第一章 电子技术基础知识

第一节 电路基本知识

1.电压

大家都知道，水在管中之所以能流动，是因为有着高水位和低水位之间的差别而产生的一种压力，水才能从高处流向低处。电也是如此，电流之所以能够在导线中流动，也是因为在电流中有着高电动势能和低电动势能之间的差别。这种差别叫电动势差，也叫电压。换句话说，在电路中任意两点之间的电位差称为这两点的电压。通常用字母U代表电压，电压的单位是伏特（Volt），简称伏，用符号V表示。高电压可以用千伏（kV）表示，低电压可以用毫伏（mV）表示，也可以用微伏（μV）表示。电压是产生电流的原因。

它们之间的换算关系是：

1kV=1000V；1V=1000mV；1mV=1000μV

2.电流

电流，是指电荷的定向移动。

电流的大小称为电流强度（简称电流，符号为I），是指单位时间内通过导线某一截面的电荷量，每秒通过1库仑的电量称为1安培（A）。安培是国际单位制中所有电性的基本单位。除了A，常用的单位有毫安（mA）、微安（μA）。

它们之间的换算关系是：

1A=1000mA；1mA=1000μA；1kA=1000A

3.电阻

电阻的外形如图1-1所示。电阻主要用于控制和调节电路中的电流和电压，或用作消耗电能的负载。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种性质。导体的电阻通常用字母R表示，电阻的单位是欧姆（Ohm），简称欧，符号是Ω。比较大的单位有千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）。

电阻器简称电阻，是所有电子电路中使用最多的元件。电阻的主要物理特征是变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压分流的作用。

他们的换算关系是：

1MΩ=1000kΩ；1kΩ=1000Ω

通常汽车电脑板中最常用电阻如图1-1所示。其表示阻值的方法是数码标志法，即用三位数字标示阻值。在三位数码中，从左至右第一位、第二位数字表示电阻值的第一、二位有效数字，第三位数则表示有效数字后有几个“0”，单位为Ω。例如标识为“183”的电阻器其阻值则是18000Ω，而标识为“120”的电阻器其阻值则是12Ω。

4.直流电与交流电

大小和方向都不随时间变化的电流称为直流电，又称恒定电流。

交流电也称“交变电流”，简称“交流”。一般指大小和方向随时间作周期性变化的电流。交流电随时间变化的形式可以是多种多样的。不同变化形式的交流电其应用范围和产生的效果也是不同的，以正弦交流电应用最为广泛。

5.电位器

电位器是可变电阻器的一种。通常是由电阻体与转动或滑动系统组成，即靠一个动触点在电阻体上移动，获得部分电压输出。

6.电容器

所谓电容器就是能够储存电荷的“容器”。只不过这种“容器”储存的是一种特殊的物质——电荷，而且其所存储的正负电荷等量地分布于两块不直接导通的导体板上。至此，我们就可以描述电容器的基本结构：两块导体板（通常为金属板）中间隔以电介质，即构成电容器的基本模型。

电容器外形如图1-2所示。

电容器具有只能通过交流电而不能通过直流电的特性，因此在电路中起耦合、滤波、旁路与延时作用。

电容器储存电荷的能力叫做电容量，简称容量，基本单位是法拉，简称法（F）。在实际运用中常用微法（μF）、纳法（nF）和皮法（pF）作单位。

他们之间的换算关系如下：

1F=106μF；1μF=1000nF；1nF=1000pF

电容器的耐压值是指电容器在规定的温度范围内，能够正常连续工作时所能承受的最高电压。额定工作电压值一般直接标注在电容器上。在使用中，加载电容器上的工作电压应低于电容器上所标注的额定工作电压。此外还应注意，电容器上标明的额定工作电压，一般都是指电容器的直流工作电压，当将电容器用在交流电路中，则应使所加的交流电压的最大值（峰值）不能超过电容器上所标明的电压值。

汽车中各种电容器的主要参数如表1-1所示。

7.电感器

电感器又称电感线圈，简称电感。电感器与电容器一样，是一种储能元件。电感器的主要作用有阻流、调谐与选频、滤波和耦合。

8.二极管

二极管外形如图1-3所示。二极管的管芯是一个PN结，由P区接出的引线为二极管的正极，由N区接出的引线为二极管的负极，用管壳封装后就制成二极管。二极管具有单向导电性，是电子制作中经常使用的一种半导体器件。

二极管按用途可分为整流二极管、检波二极管、稳压二极管等。

整流二极管可使交流变为直流；检波二极管可过滤掉无用信息，保留有用信息；稳压二极管可稳定脉动电压。

9.三极管

三极管外形如图1-4所示。晶体三极管是由2个PN结构成，这两个PN结分别称为发射结和集电结。三极管分为三个区域，有三个电极。三个区域分别叫做集电区、基区、发射区，每个区域分别引出一根导线作为电极，它们分别是集电极c、基极b、发射极e。发射极的掺杂浓度远远大于集电区；集电结的面积比发射极的面积大，有利于发射区发射载流子和集电区吸收载流子；基区的特点是掺杂浓度特别低，而且基区也很薄，这样能使三极管具有较大的电流放大作用。

10.场效应管

场效应管外形如图1-5所示。场效应三极管通常简称为场效应管，是一种受电压控制的半导体器件，它利用外加电压产生的电场强度来控制其导电能力，而普通晶体管的工作是受电流控制。和普通晶体管相比较，场效应管具有输入阻抗高、噪声低、动态范围大、功耗小、易于集成。

11.晶体振荡器

晶体振荡器如图1-6所示。振荡器是一种高精度和高稳定度的振荡器，被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。

其作用主要是产生脉冲信号。