計(jì)算機(jī)邏輯基礎(chǔ) 41 基本計(jì)算機(jī)元器件20100820課件

本章導(dǎo)讀電類(lèi)專(zhuān)業(yè)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，如果沒(méi)有很強(qiáng)的動(dòng)手能力，勢(shì)必很難做出好的科研成果，而計(jì)算機(jī)智能控制技術(shù)的核心之一就是計(jì)算機(jī)邏輯設(shè)計(jì)。因此無(wú)論是上理論課還是做實(shí)驗(yàn)，則一定要提前做好預(yù)習(xí)并做到課后復(fù)習(xí)。實(shí)證調(diào)查發(fā)現(xiàn)，優(yōu)秀學(xué)生都是這樣一步一個(gè)腳印走過(guò)來(lái)的。第三步成功三步走盡快加入“電子協(xié)會(huì)”和“大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)基地”等學(xué)生社團(tuán)。主動(dòng)建立興趣學(xué)習(xí)小組，便于相互交流并及時(shí)解決技術(shù)難題，合作完成相應(yīng)的論文與制作。充分利用周末、課余與寒暑假，將電路圖制作成實(shí)際的PCB電路板，通過(guò)“在做中學(xué)”達(dá)到理論與實(shí)踐融會(huì)貫通的至高境界。第二步第一步4.1

基本計(jì)算機(jī)元器件4.1.3電感器4.1.1電阻器目錄4.1.2電容器電阻的特性電阻器兩端的電壓與流過(guò)它的電流成正比，即遵循歐姆定律。R為電阻器的電阻值，單位是歐姆。

伏安特性曲線(xiàn)R電阻器（一般符號(hào)）V=R×I或

I=V/R電阻的特性－＋VI電阻器（一般符號(hào)）電阻器的功率電阻器兩端的電壓與流過(guò)它的電流的乘積為電阻所消耗的功率。P=V×I功率通過(guò)熱能散發(fā)出去。電阻器的功率是有限的，若在電路中電阻器所消耗的功率大于它的額定功率，則該電阻器可能會(huì)被燒壞。色環(huán)電阻金屬膜電阻器金屬玻璃釉電阻器金屬氧化膜電阻器碳膜電阻器色環(huán)電阻和貼片電阻四色環(huán)五色環(huán)色標(biāo)法色環(huán)電阻和貼片電阻色環(huán)表顏色無(wú)銀金黑棕紅橙黃綠藍(lán)紫灰白電阻值位×-2-10123456789誤差20%10%5%××××××××××色環(huán)電阻和貼片電阻第1位有效數(shù)字第2位有效數(shù)字第3位有效數(shù)字10的次冪誤差顏色無(wú)銀金黑棕紅橙黃綠藍(lán)紫灰白電阻值位×-2-10123456789誤差20%10%5%××××××××××五色環(huán)綠黑黑藍(lán)金500×106=500000000Ω，誤差5%500MΩ色環(huán)電阻和貼片電阻貼片電阻普通貼片電阻排阻通常用三位數(shù)字來(lái)表示貼片電阻值。223：22×103=22KΩ100：10×100=10Ω102：10×102=1KΩ色環(huán)電阻和貼片電阻電位器與可變電阻多圈電位器實(shí)物圖可變電阻電路符號(hào)電位器電路符號(hào)123R13R23RpRp=R13+R23

1Rp2為實(shí)際阻值電位器與可變電阻

小論文大賽請(qǐng)同學(xué)們針對(duì)所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)，利用公開(kāi)的技術(shù)文獻(xiàn)，從不同的視角出發(fā)，自己獨(dú)立擬題、撰寫(xiě)小論文和制作相應(yīng)的PPT，然后舉辦年級(jí)“小論文大賽”，由最多不超過(guò)3位才能互補(bǔ)的成員組成參賽團(tuán)隊(duì)。競(jìng)賽考核內(nèi)容包括理論考試，文檔是否符合寫(xiě)作規(guī)范，PPT是否與內(nèi)容遙相呼應(yīng)，論文內(nèi)容是否達(dá)到“深入淺出、圖文并茂、前后鋪墊、來(lái)龍去脈”以及演講（現(xiàn)場(chǎng)講課）能力，然后將5項(xiàng)考核指標(biāo)綜合評(píng)分決出優(yōu)勝者。4.1.3電感器4.1.1電阻器4.1.2電容器目錄導(dǎo)體能夠容納電荷的能力稱(chēng)為電容。電容的結(jié)構(gòu)和特性

電容的概念通常，某導(dǎo)體容納的電荷Q(庫(kù)侖)與它的電位V(伏特)成正比，即有：C為該導(dǎo)體的電容量，電容的單位是法拉（F），單位轉(zhuǎn)換為：Q=C×V所以

C=Q/V電容量的計(jì)算電容器恒流充電＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋I(xiàn)stV0＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－－－充電電路注意：電容器兩端的電壓越高則容納的電荷量就越多，即儲(chǔ)能就越大。但電容器兩極板間絕緣介質(zhì)的耐電強(qiáng)度是有限的，若兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度太高，就可能將絕緣介質(zhì)擊穿，從而使電容器短路。電容的結(jié)構(gòu)和特性

電流：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量。電容器在電路中有容納電荷的作用，也即存儲(chǔ)能

量的作用。電容存儲(chǔ)能量是需要時(shí)間的，因此電容器兩端的

電壓不能突變。電容的容量越大可存儲(chǔ)的能量就越多。電容最重要的兩個(gè)參數(shù)是它的電容量和耐壓值。結(jié)論電容的結(jié)構(gòu)和特性

K打到1處，電路開(kāi)始充電。K打到2處，電路開(kāi)始放電。-

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++++++充電回路+放電回路++++++++RC充放電電路RC充放電波形-

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tVC0E放電曲線(xiàn)恒流E/R充電曲線(xiàn)實(shí)際充電曲線(xiàn)VCECKR12充電過(guò)程放電過(guò)程RC充放電回路高通濾波器低通濾波器RCViVo利用電容“隔直通交”的特性，我們可以制作濾波器。RCViVo

電容的濾波電路鋁電解電容鉭電解電容貼片陶瓷電容直插陶瓷電容

電容器的分類(lèi)鋁電解電容用途： 低頻旁路、信號(hào)耦合、電源濾波。

缺點(diǎn)：

容量誤差大，泄露電流大；普通電解 電容器不適合在低溫和高頻下應(yīng)用。優(yōu)點(diǎn)： 容量大，能忍受大的脈動(dòng)電流。

鋁電解電容＋○○－

電容器的分類(lèi)單片陶瓷電容優(yōu)點(diǎn)： 溫度和頻率穩(wěn)定性很好，損耗低，壽 命長(zhǎng)等。

用途： 高頻濾波、振蕩和耦合等。

貼片陶瓷電容直插陶瓷電容缺點(diǎn)： 無(wú)法做成大容量電容。

電容器的分類(lèi)電容的主要特點(diǎn)

關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)隔直流通高頻通交流阻低頻電容兩端的電壓不能突變串聯(lián)電阻R越大，充電電流就越小，充電時(shí)間就越長(zhǎng)電容量C越大，所需電荷就越多，充電時(shí)間就越長(zhǎng)典型應(yīng)用：RC上電復(fù)位電路4.1.3電感器4.1.1電阻器4.1.2電容器目錄線(xiàn)圈匝數(shù)磁通量（韋伯）電感量（亨利）將一根導(dǎo)線(xiàn)繞在磁芯上就構(gòu)成一個(gè)電感器。IΦ空磁芯電感鐵粉芯電感鐵芯電感電感器結(jié)構(gòu)示意圖

電感器的結(jié)構(gòu)和特性磁通量的大小與電感器所流過(guò)的電流成正比。若使這個(gè)電感器流過(guò)一個(gè)電流I，則在它的周?chē)a(chǎn)生磁通量Φ。

電感量主要取決于線(xiàn)圈的圈數(shù)、結(jié)構(gòu)及繞制方法等。ER根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比。即有：ΦI變化的電流變化的磁場(chǎng)

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

e+-

電感器的結(jié)構(gòu)和特性①③②初始電流為0時(shí)：電感以磁場(chǎng)能的形式存儲(chǔ)能量。電感器存儲(chǔ)能量也是需要時(shí)間的，因此流過(guò)電感器

的電流不能突變。電感量越大，可存儲(chǔ)的能量就越多。變化的電流流過(guò)電感器將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。感應(yīng)

電動(dòng)勢(shì)的極性總是阻礙電流的變化。

電感器的結(jié)構(gòu)和特性結(jié)論當(dāng)輸入信號(hào)頻率越高，電感器的電感值越大時(shí)，輸入信號(hào)越不容易通過(guò)電感器。一個(gè)直流信號(hào)很容易通過(guò)電感，而一個(gè)交流信號(hào)則由于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的阻礙作用，通過(guò)電感則比較困難。電感器對(duì)信號(hào)的感抗為：感抗：?jiǎn)挝粴W姆通直流阻交流

電感器的感抗

信號(hào)的采集與傳輸會(huì)混入各種噪聲，如何濾除這些噪聲，提高信號(hào)的準(zhǔn)確度，這就需要濾波器。

C1C2LΠ型低通濾波器濾除交流成分

電感器的濾波作用額定電流反映電感線(xiàn)圈存儲(chǔ)磁場(chǎng)的能力，也反映電感器通過(guò)變化電流時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的能力。

電感器的主要參數(shù)

常用電感器的種類(lèi)繁多，這里只介紹幾種在電子電路中常見(jiàn)到的電感器。

特點(diǎn)信號(hào)電感功率電感磁珠封裝較小、電感量小、精度較高、額定電流較小?？捎糜趯?duì)高頻數(shù)字信號(hào)的EMC濾波，諧振、選頻等電路。這種電感一般帶有“工”字或罐式磁芯，體積較大，電感量和額定電流也較大。常用于開(kāi)關(guān)電源中作為儲(chǔ)能電感及電感濾波。磁珠是能量轉(zhuǎn)換元件，低頻