电子电路基础如何入门，为什么大学计算机专业有电子电路基础这门课呢

电子电路基础如何入门？

电子电路基础

arduino的程序世界 2023-06-23 10:55:39

前几天公布的推文，都是建立在读者了解一部分硬件基础和编程基础上。今天给初学者讲解一部分硬件基础

一、有关电的哪些基本概念

１，电流：电子在导体中流动，形成电流。电流的计量单位是 安培(A), 1 A = 1000 mA (毫安)

２，电压：指电路两端的电势差或电位差。这个电位差引发电子的流动，出现电流。电压的计量单位是 伏特 ( V )

３，电功率：电流在单位时间内做的功叫做电功率是用来表示消耗电能的快慢的物理量。电功率的计量单位是 瓦特( W).

功率=电压*电流*时间.

４，直流电：（Direct Current，简称DC）， 正负极性不变、电流方向不变的电流。单片机使用直流电供电。电池提供直流电。

５，交流电：（Alternating Current，简称AC），电流方向、强度随时间作周期性变化的称为交流电。发电机生成交流电。220AC市电是交流电。

６，电路：由金属导线和电气、电子元器件组成的导电回路，称为电路。

７，断路：当电路没有闭合开关，或者导线没有连接好，或用电器烧坏或没安装好（如把电压表串联在电路中）时，即整个电路在某处断开。处在这样的状态的电路叫做断路(又叫开路）。

８，短路：在电路中，电流不流经用电器，直接连接电源正负两极，因为导线的电阻很小，短路时电路上电流会很大。这样大的电流，会导致电源损坏。导线的温度升高，严重时有可能导致火灾。

９，模拟电路（Analog Circuit）：处理模拟信号的电子电路 。模拟电路中的电压和电流在一个范围内连续变化。“模拟”二字主要指电压（或电流）针对真实信号成比例的再现，例如模拟式温度计，可能0度时电压为0V, 10度时电压为10V。

１０，数字电路（Digital Circuit）：处理数字信号的电子电路 。针对工作电压为5V的单片机，数字电路中的电压唯有两个值：0V 和 5V. 0V即低电平，表示数字0；　5V即高电平，表示数字1. 信号量以脉冲数字方法表示。例如数字式温度计，可能以哪些脉冲电压( 5V-0V-5V-0V)表示二进制的1010，即数值10。

二、电的测量工具：万用表

万用表是用来测量电流、电压、电阻等的仪表。是电工和无线电制作的必备工具。 分为 数字式和指针式

电阻表面的丝印为1502：

还有一种情况，就是丝印带R的情况，这表示带有小数的电阻，R所在的位置就是小数点的位置。

电阻表面的丝印为R047：

R所在的位置表示小数点的位置，R047就表示0.047欧姆的电阻。

（二）电容

电容（Capacitor）从名字中我们就可以看得出来是‘装电的容器’是一种容纳电荷的器件。广泛应用于电路中的隔直通交，耦合，旁路，滤波，调谐回路， 能量转换，控制等方面。

电容是由两块金属电极当中夹一层绝缘电介质构成。

当在两金属电极间加上电压时，电极上就可以存储电荷，电容充电。

当电压减小时，电极会放出放电荷，电容放电。

针对直流电，电容中间有绝缘物质，故此，电容基本上等同于断路。

针对交流电，电容反复充放电，故此，电容基本上等同于通路。

电容为基本物理量，符号C，单位为F（法拉）。　1法拉(F)= 1000毫法(mF)=1000000微法(μF)

电容在电路板上大多数情况下标识为 C, 在电路图上的表示方法, 请看下方具体内容图：

（三）二极管

二极管（英语：Diode），一种具有两个电极的电子元件，只允许电流由单一方向流过。反向则阻断。它大的特性就是单向导电。

二极管的种类：普通二极管﹑稳压二极管﹑发光二极管﹑光敏二极管等。

二极管在电路板上大多数情况下标识为 D.

二极管有两个脚，一个脚是正极，一个脚是负极。在电路中，电流只可以从二极管的正极流入，负极流出。

二极管的极性区分方式：

１，眼睛识别：在管体上有白圈（黑圈或蓝圈）的一端是负极。针对发光二极管，短脚的一端为负极。

２，电阻测量法：用万用表测量电阻，互换管脚测二次。以阻值较小的一次测量为准，黑表笔所接的一端为正极，红表笔所接的一端则为负极。

注意：假设二极管正负极插反，轻则烧毁元件本身，重则烧毁电路其它元件！

（四）三极管

三极管，一种具有三个电极的电子元件，又称晶体三极管是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用是电子电路的核心元件。

三极管是一种控制电流的半导体器件，其作用是把微弱信号放大成幅度值很大的电信号，也用作无触点开关。因为这个原因，三极管经常会用到于信号放大、开关电路、控制电路等。

三极管是一个半导体部分，由两个PN结组成。

{

P型半导体-本征半导体中掺入微量的三价元素，得到以空穴载流子为主的空穴型半导体，空穴载流子是带正电荷

N型半导体-本征半导体中掺入微量的五价元素，得到以电子载流子为主的电子型半导体，电子载流子是带负电荷

PN结: 通过一定的生产工艺，把P型半导体和N型半导体结合在一起，在它们的交界处形成一个具有特殊性能的薄层

}

三极管有三个脚，分别是：基极（b），集电极（c），发射极（e）.

按照PN结的不一样，大多数情况下分为ＰＮＰ型和ＮＰＮ型两类。

三极管的插件极性区分：在管体上有弧度的一端，对应PCB板丝印弧度垂直插入．

插件注意：假设三极管正负极插反，轻则烧毁元件本身，重则烧毁电路其它元件！

三极管的极性判断，使用万用表的方式请看下方具体内容：

三级管在电路板上大多数情况下用字母Ｑ表示

（五）电感

电感器又称电感线圈或线圈，文字符号：“L”，它是由线圈绕在磁体上构成。电感器是一种贮能元件，利用电磁感应将电能转换成磁能并储存起来，具有阻碍交流电通过的特性，其作用有滤波、作为谐振电路的振荡元件等。概括起来就是：阻交通直，储存磁能。

电感器在电路板上大多数情况下标识为 L， 在电路图上的表示方法, 请看下方具体内容图：

（六）晶振

晶振，用来选择频率和出现频率的元器件。

频率的单位：Hz（赫兹），　1 MHz = 1000 KHz = 1,000,000 Hz

晶振在电路图上的表示方法，请看下方具体内容图：

电感的符号

单片机系统里都拥有晶振. 一个晶振和哪些电容组成振荡电路,出现单片机所需的时候钟频率.

（七）集成电路

集成电路（Integrated Circuit,简称IC）是一种微型电子器件或部件。

采取一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个壳内。

集成电路使这当中全部元件在结构上已组成一个整体，让电路小型化、低功耗、高可靠性，得到很广泛的应用。

集成电路，又称为芯片(Chip)

集成电路有很很各种。使耗费时长，要对每一种芯片详细学习、实验、测试、使用。

在电路设计中，时常就是在选择不一样功能的芯片，进行连接组合。

单片机本身就是一个集成电路。

四、电子设计制作

（一）电路原理图

电子设计，第一要设计电路原理图。用电路元件符号表示电路连接的图，叫电路原理图，简称电路图。比如：

（二）印刷电路板(Printed circuit board, 简称PCB)

使用设计软件，将电路图转化为电路板设计文件。交付制版工厂，批量生产印刷电路板。

（三）焊接元器件

再交付制版工厂，将元器件焊接在印刷电路板上。然后，写入软件数据、整体测试、包装出成品。

焊接工艺有两种： 穿孔焊接、SMT贴片(流行,Surface Mounted Technology，表面贴装技术）)

为适应不一样的焊接工艺，

同一种元器件有两种形式：直脚型和贴片型

同一种集成电路芯片，时常管脚一样，但有两种封装形式：DIP, QFP

DIP封装是Dual Inline-pin Package的缩写，也叫双列直插式封装。适用于穿孔焊接.

QFP封装是(Quad Flat Package)的缩写，叫方型扁平式封装。适用于SMT贴片

（四）实验室的电路板制作

在实验室环境中，时常没办法批量生产印刷电路板，大多数情况下唯有手工焊接。因为这个原因要用实验器材制作电路。

1, 面包板：是一种电路板，上面有不少小插孔，专为电子电路的无焊接实验设计制造的。因为各自不同的电子元器件可按照需随意插入或拔出，免去了焊接，节省了电路的组装时间，而且，元件可以重复使用，故此，很合适电子电路的组装、调试和训练。

面包板的用法，请百度一下就可以

２，杜邦线：用于连接芯片、器件、面包板的导线，按照需随意插入或拔出，不需要焊接，合适于电路实验。

3, 万用板，又称洞洞板：一种实验板，板上有不少洞。可以把元器件插入并焊接，同时焊接连接导线，形成电路板。

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为什么大学计算机专业有电子电路基础这门课程？与计算机编程有哪些联系吗？

你学的肯定是计算机科学这门专业，假设是软件工程应该没这门课。计算机是由电子电路构成的，至少现在是这样，故此，要学这门课。因为这是一个体系，从基本的线性电路，到非线性的半导体，PN结，二极三极管，再到触发器，门电路（与，或，非），再构成加法器、译码器等等，然后就组成运算器，控制器，再上面是处理器微码。

这些都是硬件部分是基础的东西。

再往上才是机器语言，操作系统，汇编语言，C语言，C++，JAVA，跨平台技术，脚本语言这些软件方面的东西。

路还很长啊。不过不理解电路依然不会代表你不可以编程，你完全可以从JAVA启动。只是作为计算机科学这门专业，一定要整个体系都要包含。

电气专业有什么专业课程？

电气自动化技术（专科）主要课程电路原理、计算机绘图技术、电力与拖动、自动控制原理、电力系统原理、电力电子技术、热力设备等。

供用电技术（专科）主要课程英语、高等数学、线性代数、电路原理、电力电子技术、微机原理及应用、电力系统、工业用电设备、电能计量及仪表等。

应用电子技术（专科）主要课程英语、高等数学、大学物理、电路分析基础、微机原理及应用、电机与拖动、计算机控制、CAD电子测量、电视原理及维修等。

机电一体化技术（专科）主要课程机电传动设计、机械设计、工程力学、机械设计基础、机电一体化系统设计、机械制造技术原理、液压传动及控制、可编程控制器等。

发电厂及电力系统（专科）主要课程电路原理、电力电子技术、自动控制、微机原理、电机学、电力系统分析、电力系统继电保护装置、电力系统自动化、发电厂变电站电气部分、高电压技术等。

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