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什么有源电子元件?有源电子元件有哪些?

IC先生 IC先生 2717 2022-06-13 17:05:22

如果准备开始构建电子电路或者设计电器器件,那么首先要熟悉的就是一些基本的电子元件和设备。如果不了解这些基本电子元件,即它们的值、额定值、用途等,那么你的电路设计可能无法按预期运行。

目前有许多有许多电子元器件,而按照它们的构成材料和使用性质,可以对这些电子元件进行分类,但最常见的方法是将它们分为三种类型,即有源电子元件、无源电子元件和机电元件。本文简单介绍下什么有源电子元件的相关内容。

什么是有源电子元件?

严格意义上来看,有源电子元件是一种充当能源的设备,就像电池一样。但有源元件的定义因少数进行电路分析的电子工程师而异,有源元件被定义为依赖能源并可以将功率引入电路的设备。例如二极管,它是一个有源元件。当二极管连接到电路并应用能源时,它立即不传导电子,它仅在达到其阈值时才开始导通。因此,它依赖于其工作的能源,所以是一个有源组件。

简单来说,有源元件是向电路提供能量的电子元件,有源元件具有电控制电子流动(即电荷流动)的能力。所有电子电路必须包含至少一个有源元件。

有源电子元件

有源电子元件有哪些?

有源电子元件可以控制通过它们的电子流动。一些常用的有源元件包括晶体管半导体(二极管)、IC(集成电路)、电源(电池、交流和直流电源)等。

1、二极管

二极管是一种非线性半导体器件,它允许电流沿一个方向流动。二极管是一个两端子器件,两个端子分别是阳极和阴极。

此外,还有多种组件属于二极管类别,它们是PN结二极管、发光二极管 (LED)、齐纳二极管、肖特基二极管、光电二极管和DIAC。

以下不同类型二极管的简单汇总:

二极管 应用
耿氏二极管 用于产生微波信号。
激光二极管 用于光纤通信、条码阅读器、CD/DVD 驱动器。
发光二极管 使用照明应用,如航空照明、交通信号灯、相机闪光灯。
光电二极管 用作高压整流器、光电探测器、射频开关。
阶跃恢复二极管 用于高频脉冲的生成和整形。
隧道二极管 用于微波应用。
变容二极管 主要用于射频应用。
齐纳二极管 主要用作电压参考二极管

2、晶体管

晶体管是改变电子电路的伟大发明,它是一种半导体器件,可用于切换电源或放大电子信号。

晶体管是一种三端器件,既可以是电流控制器件,也可以是电压控制器件。目前存在不同类型的晶体管。基本上它们被分类为:

  1. 双极结型晶体管 (BJT)
  2. 场效应晶体管(FET) 。

当然,以上只是晶体管的两个大类,每大类还可以细分出很多小类。

晶体管

虽然不像电流或电压源那么明显——晶体管也是有源电路组件。这是因为晶体管能够放大信号的功率,由于这种放大本质上是控制电荷的流动——因此晶体管被归类为有源元件。

3、集成电路 (IC)

集成电路或IC是在由半导体材料(通常是硅)制成的单个设备(或芯片)上集成或合并多个电子元件(主要是晶体管)。几乎所有的电子设备,如电视、手机、笔记本电脑、音频播放器、路由器等,都内置有集成电路。

IC再次分为模拟IC和数字IC。模拟IC可处理性质不断变化的模拟信号,例如温度、音频等。而数字IC处理离散信号,即零伏和非零伏(如5V或3.3V),表示为二进制0和1。

集成电路 (IC)

基本电子电路中常用的IC有LM71等运算放大器)、NE555等定时器、AT89S52等微控制器、CD4017等计数器和L293D等电机驱动器。

4、真空管

在晶体管发明之前,真空管被用来代替晶体管。这被定义为控制真空中电子流动的电子管。旧电视和电脑显示器中使用的CRT屏幕是真空管的最佳示例。

5、电源

  • 直流电源;台式电源是围绕电子电路工作的重要设备。电子元件主要在直流电源上工作,因此拥有可靠的直流电源非常重要。目前有许多类型的电源,如交流 - 直流电源、线性稳压器、开关模式电源等。台式电源的替代方案是根据项目要求使用壁式适配器,如5V或12V。
  • 电池;电池是一种将化学能转化为电能并为手机、笔记本电脑、手电筒等设备供电的设备。在电子产品中,经常使用电池为电路供电,要么使电路便携,要么只是为了测试电路的功能。另外,电池有不同的尺寸和电压。电池也分为初级和次级。可以使用原电池,直到它们耗尽并在以后丢弃它们。如果是二次电池,即使在充电耗尽后也可以使用它们。在电子电路中,经常使用1.5V AA电池或9V PP3电池。

6、显示设备

  • 16×2液晶;电子电路中最常用的显示模块是LCD显示器,特别是16 x 2 LCD显示器。它是两行16列的字母数字显示器,最多可显示32个字符。
  • 七段显示器;七段显示器可用于在不同的电子设备中显示十进制数字,如时钟、仪表、计算器、公共信息系统等。

有源和无源电子元件的区别

有源和无源元件构成了两种主要类型的电子电路元件,它们之间的区别是:有源元件为电路提供能量,因此具有电控制电荷流动的能力,而无源组件只能接收可以消散或吸收的能量。

总结

以上就是关于有源电子元件的相关介绍,可以说有源元件在当代电子、电路中扮演着重要的角色,基本上任何电路都离不开它们。因为构成电路的电子元件通过导体连接在一起才能形成一个完整的电路。

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