電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)集錦
在平日的學(xué)習(xí)中,說起知識(shí),應(yīng)該沒有人不熟悉吧?知識(shí)就是“讓別人看完能理解”或者“通過練習(xí)我能掌握”的內(nèi)容。想要一份整理好的知識(shí)嗎?下面是小編收集整理的電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)集錦,歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。
電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí) 1
1.電子基礎(chǔ)知識(shí)—電阻
電阻定義:
電阻英文名稱為Resistance,縮寫為R,它是導(dǎo)體的一種基本性質(zhì),與導(dǎo)體的尺寸、材料、溫度有關(guān)。導(dǎo)體的橫截面積,材料,長度可改變導(dǎo)體電阻的大小,有時(shí)溫度也同樣可以影響其大小。電阻的主要物理特征是變電能為熱能,也可說它是一個(gè)耗能元件,電流經(jīng)過它就產(chǎn)生內(nèi)能。電阻有阻流和分壓的作用。電阻R在數(shù)值上等于加在電阻上的電壓U與通過的電流I的比值,即R=U/I。
電阻的分類:
A按制作材料可分——碳膜電阻、金屬膜電阻、線繞電阻和水泥電阻等。其中常用的為碳膜電阻,而水泥電阻則常用于大功率電器中或用作負(fù)載。
B、按功率大小可分為——1/8w以下(chip)、1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W等
C、按阻值表示法又可分為——數(shù)字表示法及色環(huán)表示法。
電阻的單位及換算:
電阻的單位——?dú)W姆、千歐(KΩ)、兆歐(MΩ),電阻最基本的單位為歐姆(Ω)。
電阻單位的換算——1MΩ= KΩ= Ω
電阻的阻值辨認(rèn):
a.數(shù)字表示法——此表示法常用于CHIP元件中。辨認(rèn)時(shí)數(shù)字之前兩位為有效數(shù)字,第三位為倍率。
b.色環(huán)表示法——第一、二環(huán)為有效數(shù)字,第三環(huán)為倍率,第四環(huán)為誤差。
2.電子基礎(chǔ)知識(shí)—電容和電感
電容——指的`是在給定電位差下的電荷儲(chǔ)藏量;記為C,國際單位是法拉(F)。電容也是電容器的俗稱。電容是表征電容器容納電荷的本領(lǐng)的物理量。我們把電容器的兩極板間的電勢(shì)差增加1伏所需的電量,叫做電容器的電容。電容用于貯存電荷的組件,貯存電量充電放電、濾波、耦合、旁路。
種類——電容按極性可分為有極性電容和無極性電容,有極性電容包括鋁電解電容和鉭質(zhì)電解電容;無極性電容包括陶瓷電容和塑料電容。
電感——是用絕緣導(dǎo)線繞制而成的電磁感應(yīng)元件,也是電子電路中常用的元器件之一。電感是用漆包線、紗包線或塑皮線等在絕緣骨架或磁心、鐵心上繞制成的一組串聯(lián)的同軸線匝,它在電路中用字母“L”表示,主要作用是對(duì)交流信號(hào)進(jìn)行隔離、濾波或與電容器、電阻器等組成諧振電路。
3.電子基礎(chǔ)知識(shí)——二三極管
二極管——又稱晶體二極管,簡稱二極管,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(gè)PN結(jié)兩個(gè)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。常用的二極管有整流、穩(wěn)壓、發(fā)光二極管等。
三極管——也稱為晶體三極管,它是電子電路中最重要的器件。它最主要的功能是電流放大和開關(guān)作用。三極管由兩個(gè)PN結(jié)構(gòu)成,共用的一個(gè)電極成為三極管的基極(用字母b表示)。其他的兩個(gè)電極成為集電極(用字母c表示)和發(fā)射極(用字母e表示)。三極管分為NPN型和PNP型的三極管兩種。
4.電子基礎(chǔ)知識(shí)—集成電路
集成電路——是一種微型電子器件或部件。它在電路中用字母“IC”表示。集成電路就是采用一定的工藝,把一個(gè)電路中所需的晶體管、二極管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起,制作在一小塊或幾小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上,然后封裝在一個(gè)管殼內(nèi),成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu)。其中所有元件在結(jié)構(gòu)上已組成一個(gè)整體,使電子元件向著微小型化、低功耗和高可靠性方面邁進(jìn)了一大步。
特點(diǎn)——體積小,重量輕,引出線和焊接點(diǎn)少,壽命長,可靠性高,性能好等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)成本低,便于大規(guī)模生產(chǎn)。
5.電子基礎(chǔ)知識(shí)—靜電放電
靜電——就是靜止不動(dòng)的電荷。一般存在于物體的表面,是正負(fù)電荷在局部范圍內(nèi)失去平衡的結(jié)果。
靜電放電——通常也叫ESD,是英文Electric Static Discharge的縮寫,翻譯成中文的意思就是靜電的放電。是處于不同靜電電位的兩個(gè)物體間的靜電電荷的轉(zhuǎn)移。
靜電來源——人體靜電、儀器和設(shè)備的靜電、器件本身的靜電和其它靜電來源。
電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí) 2
1.萬用表的使用
由于萬用表是一種可以測(cè)量多種電量,具有多種量程的便攜式儀表,是電學(xué)研究的必備工具。所以在這一項(xiàng)目的學(xué)習(xí)過程中,要立足于強(qiáng)化實(shí)際操作能力的培養(yǎng),通過結(jié)合具體的實(shí)訓(xùn)操作,提高學(xué)習(xí)的效果。具體可分解成常見電阻器的識(shí)讀、用萬用表測(cè)電阻、測(cè)交、直流電壓和直流電流、電橋的制作與測(cè)試等這幾項(xiàng)任務(wù),穿插學(xué)一些電學(xué)量的基本概念和電路的基本原理知識(shí)。逐步將實(shí)際操作技能有機(jī)的與理論知識(shí)相結(jié)合。最后通過制作電橋這一任務(wù),綜合性的將前面所學(xué)的測(cè)電阻、測(cè)電壓和測(cè)電流等相關(guān)理論和技能知識(shí)融合應(yīng)用,達(dá)到理論、技能、實(shí)踐和拓展等全面的提高,逐步對(duì)萬用表的使用知識(shí)和相應(yīng)測(cè)試技能進(jìn)行綜合掌握。
2.電烙鐵的使用
電子設(shè)備中使用大量的種類繁多的電子元器件, 每個(gè)電子元器件都要牢固的焊接在電路板上, 就必須保證每個(gè)焊點(diǎn)的質(zhì)量。故而手工焊接技能是電子裝配和電子維修必備的技能, 練好手工焊接技術(shù)是保證電子制作成功的必要條件。這對(duì)于一個(gè)從事電子技術(shù)工作的人員來說, 一定要必須認(rèn)真學(xué)習(xí)相關(guān)的'焊接理論知識(shí), 掌握焊接要領(lǐng), 并能熟練地進(jìn)行焊接操作。
3.裝配可調(diào)穩(wěn)壓電源模塊
。1)所涵蓋的知識(shí)
可以認(rèn)識(shí)電阻器、電容器、電位器、二極管、變壓器等電子元器件并進(jìn)行測(cè)試。可以接觸到交流電路、變壓器的工作原理、整流電路的工作原理、濾波電路的工作原理以及穩(wěn)壓電路的工作原理等。同時(shí)還認(rèn)識(shí)了集成穩(wěn)壓器的管腳功能, 并根據(jù)電路進(jìn)行組裝, 在調(diào)試過程中學(xué)習(xí)用萬用表進(jìn)行檢測(cè)電路。
(2)功能說明
電源部分是實(shí)驗(yàn)箱各模塊電路總功率的提供者, 為了能夠滿足各模塊不同的電源電壓需求, 所以該電源輸出是1.5v 一12v 連續(xù)可調(diào)的直流穩(wěn)壓電源;能夠保證專用數(shù)字電路s v 直流穩(wěn)壓電源的實(shí)驗(yàn)要求, 還能滿足差動(dòng)式功率放大器雙12V直流固定電源的需要, 也能輸出交流雙12V 電源。在制作過程中能進(jìn)一步綜合訓(xùn)練用萬用表測(cè)電阻、測(cè)交、直流電壓、電流等技能, 同時(shí)也能認(rèn)識(shí)安全用電了解安全電壓的規(guī)定, 熟悉安全接地的方法等實(shí)用的安全用電操作規(guī)程知識(shí)。
電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí) 3
1、 邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算有與、或、非三種。
2、 只有決定事物結(jié)果的全部條件同時(shí)具備時(shí),結(jié)果才發(fā)生。這種因果關(guān)系稱為邏輯與,或稱邏輯相乘。
3、 在決定事物結(jié)果的諸條件中只要有任何一個(gè)滿足,結(jié)果就會(huì)發(fā)生。這種因果關(guān)系稱為邏輯或,也稱邏輯相加。
4、 只要條件具備了,結(jié)果便不會(huì)發(fā)生;而條件不具備時(shí),結(jié)果一定發(fā)生。這種因果關(guān)系稱為邏輯非,也稱邏輯求反。
5、 邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算有重疊律、互補(bǔ)律、結(jié)合律、分配律、反演律、還原律等。舉例說明。
6、 對(duì)偶表達(dá)式的書寫。
7、 邏輯該函數(shù)的表示方法有:真值表、邏輯函數(shù)式、邏輯圖、波形圖、卡諾圖、硬件描述語言等。
8、 在n變量邏輯函數(shù)中,若m為包含n個(gè)因子的乘積項(xiàng),而且這n個(gè)變量均以原變量或反變量的形式在m中出現(xiàn)一次,則稱m為該組變量的最小項(xiàng)。
9、 n變量的最小項(xiàng)應(yīng)有2n個(gè)。
10、 最小項(xiàng)的重要性質(zhì)有:
、僭谳斎胱兞康娜魏稳≈迪卤赜幸粋(gè)最小項(xiàng),而且僅有一個(gè)最小項(xiàng)的值為1;
、谌w最小項(xiàng)之和為1;
、廴我鈨蓚(gè)最小項(xiàng)的乘積為0;
、芫哂邢噜徯缘膬蓚(gè)最小項(xiàng)之和可以合并成一項(xiàng)并消去一對(duì)因子。
11、 若兩個(gè)最小項(xiàng)只有一個(gè)因子不同,則稱這兩個(gè)最小項(xiàng)具有相鄰性。
12、 邏輯函數(shù)形式之間的變換。(與或式—與非式—或非式--與或非式等)
13、 化簡邏輯函數(shù)常用的方法有:公式化簡法、卡諾圖化簡法、Q-M法等。
14、 公式化簡法經(jīng)常使用的方法有:并項(xiàng)法、吸收法、消項(xiàng)法、消因子法、配項(xiàng)法等。
15、 卡諾圖化簡法的步驟有:①將函數(shù)化為最小項(xiàng)之和的形式;②畫出表示該邏輯函數(shù)的卡諾圖;③找出可以合并的最小項(xiàng);④選取化簡后的乘積項(xiàng)。
16、 卡諾圖法化簡邏輯函數(shù)選取化簡后的乘積項(xiàng)的選取原則是:
、俪朔e項(xiàng)應(yīng)包含函數(shù)式中所有的最小項(xiàng);
②所用的乘積項(xiàng)數(shù)目最少;
③每個(gè)乘積項(xiàng)包含的因子最少。
手把手教你寫程序:
內(nèi)容:從最簡單的程序入手,手把手教你寫程序,讓同學(xué)們拿到一個(gè)復(fù)雜的程序或者任務(wù),能快速找到切入點(diǎn),寫出程序,再在此基礎(chǔ)上優(yōu)化程序。當(dāng)拿到一個(gè)單片機(jī)任務(wù)時(shí),不要急于動(dòng)手寫程序,先仔細(xì)分析它的以下幾個(gè)點(diǎn):
1、它要單片機(jī)整體實(shí)現(xiàn)什么功能
2、功能細(xì)分(模塊化),先干什么,再干什么,最后干什么
3、畫初步流程圖,(把幾個(gè)模塊畫出即可)
4、模塊之間的分析:一個(gè)模塊到另一個(gè)模塊之間,怎么變換,怎么連接(優(yōu)化流程圖)
5、單個(gè)模塊分析:每個(gè)模塊要做什么(流程圖細(xì)化)
6、所有模塊結(jié)合連接,細(xì)化所有流程圖
7、分析單個(gè)模塊每步要用到的'方法或者指令
8、總流程圖定型
9、紙上寫程序,對(duì)照流程圖分析其可行性,若不可行則返回
10、上機(jī)調(diào)試,加注釋
以上十步,缺一不可(小程序列外)
切記:流程圖的確定很重要,需反復(fù)修改
大忌:拿到任務(wù),不仔細(xì)分析就寫程序。即使是小程序,我們也要養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣,不要一味的追求結(jié)果。寫小程序可能比別人快,若是大程序,一旦出現(xiàn)思維混亂,或者出現(xiàn)程序調(diào)試不出結(jié)果,那么你花在調(diào)試上的時(shí)間,要比別人的多。 !!!!!!磨刀不誤砍柴工!
程序的優(yōu)化:屬于后期工作,只有調(diào)試出來后,才去優(yōu)化,如果一開始優(yōu)化和寫程序同時(shí)進(jìn)行,一是加重你的思考量,二是出現(xiàn)問題無從下手。無疑增加了寫程序的難度。對(duì)于一個(gè)初學(xué)者,寫一個(gè)程序,本身頭腦就處于緊張的狀態(tài),思考的問題就很多,如果此時(shí)把優(yōu)化程序也考慮進(jìn)去,你腦袋的負(fù)荷無疑加重,若你頭腦精明,你可以把優(yōu)化的地方,先在紙上記下來,等到調(diào)試結(jié)果正常,再把你想到的,優(yōu)化的地方加進(jìn)去。
電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí) 4
AVR單片機(jī)是1997年由ATMEL公司研發(fā)出的增強(qiáng)型內(nèi)置Flash的RISC(Reduced Instruction Set CPU) 精簡指令集高速8位單片機(jī)。AVR的單片機(jī)可以廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)外部設(shè)備、工業(yè)實(shí)時(shí)控制、儀器儀表、通訊設(shè)備、家用電器等各個(gè)領(lǐng)域。
avr單片機(jī)的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)
高可靠性、功能強(qiáng)、高速度、低功耗和低價(jià)位 , 一直是衡量單片機(jī)性能的重要指標(biāo),也是單片機(jī)占領(lǐng)市場(chǎng)、賴以生存的必要條件。
早期單片機(jī)主要由于工藝及設(shè)計(jì)水平不高、功耗高和抗干擾性能差等原因,所以采取穩(wěn)妥方案:即采用較高的分頻系數(shù)對(duì)時(shí)鐘分頻,使得指令周期長,執(zhí)行速度慢。以后的 CMOS單片機(jī)雖然采用提高時(shí)鐘頻率和縮小分頻系數(shù)等措施,但這種狀態(tài)并未被徹底改觀(51以及51兼容)。此間雖有某些精簡指令集單片機(jī)(RISC)問世,但依然沿襲對(duì)時(shí)鐘分頻的作法。
AVR單片機(jī)的推出,徹底打破這種舊設(shè)計(jì)格局,廢除了機(jī)器周期,拋棄復(fù)雜指令計(jì)算機(jī)(CISC)追求指令完備的做法;采用精簡指令集,以字作為指令長度單位,將內(nèi)容豐富的操作數(shù)與操作碼安排在一字之中(指令集中占大多數(shù)的單周期指令都是如此),取指周期短,又可預(yù)取指令,實(shí)現(xiàn)流水作業(yè),故可高速執(zhí)行指令。當(dāng)然這種速度上的升躍,是以高可靠性為其后盾的。
AVR單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)采取8位機(jī)與16位機(jī)的折中策略,即采用局部寄存器存堆(32個(gè)寄存器文件)和單體高速輸入/輸出的方案(即輸入捕獲寄存器、輸出比較匹配寄存器及相應(yīng)控制邏輯)。提高了指令執(zhí)行速度(1Mips/MHz),克服了瓶頸現(xiàn)象,增強(qiáng)了功能;同時(shí)又減少了對(duì)外設(shè)管理的開銷,相對(duì)簡化了硬件結(jié)構(gòu),降低了成本。故AVR單片機(jī)在軟/硬件開銷、速度、性能和成本諸多方面取得了優(yōu)化平衡,是高性價(jià)比的單片機(jī)。
AVR單片機(jī)內(nèi)嵌高質(zhì)量的Flash程序存儲(chǔ)器,擦寫方便,支持ISP和IAP,便于產(chǎn)品的調(diào)試、開發(fā)、生產(chǎn)、更新。內(nèi)嵌長壽命的EEProm可長期保存關(guān)鍵數(shù)據(jù),避免斷電丟失。片內(nèi)大容量的RAM不僅能滿足一般場(chǎng)合的使用,同時(shí)也更有效的支持使用高級(jí)語言開發(fā)系統(tǒng)程序,并可像MCS-51單片機(jī)那樣擴(kuò)展外部 RAM。
AVR單片機(jī)的I/O線全部帶可設(shè)置的上拉電阻、可單獨(dú)設(shè)定為輸入/輸出、可設(shè)定(初始)高阻輸入、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)(可省去功率驅(qū)動(dòng)器件)等特性,使的得I/O口資源靈活、功能強(qiáng)大、可充分利用。
AVR單片機(jī)片內(nèi)具備多種獨(dú)立的時(shí)鐘分頻器,分別供URAT、I2C、SPI使用。其中與8/16位定時(shí)器配合的具有多達(dá)10 位的預(yù)分頻器,可通過軟件設(shè)定分頻系數(shù)提供多種檔次的定時(shí)時(shí)間。AVR單片機(jī)獨(dú)有的“以定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(單)雙向計(jì)數(shù)形成三角波,再與輸出比較匹配寄存器配合,生成占空比可變、頻率可變、相位可變方波的設(shè)計(jì)方法(即脈寬調(diào)制輸出PWM)”更是令人耳目一新。
增強(qiáng)性的高速同/異步串口,具有硬件產(chǎn)生校驗(yàn)碼、硬件檢測(cè)和校驗(yàn)偵錯(cuò)、兩級(jí)接收緩沖、波特率自動(dòng)調(diào)整定位(接收時(shí))、屏蔽數(shù)據(jù)幀等功能,提高了通信的可靠性,方便程序編寫,更便于組成分布式網(wǎng)絡(luò)和實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信系統(tǒng)的`復(fù)雜應(yīng)用,串口功能大大超過MCS-51/96單片機(jī)的串口,加之AVR單片機(jī)高速,中斷服務(wù)時(shí)間短,故可實(shí)現(xiàn)高波特率通訊。
面向字節(jié)的高速硬件串行接口TWI、SPI。TWI與I2C接口兼容,具備ACK信號(hào)硬件發(fā)送與識(shí)別、地址識(shí)別、總線仲裁等功能,能實(shí)現(xiàn)主/從機(jī)的收/發(fā)全部4種組合的多機(jī)通信。SPI支持主/從機(jī)等4種組合的多機(jī)通信。
AVR單片機(jī)有自動(dòng)上電復(fù)位電路、獨(dú)立的看門狗電路、低電壓檢測(cè)電路BOD,多個(gè)復(fù)位源(自動(dòng)上下電復(fù)位、外部復(fù)位、看門狗復(fù)位、BOD復(fù)位),可設(shè)置的啟動(dòng)后延時(shí)運(yùn)行程序,增強(qiáng)了嵌入式系統(tǒng)的可靠性。
AVR單片機(jī)具有多種省電休眠模式,且可寬電壓運(yùn)行(5-2.7V),抗干擾能力強(qiáng),可降低一般8位機(jī)中的軟件抗干擾設(shè)計(jì)工作量和硬件的使用量。
AVR單片機(jī)技術(shù)體現(xiàn)了單片機(jī)集多種器件(包括FLASH程序存儲(chǔ)器、看門狗、EEPROM、同/異步串行口、TWI、SPI、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等)和多種功能(增強(qiáng)可靠性的復(fù)位 系統(tǒng)、降低功耗抗干擾的休眠模式、品種多門類全的中斷系統(tǒng)、具輸入捕獲和比較匹配輸出等多樣化功能的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、具替換功能的I/O端口…… )于一身,充分體現(xiàn)了單片機(jī)技術(shù)的從“片自為戰(zhàn)”向“片上系統(tǒng)SoC”過渡的發(fā)展方向。
綜上所述,AVR單片機(jī)博采眾長,又具獨(dú)特技術(shù),不愧為8位機(jī)中的佼佼者。
AVR系列單片機(jī)的選型
AVR單片機(jī)系列齊全,可適用于各種不同場(chǎng)合的要求。AVR單片機(jī)有3個(gè)檔次:
低檔Tiny系列AVR單片機(jī):主要有Tiny11/12/13/15/26/28等;
中檔AT90S系列AVR 單片機(jī):主要有AT90S1200/2313/8515/8535等; (正在淘汰或轉(zhuǎn)型到Mega中)
高檔ATmega系列AVR單片機(jī):主要有ATmega8/16/32/64/128( 存儲(chǔ)容量為8/16/32/64/128 KB)以及ATmega8515/8535等。
AVR器件引腳從8腳到64腳, 還有各種不同封裝供選擇。詳細(xì)的選型信息可以參考本網(wǎng)站的AVR單片機(jī)全系列性能參數(shù)表。
電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí) 5
1、學(xué)好電子專業(yè)的基礎(chǔ)課程。
首先要了解:電類專業(yè)可分為強(qiáng)電和弱電兩個(gè)方向,三種劃分:一是電力工程及其自動(dòng)化(電力系統(tǒng)、工廠供變電等)專業(yè)屬強(qiáng)電專業(yè);二是電氣工程及其自動(dòng)化屬于強(qiáng)電為主弱電為輔;三是電子、通信、自動(dòng)化專業(yè)屬于弱電專業(yè)。其他更進(jìn)一步的細(xì)分要進(jìn)入研究生階段才劃分。但無論強(qiáng)電還是弱電,基礎(chǔ)都是一樣的。
專業(yè)基礎(chǔ)課最重要的就是電路分析、模擬電路、數(shù)字電路、射頻電路(也叫高頻電路)。這4門課一定要學(xué)好。這4門課是學(xué)習(xí)電子技術(shù)的前提,一般在學(xué)校都學(xué)了,但是對(duì)大多數(shù)學(xué)生來說,通常是學(xué)得一知半解,迷迷糊糊。所以,這4門課程還必須再學(xué)一遍,最好是讀一兩本通俗淺顯的綜合介紹電子知識(shí)的書籍,對(duì)書中的知識(shí)你不需要都懂,能有個(gè)大致感覺就行。對(duì)這種入門讀物的選擇很重要,難了看不懂可能興趣就此喪失或備受打擊,反而事與愿違。
最好的辦法是配合相關(guān)的電子視頻教程,大學(xué)教授演講,工作學(xué)習(xí)兩不誤,在家也能上大學(xué)。坐在家里就可以直接開始學(xué)習(xí)我們想要學(xué)習(xí)和了解的有關(guān)電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí),有了這個(gè)基礎(chǔ),我們就可以有機(jī)會(huì)去了解更多。
提供的電子類視頻教程:
電路分析基礎(chǔ):由電子科技大學(xué)的鐘洪生教授主講,全套共68講,該教程詳細(xì)講解了電路的基本概念和定律、電路的基本分析方法、電路的等效變換與定理、動(dòng)態(tài)電路的時(shí)域分析、正弦激勵(lì)下穩(wěn)態(tài)電路的分析、互感和理想變壓器等內(nèi)容。
電路電子技術(shù):由吉林大學(xué)的楊曉蘋教授主講,全套分上下兩部,共72+4講,上部是電路基礎(chǔ),下部是模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)。還有一套是電子科技大學(xué)的曲鍵教授主講,全套共57講。
數(shù)字電路基礎(chǔ)教程:由吉林大學(xué)的魏達(dá)教授主講,共50講。這套教程從最基本的門電路講起,直到各類常見的觸發(fā)器、編碼器、譯碼器、存儲(chǔ)器、時(shí)序電路等等的基本構(gòu)成和工作原理。還有一套是電子科技大學(xué)的金燕華教授主講,全套共58講。主要內(nèi)容是邏輯代數(shù)基礎(chǔ)、門電路、組合邏輯電路、觸發(fā)器、時(shí)序邏輯電路、脈沖波形的產(chǎn)生和整形、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、可編程邏輯器件、數(shù)-模,模-數(shù)轉(zhuǎn)換等。
這2套教程耐心的闡述了各類數(shù)字邏輯電路的基礎(chǔ)知識(shí)和分析方法,比如什么真值表、什么是競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)現(xiàn)象、各種進(jìn)制中為什么計(jì)算機(jī)要采用2進(jìn)制,為什么我們常用的是16進(jìn)制等等基礎(chǔ)的知識(shí),看了這些之后我們就可以明白數(shù)字電路的由來,發(fā)現(xiàn)它并不神秘,甚至要比模擬電路更簡單!有了這些基礎(chǔ)性的認(rèn)識(shí),我們就可以自學(xué)和分析其他高深的復(fù)雜數(shù)字電路知識(shí)。
射頻模擬電路(高頻電路):由電子科技大學(xué)的楊玉梅教授主講,全套共35講,該教程詳細(xì)講解了選頻放大器、線性功率放大器、波形發(fā)生與變換電路、頻譜搬移電路、頻譜的.非線性變換、射頻電子系統(tǒng)、射頻電路集成芯片等內(nèi)容。
以上四門基礎(chǔ)課均由名師課堂實(shí)錄,從最基礎(chǔ)最簡單開始,不用擔(dān)心聽不懂學(xué)不會(huì)。不用付昂貴的上學(xué)費(fèi)用和許許多多的考試,直接可以享用大學(xué)本科生同樣的教材和教授的講課,由淺入難,超級(jí)詳細(xì),適合自學(xué)和課堂教學(xué)與課后復(fù)習(xí)考試之用,復(fù)制到硬盤上,不用上網(wǎng)可以全面學(xué)習(xí)。視頻教程每講約45分鐘。視頻教程有老師錄像,有聲音,并且自帶清晰板書,所以也不需要另外的參考資料了,并且教師與板書交互動(dòng)態(tài)更新。文字圖像資料與真人視頻交互同步更新。視頻教程方式不會(huì)遺漏任何重點(diǎn)和難點(diǎn),可以反復(fù)學(xué)習(xí)直至學(xué)會(huì)為止。有老師領(lǐng)路比自己自學(xué)研究將會(huì)輕松百倍,而且不容易枯燥乏味!
除了看視頻教程之外,還要足夠重視動(dòng)手實(shí)踐。電路分析、模擬電路、數(shù)字電路、射頻電路(高頻電路),這些電路都是需要做實(shí)驗(yàn)的,但是工作后不會(huì)再有功能全面的實(shí)驗(yàn)室了。當(dāng)然個(gè)人也沒有這么好的條件購買實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器件。那大家就在電腦上模擬一把試驗(yàn)平臺(tái)吧,就是學(xué)好用好Multisim軟件。Multisim是一種電路仿真軟件,我讀大學(xué)時(shí)叫做EWB,后來隨著版本更新,先后更名為Multisim2001、Multisim8、Multisim9、Multisim10等。本人推薦大家使用Multisim9.0,這個(gè)軟件可模擬搭建各種模擬電路和數(shù)字電路的實(shí)驗(yàn),并可觀測(cè)、分析電路仿真結(jié)果。大伙可以把模電、數(shù)電中學(xué)習(xí)的電路在這軟件里面模擬一下,增加感性認(rèn)識(shí),也可先在軟件里試驗(yàn)電路,然后與實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果相比看看有多大差別?梢哉f,只要你是學(xué)電的,這個(gè)軟件就是你必須掌握的,對(duì)你的學(xué)習(xí)助益很大。另一個(gè)必須掌握的軟件那就是protel了,從綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)到畢業(yè)設(shè)計(jì),最后都會(huì)要求你用Protel繪出設(shè)計(jì)的電路原理圖和PCB版;工作后,Protel也是你必須掌握的基本技能,部分同學(xué)畢業(yè)后一兩年內(nèi)的工作,可能就是單純地用這軟件畫PCB板子。Protel的版本也走過了Protel98、Protel99、Protel99SE、Protel2004的發(fā)展道路。Protel99SE、Protel2004這三個(gè)版本現(xiàn)在用得最多,目前許多學(xué)校教學(xué)或公司內(nèi)工程師使用的都還是Protel99SE,當(dāng)然若作為新的自學(xué)者直接從Protel2004學(xué)起似乎好一些。
綜上所敘,作為最基本的EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)軟件,Multisim和Protel是所有電子愛好者必須掌握的。其他的如Pspice、Orcad、SYstemview、MATLAB、QuartusII等等,需根據(jù)不同的專業(yè)方向選學(xué),或是在進(jìn)入研究生階段或工作后再重點(diǎn)學(xué)習(xí)使用。
以單片機(jī)技術(shù)為主線加強(qiáng)學(xué)習(xí),嘗試應(yīng)用。
當(dāng)我們學(xué)好了電路分析、模擬電路、數(shù)字電路、射頻電路(也叫高頻電路),外加Multisim和Protel這兩款軟件,就應(yīng)該開始涉及到專業(yè)課的學(xué)習(xí)了,本文只討論以應(yīng)用為主的專業(yè)課,其他如《電力系統(tǒng)分析》、《電機(jī)學(xué)》、《自控原理》、《信號(hào)與處理》、《高電壓》、《電磁場(chǎng)》等等專業(yè)課,就不多提了。當(dāng)然這些課對(duì)你今后向研究型人才發(fā)展很重要,但是很難學(xué),懂多少是到少(不過別指望全都懂),以后工作或接著深造用得著時(shí)再回過頭來接著學(xué),那時(shí)有工作經(jīng)驗(yàn)或接觸多了,有感性認(rèn)識(shí)了,可能學(xué)著就容易些了。
那以應(yīng)用為主的專業(yè)課又有哪些呢?不同專業(yè)方向有不同的課程,很難面面俱到。這里先簡單羅列一下,單片機(jī)與接口技術(shù)、開關(guān)電源設(shè)計(jì)、可編程邏輯器件(PLD)應(yīng)用、可編程邏輯控制(PLC)應(yīng)用、變頻器應(yīng)用、通信電路、數(shù)字集成電路分析與設(shè)計(jì)、DSP、嵌入式等等。可能有人要問:這么多東西,要想都學(xué)好不容易吧?答案是不僅是不容易,而且是不可能。這些技術(shù)每一門展開來都是復(fù)雜的一套知識(shí),可以說,你只要精通其中一門,就可以到外邊找個(gè)不錯(cuò)的工作了。我建議大家以單片機(jī)技術(shù)為主線加強(qiáng)學(xué)習(xí),嘗試應(yīng)用。學(xué)的時(shí)候爭(zhēng)取能弄懂基本用法即可,真正的應(yīng)用和深入是要到工作中;當(dāng)然你若很勤奮或有天賦,能熟練掌握單片機(jī)技術(shù)達(dá)到開發(fā)產(chǎn)品的程度,那好工作就會(huì)找上你的門。
到這里我們需要再明確一點(diǎn):電子領(lǐng)域知識(shí)繁多、浩如煙海,所以一般搞硬件的公司都有較多的員工,一個(gè)研發(fā)項(xiàng)目是多人細(xì)致分工、共同完成的,所以我們經(jīng)常會(huì)聽到團(tuán)隊(duì)意識(shí)這個(gè)名詞。因?yàn)橐粋(gè)人的能力有限,不可能掌握所有的知識(shí)。比如一些人專門負(fù)責(zé)搞驅(qū)動(dòng),一些人專門從事邏輯設(shè)計(jì),一些人專門搞高頻無線,一些人專門搞測(cè)試,一些人專門設(shè)計(jì)外殼,一些人專門設(shè)計(jì)電路板等等。我認(rèn)為:除了最初提到的電路分析、模擬電路、數(shù)字電路基礎(chǔ)、射頻電路知識(shí)外,應(yīng)了解并掌握電子元器件識(shí)別與選用指導(dǎo)、基本儀器儀表的使用、一些常用電路模塊的分析與設(shè)計(jì)、單片機(jī)的應(yīng)用、PLD的應(yīng)用、仿真軟件的應(yīng)用、電路板設(shè)計(jì)與制作、電子測(cè)量與電路測(cè)試。
電子元器件的識(shí)別與使用就不用說了,這是最基礎(chǔ)中的基礎(chǔ),不過要想掌握好也并不容易,一些電子系的學(xué)生畢業(yè)了,還認(rèn)不出二極管、三極管實(shí)物、分不清電解電容的正負(fù)極等等,這也不是沒有的事。
儀器儀表的使用,大學(xué)的實(shí)驗(yàn)課中你至少會(huì)用過數(shù)字萬用表,波形發(fā)生器、電源、示波器、小電機(jī)、單片機(jī)仿真機(jī),至少要把這些東西的接線方法和用法弄懂吧。如果沒有上過大學(xué),又沒有條件的,那就用前面我提到的用電腦仿真吧,電子仿真軟件Multisim9.0里面有絕大多數(shù)的實(shí)驗(yàn)儀器。
常用電路模塊也是包羅萬相,各種放大電路、比較器、AD轉(zhuǎn)換電路、DA轉(zhuǎn)換電路、微分電路、積分電路,還有各種數(shù)字邏輯單元電路等等,只能說,把最基本的學(xué)好,并學(xué)會(huì)怎么去查資料、查芯片查管腳。
單片機(jī)技術(shù),這是應(yīng)該掌握的。時(shí)下單片機(jī)種類繁多,但各大小企業(yè)用得最多的還是51系列單片機(jī),而且價(jià)格便宜、學(xué)習(xí)資料也最全,故給自學(xué)者推薦。當(dāng)然各學(xué)校開課講的單片機(jī)型號(hào)會(huì)有所不同,沒關(guān)系,學(xué)好單片機(jī)編程,學(xué)好了一種,再學(xué)別的單片機(jī)就容易了。
二、電子初學(xué)者應(yīng)采取什么學(xué)習(xí)手段才能學(xué)好電子技術(shù)?
上面我談到了電子專業(yè)應(yīng)該學(xué)習(xí)哪些電子知識(shí),現(xiàn)在我來談?wù)勎覀冊(cè)撊绾螌W(xué)好這些知識(shí)呢?
1、 看書是最基本的學(xué)習(xí)方法,也是最重要的,但是看書往往看不懂,不容易入門。
2、請(qǐng)身邊的朋友幫忙指點(diǎn)下,這是學(xué)習(xí)的好方法,但是別人不一點(diǎn)會(huì)全心幫你,既是全心幫你,也不一定有時(shí)間幫你啊,大家都有自己的事。
3、看視頻教程是最好的學(xué)習(xí)方法。不用付昂貴的上學(xué)費(fèi)用和許許多多的考試,直接可以享用大學(xué)本科生同樣的教材和教授的講課,由淺入難,超級(jí)詳細(xì),適合自學(xué)和課堂教學(xué)與課后復(fù)習(xí)考試之用.復(fù)制到硬盤上,不用上網(wǎng)可以全面學(xué)習(xí)。視頻教程每講約45分鐘。視頻教程有老師錄像,有聲音,并且自帶清晰板書,
所以也不需要另外的參考資料了,并且教師與板書交互動(dòng)態(tài)更新。文字圖像資料與真人視頻交互同步更新。視頻教程方式不會(huì)遺漏任何重點(diǎn)和難點(diǎn),可以反復(fù)學(xué)習(xí)直至學(xué)會(huì)為止。有老師領(lǐng)路比自己自學(xué)研究將會(huì)輕松百倍,而且不容易枯燥乏味!
電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí) 6
1. 電路基礎(chǔ)知識(shí) --電路
電路---是指由金屬導(dǎo)線和電氣以及電子部件組成的導(dǎo)電回路,稱其為電路。直流電通過的電路稱為“直流電路”;交流電通過的電路稱為“交流電路”。
電路的組成---電路由電源、負(fù)載、連接導(dǎo)線和輔助設(shè)備四大部分組成。電源提供電能的設(shè)備。電源的功能是把非電能轉(zhuǎn)變成電能。負(fù)載在電路中使用電能的各種設(shè)備統(tǒng)稱為負(fù)載。負(fù)載的功能是把電能轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问侥。?dǎo)線連接導(dǎo)線用來把電源、負(fù)載和其他輔助設(shè)備連接成一個(gè)閉合回路,起著傳輸電能的作用。輔助設(shè)備用來實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的控制、分配、保護(hù)及測(cè)量等作用。
電路的作用---實(shí)現(xiàn)電能的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換;實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞與處理。
電路模型- -在電路分析中,為了方便于對(duì)實(shí)際電氣裝置的分析研究,通常在一定條件下需要對(duì)實(shí)際電路采用模型化處理,即用抽象的理想電路元件及其組合近似的代替實(shí)際的器件,從而構(gòu)成了與實(shí)際電路相對(duì)應(yīng)的電路模型。
電路中的主要物理量有電流、電壓和電動(dòng)勢(shì),下面小編就為大家簡單介紹一下這幾個(gè)基本的物理量吧~~~~~
2. 電路基礎(chǔ)知識(shí) –電流
電流--是指單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量。電流的大小稱為電流強(qiáng)度,是指單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)線某一截面的電荷量。電流分直流和交流兩種,電流的方向不隨時(shí)間的變化的叫做直流,電流的大小和方向隨時(shí)間變化的叫交流。
電流單位及換算--單位是安培,簡稱“安”,符號(hào)“A”。
1A= mA= uA= nA= pA
電流是一個(gè)有方向的物理量,僅指出大小是不夠的,規(guī)定以正電荷移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯恼鎸?shí)方向。列寫電路方程時(shí),電壓、電流的正、負(fù)是以電流圖上預(yù)先假定的參考方向?yàn)橐罁?jù)的',若計(jì)算結(jié)果為正值,說明電壓、電流的真實(shí)方向與參考方向相符,否則相反。
3. 電路基礎(chǔ)知識(shí) –電壓、電動(dòng)勢(shì)
電壓----也稱作電勢(shì)差或電位差,是衡量單位電荷在靜電場(chǎng)中由于電勢(shì)不同所產(chǎn)生的能量差的物理量。需要指出的是,“電壓”一詞一般只用于電路當(dāng)中,“電勢(shì)差”和“電位差”則普遍應(yīng)用于一切電現(xiàn)象當(dāng)中。
電壓的單位----在國際單位制中的主單位是伏特,簡稱伏,用符號(hào)V表示。伏特等于對(duì)每1庫侖的電荷做了1焦耳的功,即1 V = 1 J/C。
電動(dòng)勢(shì)(E)----表示電源特征的一個(gè)物理量,電源中非靜電力對(duì)電荷作功的能力,稱為電動(dòng)勢(shì),在數(shù)值上等于非靜電力把單位正電荷從電源低電位端b經(jīng)電源內(nèi)部移到高電位端a所作的功。
電動(dòng)勢(shì)的大小----等于非靜電力把單位正電荷從電源的負(fù)極,經(jīng)過電源內(nèi)部移到電源正極所作的功。
電路的基本元素是元件,電路元件是實(shí)際器件的理想化物理模型,應(yīng)有嚴(yán)格的定義。電路中研究的全部為集總元件,電路元件的端子數(shù)目可分為二端、三端、四端元件等。電路中最基本的幾個(gè)元件是電阻、電容和電感。下面我們依次簡單介紹一下這幾種基本元件。
4. 電路基礎(chǔ)知識(shí) --電阻、電容和電感
電阻----英文名稱為Resistance,縮寫為R,它是導(dǎo)體的一種基本性質(zhì),與導(dǎo)體的尺寸、材料、溫度有關(guān)。導(dǎo)體的橫截面積,材料,長度可改變導(dǎo)體電阻的大小,有時(shí)溫度也同樣可以影響其大小。電阻的主要物理特征是變電能為熱能,也可說它是一個(gè)耗能元件,電流經(jīng)過它就產(chǎn)生內(nèi)能。電阻在電路中通常起分壓、分流的作用。對(duì)信號(hào)來說,交流與直流信號(hào)都可以通過電阻。
電容----指的是在給定電位差下的電荷儲(chǔ)藏量;記為C,國際單位是法拉(F)。電容也是電容器的俗稱。電容是表征電容器容納電荷的本領(lǐng)的物理量。我們把電容器的兩極板間的電勢(shì)差增加1伏所需的電量,叫做電容器的電容。
電感----是用絕緣導(dǎo)線繞制而成的電磁感應(yīng)元件,也是電子電路中常用的元器件之一。電感是用漆包線、紗包線或塑皮線等在絕緣骨架或磁心、鐵心上繞制成的一組串聯(lián)的同軸線匝,它在電路中用字母“L”表示,主要作用是對(duì)交流信號(hào)進(jìn)行隔離、濾波或與電容器、電阻器等組成諧振電路。
電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí) 7
應(yīng)用電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)
1、什么叫做半導(dǎo)體?
答:半導(dǎo)體:導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物體(如鍺、硅、砷化鎵及很多金屬氧化物)半導(dǎo)體的兩個(gè)特性:光敏特性、熱敏特性和摻雜特性。
2、什么叫阻力?
答:電阻電線內(nèi)通過電流時(shí),電子在導(dǎo)線內(nèi)運(yùn)動(dòng)也受著一定的阻力,這種阻力叫做電阻。電阻用符號(hào)“R”表示,表示電阻大小的單位是歐姆,簡稱歐,用符號(hào)“Ω”表示,丈量大電阻值可用千歐(KΩ)或兆歐(MΩ)。它們之間的換算關(guān)系是:1毫歐(mΩ)=0.001歐(Ω),1千歐=1000歐(Ω),1兆歐=1,000,000歐(Ω)。
3、什么叫可調(diào)電阻?
答:可調(diào)電阻又稱為電位器,電子設(shè)備上的音量電位器就是個(gè)可變電阻。但是一般以為電位器都是可以被手動(dòng)調(diào)節(jié)的,而可變電阻一般都較小,裝在電路板上不經(jīng)常調(diào)節(jié),可變電阻有三個(gè)引腳,其中兩個(gè)引腳之間的電阻值是固定,并將該電阻值稱為這個(gè)可變電阻的阻值。第三個(gè)引腳與任兩個(gè)引腳間的電阻值可以隨著軸臂的旋轉(zhuǎn)而改變。這樣,可以調(diào)節(jié)電路中的電壓或電流,達(dá)到調(diào)節(jié)的效果。
4、什么叫做電容?
答:電容器是一種能儲(chǔ)存電荷的容器,它是由兩片靠的較近的金屬片,中間再隔以盡緣物質(zhì)而組成的,按盡緣材料不同,可制成各種各樣的電容器,如:云母、瓷介、紙介、電解電容器等。在構(gòu)造上,又分為固定電容器和可變電容器,電容器對(duì)交流電的阻力受交流電頻率影響,即相通容量的電容器對(duì)不同頻率的交流電呈現(xiàn)不同的容抗。
5、什么叫電解電容?
答:電解電容器使用金屬箔做一個(gè)極板,用金屬箔上橫波的一層氧化薄膜做電介質(zhì),漬過電解液的導(dǎo)電紙作另一個(gè)極板。由于氧化膜很薄,電解電容器的電容很大,電解電容有極性,不能接反,一般是圓柱筒狀。
6、電子電路中“0”和“1”代表什么?
答:“0”在電子電路中代表低電位,“1”代表高電位,假如電路中是5V供電,則“0”代表接地,就是0V;“1”則代表5V。
7、什么叫PN結(jié)?
答:在一塊P型半導(dǎo)體中,摻進(jìn)一些雜質(zhì),將其中的'一部分轉(zhuǎn)換成N型半導(dǎo)體,這樣就形成了PN結(jié),這是所有晶體管的最基本結(jié)構(gòu)。
8、什么是二極管?
答:二極管是一種具有單向?qū)щ娦缘碾娮悠骷?即只答應(yīng)電流往一個(gè)方向流過,就是箭頭方向),它類似于我們生活中所用的開關(guān),當(dāng)它正向?qū)〞r(shí),相當(dāng)于開關(guān)處于閉合狀態(tài),當(dāng)它反向時(shí),相當(dāng)于開關(guān)處于斷開狀態(tài)。
9、二極管是由什么組成的?
答:二極管是由一個(gè)PN結(jié)組成的。
10、什么叫做肖特基二極管?
答:肖特基二極管是二極管中的一種,它與普通二極管的最大區(qū)別是其正向?qū)〞r(shí)的壓降非常低,其開關(guān)速度非常高,這就是優(yōu)點(diǎn),但其耐壓很低,這是缺點(diǎn)。
11、控制器中常用的二極管有哪幾種?
答:一般有IN4007和IN4148兩種,和各種電壓的穩(wěn)壓二極管,還有肖特基二極管。
12、IN4148和IN4007二者有什么區(qū)別?
答:IN4148是高速開關(guān)二極管,IN4007是整流二極管;IN4148其開關(guān)速度快。IN4007的反向電壓以及所答應(yīng)通過的電流較IN4148大。
13、什么叫穩(wěn)壓二極管?它與常用二極管有什么區(qū)別?
答:穩(wěn)壓二極管是一種特殊二極管,用于箝位線路兩真?zhèn)電壓,它可以用到與之標(biāo)稱相符的電壓值,其功能相當(dāng)于三端穩(wěn)壓集成電路。它一般是反向接進(jìn)電路中,但其正向接進(jìn)電路中時(shí),相當(dāng)于普通二極管。
14、三極管按極性區(qū)分有哪幾種類型?
答:有兩種,分別是PNP和NPN兩種類型。
15、為什么三極管有PNP和NPN之分?
答:三極管的基本組成部分是兩個(gè)靠得很近的、背對(duì)背排列的PN結(jié),根據(jù)其排列方式不同,所以又PNP和NPN之分。
16、三極管的三個(gè)角分別代表什么意思?
答:分別代表基極(b)、發(fā)射極(e)、集電極(c)。
17、什么是晶振?
答:能產(chǎn)生具有一定幅度及頻率波形的振蕩器,它一般作為單片機(jī)的時(shí)鐘基準(zhǔn),對(duì)于單片機(jī)來說,它就是一塊腕表,為單片機(jī)作任何事情時(shí)提供時(shí)間參考。
18、單片機(jī)是什么意思?
答:可以根據(jù)不同的程序,完成不同電路功能的具有一定“思考”能力的智能集成電路,英文簡稱:CPU 。
19、什么叫整流率波?
答:整流是將交流電壓變換為單極性電壓(直流電壓);濾波就是從整流后的電壓中取出均勻值,并濾出其中的交流成分。
20、數(shù)字萬用表的交流檔使用范圍是多少?
答:當(dāng)所測(cè)信號(hào)的頻率(一般情況)低于200HZ時(shí),萬用表可以辨認(rèn),當(dāng)所測(cè)信號(hào)的頻率高于200HZ時(shí),其所測(cè)值將不確定。
電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí) 8
1、基本放大電路種類(電壓放大器,電流放大器,互導(dǎo)放大器和互阻放大器),優(yōu)缺點(diǎn),特別是廣泛采用差分結(jié)構(gòu)的原因。
2、負(fù)反饋種類(電壓并聯(lián)反饋,電流串聯(lián)反饋,電壓串聯(lián)反饋和電流并聯(lián)反饋);負(fù)反 饋的優(yōu)點(diǎn)(降低放大器的增益靈敏度,改變輸入電阻和輸出電阻,改善放大器的線性和非 線性失真,有效地?cái)U(kuò)展放大器的通頻帶,自動(dòng)調(diào)節(jié)作用)
3、基爾霍夫定理的內(nèi)容是什么?
基爾霍夫定律包括電流定律和電壓定律。
電流定律:在集總電路中,任何時(shí)刻,對(duì)任一節(jié)點(diǎn),所有流出節(jié)點(diǎn)的支路電流代數(shù)和恒等于零。電壓定律:在集總電路中,任何時(shí)刻,沿任一回路,所有支路電壓的代數(shù)和恒等于零。
4、描述反饋電路的概念,列舉他們的應(yīng)用?
反饋,就是在電子系統(tǒng)中,把輸出回路中的電量輸入到輸入回路中去。
反饋的類型有:電壓串聯(lián)負(fù)反饋、電流串聯(lián)負(fù)反饋、電壓并聯(lián)負(fù)反饋、電流并聯(lián)負(fù)反饋。 負(fù)反饋的優(yōu)點(diǎn):降低放大器的增益靈敏度,改變輸入電阻和輸出電阻,改善放大器的線性和非線性失真,有效地?cái)U(kuò)展放大器的通頻帶,自動(dòng)調(diào)節(jié)作用。
電壓(流)負(fù)反饋的特點(diǎn):電路的輸出電壓(流)趨向于維持恒定。
5、有源濾波器和無源濾波器的區(qū)別?
無源濾波器:這種電路主要有無源元件R、L和C組成
有源濾波器:集成運(yùn)放和R、C組成,具有不用電感、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。
集成運(yùn)放的開環(huán)電壓增益和輸入阻抗均很高,輸出電阻小,構(gòu)成有源濾波電路后還具有一定的電壓放大和緩沖作用。但集成運(yùn)放帶寬有限,所以目前的有源濾波電路的工作頻率難以做得很高。
6、基本放大電路的種類及優(yōu)缺點(diǎn),廣泛采用差分結(jié)構(gòu)的原因。
答:基本放大電路按其接法的不同可以分為共發(fā)射極放大電路、共基極放大電路和共集電極放大電路,簡稱共基、共射、共集放大電路。
共射放大電路既能放大電流又能放大電壓,輸入電阻在三種電路中居中,輸出電阻較大,頻帶較窄。常做為低頻電壓放大電路的單元電路。
共基放大電路只能放大電壓不能放大電流,輸入電阻小,電壓放大倍數(shù)和輸出電阻與共射放大電路相當(dāng),頻率特性是三種接法中最好的電路。常用于寬頻帶放大電路。
共集放大電路只能放大電流不能放大電壓,是三種接法中輸入電阻最大、輸出電阻最小的電路,并具有電壓跟隨的特點(diǎn)。常用于電壓放大電路的輸入級(jí)和輸出級(jí),在功率放大電路中也常采用射極輸出的形式。
廣泛采用差分結(jié)構(gòu)的原因是差分結(jié)構(gòu)可以抑制零點(diǎn)漂移現(xiàn)象。
7、二極管主要用于限幅,整流,鉗位.
判斷二極管是否正向?qū)ǎ?/p>
。保燃僭O(shè)二極管截止,求其陽極和陰極電位;
。玻絷枠O陰極電位差> UD ,則其正向?qū)ǎ?/p>
。常綦娐酚卸鄠(gè)二極管,陽極和陰極電位差最大的二極管優(yōu)先導(dǎo)通;其導(dǎo)通后,其陽極陰極電位差被鉗制在正向?qū)妷海ǎ?7V 或0.3V );再判斷其它二極管.
【例1】 下圖中,已知V=3V, V=0V, D 、D為鍺管,求輸出端Y的電位,并說明每個(gè)二極管的作用。
ABAB
A解: DA優(yōu)先導(dǎo)通,則
VY=3?0.3=2.7V
DA導(dǎo)通后,DB因反偏而截止,起隔離作
用,DA起鉗位作用,將Y端的電位鉗制
在+2.7V。
Y
數(shù)字電路(基本概念和知識(shí)總攬)
1、數(shù)字信號(hào):指的是在時(shí)間上和數(shù)值上都是離散的信號(hào);即信號(hào)在時(shí)間上不連續(xù),總是發(fā)生在一序列離散的瞬間;在數(shù)值上量化,只能按有限多個(gè)增量或階梯取值。(模擬信號(hào):指在時(shí)間上和數(shù)值上都是連續(xù)的信號(hào)。)
2、數(shù)字電路主要研究電路輸入、輸出狀態(tài)之間的相互關(guān)系,即邏輯關(guān)系。分析和設(shè)計(jì)數(shù)字
電路的數(shù)學(xué)工具是邏輯代數(shù),由英國數(shù)學(xué)家布爾1849年提出,因此也稱布爾代數(shù)。
3、邏輯代數(shù)有三種最基本的運(yùn)算:與、或、非;具壿嫷暮唵谓M合稱為復(fù)合邏輯。
4、邏輯代數(shù)三個(gè)基本規(guī)則:代入規(guī)則、反演規(guī)則和對(duì)偶規(guī)則。
5、化簡電路是為了降低系統(tǒng)的成本,提高電路的可靠性,以便使用最少集成電路實(shí)現(xiàn)功能。
6、把若干個(gè)有源器件和無源器件及其導(dǎo)線,按照一定的功能要求制作在同一塊半導(dǎo)體芯片上,這樣的產(chǎn)品叫集成電路。最簡單的數(shù)字集成電路就是集成邏輯門,以基本邏輯門為基礎(chǔ),可構(gòu)成各種功能的組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路。
7、TTL門電路:是目前雙極型數(shù)字集成電路使用最多的一種,由于輸入端和輸出端的結(jié)構(gòu)形成都采用了半導(dǎo)體三極管,所以也稱晶體管-晶體管邏輯門電路。TTL與非門是TTL門電路的基本單元。最常用的集成邏輯門電路TTL門和CMOS門。
問題集錦
1、同步電路和異步電路的區(qū)別是什么?
同步電路:存儲(chǔ)電路中所有觸發(fā)器的時(shí)鐘輸入端都接同一個(gè)時(shí)鐘脈沖源,因而所有觸發(fā)器的狀態(tài)的變化都與所加的時(shí)鐘脈沖信號(hào)同步。
異步電路:電路沒有統(tǒng)一的時(shí)鐘,有些觸發(fā)器的時(shí)鐘輸入端與時(shí)鐘脈沖源相連,這有這些觸發(fā)器的狀態(tài)變化與時(shí)鐘脈沖同步,而其他的觸發(fā)器的狀態(tài)變化不與時(shí)鐘脈沖同步。
2、什么是"線與"邏輯,要實(shí)現(xiàn)它,在硬件特性上有什么具體要求?
將兩個(gè)門電路的輸出端并聯(lián)以實(shí)現(xiàn)與邏輯的功能成為線與。
在硬件上,要用OC門來實(shí)現(xiàn),同時(shí)在輸出端口加一個(gè)上拉電阻。
由于不用OC門可能使灌電流過大,而燒壞邏輯門。
3、解釋setup和hold time violation,畫圖說明,并說明解決辦法。
Setup/hold time是測(cè)試芯片對(duì)輸入信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)之間的時(shí)間要求。建立時(shí)間是指觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)上升沿到來以前,數(shù)據(jù)穩(wěn)定不變的時(shí)間。輸入信號(hào)應(yīng)提前時(shí)鐘上升沿(如上升沿有效)T時(shí)間到達(dá)芯片,這個(gè)T就是建立時(shí)間-Setup time.如不滿足setup time,這個(gè)數(shù)據(jù)就不能被這一時(shí)鐘打入觸發(fā)器,只有在下一個(gè)時(shí)鐘上升沿,數(shù)據(jù)才能被打入觸發(fā)器。
保持時(shí)間是指觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)上升沿到來以后,數(shù)據(jù)穩(wěn)定不變的時(shí)間。如果hold time不夠,數(shù)據(jù)同樣不能被打入觸發(fā)器。
建立時(shí)間(Setup Time)和保持時(shí)間(Hold time)。建立時(shí)間是指在時(shí)鐘邊沿前,數(shù)據(jù)信號(hào)需要保持不變的時(shí)間。保持時(shí)間是指時(shí)鐘跳變邊沿后數(shù)據(jù)信號(hào)需要保持不變的時(shí)間。如果數(shù)據(jù)信號(hào)在時(shí)鐘沿觸發(fā)前后持續(xù)的時(shí)間均超過建立和保持時(shí)間,那么超過量就分別被稱為建立時(shí)間裕量和保持時(shí)間裕量。
4、什么是競(jìng)爭(zhēng)與冒險(xiǎn)現(xiàn)象?怎樣判斷?如何消除?(漢王筆試)
在組合邏輯中,由于門的輸入信號(hào)通路中經(jīng)過了不同的延時(shí),導(dǎo)致到達(dá)該門的時(shí)間不一致叫競(jìng)爭(zhēng)。
產(chǎn)生毛刺叫冒險(xiǎn)。判斷方法:代數(shù)法、圖形法(是否有相切的卡諾圈)、表格法(真值表)。如果布爾式中有相反的信號(hào)則可能產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)和冒險(xiǎn)現(xiàn)象。
解決方法:一是添加布爾式的消去項(xiàng);二是在芯片外部加電容;三是加入選通信號(hào)。
5、名詞:SRAM、SSRAM、SDRAM:(SRAM:靜態(tài)RAM;DRAM:動(dòng)態(tài)RAM;SSRAM:Synchronous Static Random Access Memory同步靜態(tài)隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器。它的一種類型的SRAM。SSRAM的所有訪問都在時(shí)鐘的上升/下降沿啟動(dòng)。地址、數(shù)據(jù)輸入和其它控制信號(hào)均于時(shí)鐘信號(hào)相關(guān)。這一點(diǎn)與異步SRAM不同,異步SRAM的訪問獨(dú)立于時(shí)鐘,數(shù)據(jù)輸入和輸出都由地址的變化控制。SDRAM:Synchronous DRAM同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器
6、和ASIC的概念,他們的區(qū)別。(未知)
答案:FPGA是可編程ASIC。 ASIC:專用集成電路,它是面向?qū)iT用途的電路,專門為一個(gè)用戶設(shè)計(jì)和制造的。根據(jù)一個(gè)用戶的特定要求,能以低研制成本,短、交貨周期供貨的全定制,半定制集成電路。與門陣列等其它ASIC(Application Specific IC)相比,它們又具有設(shè)計(jì)開發(fā)周期短、設(shè)計(jì)制造成本低、開發(fā)工具先進(jìn)、標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品無需測(cè)試、質(zhì)量穩(wěn)定以及可實(shí)時(shí)在線檢驗(yàn)等優(yōu)點(diǎn)。
7、單片機(jī)上電后沒有運(yùn)轉(zhuǎn),首先要檢查什么?
a、首先應(yīng)該確認(rèn)電源電壓是否正常。用電壓表測(cè)量接地引腳跟電源引腳之間的電壓,看是否是電源電壓,例如常用的5V。b、接下來就是檢查復(fù)位引腳電壓是否正常。分別測(cè)量按下復(fù)位按鈕和放開復(fù)位按鈕的電壓值,看是否正確。c、然后再檢查晶振是否起振了,一般用示波器來看晶振引腳的波形;經(jīng)過上面幾點(diǎn)的檢查,一般即可排除故障了。如果系統(tǒng)不穩(wěn)定的話,有時(shí)是因?yàn)殡娫礊V波不好導(dǎo)致的.。在單片機(jī)的電源引腳跟地引腳之間接上一個(gè)0.1uF的電容會(huì)有所改善。如果電源沒有濾波電容的話,則需要再接一個(gè)更大濾波電容,例如220uF的。遇到系統(tǒng)不穩(wěn)定時(shí),就可以并上電容試試(越靠近芯片越好)。
8、什么是同步邏輯和異步邏輯?(漢王筆試)
同步邏輯是時(shí)鐘之間有固定的因果關(guān)系。異步邏輯是各時(shí)鐘之間沒有固定的因果關(guān)系。
9、你知道那些常用邏輯電平?TTL與COMS電平可以直接互連嗎?(漢王筆試)
常用邏輯電平:12V,5V,3.3V;TTL和CMOS不可以直接互連,由于TTL是在0.3-3.6V之間,而CMOS則是有在12V的有在5V的。CMOS輸出接到TTL是可以直接互連。TTL接到CMOS需要在輸出端口加一上拉電阻接到5V或者12V。
10、如何解決亞穩(wěn)態(tài)。(飛利浦-大唐筆試)
答:亞穩(wěn)態(tài)是指觸發(fā)器無法在某個(gè)規(guī)定時(shí)間段內(nèi)達(dá)到一個(gè)可確認(rèn)的狀態(tài)。當(dāng)一個(gè)觸發(fā)器進(jìn)入亞穩(wěn)態(tài)時(shí),既無法預(yù)測(cè)該單元的輸出電平,也無法預(yù)測(cè)何時(shí)輸出才能穩(wěn)定在某個(gè)正確的電平上。在亞穩(wěn)態(tài)期間,觸發(fā)器輸出一些中間級(jí)電平,或者可能處于振蕩狀態(tài),并且這種無用的輸出電平可以沿信號(hào)通道上的各個(gè)觸發(fā)器級(jí)聯(lián)式傳播下去。解決方法主要有:
(1) 降低系統(tǒng)時(shí)鐘;
(2) 用反應(yīng)更快的FF;
(3) 引入同步機(jī)制,防止亞穩(wěn)態(tài)傳播;
(4) 改善時(shí)鐘質(zhì)量,用邊沿變化快速的時(shí)鐘信號(hào);
(5) 使用工藝好、時(shí)鐘周期裕量大的器件。
11、鎖存器、觸發(fā)器、寄存器三者的區(qū)別。
觸發(fā)器:能夠存儲(chǔ)一位二值信號(hào)的基本單元電路統(tǒng)稱為“觸發(fā)器”。
鎖存器:一位觸發(fā)器只能傳送或存儲(chǔ)一位數(shù)據(jù),而在實(shí)際工作中往往希望一次傳送或存儲(chǔ)多位數(shù)據(jù)。為此可把多個(gè)觸發(fā)器的時(shí)鐘輸入端CP連接起來,用一個(gè)公共的控制信號(hào)來控制,而各個(gè)數(shù)據(jù)端口仍然是各處獨(dú)立地接收數(shù)據(jù)。這樣所構(gòu)成的能一次傳送或存儲(chǔ)多位數(shù)據(jù)的電路就稱為“鎖存器”。
寄存器:在實(shí)際的數(shù)字系統(tǒng)中,通常把能夠用來存儲(chǔ)一組二進(jìn)制代碼的同步時(shí)序邏輯電路稱為寄存器。由于觸發(fā)器內(nèi)有記憶功能,因此利用觸發(fā)器可以方便地構(gòu)成寄存器。由于一個(gè)觸發(fā)器能夠存儲(chǔ)一位二進(jìn)制碼,所以把n個(gè)觸發(fā)器的時(shí)鐘端口連接起來就能構(gòu)成一個(gè)存儲(chǔ)n位二進(jìn)制碼的寄存器。
區(qū)別:從寄存數(shù)據(jù)的角度來年,寄存器和鎖存器的功能是相同的,它們的區(qū)別在于寄存器是同步時(shí)鐘控制,而鎖存器是電位信號(hào)控制?梢姡拇嫫骱玩i存器具有不同的應(yīng)用場(chǎng)合,取決于控制方式以及控制信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)之間的時(shí)間關(guān)系:若數(shù)據(jù)信號(hào)有效一定滯后于控制信號(hào)有效,則只能使用鎖存器;若數(shù)據(jù)信號(hào)提前于控制信號(hào)到達(dá)并且要求同步操作,則可用寄存器來存放數(shù)據(jù)。
綜合類問題考查
1、二極管的導(dǎo)通時(shí)的壓降。 答:0.7V。
2、三極管的工作條件。答:B極(基極)在有一定的電壓時(shí),發(fā)射極電壓應(yīng)該在0.3V以上。
3、TTL電平的電壓值。 答:5V上下浮動(dòng)10%,即—5.5V。
4、電路分析主要講的是什么,或者是圍繞著什么講的? 答:兩個(gè)定理,即基爾霍夫電壓定理,基爾霍夫電流定理。
5、數(shù)字信號(hào)處理的實(shí)質(zhì)。
答:數(shù)字算法或數(shù)學(xué)算法。通過數(shù)學(xué)或數(shù)字算法實(shí)現(xiàn)頻譜搬移,從而達(dá)到濾波的效果。
6、單片機(jī)總線。
答:數(shù)據(jù)總線、控制總線、地址總線(三總線)。P0口為I/O口,即可以是數(shù)據(jù)線,也可以是地址線,倘若都要使用時(shí),要用鎖存器將二者分開,做地址線時(shí),充當(dāng)?shù)刂肪的低8位,高8位由P2口充當(dāng)。
7、晶振的接法或分類。
答:內(nèi)接晶振和外接晶振。晶振與口線的距離越近越好。否則,會(huì)對(duì)其他部分造成高頻干擾。
8、鍵盤與控制器(或者是單片機(jī))連接時(shí)是如何工作的?
答:通過控制器(或者是單片機(jī))對(duì)鍵盤掃描,即:通過鍵盤與控制器相連導(dǎo)線上的電平值來判斷按下的鍵盤,從而判斷相應(yīng)的鍵盤值,通過中斷,調(diào)用相應(yīng)的中斷服務(wù)子程序。一般是通過鍵盤的行掃描和列掃描判斷鍵盤。
9、通信的三種解調(diào)方式。 答:調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅。
10、語音信號(hào)的范圍和傳輸比特。
3400赫茲,取上限頻率。一般取4000赫茲,有抽樣定理可知PCM編碼調(diào)制,即位8段,因此傳輸比特為64K。(順13折線,日本、美國用的是u律,15折線)
11、2M帶寬。 答:語音傳輸是64K,中國用的是30/32線路系統(tǒng),64Kx32=2048k,即為我們所說的2M.
12、無線傳輸為什么都是用的高頻。
答:從客觀上來說,使用的頻段是已經(jīng)訂好的,常用的是80M—120M。從專業(yè)角度上來分析,是因?yàn)樵诟哳l段上能提供較為理想的信道,達(dá)到信息良好的傳輸和帶寬的資源有效利用,而且這樣所提供的信道帶寬也比較寬。
13、CDMA技術(shù)。
答:CDMA技術(shù)是碼分多址技術(shù),是無線通訊產(chǎn)品和服務(wù)的新時(shí)代率先開發(fā)的、用于提供十分清晰的語音效果的數(shù)字技術(shù)。通過利用數(shù)字編碼"擴(kuò)譜"無線電頻率技術(shù),CDMA能夠提供比其他無線技術(shù)更好的、成本更低的語音效果、保密性、系統(tǒng)容量和靈活性,以及更加完善的服務(wù)。
14、CDMA的工作。
答:CDMA利用擴(kuò)譜技術(shù)將語音分解成數(shù)字化的小片斷,然后進(jìn)行編碼,以區(qū)別每個(gè)電話。因而,大量的用戶能夠共享相同的頻譜,從而大大提高系統(tǒng)的性能。也就是說,CDMA使無線服務(wù)提供商將更多的數(shù)字化信號(hào)擠壓到一定的無線網(wǎng)絡(luò)片斷中去。
15、常用的信道復(fù)用技術(shù)。
答:頻分多路復(fù)用(FDM),時(shí)分多路復(fù)用(TDM),頻分多址 (FDMA),時(shí)分多址(TDMA),碼分多址(CDMA)。
16、單片機(jī)對(duì)系統(tǒng)的濾波。
答:單片機(jī)對(duì)系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波,即通過一種數(shù)字算法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行濾波。常用的有中值濾波,平滑濾波,程序?yàn)V波等。
單片機(jī)硬件工程師面試試題
一、現(xiàn)代通訊網(wǎng)絡(luò)中廣泛使用的交換方式有那兩種?分組和電路
二.通常所說的TCP/IP協(xié)議對(duì)應(yīng)于OSI模型的哪層?你認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)模型分層有什么好處?如果讓你來制訂網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu),你認(rèn)為應(yīng)該遵循什么原則?
第四(傳輸)和第三(網(wǎng)絡(luò));方便調(diào)試和實(shí)現(xiàn);分層實(shí)現(xiàn)
電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí) 9
一、模擬電路與數(shù)字電路的定義及特點(diǎn):
模擬電路(電子電路)
模擬信號(hào)
處理模擬信號(hào)的電子電路!澳M”二字主要指電壓(或電流)對(duì)于真實(shí)信號(hào)成比例的再現(xiàn)。
其主要特點(diǎn)是:
1、函數(shù)的取值為無限多個(gè);
2、當(dāng)圖像信息和聲音信息改變時(shí),信號(hào)的波形也改變,即模擬信號(hào)待傳播的信息包含在它的波形之中(信息變化規(guī)律直接反映在模擬信號(hào)的幅度、頻率和相位的變化上)。
3.初級(jí)模擬電路主要解決兩個(gè)大的方面:1放大、2信號(hào)源。
4、模擬信號(hào)具有連續(xù)性。
數(shù)字電路(進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的電路)
數(shù)字信號(hào)
用數(shù)字信號(hào)完成對(duì)數(shù)字量進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的電路稱為數(shù)字電路,或數(shù)字系統(tǒng)。由于它具有邏輯運(yùn)算和邏輯處理功能,所以又稱數(shù)字邏輯電路。
其主要特點(diǎn)是:
1、同時(shí)具有算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算功能
數(shù)字電路是以二進(jìn)制邏輯代數(shù)為數(shù)學(xué)基礎(chǔ),使用二進(jìn)制數(shù)字信號(hào),既能進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算又能方便地進(jìn)行邏輯運(yùn)算(與、或、非、判斷、比較、處理等),因此極其適合于運(yùn)算、比較、存儲(chǔ)、傳輸、控制、決策等應(yīng)用。
2、實(shí)現(xiàn)簡單,系統(tǒng)可靠
以二進(jìn)制作為基礎(chǔ)的數(shù)字邏輯電路,可靠性較強(qiáng)。電源電壓的小的波動(dòng)對(duì)其沒有影響,溫度和工藝偏差對(duì)其工作的可靠性影響也比模擬電路小得多。
3、集成度高,功能實(shí)現(xiàn)容易
集成度高,體積小,功耗低是數(shù)字電路突出的優(yōu)點(diǎn)之一。電路的設(shè)計(jì)、維修、維護(hù)靈活方便,隨著集成電路技術(shù)的高速發(fā)展,數(shù)字邏輯電路的集成度越來越高,集成電路塊的功能隨著小規(guī)模集成電路(SSI)、中規(guī)模集成電路(MSI)、大規(guī)模集成電路(LSI)、超大規(guī)模集成電路(VLSI)的發(fā)展也從元件級(jí)、器件級(jí)、部件級(jí)、板卡級(jí)上升到系統(tǒng)級(jí)。電路的設(shè)計(jì)組成只需采用一些標(biāo)準(zhǔn)的集成電路塊單元連接而成。對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)的特殊電路還可以使用可編程序邏輯陣列電路,通過編程的方法實(shí)現(xiàn)任意的.邏輯功能。
二、模擬電路與數(shù)字電路之間的區(qū)別
模擬電路是處理模擬信號(hào)的電路;數(shù)字電路是處理數(shù)字信號(hào)的電路。
模擬信號(hào)是關(guān)于時(shí)間的函數(shù),是一個(gè)連續(xù)變化的量,數(shù)字信號(hào)則是離散的量。因?yàn)樗械碾娮酉到y(tǒng)都是要以具體的電子器件,電子線路為載體的,在一個(gè)信號(hào)處理中,信號(hào)的采集,信號(hào)的恢復(fù)都是模擬信號(hào),只有中間部分信號(hào)的處理是數(shù)字處理。具體的說模擬電路主要處理模擬信號(hào),不隨時(shí)間變化,時(shí)間域和值域上均連續(xù)的信號(hào),如語音信號(hào)。而數(shù)字信號(hào)則相反,是變化的,數(shù)字信號(hào)的處理包括信號(hào)的采樣,信號(hào)的量化,信號(hào)的編碼。
舉個(gè)簡單的例子:要想從遠(yuǎn)方傳過來一段由小變大的聲音,用調(diào)幅、模擬信號(hào)進(jìn)行傳輸(相應(yīng)的應(yīng)采用模擬電路),那么在傳輸過程中的信號(hào)的幅度就會(huì)越來越大,因?yàn)樗窃谟秒娦盘?hào)的幅度特性來模擬聲音的強(qiáng)弱特性。
但是如果采用數(shù)字信號(hào)傳輸,就要采用一種編碼,每一級(jí)聲音大小對(duì)應(yīng)一種編碼,在聲音輸入端,每采一次樣,就將對(duì)應(yīng)的編碼傳輸出去?梢姛o論把聲音分多少級(jí),無論采樣頻率有多高,對(duì)于原始的聲音來說,這種方式還是存在損失。不過,這種損失可以通過加高采樣頻率來彌補(bǔ),理論上采樣頻率大于原始信號(hào)的頻率的兩倍就可以完全還原了。
數(shù)字電路的電平都是符合標(biāo)準(zhǔn)的,模擬電路就沒有這樣的要求了。
三、模擬電路和數(shù)字電路之間的聯(lián)系
摸擬電路是為數(shù)字電路供給電源而又完成執(zhí)行機(jī)構(gòu)的執(zhí)行。
在模擬電路和數(shù)字電路中,信號(hào)的表達(dá)方式不同。對(duì)模擬信號(hào)能夠執(zhí)行的操作,例如放大、濾波、限幅等,都可以對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行操作。事實(shí)上,所有的數(shù)字電路從根本上來說都是模擬電路,其基本電學(xué)原理,都與模擬電路相同;パa(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體就是由兩個(gè)模擬的金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的,其對(duì)稱、互補(bǔ)的結(jié)構(gòu),使它恰好能處理高低數(shù)字邏輯電平。不過,數(shù)字電路的設(shè)計(jì)目標(biāo)是用來處理數(shù)字信號(hào),如果強(qiáng)行引入任意模擬信號(hào)而不進(jìn)行額外處理,則可能造成量化噪聲。
在一組離散的時(shí)間下表示信號(hào)數(shù)值的函數(shù)稱為離散時(shí)間信號(hào)。因?yàn)樽畛S龅降碾x散時(shí)間信號(hào)是模擬信號(hào)在時(shí)間上以均勻(有時(shí)也以非均勻)間隔的采樣。而“離散時(shí)間”與“數(shù)字”也經(jīng)常用來說明同一信號(hào)。離散時(shí)間信號(hào)的一些理論也適用于數(shù)字信號(hào)。
四、如何實(shí)現(xiàn)模擬和數(shù)字電路的功能
模擬電路和數(shù)字電路它們同樣是信號(hào)變化的載體,模擬電路在電路中對(duì)信號(hào)的放大和削減是通過元器件的放大特性來實(shí)現(xiàn)操作的,而數(shù)字電路是對(duì)信號(hào)的傳輸是通過開關(guān)特性來實(shí)現(xiàn)操作的。
在模擬電路中,電壓、電流、頻率,周期的變化是互相制約的,而數(shù)字電路中電路中電壓、電流、頻率、周期的變化是離散的。
模擬電路可以在大電流高電壓下工作,而數(shù)字電路只是在小電壓,小電流底功耗下工作,完成或產(chǎn)生穩(wěn)定的控制信號(hào)。
五、應(yīng)用
模擬電路幾乎覆蓋整個(gè)電子領(lǐng)域,任何一個(gè)電子線路的功能實(shí)現(xiàn)都會(huì)涉及到模擬電路。
數(shù)字電路與數(shù)字電子技術(shù)廣泛的應(yīng)用于電視、雷達(dá)、通信、電子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、航天等科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
模擬電路的設(shè)計(jì)通常比數(shù)字電路更為困難,對(duì)設(shè)計(jì)人員的水平要求更高。這也是數(shù)字電路系統(tǒng)比模擬電路系統(tǒng)更加普及的原因之一。模擬電路通常需要更多的手工運(yùn)算,其設(shè)計(jì)過程的自動(dòng)化程度低于數(shù)字電路。
電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí) 10
判斷機(jī)器視覺的照明的好壞,首先必須了解什么是光源需要做到的!顯然光源應(yīng)該不僅僅是使檢測(cè)部件能夠被攝像頭"看見"。有時(shí)候,一個(gè)完整的機(jī)器視覺系統(tǒng)無法支持工作,但是僅僅優(yōu)化一下光源就可以使系統(tǒng)正常工作。
對(duì)比度:
對(duì)比度對(duì)機(jī)器視覺來說非常重要。機(jī)器視覺應(yīng)用的照明的最重要的任務(wù)就是使需要被觀察的特征與需要被忽略的圖像特征之間產(chǎn)生最大的對(duì)比度,從而易于特征的區(qū)分。對(duì)比度定義為在特征與其周圍的區(qū)域之間有足夠的灰度量區(qū)別。好的照明應(yīng)該能夠保證需要檢測(cè)的特征突出于其他背景。
亮度:
當(dāng)選擇兩種光源的時(shí)候,最佳的選擇是選擇更亮的那個(gè)。當(dāng)光源不夠亮?xí)r,可能有三種不好的情況會(huì)出現(xiàn)。第一,相機(jī)的信噪比不夠;由于光源的亮度不夠,圖像的對(duì)比度必然不夠,在圖像上出現(xiàn)噪聲的可能性也隨即增大。其次,光源的亮度不夠,必然要加大光圈,從而減小了景深。另外,當(dāng)光源的亮度不夠的時(shí)候,自然光等隨機(jī)光對(duì)系統(tǒng)的影響會(huì)最大。
魯棒性:
另一個(gè)測(cè)試好光源的方法是看光源是否對(duì)部件的位置敏感度最小。當(dāng)光源放置在攝像頭視野的不同區(qū)域或不同角度時(shí),結(jié)果圖像應(yīng)該不會(huì)隨之變化。方向性很強(qiáng)的光源,增大了對(duì)高亮區(qū)域的鏡面反射發(fā)生的可能性,這不利于后面的特征提取。在很多情況下,好的光源需要在實(shí)際工作中與其在實(shí)驗(yàn)室中的有相同的效果。
好的光源需要能夠使你需要尋找的特征非常明顯,除了是攝像頭能夠拍攝到部件外,好的光源應(yīng)該能夠產(chǎn)生最大的對(duì)比度、亮度足夠且對(duì)部件的位置變化不敏感。光源選擇好了,剩下來的工作就容易多了!
機(jī)器視覺應(yīng)用關(guān)心的是反射光(除非使用背光)。物體表面的幾何形狀、光澤及顏色決定了光在物體表面如何反射。機(jī)器視覺應(yīng)用的光源控制的訣竅歸結(jié)到一點(diǎn)就是如何控制光源反射。如何能夠控制好光源的反射,那么獲得的圖像就可以控制了。因此,在機(jī)器視覺應(yīng)用中,當(dāng)光源入射到給定物體表面的時(shí)候,明白光源最重要的方面就是要控制好光源及其反映。
光源可預(yù)測(cè):
當(dāng)光源入射到物體表面的時(shí)候,光源的反映是可以預(yù)測(cè)的。光源可能被吸收或被反射。光可能被完全吸收(黑金屬材料,表面難以照亮)或者被部分吸收(造成了顏色的變化及亮度的不同)。不被吸收的`光就會(huì)被反射,入射光的角度等于反射光的角度,這個(gè)科學(xué)的定律大大簡化了機(jī)器視覺光源,因?yàn)槔硐氲南攵ǖ男Ч梢酝ㄟ^控制光源而實(shí)現(xiàn)。
物體表面:
如果光源按照可預(yù)測(cè)的方式傳播,那么又是什么原因使機(jī)器視覺的光源設(shè)計(jì)如此的棘手呢?使機(jī)器視覺照明復(fù)雜化的是物體表面的變化造成的。如果所有物體表面是相同的,在解決實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候就沒有必要采用不同的光源技術(shù)了。但由于物體表面的不同,因此需要觀察視野中的物體表面,并分析光源入射的反映。
控制反射:
本文前面提到了,如果反射光可以控制,圖像就可以控制了。這點(diǎn)再怎么強(qiáng)度也不為過。因此在涉及機(jī)器視覺應(yīng)用的光源設(shè)計(jì)時(shí),最重要的原則就是控制好哪里的光源反射到透鏡及反射的程度。機(jī)器視覺的光源設(shè)計(jì)就是對(duì)反射的研究。在視覺應(yīng)用中,當(dāng)觀測(cè)一個(gè)物體以決定需要什么樣的光源的時(shí)候,首先需要問自己這樣的問題:"我如何才能讓物體顯現(xiàn)?""我如何才能應(yīng)用光源使必須的光反射到鏡頭中以獲得物體外表?"
影響反射效果的因素有:
光源的位置,物體表面的紋理,物體表面的幾何形狀及光源的均勻性。
光源的位置:既然光源按照入射角反射,因此光源的位置對(duì)獲取高對(duì)比度的圖像很重要。光源的目標(biāo)是要達(dá)到使感興趣的特征與其周圍的背景對(duì)光源的反射不同。預(yù)測(cè)光源如何在物體表面反射就可以決定出光源的位置。
表面紋理:
物體表面可能高度反射(鏡面反射)或者高度漫反射。決定物體是鏡面反射還是漫反射的主要因素是物體表面的光滑度。一個(gè)漫反射的表面,如一張不光滑的紙張,有著復(fù)雜的表面角度,用顯微鏡觀看的時(shí)候顯得很明亮,這是由于物體表面角度的變化而造成了光源照射到物體表面而被分散開了。而一張光滑的的紙張有光滑的表面而減小了物體表面的角度。光源照射到光源的表面并按照入射角反射。
表面形狀:
一個(gè)球形表面反射光源的方式與平面物體不近相同。物體表面的形狀越復(fù)雜,其表面的光源變化也隨之而復(fù)雜。對(duì)應(yīng)一個(gè)拋光的鏡面表面,光源需要在不同的角度照射。從不同角度照射可以減小光影。
光源均勻性:
不均勻的光會(huì)造成不均勻的反射。均勻關(guān)系到三個(gè)方面。第一,對(duì)于視野,在攝像頭視野范圍部分應(yīng)該是均勻的。簡單的說,圖像中暗的區(qū)域就是缺少反射光,而亮點(diǎn)就是此處反射太強(qiáng)了。不均勻的光會(huì)使視野范圍內(nèi)部分區(qū)域的光比其他區(qū)域多。從而造成物體表面反射不均勻(假設(shè)物體表面的對(duì)光的反射是相同的)。
均勻的光源會(huì)補(bǔ)償物體表面的角度變化,即使物體表面的幾何形狀不同,光源在各部分的反射也是均勻的。
光源技術(shù)的應(yīng)用:
光源技術(shù)是設(shè)計(jì)光源的幾何及位置以使圖像有對(duì)比度。光源會(huì)使那些感興趣的并需要機(jī)器視覺分析的區(qū)域更加突出。通過選擇光源技術(shù),應(yīng)該關(guān)心物體使如何被照明及光源是如何反射及散射的。下面是六種照明技術(shù):通用照明,背光,同軸(共軸),連續(xù)漫反射,暗域及結(jié)構(gòu)光。
一般目的的照明:通用照明一般采用環(huán)狀或點(diǎn)狀照明。環(huán)燈是一種常用的通用照明方式,其很容易安裝在鏡頭上,可給漫反射表面提供足夠的照明。
背光照明:
背光照明是將光源放置在相對(duì)于攝像頭的物體的背面。這種照明方式與別的照明方式有很大不同因?yàn)閳D像分析的不是發(fā)水光而是入射光。背光照明產(chǎn)生了很強(qiáng)的對(duì)比度。應(yīng)用背光技術(shù)時(shí)候,物體表面特征可能會(huì)丟失。例如,可以應(yīng)用背光技術(shù)測(cè)量硬幣的直徑,但是卻無法判斷硬幣的正反面。
同軸照明:
同軸照明是與攝像頭的軸向有相同的方向的光照射到物體的表面。同軸照明使用一種特殊的半反射鏡面反射光源到攝像頭的透鏡軸方向。半反射鏡面只讓從物體表面反射垂直于透鏡的光源通過。同軸照明技術(shù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)扁平物體且有鏡面特征的表面的均勻照明很有用。此外此技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)使表面角度變化部分高亮,因?yàn)椴淮怪庇跀z像頭鏡頭的表面反射的光不會(huì)進(jìn)入鏡頭,從而造成表面較暗。
連續(xù)漫反射照明:
連續(xù)漫反射照明應(yīng)用于物體表面的反射性或者表面有復(fù)雜的角度。連續(xù)漫反射照明應(yīng)用半球形的均勻照明,以減小影子及鏡面反射。這種照明方式對(duì)于完全組裝的電路板照明非常有用。這種光源可以達(dá)到170立體角范圍的均勻照明。
多軸照明:
在許多應(yīng)用中,為了使視野下不同的特征表現(xiàn)不同的對(duì)比度,需要多重照明技術(shù)
選擇光源:
一旦選擇了照明技術(shù),接下來就是選擇何種光源的問題了。光源應(yīng)該照明形狀的需要,需要有足夠的均勻度,且穩(wěn)定性能要好。在機(jī)器視覺應(yīng)用中選擇光源應(yīng)該考慮下面的有關(guān)光源的特性:
光譜特征:
光源的顏色及測(cè)量物體表面的顏色決定了反射到攝像頭的光能的大小及波長。白光或某種特殊的光譜在提取其他顏色的特征信息時(shí)可能使比較重要的因素。當(dāng)分析多顏色特征的時(shí)候,選擇光源的時(shí)候,色溫是一個(gè)比較重要的因素。例如,鹵燈更多表現(xiàn)為黃色,相比氙燈顯現(xiàn)藍(lán)色。
效率:
有些光源效率很高,相對(duì)于能量的消耗,其散發(fā)出更加多的光能,例如熒光燈。而鎢燈,產(chǎn)生相當(dāng)多的熱量,能量消耗也很大。效率不高的光源產(chǎn)生局部過熱,浪費(fèi)很多。一般,光源的溫度越高,其壽命就會(huì)縮短,其消耗的能量就相對(duì)較高。
壽命特性:
光源一般需要持續(xù)多小時(shí)的使用。一個(gè)壽命為1000小時(shí)的光源,在兩班運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下,只能持續(xù)一個(gè)星期左右。更換光源燈泡的維護(hù)就必須了。LED光源是比較流行的光源,其可以連續(xù)工作很長時(shí)間,大約可以連續(xù)操作100,100小時(shí)。對(duì)多數(shù)光源,隨著光源的老化,光源釋放的能量會(huì)減少,根據(jù)光源類型的不同,光能減小可能速度比較滿,也可能很快很明顯。光能輸出的變化可能也影響著光譜特性。當(dāng)光源的老化速度影響到圖像處理結(jié)果的時(shí)候就可以注意光源的變化了。
費(fèi)用:
許多光源需要在視覺系統(tǒng)的使用過程中更換。如果光源很昂貴,在機(jī)器視覺的使用過程中可能會(huì)增大后期費(fèi)用。另外,光源應(yīng)該在市場(chǎng)上較容易購買。
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