簡易收音機制作基礎(chǔ)原理知識(一)

電阻器電阻器（Resistor）在日常生活中一般直接稱為電阻。是一個限流元件，將電阻接在電路中后，電阻器的阻值是固定的一般是兩個引腳，它可限制通過它所連支路的電流大小。阻值不能改變的稱為固定電阻器。阻值可變的稱為電位器或可變電阻器。理想的電阻器是線性的，即通過電阻器的瞬時電流與外加瞬時電壓成正比。用于分壓的可變電阻器。在裸露的電阻體上，緊壓著一至兩個可移金屬觸點。觸點位置確定電阻體任一端與觸點間的阻值。簡介用電阻材料制成的、有一定結(jié)構(gòu)形式、能在電路中起限制電流通過作用的二端電子元件。阻值不能改變的稱為固定電阻器。阻值可變的稱為電位器或可變電阻器。理想的電阻器是線性的，即通過電阻器的瞬時電流與外加瞬時電壓成正比。一些特殊電阻器，如熱敏電阻器、壓敏電阻器和敏感元件其電壓與電流的關(guān)系是非線性的。電阻器是電子電路中應(yīng)用數(shù)量最多的元件，通常按功率和阻值形成不同系列，供電路設(shè)計者選用。電阻器在電路中主要用來調(diào)節(jié)和穩(wěn)定電流與電壓，可作為分流器和分壓器，也可作電路匹配負(fù)載。根據(jù)電路要求，還可用于放大電路的負(fù)反饋或正反饋、電壓-電流轉(zhuǎn)換、輸入過載時的電壓或電流保護元件，又可組成RC電路作為振蕩、濾波、旁路、微分、積分和時間常數(shù)元件等?；驹硇」β孰娮杵魍ǔ榉庋b在塑料外殼中的碳膜構(gòu)成，而大功率的電阻器通常為繞線電阻器，通過將大電阻率的金屬絲繞在瓷心上而制成。電阻器由電阻體、骨架和引出端三部分構(gòu)成（實芯電阻器的電阻體與骨架合而為一），而決定阻值的只是電阻體。對于截面均勻的電阻體，電阻值為電阻值式中P為電阻材料的電阻率（歐/厘米）；L為電阻體的長度（厘米）；A為電阻體的截面積（厘米）。負(fù)荷特性當(dāng)工作環(huán)境溫度低于tR時，電阻器也不能超過其額定功率使用，當(dāng)超過tR時，必須降低負(fù)荷功率。對每種電阻器都有規(guī)定的負(fù)荷特性。此外，在低氣壓下負(fù)荷允許相應(yīng)降低。在脈沖負(fù)荷下，脈沖平均功率遠低于額定功率，一般另有規(guī)定。電阻溫度系數(shù)在規(guī)定的環(huán)境溫度范圍內(nèi)，溫度每改變1°C時阻值的平均相對變化，用ppmTC表示。除了以上幾種參數(shù)外，還有非線性（電流與所加電壓特性偏離線性關(guān)系的程度）電壓系數(shù)（所加電壓每改變、伏阻值的相對變化率）、電流噪聲（電阻體內(nèi)因電流流動所產(chǎn)生的噪聲電勢的有效值與測試電壓之比，用電流噪聲指數(shù)來表示）、高頻特性（由于電阻體內(nèi)在分布電容和分布電感的影響，使阻值隨工作頻率增高而下降的關(guān)系曲線、長期穩(wěn)定性（電阻器在長期使用或貯存過程中受環(huán)境條件的影響阻值發(fā)生不可逆變化的過程）等技術(shù)指標(biāo)。電阻器按材料分類a、線繞電阻器由電阻線繞成電阻器用高阻合金線繞在絕緣骨架上制成，外面涂有耐熱的釉絕緣層或絕緣漆。繞線電阻具有較低的溫度系數(shù)，阻值精度高，穩(wěn)定性好，耐熱耐腐蝕，主要做精密大功率電阻使用，缺點是高頻性能差，時間常數(shù)大。 b、碳合成電阻器由碳及合成塑膠壓制成而成 c、碳膜電阻器在瓷管上鍍上一層碳而成，將結(jié)晶碳沉積在陶瓷棒骨架上制成。碳膜電阻器成本低、性能穩(wěn)定、阻值范圍寬、溫度系數(shù)和電壓系數(shù)低，是目前應(yīng)用最廣泛的電阻器。 d、金屬膜電阻器在瓷管上鍍上一層金屬而成，用真空蒸發(fā)的方法將合金材料蒸鍍于陶瓷棒骨架表面。 金屬膜電阻比碳膜電阻的精度高，穩(wěn)定性好，噪聲，溫度系數(shù)小。在儀器儀表及通訊設(shè)備中大量采用。 e、金屬氧化膜電阻器在瓷管上鍍上一層氧化錫而成，在絕緣棒上沉積一層金屬氧化物。由于其本身即是氧化物，所以高溫下穩(wěn)定，耐熱沖擊，負(fù)載能力強按用途分，有通用、精密、高頻、高壓、高阻、大功率和電阻網(wǎng)絡(luò)等。電位器電位器是具有三個引出端、阻值可按某種變化規(guī)律調(diào)節(jié)的電阻元件。電位器通常由電阻體和可移動的電刷組成。當(dāng)電刷沿電阻體移動時，在輸出端即獲得與位移量成一定關(guān)系的電阻值或電壓。電位器既可作三端元件使用也可作二端元件使用。后者可視作一可變電阻器。電位器（英文：Potentiometer）是可變電阻器的一種。通常是由電阻體與轉(zhuǎn)動或滑動系統(tǒng)組成，即靠一個動觸點在電阻體上移動，獲得部分電壓輸出。 電位器的作用 調(diào)節(jié)電壓（含直流電壓與信號電壓）和電流的大小。 電位器的結(jié)構(gòu)特點一一電位器的電阻體有兩個固定端，通過手動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸或滑柄，改變動觸點在電阻體上的位置，則改變了動觸點與任一個固定端之間的電阻值，從而改變了電壓與電流的大小。 電位器是一種可調(diào)的電子元件。它是由一個電阻體和一個轉(zhuǎn)動或滑動系統(tǒng)組成。當(dāng)電阻體的兩個固定觸電之間外加一個電壓時，通過轉(zhuǎn)動或滑動系統(tǒng)改變觸點在電阻體上的位置，在動觸點與固定觸點之間便可得到一個與動觸點位置成一定關(guān)系的電壓。它大多是用作分壓器，這時電位器是一個四端元件。電位器基本上就是滑動變阻器，有幾種樣式，一般用在音箱音量開關(guān)和激光頭功率大小調(diào)節(jié)電位器是一種可調(diào)的電子元件。 用于分壓的可變電阻器。在裸露的電阻體上，緊壓著一至兩個可移金屬觸點。觸點位置確定電阻體任一端與觸點間的阻值。按材料分線繞、炭膜、實芯式電位器；按輸出與輸入電壓比與旋轉(zhuǎn)角度的關(guān)系分直線式電位器（呈線性關(guān)系）、函數(shù)電位器（呈曲線關(guān)系）。主要參數(shù)為阻值、容差、額定功率。廣泛用于電子設(shè)備，在音響和接收機中作音量控制用。原理從外觀看，脈沖電位器與普通電位器一樣都是三個池，但在其內(nèi)部與引腳1、2相連的是兩個長短不一的金屬靜片，與引腳3相連的是一周有12或24個齒的金屬動片。當(dāng)脈沖電位器旋轉(zhuǎn)時可出現(xiàn)四種狀態(tài)：即引腳3與引腳1相連，引腳3與引腳2及引腳1全相連；引腳3與引腳2相連，引腳3與引腳2及引腳1全斷開。 在實際使用中，一般將引腳3接地作為數(shù)據(jù)輸入端。而引腳1、2作為數(shù)據(jù)輸出端與單片機I/O口相連。如圖2中所示，將引腳1與單片機的P1.0相連，引腳2與單片機的P1.1相連。當(dāng)脈沖電位器左旋或右旋時，P1.0和P1.1就會融性地產(chǎn)生所示的波形，如果是12點的脈沖電位器旋轉(zhuǎn)一圈就會產(chǎn)生12組這樣的波形，24點的脈沖電位器就會產(chǎn)生24組這樣的波形；一組波形（或一個周期）包含了4個工作狀態(tài)。因此只要檢測岀P1.0和P1.1的波形，就能識別脈沖電位器是否旋轉(zhuǎn)是左旋還是右旋。自制一套簡易音響我自制了一套音響，是將普及型的AM/FM汽車收放機從電位器前取出信號作音源，用6N3和6P14電子管作功放。老式的飛樂橢圓型喇叭加上一個簡易木盒子作音箱。功放電路見附圖。電容器電容器通常簡稱其為電容，用字母C表示。定義1：電容器，顧名思義，是'裝電的容器'是一種容納電荷的器件。英文名稱：capacitor。電容是電子設(shè)備中大量使用的電子元件之一，廣泛應(yīng)用于電路中的隔直通交，耦合，旁路，濾波，調(diào)諧回路，能量轉(zhuǎn)換，控制等方面。定義2：電容器，任何兩個彼此絕緣且相隔很近的導(dǎo)體（包括導(dǎo)線）間都構(gòu)成一個電容器。電容器是由兩個電極及其間的介電材料構(gòu)成的。介電材料是一種電介質(zhì)，當(dāng)被置于兩塊帶有等量異性電荷的平行極板間的電場中時，由于極化而在介質(zhì)表面產(chǎn)生極化電荷，遂使束縛在極板上的電荷相應(yīng)增加，維持極板間的電位差不變。這就是電容器具有電容特征的原因。電容器中儲存的電量Q等于電容量C與電極間的電位差U的乘積。電容量與極板面積和介電材料的介電常數(shù)8成正比，與介電材料厚度（即極板間的距離）成反比。電容器在電路中的作用：在直流電路中，電容器是相當(dāng)于斷路的。電容器是一種能夠儲藏電荷的元件，也是最常用的電子元件之一。這得從電容器的結(jié)構(gòu)上說起。最簡單的電容器是由兩端的極板和中間的絕緣電介質(zhì)（包括空氣）構(gòu)成的。通電后，極板帶電，形成電壓（電勢差），但是由于中間的絕緣物質(zhì)，所以整個電容器是不導(dǎo)電的。不過，這樣的情況是在沒有超過電容器的臨界電壓（擊穿電壓）的前提條件下的。我們知道，任何物質(zhì)都是相對絕緣的，當(dāng)物質(zhì)兩端的電壓加大到一定程度后,物質(zhì)是都可以導(dǎo)電的，我們稱這個電壓叫擊穿電壓。電容也不例外，電容被擊穿后，就不是絕緣體了。不過在中學(xué)階段，這樣的電壓在電路中是見不到的，所以都是在擊穿電壓以下工作的，可以被當(dāng)做絕緣體看。但是，在交流電路中，因為電流的方向是隨時間成一定的函數(shù)關(guān)系變化的。而電容器充放電的過程是有時間的，這個時候，在極板間形成變化的電場，而這個電場也是隨時間變化的函數(shù)。實際上，電流是通過場的形式在電容器間通過的。 在中學(xué)階段，有句話，就叫通交流，阻直流，說的就是電容的這個性質(zhì)。旁路旁路電容是為本地器件提供能量的儲能器件，它能使穩(wěn)壓器的輸出均勻化，降低負(fù)載需求。就像小型可充電電池一樣，旁路電容能夠被充電，并向器件進行放電。為盡量減少阻抗，旁路電容要盡量靠近負(fù)載器件的供電電源管腳和地管腳。這能夠很好地防止輸入值過大而導(dǎo)致的地電位抬高和噪聲。地電位是地連接處在通過大電流毛刺時的電壓降。去耦去耦，又稱解耦。從電路來說，總是可以區(qū)分為驅(qū)動的源和被驅(qū)動的負(fù)載。如果負(fù)載電容比較大，驅(qū)動電路要把電容充電、放電，才能完成信號的跳變，在上升沿比較陡峭的時候，電流比較大，這樣驅(qū)動的電流就會吸收很大的電源電流，由于電路中的電感，電阻（特別是芯片管腳上的電感，會產(chǎn)生反彈），這種電流相對于正常情況來說實際上就是一種噪聲，會影響前級的正常工作，這就是所謂的“耦合” 去耦電容就是起到一個“電池”的作用，滿足驅(qū)動電路電流的變化，避免相互間的耦合干擾，在電路中進一步減小電源與參考地之間的高頻干擾阻抗。 將旁路電容和去藕電容結(jié)合起來將更容易理解。旁路電容實際也是去耦合的，只是旁路電容一般是指高頻旁路，也就是給高頻的開關(guān)噪聲提高一條低阻抗泄防途徑。高頻旁路電容一般比較小，根據(jù)諧振頻率一般取O.lpF、0.01mF等；而去耦合電容的容量一般較大，可能是10MF或者更大，依據(jù)電路中分布參數(shù)、以及驅(qū)動電流的變化大小來確定。旁路是把輸入信號中的干擾作為濾除對象，而去耦是把輸出信號的干擾作為濾除對象，防止干擾信號返回電源。這應(yīng)該是他們的本質(zhì)區(qū)別。濾波從理論上（即假設(shè)電容為純電容）說，電容越大，阻抗越小，通過的頻率也越高。但實際上超過1MF的電容大多為電解電容，有很大的電感成份，所以頻率高后反而阻抗會增大。有時會看到有一個電容量較大電解電容并聯(lián)了一個小電容，這時大電容通低頻，小電容通高頻。電容的作用就是通高阻低，通高頻阻低頻。電容越大低頻越不容易通過。具體用在濾波中，大電容（1000mF）濾低頻，小電容（20pF）濾高頻。曾有網(wǎng)友形象地將濾波電容比作“水塘”由于電容的兩端電壓不會突變，由此可知，信號頻率越高則衰減越大，可很形象的說電容像個水塘，不會因幾滴水的加入或蒸發(fā)而引起水量的變化。它把電壓的變動轉(zhuǎn)化為電流的變化，頻率越高，峰值電流就越大，從而緩沖了電壓。濾波就是充電，放電的過程。電感器電感器是能夠把電能轉(zhuǎn)化為磁能而存儲起來的元件。電感器的結(jié)構(gòu)類似于變壓器，但只有一個繞組。電感器具有一定的電感，它只阻止電流的變化。如果電感器中沒有電流通過，則它阻止電流流過它；如果有電流流過它，則電路斷開時它將試圖維持電流不變。電感器又稱扼流器、電抗器、動態(tài)電抗器。二極管又稱晶體二極管，簡稱二極管（diode），另外，還有早期的真空電子二極管；它是一種具有單向傳導(dǎo)電流的電子器件。在半導(dǎo)體二極管內(nèi)部有一個PN結(jié)兩個引線端子，這種電子器件按照外加電壓的方向，具備單向電流的轉(zhuǎn)導(dǎo)性。一般來講，晶體二極管是一個由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體燒結(jié)形成的p-n結(jié)界面。在其界面的兩側(cè)形成空間電荷層，構(gòu)成自建電場。當(dāng)外加電壓等于零時，由于p-n結(jié)兩邊載流子的濃度差引起擴散電流和由自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)，這也是常態(tài)下的二極管特性二極管（英語：Diode），電子元件當(dāng)中，一種具有兩個電極的裝置，只允許電流由單一方向流過。許多的使用是應(yīng)用其整流的功能。而變?nèi)荻O管（VaricapDiode）則用來當(dāng)作電子式的可調(diào)電容器。大部分二極管所具備的電流方向性我們通常稱之為“整流（Rectifying）”功能。二極管最普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過（稱為順向偏壓），反向時阻斷（稱為逆向偏壓）。因此，二極管可以想成電子版的逆止閥。然而實際上二極管并不會表現(xiàn)出如此完美的開與關(guān)的方向性，而是較為復(fù)雜的非線性電子特征一一這是由特定類型的二極管技術(shù)決定的。二極管使用上除了用做開關(guān)的方式之外還有很多其他的功能。 早期的二極管包含“貓須晶體（"Cat'sWhisker"Crystals）”以及真空管（英國稱為“熱游離閥（ThermionicValves）”）?，F(xiàn)今最普遍的二極管大多是使用半導(dǎo)體材料如硅或鍺。晶體二極管為一個由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體形成的p-n結(jié),在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層，并建有自建電場。當(dāng)不存在外加電壓時，由于p-n結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。當(dāng)外界有正向電壓偏置時，外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴散電流增加引起了正向電流。當(dāng)外界有反向電壓偏置時，外界電場和自建電場進一步加強，形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無關(guān)的反向飽和電流I0。當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時，p-n結(jié)空間電荷層中的電場強度達到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過程，產(chǎn)生大量電子空穴對，產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流，稱為二極管的擊穿現(xiàn)象。p-n結(jié)的反向擊穿有齊納擊穿和雪崩擊穿之分正向性外加正向電壓時，在正向特性的起始部分，正向電壓很小，不足以克服PN結(jié)內(nèi)電場的阻擋作用，正向電流幾乎為零，這一段稱為死區(qū)。這個不能使二極管導(dǎo)通的正向電壓稱為死區(qū)電壓。當(dāng)正向電壓大于死區(qū)電壓以后，PN結(jié)內(nèi)電場被克服，二極管導(dǎo)通，電流隨電壓增大而迅速上升。在正常使用的電流范圍內(nèi)，導(dǎo)通時二