傳送信息的電報機，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。
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1876 年，美國的貝爾發(fā)明了電話，實現(xiàn)了人類最早的模擬通信。英國的麥克斯韋在總結前人工作基礎上，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”。麥克斯韋得出結論：運動著的電荷能產(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。
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