根本电子中的电路根本常识_电路_电阻

在这本Instructable的结尾，任何有兴趣学习基本电子学的人都该当能够阅读事理图并利用标准的电子组件构建电路。

步骤1：电力

有两种类型的电旗子暗记，即互换电（AC）和直流电（DC）。

在互换电的浸染下，电流在全体电路中的流动方向不断变革。
您乃至可以说这是交替的方向。
反转速率以赫兹为单位，即每秒的反转次数。
因此，当他们说美国电源为60 Hz时，它们的意思是每秒反转120次（每个周期两次）。

利用直流电时，电流在电源和地面之间沿一个方向流动。
在这种支配中，总有一个正电压源和一个接地（0V）电压源。
您可以通过用万用表读取电池来进行测试。
有关如何实行此操作的详细解释，请查看Ladyada的万用表页面（您将特殊要丈量电压）。

说到电压，常日将电定义为具有电压和额定电流。
电压的单位显然是伏特，电流的单位是安培。
例如，全新的9V电池的电压为9V，电流约为500mA（500毫安）。

电也可以根据电阻和瓦特来定义。
不才一步中，我们将轻微谈论阻力，但是我不会深入磋商瓦特。
当您深入研究电子产品时，会碰着具有瓦特额定值的组件。
切勿超过组件的额定功率，这一点很主要，但是幸运的是，可以通过将电源的电压和电流相乘轻松地皮算出直流电源的功率。

如果您想更好地理解这些不同的度量，它们的含义以及它们之间的关系，请不雅观看有关欧姆定律的视频。

大多数基本电子电路都利用直流电。
因此，所有有关电的进一步谈论都将环绕直流电展开。

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步骤2：电路

电路是电流可以流经的完全闭合路径。
换句话说，闭合电路将许可电流在电源和地面之间流动。
开路会中断电源与地面之间的电流。

属于此封闭系统且许可电流在电源与地面之间流动的任何事物均被视为电路的一部分。

步骤3：抵抗

要记住的下一个非常主要的考虑成分是必须在电路中利用电。

例如，在上面的电路中，电流流经的电动机为电流增加了阻力。
因此，所有通过电路的电都被投入利用。

换句话说，须要在正极和地面之间连接一些东西，以增加电流的阻力并用尽它。
如果正电压直接接地，并且不首先通过会增加电阻的物体（例如电动机），则将导致短路。
这意味着正电压直接接地。

同样，如果电流利过的一个组件（或一组组件）没有为电路增加足够的电阻，则同样会发生短路（请拜会欧姆定律视频）。

短路很糟糕，由于它们会导致电池和/或电途经热，断裂，着火和/或爆炸。

确保绝对不要将正电压直接接地，以防止短路，这一点非常主要。

便是说，请始终记住，电始终遵照对地面电阻最小的路径。
这便是说，如果您给正电压选择通过电动机接地，还是沿着一条导线直接接地，那么它将跟随导线，由于导线的电阻最小。
这也意味着通过利用导线绕过电阻源直接接地，会造成短路。
平行布线时，请务必确保绝不要将正电压意外接地。

还要把稳，开关不会给电路增加任何电阻，仅在电源和地之间增加一个开关就会造成短路。

步骤4：串联Vs。
平行线

您可以通过两种不同的办法将事物连接在一起，称为串联和并联。

当事物串联连接时，事物又要彼此连接，这样，电流必须先穿过一件东西，然后再穿过另一件东西，再依次穿过，依此类推。

在第一个示例中，电动机，开关和电池都串联连接，由于唯一的电流流动路径是一条，另一条和另一条。

当事物并行布线时，它们并排布线，以使电流同时从一个公共点流到另一个公共点。

不才一个示例中，电动机并联连接，由于电流从两个公共点流过两个电动机，因此电流从一个公共点流到另一个公共点。

在末了一个示例中，电动机并联连接，但成对的并联电动机，开关和电池均串联连接。
因此，电流以并联办法在电动机之间分配，但仍必须从电路的一部分到另一部分串联通过。

如果这还没故意义，请不要担心。
当您开始构建自己的电路时，所有这些都将变得清晰起来。

步骤5：基本组件

为了构建电路，您须要熟习一些基本组件。
这些组件看似很大略，但却是大多数电子项目中的根本。
因此，通过学习这几个基本部分，您将可以走很长一段路。

当我详细解释接下来的步骤中的每个步骤时，请耐心等待。

步骤6：电阻

顾名思义，电阻器会增加电路的电阻并减少电流。
在电路图中，它以尖锐的曲线形式表示，阁下是一个值。

电阻上的不同标记代表不同的电阻值。
这些值以欧姆为单位。

电阻器还具有不同的功率额定值。
对付大多数低压直流电路，应利用1/4瓦电阻器。

您从左向右（常日）的金条读取值。
前两种颜色代表电阻值，第三种代表乘数，第四种（金带）代表组件的公差或精度。
您可以通过查看电阻颜色值图表来判断每种颜色的值。

或者...为了使您的生活更轻松，您可以利用图形电阻打算器大略地查找值。

无论如何...带有棕色，玄色，橙色，金色标记的电阻将转换为：

1（棕色）0（玄色）x 1,000 = 10,000，公差为+/- 5％

任何超过1000欧姆的电阻器常日都利用字母K进行短路。
例如，1,000表示1K；而1000表示1K。
3,900，将转换为3.9K；470,000欧姆将变成470K。

超过百万的欧姆值用字母M表示。
在这种情形下，1,000,000欧姆将变为1M。

步骤7：电容器

电容器是存储电能的组件，然后在涌现电能低落时将其放电到电路中。
您可以将其视为储水罐，该储水罐在发生干旱时会开释水以确保水流稳定。

电容器的单位为法拉。
大多数电容器中常日会碰着的值以皮法拉（pF），纳法拉（nF）和微法拉（uF）为单位。
这些常日可以互换利用，这有助于准备转换表。

最常见的电容器类型是看起来像微型M＆M的陶瓷圆盘电容器，个中伸出了两根电线，而看起来更像是小的圆柱形管的电解电容器，个中有两条电线从底部（或有时在两端）伸出。

陶瓷盘式电容器是非极化的，这意味着无论将其插入电路中的哪种办法，电流都可以通过它们。
它们常日标有须要解码的数字代码。
阅读陶瓷电容器的解释可在此处找到。
这种类型的电容器常日在示意图中表示为两条平行线。

电解电容器常日是极化的。
这意味着须要将一个分支连接到电路的接地侧，而另一个分支必须连接到电源。
如果向后连接，它将无法正常事情。
电解电容器上写有值，常日用uF表示。
它们还会用减号（-）标记连接到地面的腿。
该电容器在示意图中以并排的直线和曲线表示。
直线表示连接电源的一端，曲线表示接地。

步骤8：二极管

二极管是极化的组件。
它们仅许可电流沿一个方向通过它们。
这很有用，由于可以将其放置在电路中以防止电流以缺点的方向流动。

要记住的另一件事是，它须要能量穿过二极管，这会导致电压低落。
常日损耗约为0.7V。
在往后谈论一种称为LED的分外形式的二极管时，请记住这一点很主要。

二极管一真个环表示二极管接地的一侧。
这是阴极。
然后，另一端接上电源。
这一侧是阳极。

二极管的零件号常日写在其上，您可以通过查找其数据表来找到其各种电性能。

它们在示意图中表示为一条直线，三角形指向该直线。
该线是连接到地面的那一侧，三角形的底部连接到电源。

步骤9：晶体管

甲晶体管须要在一个小的电流在其基部销并放大它，使得更大的电流可以在其集电极之间并发射针通过。
在这两个引脚之间流过的电流量与施加在根本引脚上的电压成正比。

晶体管有两种基本类型，即NPN和PNP。
这些晶体管在集电极和发射极之间具有相反的极性。
有关晶体管的非常全面的先容，请查看此页面。

NPN晶体管许可电流从集电极引脚流到发射极引脚。
它们在示意图中用基座的线，连接到基座的对角线和背离基座的对角箭头表示。

PNP晶体管许可电流从发射极引脚流到集电极引脚。
它们在示意图中用基座的线，连接到基座的对角线和指向基座的对角箭头表示。

晶体管上印有其零件号，您可以在线查找其数据表以理解其引脚布局和特定特性。
一定要把稳晶体管的电压和电流额定值。

步骤10：集成电路

一个集成电路是已经与所述芯片连接到电路中的一个点的每个腿小型化并合营到一个小的芯片的全体专用电路。
这些小型化电路常日由诸如晶体管，电阻器和二极管的组件组成。

例如，555定时器芯片的内部事理图中包含40多个组件。

像晶体管一样，您可以通过查找数据手册来全面理解集成电路。
在数据手册中，您将学习每个引脚的功能。
它还应解释芯片本身和每个单独引脚的电压和电流额定值。

集成电路具有各种不同的形状和尺寸。
作为初学者，您将紧张利用DIP芯片。
这些具有用于通孔安装的销。
随着技能的进步，您可能会考虑将SMT芯片表面贴装焊接到电路板的一侧。

IC芯片的一个边缘上的圆形凹口表示芯片的顶部。
芯片左上方的引脚被认为是引脚1。
从引脚1开始，您依次从侧面向下读取直达到到底部（即引脚1，引脚2，引脚3 ..）。
到达底部时，您移至芯片的另一侧，然后开始向上读取数字，直到再次到达顶部为止。

请记住，一些较小的芯片在引脚1阁下有一个小点，而不是在芯片顶部有一个槽口。

没有将所有IC都集成到电路图中的标准方法，但是常日将它们表示为带有数字的方框（数字表示引脚号）。

步骤11：电位器

电位器是可变电阻器。
用大略的英语来说，它们具有某种旋钮或滑块，您可以迁徙改变或推动这些旋钮或滑块来改变电路中的电阻。
如果您曾经在立体声或滑动式调光器上利用过音量旋钮，那么您就在利用电位计。

电位计像电阻一样以欧姆为单位进行丈量，但是它们没有色带，而是直接在其上标明了其额定值（即“ 1M”）。
它们还标有“ A”或“ B”，表示其具有的相应曲线的类型。

标有“ B”的电位用具有线性相应曲线。
这意味着，当您旋转旋钮时，电阻均匀增加（10、20、30、40、50等）。
标有“ A”的电位用具有对数相应曲线。
这意味着，当您旋转旋钮时，数字将对数增加（1、10、100、10,000等）

电位用具有三个分支，以创建一个分压器，该分压器基本上是两个串联的电阻。
当两个电阻器串联时，它们之间的点是电压，该电压是源值和地之间的某个值。

例如，如果在电源（5V）和接地（0V）之间串联两个10K电阻，则这两个电阻相遇的点将是电源（2.5V）的一半，由于这两个电阻的值相同。
假设该中间点实际上是电位计的中央引脚，那么当您旋转旋钮时，中间引脚上的电压实际年夜将朝着5V增大或朝着0V减小（取决于您朝哪个方向旋转）。
这对付调节电路中电旗子暗记的强度（因此将其用作音量旋钮）很有用。

这在电路中以电阻器表示，箭头指向个中央。

如果仅将外部引脚和中央引脚之持续接到电路，则仅变动电路内的电阻，而不变动中间引脚上的电压电平。
这也是用于电路构建的有用工具，由于常日您只想变动特定点的电阻，而不创建可调的分压器。

此配置常日在电路中表示为电阻器，箭头从一侧伸出并向内循环指向中间。

步骤12：LED

LED代表发光二极管。
它基本上是一种分外类型的二极管，当电流利过期会点亮。
像所有二极管一样，LED是偏振的，并且电流只能沿一个方向通过。

常日有两个指示灯可让您知道电流将通过哪个方向和LED。
第一个指示LED将具有较长的正极引线（阳极）和较短的接地引线（阴极）。
另一个指示器是LED侧面的平坦凹口，用于指示正极（阳极）。
请记住，并非所有的LED都有此指示标记（或有时是缺点的）。

像所有二极管一样，LED在电路中产生电压降，但常日不会增加太多电阻。
为了防止电路短路，您须要串联一个电阻。
要确定您须要多大的电阻才能得到最佳强度，您可以利用此在线LED打算器来确定单个LED须要多少电阻。
常日最好的做法是利用一个电阻值稍大于打算器返回值的电阻。

您可能会考试测验串联LED，但是请记住，每个连续的LED都会导致电压低落，直到终极没有足够的功率来保持它们点亮。
因此，空想的是通过并联连接多个LED来点亮它们。
但是，在实行此操作之前，必须确保所有LED具有相同的额定功率（不同的颜色常日具有不同的额定值）。

LED会以示意图形式显示为二极管符号，并带有闪电，表明该二极管是发光二极管。

步骤13：开关

甲开关基本上是创建在电路的断开的机器装置。
当您激活开关时，它会打开或关闭电路。
这取决于它的开关类型。

常开（NO）开关在激活后会闭合电路。

常闭（NC）开关在激活后会断开电路。

随着开关变得越来越繁芜，它们在激活时既可以打开一个连接又可以关闭另一个连接。
这种类型的开关是单刀双掷开关（SPDT）。

如果要将两个SPDT开关组合为一个开关，则将其称为双刀双掷开关（DPDT）。
每当开关被激活时，这将断开两个单独的电路并断开其余两个电路。

步骤14：电池

甲电池是个中将化学能转化为电能的容器。
为简化起见，您可以说它“积蓄力量”。

通过串联放置电池，您要增加每个连续电池的电压，但电流保持不变。
例如，AA电池为1.5V。
如果串联3个，则其总和为4.5V。
如果要添加第四个串联，它将变为6V。

通过并联放置电池，电压保持不变，但可用电流增加了一倍。
与串联放置电池比较，这样做的频率要低得多，常日仅在电路须要的电流大于单个串联电池可以供应的电流时才须要这样做。

建议您购买一系列AA电池座。
例如，我会得到一个分类，该分类可容纳1、2、3、4和8个AA电池。

电池在电路中由一系列不同长度的交替线表示。
还有用于电源，接地和额定电压的其他标记。

步骤15：面包板

面包板是用于电子原型设计的分外板。
它们被孔的网格覆盖，孔被分成电连续的行。

在中心部分有两列并排的行。
这样设计的目的是使您能够将集成电路插入中央。
插入后，集成电路的每个引脚将具有与其连接的一行电连续孔。

这样，您可以快速建立电路，而不必进行任何焊接或绞合。
只需将连接在一起的零件连接到电气连续的行之一即可。

在面包板的每个边缘上，常日有两条连续的总线。
一个用作电源总线，另一个用作接地总线。
通过分别将电源和地线分别插入个中，您可以从面包板上的任何位置轻松访问它们。

步骤16：连线

为了利用面包板将事物连接在一起，您须要利用组件或电线。

电线很不错，由于它们使您可以连接东西而险些不增加电路电阻。
这使您可以灵巧地放置零件，由于往后可以利用电线将它们连接在一起。
它还许可您将零件连接到其他多个零件。

建议对面包板利用绝缘的22awg（22号）实芯线。
您以前可以在Radioshack上找到它，但可以利用上面链接的连接线。
红线常日表示电源连接，黑线表示接地。

要在电路中利用导线，只需将导线切成一定尺寸，从导线的两端剥去1/4英寸的绝缘层，然后用它将面包板上的点连接在一起。

步骤17：您的第一个赛道

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零件清单：1K欧姆-1/4瓦电阻5mm赤色LEDSPST拨动开关9V电池连接器

如果查看事理图，您会创造1K电阻器，LED和开关都与9V电池串联连接。
构建电路时，您将能够通过开关打开和关闭LED。

您可以利用图形电阻打算器查找1K电阻的颜色代码。
其余，请记住，LED必须以精确的办法插入（提示-长脚伸到电路的正极）。

我须要将实心线焊接到开关的每个分支上。
有关如何实行此操作的解释，请查看“如何焊接”辅导。
如果您不愿意这样做，只需将开关置于电路之外即可。

如果决定利用该开关，请打开并关闭它，以查看在接通和断开电路时会发生什么。

步骤18：您的第二条路

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零件清单：2N3904 PNP晶体管2N3906 NPN晶体管47欧姆-1/4瓦电阻1K欧姆-1/4瓦电阻470K欧姆-1/4瓦电阻10uF电解电容器0.01uF陶瓷圆盘电容器5mm赤色LED3V AA电池座

可选：10K欧姆-1/4瓦电阻1M电位器

下一个事理图可能看起来令人生畏，但实际上相称大略。
它利用了我们刚刚检讨过的所有部件来自动使LED闪烁。

任何通用的NPN或PNP晶体管都可用于电路，但如果您想在家中利用，我正在利用293904（NPN）和2N3906（PNP）晶体管。
我通过查找数据表理解了它们的引脚布局。
Octopart.com是快速查找数据表的一个很好的来源。
只需搜索零件编号，您便会找到零件图片并链接至数据表。

例如，从2N3904晶体管的数据表中，我很快就能看出引脚1是发射极，引脚2是基极，引脚3是集电极。

除晶体管外，所有电阻，电容器和LED都应直接连接。
但是，事理图中有一点棘手的地方。
把稳晶体管附近的半拱形。
此拱形表示电容器跨过电池走线，并连接到PNP晶体管的基极。

同样，在构建电路时，请不要忘却电解电容器和LED是极化的，并且只能在一个方向上事情。

完成电路构建并插入电源后，它应闪烁。
如果它没有闪烁，请仔细检讨所有连接以及所有零件的方向。

快速调试电路的一个技巧是打算事理图中的组件与面包板上的组件的数量。
如果它们不匹配，则您遗漏了一些内容。
您还可以对连接到电路中特定点的事物数量实行相同的计数技巧。

一旦事情，考试测验变动470K电阻器的值。
请把稳，通过增加该电阻器的值，LED闪烁速率较慢，而通过减小电阻器的值，LED闪烁速率更快。

其缘故原由是电阻器掌握着10uF电容器的充放电速率。
这与LED的闪烁直接干系。

将该电阻更换为与10K电阻串联的1M电位计。
对其进行接线，使电阻的一侧连接到电位计的外部引脚，另一侧连接到PNP晶体管的基极。
电位计的中央引脚应接地。
现在，当您旋转旋钮并扫过电阻时，闪烁的速率会改变。

步骤19：您的第三条路

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零件清单：555计时器IC1K欧姆-1/4瓦电阻10K欧姆-1/4瓦电阻1M欧姆-1/4瓦电阻10uF电解电容器0.01uF陶瓷碟片电容器小型扬声器9V电池连接器

末了一个电路利用555计时器芯片通过扬声器产生噪声。

发生的情形是，555芯片上组件和连接的配置导致引脚3在高电平和低电平之间快速振荡。
如果要绘制这些振荡的曲线图，它将看起来像一个方波（一个波在两个功率电平之间交替）。
然后，该波会迅速向扬声器发出脉冲，从而使空气以很高的频率排出，从而使我们听到该频率的稳定腔调。

确保555芯片跨过面包板的中央，以使所有引脚都不会意外连接。
除此之外，只需按照示意图中的解释进行连接即可。

还要把稳事理图上的“ NC”符号。
这代表“无连接”，这显然意味着没有电路连接到该引脚。

你可以阅读所有关于555个芯片在这个页面，看到的其余555个示意图一个伟大的选择这个页面。

在扬声器方面，请利用小型扬声器，就像在音乐贺卡中找到的那样。
此配置不能驱动大扬声器，找到的扬声器越小，效果越好。
大多数扬声器都是极化的，因此请确保扬声器的负极接地（如果须要）。

如果想更进一步，可以通过将100K电位器的一个外部引脚连接到引脚3，将中间引脚连接到扬声器，并将别的的外部引脚接地，来创建音量旋钮。

第20步：自己完成任务

好吧...您并不完备是一个人。
互联网上到处都是知道如何做这些事情并记录了他们的事情的人，以便您也可以学习如何做。
出去找出你想做的。
如果电路尚不存在，则可能存在已经在线的类似文件的文档。

Discover Circuits网站是开始查找电路事理图的利益所。
他们供应了许多有趣的电路供您考试测验。

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