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电路

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分类: 电子工程
属性: 产品
最后修改时间: 2024年11月20日
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金属导线和电气、电子部件组成的导电回路称为电路。在电路输入端加上电源使输入端产生电势差,电路连通时即可工作。 电路可以实现电能的传输、分配和转换,还可以实现信号的传输与处理。

  电路通常由电源、负载和中间环节三部分组成。 电流的存在可以通过一些仪器测试出来,如电压表或电流表偏转、灯泡发光等。按照流过的电流性质,一般把它分为两种:直流电通过的电路称为“直流电路”,交流电通过的电路称为“交流电路”。

概述

       电流流过的回路叫做电路,又称导电回路。

       根据一定的任务,把所需的器件,用导线相连即组成电路。电路是电力系统控制系统通信系统、计算机硬件等电系统的主要组成部分,起着电能和电信号的产生、传输、转换、控制、处理和储存等作用。

       最简单的电路,是由电源,用电器(负载),中间环节(导线,开关等元器件)三部分组成。电路导通时叫做通路,断开时叫开路。只有通路,电路中才有电流通过。电路某一处断开叫做断路或者开路。如果电路中电源正负极间没有负载而是直接接通叫做短路,这种情况是决不允许的。另有一种短路是指某个元件的两端直接接通,此时电流从直接接通处流经而不会经过该元件,这种情况叫做该元件短路。开路(或断路)是允许的,而第一种短路决不允许,因为电源的短路会导致电源烧坏,用电器短路会导致用电器、电表等无法正常工作现象的发生。

专业理解

       电路是电流所流经的路径,或称电子回路,是由电气设备和元器件(用电器),按一定方式联接起来。如电阻、电容、电感、二极管、三极管、电源和开关等,构成的网络。

       电路规模的大小,可以相差很大,小到硅片上的集成电路,大到高低压输电网。根据所处理信号的不同,电子电路可以分为模拟电路数字电路

模拟电路

       将连续性物理自然变量转换为连续的电信号,并通过运算连续性电信号的电路即称为模拟电路。模拟电路对电信号的连续性电压、电流进行处理。

       最典型的模拟电路应用包括:放大电路、振荡电路、线性运算电路(加法、减法、乘法、除法、微分和积分电路)。运算连续性电信号。

数字电路

       数字电路亦称为逻辑电路

       将连续性的电讯号,转换为不连续性定量的电信号,并运算不连续性定量电信号的电路,称为数字电路。

       数字电路中,信号大小为不连续并定量化的电压状态。

       多数采用布尔代数逻辑电路对定量后信号进行处理。典型数字电路有,振荡器、寄存器、加法器、减法器等。运算不连续性定量电信号。

       集成电路亦称为IC (Integrated Circuit)。

       运用集成电路设计程式(IC设计),将一般电路设计半导体材料里的半导体电路(一般为硅片),称为积体电路。·利用半导体技术制造出集成电路(IC)。

类型及概念

       电源电路:产生各种电子电路的所需求电源。

       电子电路:亦称电气回路。

       基频电路,基频,低频率,使用基频元件。

       高频电路,高频,高频率,使用高频元件。

       被动元件:如电阻、电容、电感、二极体…等,有分基频被动元件、高频被动元件。

       主动元件:如电晶体、微处理器…等有分基频主动元件、高频主动元件。

       微处理器电路:亦称微控制器电路,形成计算机、游戏机、(播放器影、音)、各式各样家电、滑鼠、键盘、触控…等。

       电脑电路:为微处理器电路进阶电路,形成桌上型电脑、笔记型电脑、掌上型电脑、工业电脑…各样电脑等。

       通讯电路:形成电话、手机、有线网路、有线传送、无线网路、无线传送、光通讯红外线、光纤微波通讯、卫星通讯等。

       显示器电路:形成萤幕、电视、仪表等各类显示器。

       光电电路:如太阳能电路。

       电机电路:常运用於大电源设备、如电力设备、运输设备、医疗设备、工业设备…等。

电路的组成

       电路由电源、开关、连接导线和用电器四大部分组成。实际应用的电路都比较复杂,因此,为了便于分析电路的实质,通常用符号表示组成电路实际原件及其连接线,即画成所谓电路图。其中导线和辅助设备合称为中间环节。

       电源是提供电能的设备。电源的功能是把非电能转变成电能。例如,电池是把化学能转变成电能;发电机是把机械能转变成电能。由于非电能的种类很多,转变成电能的方式也很多。电源分为电压源与电流源两种,只允许同等大小的电压源并联,同样也只允许同等大小的电流源串联,电压源不能短路,电流源不能断路。

       在电路中使用电能的各种设备统称为负载。负载的功能是把电能转变为其他形式能。例如,电炉把电能转变为热能;电动机把电能转变为机械能,等等。通常使用的照明器具、家用电器、机床等都可称为负载。

       连接导线用来把电源、负载和其他辅助设备连接成一个闭合回路,起着传输电能的作用。

       辅助设备

       辅助设备是用来实现对电路的控制、分配、保护及测量等作用的。辅助设备包括各种开关、熔断器、电流表、电压表及测量仪表等。

串联电路

       串联是连接电路元件的基本方式之一。将电路元件(如电阻、电容、电感,用电器等)逐个顺次首尾相连接,

       将各用电器串联起来组成的电路叫串联电路。

       开关在任何位置控制整个电路,即其作用与所在的位置无关。电流只有一条通路,经过一盏灯的电流一定经过另一盏灯。如果熄灭一盏灯,另一盏灯一定熄灭。

       优点:在一个电路中, 若想通过一个开关控制所有电器, 即可使用串联的电路;

       缺点:只要有某一处断开,整个电路就成为断路。 即所相串联的电子元件不能正常工作。

       串联电路中总电阻等于各电子元件的电阻和,各处电流相等,总电压等于各处电压之和。

并联电路

       并联电路是使在构成并联的电路元件间电流有一条以上的相互独立通路,为电路组成二种基本的方式之一。例如,一个包含两个电灯泡和一个9 V电池的简单电路。若两个电灯泡分别由两组导线分开地连接到电池,则两灯泡为并联。

       特点:用电器之间互不影响。一条支路上的用电器损坏,其他支路不受影响。

集成电路发明

       杰克·基尔比(Jack S. Kilby) 集成电路之父

       1958年9月12日,基尔比研制出世界上第一块集成电路。

发明诞生

       1947年,伊利诺斯大学毕业生杰克·基尔比怀着对电子技术的浓厚兴趣,在威斯康星州的密尔瓦基找了份工作,为一个电子器件供应商制造收音机、电视机和助听器的部件。工余时间,他在威斯康星大学上电子工程学硕士班夜校。当然,工作和上课的双重压力对基尔比来说可算是一个挑战,但他说:“这件事能够做到,且它的确值得去努力。”

       取得硕士学位后,基尔比与妻子迁往德克萨斯州的达拉斯市,供职于德州仪器公司,因为它是惟一允许他差不多把全部时间用于研究电子器件微型化的公司,给他提供了大量的时间和不错的实验条件。基尔比生性温和,寡言少语,加上6英尺6英寸的身高,被助手和朋友称作“温和的巨人”。正是这个不善于表达的巨人酝酿出了一个巨人式的构思。当时的德州仪器公司有个传统,炎热的8月里员工可以享受双周长假。但是,初来乍到的基尔比却无缘长假,只能待在冷清的车间里独自研究。在这期间,他渐渐形成一个天才的想法:电阻器和电容器(无源元件)可以用与晶体管(有源器件)相同的材料制造。另外,既然所有元器件都可以用同一块材料制造,那么这些部件可以先在同一块材料上就地制造,再相互连接,最终形成完整的电路。他选用了半导体硅。

       “我坐在桌子前,待的时间好像比平常晚一点。”他在1980年接受采访时回忆说,“整个构想其实在当天就已大致成形,接着我将所有想法整理出来,并在笔记本上画出了一些设计图。等到主管回来后,我就将这些设计图拿给他看。当时虽然有些人略有怀疑,但他们基本上都了解这项设计的重要性。”于是,我们回到文章开头的那一幕,那一天,公司的主管来到实验室,和这个巨人一起接通了测试线路。试验成功了。德州仪器公司很快宣布他们发明了集成电路,基尔比为此申请了专利。开创了硅时代。当时,他也许并没有真正意识到这项发明的价值。在获得诺贝尔奖后,他说:“我知道我发明的集成电路对于电子产业非常重要,但我从来没有想到它的应用会像今天这样广泛。”

影响

       集成电路取代了晶体管,为开发电子产品的各种功能铺平了道路,并且大幅度降低了成本,第三代电子器件从此登上舞台。它的诞生,使微处理器的出现成为了可能,也使计算机变成普通人可以亲近的日常工具。集成技术的应用,催生了更多方便快捷的电子产品,比如常见的手持电子计算器,就是基尔比继集成电路之后的一个新发明。直到今天,硅材料仍然是我们电子器件的主要材料。

诺贝尔奖

       2000年,集成电路问世42年以后,人们终于了解到他和他的发明的价值,他被授予了诺贝尔物理学奖。诺贝尔奖评审委员会曾经这样评价基尔比:“为现代信息技术奠定了基础”。1959年,仙童半导体公司的罗伯特·罗伊斯申请了更为复杂的硅集成电路,并马上投入了商业领域。但基尔比首先申请了专利,因此,罗伊斯被认为是集成电路的共同发明人。罗伊斯于1990年去世,与诺贝尔奖擦肩而过。杰克·基尔比相当谦逊,他一生拥有六十多项专利,但在获奖发言中,他说:“我的工作可能引入了看待电路部件的一种新角度,并开创了一个新领域,自此以后的多数成果和我的工作并无直接联系。”

  电路图

  电流流过的回路叫做电路,又称导电回路。最简单的电路,是由电源,负载,导线,开关等元器件组成。电路导通叫做通路。只有通路,电路中才有电流通过。电路某一处断开叫做断路或者开路。如果电路中电源正负极间没有负载而是直接接通叫做短路,这种情况是决不允许的。另有一种短路是指某个元件的两端直接接通,此时电流从直接接通处流经而不会经过该元件,这种情况叫做该元件短路。开路(或断路)是允许的,而第一种短路决不允许,因为电源的短路会导致电源、用电器、电流表被烧坏等现象的发生。

  学术意思

  电路是电流所流经的路径。

  (英文:Electrical circuit)或称电子回路,是由电气设备和元器件(用电器),按一定方式联接起来。如电阻、电容、电感、二极管、三极管和开关等,构成的网络。

  电路规模的大小,可以相差很大,小到硅片上的集成电路,大到高低压输电网。

  根据所处理信号的不同,电子电路可以分为模拟电路和数字电路。

  是由电气设备和元器件, 按一定方式连接起来,电路其实是在电压作用下,有自由电子移动或自由离子移动形成的。

  ·是由自然界产生周期性变化的连续

  各种不同电路板、电路图(15张)性的物理自然变量,在将连续性物理自然变量转换为连续的电信号,并通过运算连续性电信号的电路即称为模拟电路。

  ·模拟电路对电信号的连续性电压、电流进行处理。

  最典型的模拟电路应用包括:放大电路、振荡电路、线性运算电路(加法、减法、乘法、除法、微分和积分电路)。运算连续性电信号。

电路邱关源

  邱关源是中国著名的电路理论专家,以下是对他的详细介绍:

一、基本信息

  姓名:邱关源

  出生日期:1923年6月11日

  逝世日期:2022年12月29日

  国籍:中国

  民族:汉族

  出生地:上海

  毕业院校:西北工学院电机系

  职业:教学科研工作者

  职称:教授、博士生导师

二、主要经历

  邱关源1947年毕业于西北工学院电机系,毕业后先后任教于西北工学院、西安动力学院。1957年起,他历任西安交通大学电机系电工原理教研室讲师、副教授,并于1980年晋升教授。1986年,经国务院学位委员会批准,他成为理论电工专业博士指导教师。1994年,邱关源退休。

三、学术成就

  邱关源长期从事电路理论的科研工作,在中国国内外发表学术论文和教学研究论文近百篇。他的代表作《电路(电工原理Ⅰ)》被广泛用作高等学校电子与电气信息类专业师生的教材,对电路理论的教学和研究产生了深远影响。

四、人才培养

  邱关源在人才培养方面也做出了杰出贡献。他先后培养了40余名博士生和硕士生,其中多名学生成为国家级领军人才。他的学生们在各自的领域内取得了显著成就,为国家的科技进步和社会发展做出了重要贡献。

五、荣誉表彰

  邱关源因其卓越的学术成就和教学贡献获得了多项荣誉表彰。例如,1985年被评为西安交通大学先进工作者,其著作《电路(修订本)》荣获全国高等学校优秀教材优秀奖等。

六、人物评价

  邱关源教授一生致力于科学研究和人才培养,他在教育教学过程中所体现的胸怀祖国、服务人民的爱国精神,追求真理、严谨治学的求实精神,淡泊名利、潜心育人的奉献精神,甘为人梯、奖掖后学的育人精神,是教育家精神的生动体现,是我们学习的榜样和宝贵的精神财富。(时任西安交通大学副校长洪军评)

  综上所述,邱关源是中国电路理论领域的杰出代表,他的学术成就、人才培养和爱国精神将永远铭记在人们心中。

电路板焊接

  电路板焊接是电子工业中的一项重要技术,它涉及使用焊料将电子元件固定在电路板(PCB)上,以确保电路的机械和电气连接。以下是对电路板焊接技术的详细介绍:

一、焊接原理

  电路板焊接的基本原理是通过加热焊料,使其熔化并润湿被焊工件表面和整个焊盘,从而在冷却后形成牢固的金属连接。这个过程需要控制温度、时间和焊料的用量,以确保焊接质量。

二、焊接方法

  1、手工焊接:

  这是最常见的焊接方法之一,适用于少量或单片的PCB进行焊接。

  手工焊接需要准备好电烙铁、焊锡丝、松香(助焊剂)、镊子等工具。

  焊接时,烙铁头应干净并镀上一层锡,然后将焊锡丝放在工件上,通过烙铁头的加热使焊锡熔化并润湿焊盘和元件引脚。

  2、波峰焊:

  波峰焊是一种自动化焊接方法,适用于大批量生产。

  在波峰焊中,电路板通过传送带移动通过液态焊料罐,焊料波峰与电路板的焊盘和元件引脚接触,形成焊接连接。

  3、回流焊:

  回流焊主要用于表面贴装元件(SMD)的焊接。

  它通过加热整个电路板,使焊膏熔化并润湿焊盘和元件引脚,然后在冷却过程中形成焊接连接。

  4、选择性焊接:

  选择性焊接是一种灵活的焊接方法,它允许在电路板的特定区域进行焊接。

  这种方法通常使用助焊剂喷涂、电路板预热、浸焊和拖焊等工艺步骤。

三、焊接工具和材料

  电烙铁:用于手工焊接,有多种类型和功率可供选择。

  焊锡丝:含有焊料和助焊剂,用于形成焊接连接。

  助焊剂:用于清洁和准备焊接表面,提高焊料的润湿性。

  镊子:用于夹持元件和引脚,辅助焊接过程。

  吸锡带:用于去除多余的焊锡,特别是在焊接引脚密集的贴片元件时。

四、焊接技巧和注意事项

  1、焊接前准备:

  确保焊接表面干净、无氧化物和污物。

  选择合适的焊锡丝和助焊剂。

  2、控制焊接温度和时间:

  焊接温度应适中,避免过高或过低。

  焊接时间不宜过长,以防止烫坏元件或形成不良焊接。

  3、固定元件:

  在焊接过程中,使用镊子或手指轻轻压住元件,以防止其移动或抖动。

  4、检查焊接质量:

  焊接完成后,应检查焊点是否光滑、牢固,无虚焊、冷焊或短路现象。

五、焊接缺陷及解决方法

  焊点质量不好:

  原因可能包括焊接温度和时间不当、焊锡和焊垫不清洁等。

  解决方法是调整焊接参数、清洁焊接表面等。

  元件安装不牢固:

  可能是由于引脚长度和孔洞设计不匹配或焊接不牢固导致的。

  解决方法是检查引脚长度和孔洞设计,确保焊接牢固。

  焊接引脚错位或短路:

  这可能是由于元件放置不准确或焊接过程中引脚移动导致的。

  解决方法是使用自动贴片机等设备进行精确的元件安装,并进行可视检查和自动检测以确保引脚位置准确。

六、焊接安全

  在进行电路板焊接时,应注意安全,避免烫伤和触电等事故。

  使用电烙铁等加热工具时,应确保工作区域通风良好,并佩戴适当的防护装备,如防热手套和护目镜等。

  综上所述,电路板焊接是一项需要精细操作和技术经验的工作。通过选择合适的焊接方法、工具和材料,并掌握正确的焊接技巧和注意事项,可以确保焊接质量和电路板的可靠性。

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