物联网之硬件元器件基础知识介绍、集成电路、电阻器、电容器、电感器、二极管、三极管、晶体管、连接器、传感器、开关、电源

news2024/12/24 8:54:17

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前言

序言
硬件元器件是电子设备和系统的基本构成部分,它们在电子产品的设计、制造和功能实现中起着至关重要的作用。


电阻器(Resistor)
功能:电阻器用于限制电流流过电路的流动,并分配电压。它们通过将电能转换为热能来消耗电能。
单位:欧姆(Ohms,Ω)
种类:固定电阻器、可调电阻器(电位器)、热敏电阻、光敏电阻等。


电容器(Capacitor)
功能:电容器存储和释放电荷,用于滤波、耦合、去耦和能量存储等应用。
单位:法拉(Farads,F)
种类:固态电容、陶瓷电容、铝电解电容、钽电容等。


电感器(Inductor)
功能:电感器存储磁能,通常用于滤波电路、振荡电路和变压器中。
单位:亨利(Henry,H)
种类:固定电感器、可调电感器、空芯电感器、铁芯电感器等。


二极管(Diode)
功能:二极管允许电流在一个方向上流动,同时阻止在相反方向的电流流动。它们用于整流、稳压、信号调制等。
种类:普通二极管、肖特基二极管、齐纳二极管、发光二极管(LED)等。


晶体管(Transistor)
功能:晶体管用于放大或开关电子信号,是现代电子设备的基础元件。
种类:双极型晶体管(BJT)、场效应晶体管(FET)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)等。


集成电路(Integrated Circuit, IC)
功能:集成电路将大量的电子元件(如晶体管、电阻、电容等)集成在一个小型半导体芯片上,用于复杂的计算、存储、控制等功能。
种类:模拟IC、数字IC、混合信号IC、微处理器、存储器IC等。


开关(Switch)
功能:开关用于控制电路的通断。它们是最基本的控制元件之一。
种类:机械开关(如按钮开关、拨动开关)、电子开关(如晶体管开关、继电器)等。


连接器(Connector)
功能:连接器用于将电缆、线束、PC板或设备之间的电路相互连接。
种类:插头、插座、端子、接线柱等。


电源(Power Supply)
功能:电源是电子设备的能量来源,负责将电能以合适的电压和电流供应给电路。
种类:直流电源、交流电源、稳压电源、开关电源等。


传感器(Sensor)
功能:传感器用于检测物理量并将其转换为电信号,如温度、压力、光强、湿度等。
种类:温度传感器、压力传感器、光电传感器、加速度传感器等。


概述
这些元器件是任何电子产品的基础,通过合理的设计和组合,它们可以实现各种复杂的功能。每一种元器件在不同的应用场景下都有其特定的选择和设计要求。


电子元件采购网址

1、立创商城
2、华秋商城
3、优信电子


三极管

前言
三极管(Transistor)是一种半导体元件,是现代电子电路的基础元件之一。它可以用作开关和放大器,在数字电路、模拟电路中广泛应用。


基本结构
三极管由三个主要部分组成,发射极(Emitter)、基极(Base)、集电极(Collector)。根据材料的不同,三极管分为NPN型和PNP型两种。
1、NPN型由两个N型半导体夹着一个P型半导体,电流从集电极流向发射极。
2、PNP型由两个P型半导体夹着一个N型半导体,电流从发射极流向集电极。


工作原理
1、当基极-发射极间有足够的电压差时(通常为0.7V左右对于硅NPN型三极管),基极电流会使得集电极-发射极间的电流流通。即,基极电流通过控制集电极电流。小的基极电流可以控制较大的集电极电流,实现电流放大。
2、对于NPN型三极管,基极要比发射极电压高;对于PNP型,基极要比发射极电压低。


三极管的工作区域
三极管在不同的偏置状态下可以工作在不同的区域。
1、截止区(Cutoff Region),基极电压低于发射极电压(对于NPN型),三极管不导通,没有集电极电流。
2、放大区(Active Region),三极管处于正常工作状态,基极电流与集电极电流之间呈线性关系,适用于信号放大。
3、饱和区(Saturation Region),基极电流足够大,集电极电流达到最大值,三极管完全导通,类似于闭合的开关。
4、反向放大区(Reverse-Active Region),集电极和发射极的角色交换,但这种状态下的工作效率低,且应用较少。


三极管的参数
1、最大集电极电流(Ic max),三极管能够承受的最大集电极电流。
2、最大集电极-发射极电压(Vce max),集电极和发射极之间允许的最大电压。
3、电流增益(hFE),集电极电流与基极电流的比值,是三极管的重要特性之一,通常在几十到几百之间。
4、集电极-发射极饱和电压(Vce sat),当三极管在饱和区工作时,集电极和发射极之间的电压。


三极管的应用
1、开关电路,在数字电路中,三极管常用于开关控制。当基极电流足够大时,三极管进入饱和区,相当于开关“闭合”;当基极电流为零时,三极管进入截止区,相当于开关“断开”。
2、放大电路,在模拟电路中,三极管常用于信号放大。一个小的输入信号通过基极后,在集电极得到放大输出,应用于音频放大、射频放大等场合。
3、振荡电路,三极管也可以与电感、电容配合,组成振荡电路,用于产生信号源,如振荡器。


三极管的种类
1、双极型晶体管(BJT, Bipolar Junction Transistor),传统的三极管,依赖于电流控制。
2、场效应晶体管(FET, Field-Effect Transistor),由电压控制,输入阻抗高,常用于高速电路和低噪声电路。
3、达林顿管(Darlington Transistor),两个三极管组合在一起,具有更高的电流增益。


常见型号
1、2N2222,NPN型常用于通用放大和开关应用。
2、2N2907,PNP型常用于低功率放大和开关应用。
3、BC547/BC548,NPN型小信号三极管,广泛用于音频放大。
4、BD139/BD140,NPN/PNP型功率三极管,适用于中等功率放大器。


总结
三极管作为电子电路的核心元件,具有高可靠性和多功能性,在几乎所有的电子设备中都有应用。了解和掌握三极管的基本知识对于设计和调试电子电路至关重要。


华秋商城采购统计图表
三极管
此数据在"华秋商城"统计获得,统计时间在2024年8月30号。
该说不说,"华秋商城"卖的三极管比淘宝贵,并且数量减半都比淘宝两倍的数量贵。


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