一. 认识数模元器件
1.1 面包板
1.2 导线
一般使用红色导线表示正极,黑色导线表示负极。
1.3 纽扣电池
1.4 电池座
1.4 LED灯
1.5 数码管
1.6 有源蜂鸣器
1.7 扬声器
1.8 电容
电容接电池之后可以充电,充完电后电容接LED灯可以放电。
1.9 电阻
1.10 电位器
电位器有一个旋钮,旋转可以更改阻值。
1.11 微动开关(按键)
1.12 二极管
1.13 热敏电阻
1.14 光敏电阻
1.15 干簧管
磁体靠近干簧管,内部导通。
1.16 麦克风
1.17 三极管
三极管有三个引脚,在电路中具有放大和开关的作用。三极管能把模拟电路的信号放大,还能控制数字电路的导通和断开。
三极管的数字开关电路:
三极管的模拟放大电路:
1.18 集成电路芯片
集成电路芯片,一般简称为芯片,内部包含大量的电阻、电容、二极管、三极管等元器件。每种芯片都有不同的作用:
二. 如何看懂电路图?
2.1 电阻的画法
2.2 电容的画法
对于有极性的电容一定要按照正确极性连接,电容正极连接电源正极,不然电容会损坏甚至爆炸。
2.3 三极管的画法
2.4 按键的画法
2.5 二极管的画法(发光二极管LED和普通二极管)
2.6 蜂鸣器/扬声器的画法
2.7 干簧管的画法
2.8 光敏电阻的画法
2.9 麦克风的画法
2.10 数码管的画法
2.11 热敏电阻的画法
三. PN结与二极管原理
二极管为什么具有单向导电性?因为二极管内部有一个PN结
3.1 PN结
单向导电性的应用:防止正负极接反
3.2 四个二极管整流桥电路
家中的插座是220V,50Hz输出的城市交流电
四. 三极管
三极管:用小电流控制大电流
PNP型三极管:
数字开关电路,模拟放大电路。
4.1 三极管开关电路(数电)
关状态:断开基极B
开状态:选择能让三极管进入饱和状态的限流电阻(100Ω~47KΩ)
按键控制LED的三极管开关电路
4.2 三极管放大电路(模电)
(1)微电流感应电路
如何得到模拟信号?
麦克风会根据声音的大小,使其电阻值变大变小,可以用来产生波形电流。
(2)三极管音频放大电路
五. 电容器原理
电容的作用:充电、放电、隔离直流、允许交流
六. 最小规模集成电路基础知识
6.1 IC芯片
IC芯片(Integrated Circuit Chip)是将大量的微电子元器件(晶体管、电阻、电容等)形成的集成电路放在一块塑基上,做成一块芯片。
6.2 数字芯片和模拟芯片
6.3 芯片引脚功能
(1)电源输入
(2)信号输入、信号输出和功能设置
以 LM386音频放大芯片为例:
七. NE555内部结构
电路有三种基本类型:单稳态、双稳态、无稳态。
九. MOS管原理与发展史
9.1 PN结与二极管
在一片硅片上掺杂不同的元素,形成了P和N两种半导体,实现了P-》N的单向导电性。
当电流从P流向N时,P与N之间的绝缘区域消失,PN结变成可通电的导体。
当电流反向从N流向P,PN结中间内部产生大面积的绝缘区域,电流无法通过。
9.2 三极管
小电流控制大电流
当P向N2有小电流通过时,N1到N2有大电流通过
当P向N2断开,N1到N2没有大电流通过
9.3 场效应管
三极管的缺陷:
- 通过电流有限,损耗/体积缺陷
- 电流器件,无法电压控制
- 生产工艺受限,无法高集成化
三极管是电流控制,JFET结型场效应管是电压控制
利用P极上负电压产生绝缘区域是属于电压生成的“电场效应”,由这种电场效应来控制的半导体结构就叫“场效应管”。
场效应管缺点:
MOS场效应管:
MOS场效应管解决了JFET场效应管无法完全断开的缺点。
采用MOS管制作的芯片优势:
如8051单片机(8位单片机)、STM32单片机(32位ARM处理器)、手机里的CPU都是由MOS管或MOS管的衍生结构组成的。