模拟电路电子技术基础知识
模拟电路就是利用信号的大小强弱(某一时刻的模拟信号,即时间和幅度上都连续的信号)表示信息内容的电路,如声音经话筒(学名为送话器)变为电信号,其电 信号的大小就对应于电信号大小强弱(电压的高低值或电流的大小值),用以处理该信号的电路就是模拟电路。模拟信号在传输过程中很容易受到干扰而产生失真(与原来不一样)。与模拟电路对应的就是数字电路。模拟电路是数字电路的基础。 学习模拟电路应掌握以下概念。 1、电源 电源是电路中产生电能的设备。按其性质不同,电源可分为直流电源和交流电源, 可以将化学能和机械能转换成电能。很多直流电源是将化学能转换为电能的,如干电池和铅酸蓄电池;很多交流电源是通过发电机产生电能的。 电源内可以形成一种力,能使电荷移动而做功。这种力做功的能力称为电源电动势,常用符号E表示,其单位为伏特(V),常用单位及换算关系是 2、电路 电路指电流通过的路径。它由电源、导线和控制元器件组成。 3、电流 电流指电荷在导体上的定向移动。在单位时间内通过导体某一截面的电荷量用符号I表示。电流的大小和方向能随时间有规律地变化,叫做交流电流;电流的大小和方向不随时间发生变化,叫做恒定直流电。 电流的单位为安培,用字母A表示,常用单位及换算关系是 4、电压 电压是指电流在导体中流动的电位差。电路中元器件两端的电压用符号U表示。电压的单位也为伏特(V),常用单位有伏(V)、毫伏(mV)、微伏(uV)。 5、电阻 电阻是指导体本身对电流所产生的阻力。电阻用符号R表示。电阻的单位为欧姆(Ω),常用单位及换算关系是 由于电阻的大小与导体的长度成正比,与导体的截面积成反比,且与导体的本身材料质量有关,其计算公式为: 6、电容 电容是指电容器的容量。电容器由两块彼此相互绝缘的导体组成,一块导体带正电荷,另一块导体一定带负电荷。其储存电荷量与加在两导体之间的电压大小成正比。 电容用字母C表示。电容量的基本单位为法拉(F)。常用单位及换算关系是 电容器在电路中的作用如下: 1) 能起到隔直流通交流的作用; 2) 电容器与电感器可以构成具有某种功能的电路; 3) 利用电容器可实现滤波、耦合定时和延时等功能。 使用电容器时应注意:电容器串联使用时,容量小的电容器比容量大的电容器所分配的电压要高,串联使用时要注意每个电容器的电压不要超过其额定电压。电容器并联使用时,等效电容的耐压值等于并联电容器中最低额定工作电压。 电阻器和电容器串并联的等效计算见表: 7、电能 电能指在某一段时间内电流的做功量。常用千瓦小时(kw・h)作为电能的计算单位,即功率为1kW的电源在1h内电流所做的功。 电能用符号W表示,单位为焦耳(J)。电能的计算公式为 8、电功率 电功率是指在一定的单位时间内电流所做的功。电功率用符号P表示,单位为瓦特(W),常用单位千瓦(kW)和毫瓦(mW)等,1W = 1000mW. 电功率是衡量电能转换速度的物理量。其计算如下: 假设在一个电阻值为R的电阻两端加上电压U,而流过R的电流为I,求该电阻上消耗的电功率P,即 9、电感线圈 电感线圈是用绝缘导线绕制在铁心或支架上的线圈。它具有通直流阻交流的作用。可以配合其他电器元器件组成振荡电路、调谐电路、高频和低频滤波电路。 电感是自感和互感的总称,其两种现象表现为,当线圈本身通过的电流发生变化时将引起线圈周围磁场的变化,而磁场的变化又在线圈中产生感应电动势,这种现象称作自感;两只互相靠近的线圈,其中一个线圈中的电流发生变化,而在另一个线圈中产生感应电动势,这种现象称为互感。 10、欧姆定律 在一段只有电阻的电路中,流过电阻R的电流I与加在电阻两端的电压U成正比, 与电阻成反比,称作无源支路的欧姆定律。 欧姆定律的计算公式为 在一段含有电源的电路中,其支路电流的大小和方向与支路电阻、电动势的大小和方向、支路两端的电压有关,称作有源支路欧姆定律。其计算公式为 11、基尔霍夫定律 基尔霍夫第一定律为节点电流定律,几条支路所汇集的点称作节点。对于电路中任意节点,任意瞬间流入该节点的电流之和必须等于流出该节点的电流之和。或者说流入任意节点的电流的和等于0(假定流入的电流为正值,流出的则看做是流入一个负极的电流),即 12、频率 频率指交流电流量每秒钟完成的循环次数,用符号f表示,单位为赫兹(Hz)。我国交流供电的标准频率为50Hz。 13、周期 周期指电流变化一周所需要的时间,用符号T表示,单位为秒(s)。周期与频率是互为倒数的关系,其数学公式为 14、相位和初相位 15、角频率 16、振幅值 17、有效值 有效值指交流电流 i 通过一个电阻时,在一个周期内所产生的热量,如果与一个恒定直流电流 I 通过同一个电阻时所产生的热量相等,该恒定直流电流值的大小称作该交流电流的有效值。电流有效值用字母 I 表示,电压有效值用U表示。 对于正弦交流电,其电流及电压的有效值与振幅值的数量关系为 18、相电压 相电压指在三相对称电路中,每相绕组或每相负载上的电压,即端线与中线之间的电压。 19、相电流 相电流指在三相对称的电路中,流过每相绕组或每相负载上的电流。 20、线电压 线电压是指在三相对称电路中,任意两条线之间的电压。 21、线电流 线电流是指在三相对称电路中,端线中流过的电流。 |