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本文小结了电子基础概念、常用元器件、参数识别、基础电路、测量常识,适合入门学习、速查复习。

一、基础电学核心常识
1. 基本物理量
| 物理量 | 符号 | 单位 | 简要说明 |
|---|---|---|---|
| 电压 | U | 伏特 V | 两点电位差,电源提供,有交流 AC、直流 DC |
| 电流 | I | 安培 A | 电荷定向移动;直流方向不变,交流周期性改变方向 |
| 电阻 | R | 欧姆 Ω | 阻碍电流;1kΩ=1000Ω,1MΩ=1000kΩ |
| 功率 | P | 瓦特 W | P=U×I,表示电能消耗大小 |
| 电容 | C | 法拉 F | 储存电荷,常用 μF、nF、pF;1μF=10⁻⁶F,1nF=10⁻⁹F,1pF=10⁻¹²F |
| 电感 | L | 亨利 H | 储存磁场能量,常用 mH、μH |
2. 电路三大定律
- 欧姆定律:\(I=\dfrac{U}{R}\),直流电路最基础。电压越高、电阻越小,电流越大。
- 基尔霍夫电流 KCL:节点流入电流总和 = 流出电流总和。
- 基尔霍夫电压 KVL:闭合回路电压代数和等于 0。
3. 串并联规律
电阻
- 串联:总电阻变大 \(R总=R_1+R_2\),电流处处相等,电压分压
- 并联:总电阻变小,各支路电压相等,电流分流
电容
- 串联:总容量变小;并联:总容量相加。
4. 交直流
- DC 直流:电压方向不变,电池、适配器输出,符号 ⎓
- AC 交流:电压大小方向周期性变化,市电,符号~
市电国内:AC220V/50Hz。
5. 安全常识
- >36V 属于危险电压;220V 市电可致命。
- 断电再插拔测量;电容会存电,需要先放电。
- 不要用手同时触碰高压两点。
二、常用无源元器件(电阻、电容、电感)
(一)电阻器
作用:限流、分压、负载。
参数:阻值、额定功率、精度、温度系数。
1)数字标识法(贴片电阻)
三位数标识:前两位有效数字,第三位是 10 的幂次
103→ \(10\times10^3 = 10kΩ\)220→ \(22\times10^0=22Ω\)
四位数标识(高精度):前三位有效数字,第四位幂次
1002→ \(100\times10^2=10kΩ\)
特殊:
000 =0Ω 电阻(跳线电阻)2)色环电阻识别(四环、五环)
色环表:黑 0 棕 1 红 2 橙 3 黄 4 绿 5 蓝 6 紫 7 灰 8 白 9;金 ±5%,银 ±10%,无色 ±20%
四环电阻:2 位有效数字 + 倍率 + 误差
顺序:第 1 环、第 2 环、倍率环、误差环
例:棕黑红金 →1 0 ×10² =1000Ω=1kΩ,误差 ±5%
五环电阻:3 位有效数字 + 倍率 + 误差(高精度)
例:棕黑黑棕棕 →100×10¹=1kΩ,误差 ±1%
快速区分头尾:金色银色一般是误差环,放在最末尾。
3. 电阻功率选型
0402 贴片:1/16W;0603:1/10W;0805:1/8W;1206:1/4W;
直插碳膜常见 1/4W、1/2W、1W、2W;
实际工作功率最好不超过额定的 50%。
4. 特殊电阻
- NTC 热敏电阻:温度升高阻值下降;测温、防浪涌
- PTC 热敏电阻:温度升高阻值变大,过流保护、自恢复保险丝
- 压敏电阻:电压超过阈值迅速变小,用于浪涌保护
(二)电容器
作用:滤波、耦合、旁路、储能、谐振。
主要参数:容量、耐压、精度、温度特性、ESR 等效串联电阻
⚠️电容实际工作电压必须低于标称耐压,建议留有≥30% 余量。
1. 数字标识(瓷片电容最常用)
三位数:前两位有效数字,第三位是 10 的幂,单位 pF
104→ \(10\times10^4\mathrm{pF}=0.1μF\)223→ \(22\times10^3\mathrm{pF}=0.022μF\) 3y4.net
小数点标识:
4.7=4.7pF;0.1=0.1μF2. 各类电容对比
- 铝电解电容:有极性,外壳 “−” 标记负极;容量大,ESR 大,适合电源滤波;不能接反,接反鼓包爆炸。
- 钽电容:有极性,体积小,性能好,价格贵;严禁超压、浪涌。
- MLCC 瓷片电容(多层陶瓷):无极性;高频性能好;容量小,X7R(温度稳定)、Y5V(温度特性差,容量波动大)。
- CBB 聚丙烯薄膜电容:无极性,耐压高,高频损耗低,用于电源、谐振。
3. 常见误区
电解电容断电后仍储存高压,测量前必须短路放电。
(三)电感
作用:滤波、储能、扼流、谐振。
参数:电感量、饱和电流 DCR 直流电阻。
标识:数字标识,单位 μH;色环规则和电阻一样,单位 μH。
饱和电流:超过该电流电感磁芯饱和,电感量急剧下降。
三、半导体有源器件
1. 二极管
单向导电,正向导通反向截止。
参数:正向电流 IF,反向耐压 VR,正向压降 Vf。
- 普通整流二极管 1N4007:1A,反向耐压 1000V,电源整流。
- 肖特基二极管:正向压降低,速度快,适合高频整流。
- 发光二极管 LED:有正负极,长脚 +,短脚−;外壳内侧大金属片为负极;必须串联限流电阻。红 1.8‑2.2V,蓝白 3.0‑3.3V。
- 稳压二极管(齐纳二极管):工作在反向击穿区,用来稳压,必须串联限流电阻。
2. 三极管 BJT(双极型晶体管 NPN / PNP)
作用:开关、信号放大。
引脚:基极 B、集电极 C、发射极 E。
- NPN:B 高于 E 才导通;最常用
- PNP:E 高于 B 才导通
关键参数:β 电流放大倍数,Vceo 耐压,Ic 最大集电极电流。
做开关应用时,需要足够基极驱动电流,防止三极管不饱和发热。
3.MOS 管(场效应管)
电压控制开关,驱动简单,现代电路大量使用。
- NMOS:Vgs 大于阈值导通;
- PMOS:Vgs 小于阈值导通;
参数:Vds 耐压,Id 最大电流,Rds (on) 导通电阻。
MOS 管栅极输入阻抗极高,容易静电击穿,拿取避免手直接摸引脚。
4. 光耦(光电耦合器)
用光隔离高低压两侧,实现电气隔离,强弱电隔离,防止干扰。内部 LED + 光敏三极管。
5. 三端线性稳压器
- 78XX 系列:正电压输出;7805 输出 5V
- 79XX 系列:负电压输出;7905 输出‑5V
输入电压必须高于输出 2V 以上,压差太大发热严重,需要散热片。
6. 芯片通用常识
VCC/VDD:电源正极;GND/VSS:地;
EN:使能;IN 输入;OUT 输出;NC 空脚。
四、基础电路模块常识
- 整流电路:把 AC 交流变脉动 DC 直流
- 半波整流、桥式整流(4 二极管)最常用
- 滤波电路:电容滤波、LC 滤波,把脉动直流变平滑直流
- 分压电路:两个电阻串联,获取中间电压,注意负载会改变输出电压,不能当稳压电源。
- RC 电路:电阻 + 电容;RC 延时、积分微分电路。时间常数 τ=R×C
- LC 谐振:电感 + 电容,用于振荡、滤波。
- 钳位电路:二极管把电压限制在某一范围,保护后级芯片。
- 稳压:线性稳压 LDO,开关电源 DC‑DC
- LDO:输出干净,压差大发热大;
- DC‑DC 开关电源:效率高,有开关噪声纹波。
五、PCB 电路板基础常识
- 焊盘元器件焊接点;过孔:连接不同层导线。
- GND 地网络:大面积铺地可以降低干扰。
- 电源走线尽量粗;高频走线尽量短。
- 电解电容靠近芯片电源引脚放置,做去耦滤波。
六、万用表使用要点
- 电压测量:并联;电流测量:串联。
- 测电阻二极管不要带电测量。
- 二极管档:显示数值为正向压降 mV。
- 蜂鸣档:测通断,小于几十欧姆鸣叫,不等于绝对 0 欧姆。
- 测量高压注意档位,禁止电阻档去测电压,会烧坏万用表。
七、元器件速查表
- 电阻
贴片 3 位:有效 + 幂次;四环 / 五环色环;金 5% 银 10%。
- 电容三位数:pF 单位!104=0.1μF
3. 电解电容:区分正负极,严禁反接,必须留耐压余量4. 二极管单向导电;LED 必须限流;5. 三极管电流控制;MOS 电压控制;6. 时间常数 τ=RC;P=UI;I=U/R。
单位换算速查表
| 项目 | 基本单位 | 换算关系 |
|---|---|---|
| 电阻 | Ω(欧姆) | 1MΩ = 1000kΩ = 10⁶Ω |
| 电容 | F(法拉) | 1F = 10³mF = 10⁶μF = 10⁹nF = 10¹²pF |
| 电感 | H(亨利) | 1H = 10³mH = 10⁶μH |