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【0基礎學硬件】無源與有源器件的區(qū)別在哪里

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放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2021-02-22   瀏覽次數(shù):256
核心提示:簡單地講就是需要能(電)源的器件叫有源器件,無需能(電)源的器件就是無源器件。有源器件一般用來信號放大、變換等,無源器件用來
簡單地講就是需要能(電)源的器件叫有源器件,無需能(電)源的器件就是無源器件。有源器件一般用來信號放大、變換等,無源器件用來進行信號傳輸,或者通過方向性進行“信號放大”。電容、電阻、電感都是無源器件,IC、模塊等都是有源器件。(通俗的說就是需要電源才能顯示其特性的就是有源元件,如三極管。而不用電源就能顯示其特性的就叫無源元件)。


1. 無源器件的基本定義如果電子元器件工作時,其內(nèi)部沒有任何形式的電源,則這種器件叫做無源器件。從電路性質(zhì)上看,無源器件有兩個基本特點:(1) 自身或消耗電能,或把電能轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌问降钠渌芰俊?/span>(2) 只需輸入信號,不需要外加電源就能正常工作。


2. 有源器件的基本定義如果電子元器件工作時,其內(nèi)部有電源存在,則這種器件叫做有源器件。從電路性質(zhì)上看,有源器件有兩個基本特點:(1) 自身也消耗電能。(2) 除了輸入信號外,還必須要有外加電源才可以正常工作。


由此可知,有源器件和無源器件對電路的工作條件要求、工作方式完全不同,這在電子技術的學習過程中必須十分注意。

一、常見的無源電子器件


電子系統(tǒng)中的無源器件可以按照所擔當?shù)碾娐饭δ芊譃殡娐奉惼骷⑦B接類器件。

1. 電路類器件(1) 二極管(diode)(2) 電阻器(resistor)(3) 電阻排(resistor network)(4) 電容器(capacitor)(5) 電感(inductor)(6) 變壓器(transformer)(7) 繼電器(relay)(8) 按鍵(key)(9) 蜂鳴器、喇叭(speaker)(10) 開關(switch)
2. 連接類器件(1) 連接器(connector)(2) 插座(shoket)(3) 連接電纜(line)(4) 印刷電路板(pcb)


無源元件主要是電阻類、電感類和電容類元件,它的共同特點是在電路中無需加電源即可在有信號時工作。
1.電阻電流通過導體時,導體內(nèi)阻阻礙電流的性質(zhì)稱為電阻。在電路中起阻流作用的元器件稱為電阻器,簡稱電阻。電阻器的主要用途是降壓、分壓或分流,在一些特殊電路中用作負載、反饋、耦合、隔離等。電阻在電路圖中的符號為字母R。電阻的標準單位為歐姆,記作R。常用的還有千歐KΩ,兆歐MΩ。1KΩ=1000Ω 1MΩ=1000KΩ


2.電容電容器也是電子線路中最常見的元器件之一,它是一種存儲電能的元器件。電容器由兩塊同大同質(zhì)的導體中間夾一層絕緣介質(zhì)構(gòu)成。當在其兩端加上電壓時,電容器上就會存儲電荷。一旦沒有電壓,只要有閉合回路,它又會放出電能。電容器在電路中阻止直流通過,而允許交流通過,交流的頻率越高,通過的能力越強。因此,電容在電路中常用耦合,旁路濾波、反饋、定時及振蕩等作用。電容器的字母代號為C。電容量的單位為法拉(記作F),常用有μF(微法)、PF(即μμF、微微法)。1F=1000000μF 1μF=1000000PF電容在電路中表現(xiàn)的特性是非線性的。對電流的阻抗稱為容抗。容抗與電容量和信號的頻率反比。

3.電感電感與電容一樣,也是一種儲能元器件。電感器一般由線圈做成,當線圈兩端加上交流電壓時,在線圈中產(chǎn)生感應電動勢,阻礙通過線圈的電流發(fā)生變化。這種阻礙稱作感抗。感抗與電感量和信號的頻率成正比。它對直流電不起阻礙作用(不計線圈的直流電阻)。所以電感在電子線路中的作用是:阻流、變壓、耦合及與電容配合用作調(diào)諧、濾波、選頻、分頻等。電感在電路中的代號為L。電感量的單位是亨利(記作H),常用的有毫亨(mH),微亨(μH)。1H=1000mH 1mH=1000μH電感是典型的電磁感應和電磁轉(zhuǎn)換的元器件,最常見的應用是變壓器。


二. 常見的有源電子器件


有源器件是電子電路的主要器件,從物理結(jié)構(gòu)、電路功能和工程參數(shù)上,有源器件可以分為分立器件和集成電路兩大類。
1. 分立器件(1) 雙極型晶體三極管(bipolar transistor),一般簡稱三極管,bjt(2) 場效應晶體管(field effective transistor)(3) 晶閘管(thyristor),也叫可控硅(4) 半導體電阻與電容——用集成技術制造的電阻和電容,用于集成電路中。


2. 模擬集成電路器件模擬集成電路器件是用來處理隨時間連續(xù)變化的模擬電壓或電流信號的集成電路器件。基本模擬集成電路器件一般包括:(1) 集成運算放大器(operation amplifier),簡稱集成運放(2) 比較器(comparator)(3) 對數(shù)和指數(shù)放大器(4) 模擬乘/除法器(multiplier/divider)(5) 模擬開關電路(analog switch)(6) pll電路(phase lock loop),即鎖相環(huán)電路(7) 集成穩(wěn)壓器(voltage regulator)(8) 參考電源(reference source)(9) 波形發(fā)生器(wave-form generator)(10) 功率放大器(power amplifier)
3. 數(shù)字集成電路器件(1) 基本邏輯門(logic gate circuit)(2) 觸發(fā)器(flip-flop)(3) 寄存器(register)(4) 譯碼器(decoder)(5) 數(shù)據(jù)比較器(comparator)(6) 驅(qū)動器(driver)(7) 計數(shù)器(counter)(8) 整形電路(9) 可編程邏輯器件(pld)(10) 微處理器(microprocessor,mpu)(11) 單片機(microcontroller,mcu)(12) dsp器件(digital signal processor,dsp)
有源元器件是電子線路的核心,一切振蕩、放大、調(diào)制、解調(diào),以及電流變換都離不開有源元器件。


不依靠外加電源(直流或交流)的存在就能獨立表現(xiàn)出其外特性的器件就是無源器件。之外就是有源器件。所謂“外特性”就是描述器件的某種關系量,盡管是使用了電壓或電流,電場或磁場壓力或速度等等量來描述其關系。無源器件的外特性卻與他們是否作為策動源而存在沒有關系。無源與有源的概念不僅僅在電學元件中有,在機械,流體,熱力,聲學等領域均有這種概念。

 
 
 
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