电路

时间:2020-04-04 10:43:05

由电压源与电阻器构成的简单电路。应用欧姆定律, v = i R {displaystyle v=iR} 典型电路之一-电子回路图

电路(英语:Electrical circuit)或称电子回路,是由电气设备和元器件,按一定方式连接起来,为电荷流通提供了路径的总体,也叫电子线路或称电气回路,简称网络或回路。如电源、电阻、电容、电感、二极管、晶体管、集成电路和电键等,构成的网络、硬件。负电荷可以在其中运动。

术语定义

几个组件通过导线互相连接,形成“电路”,也可以称为“网络”。更特定地,电路是可以形成闭合回路的网络。“支路”是电路的一部分,每一个组件都有它独属的支路。任意两条或多条支路的相交点,称为“节点”。

电路种类

电路的大小,可以相差很大,小到硅片上的集成电路,大到高低压输电网。

电子电路

主条目:电子电路

根据所处理信号的不同,电子电路可以分为模拟电路和数字电路。

模拟电路

主条目:模拟电路
  • 自然界产生的连续性物理自然量,将连续性物理自然量转换为连续性电信号,运算连续性电信号的电路即称为模拟电路。
  • 模拟电路对电信号的连续性电压、电流进行处理。

最典型的模拟电路应用包括:放大电路、振荡电路、线性运算电路(加法、减法、乘法、除法、微分和积分电路)。运算连续性电信号。

数字电路

主条目:数字电路

数字电路又名逻辑电路,是一种将连续性的电信号,转换为不连续性定量电信号,并运算不连续性定量电信号的电路。数字电路中, 信号大小为不连续并定量化的电压状态。多数采用布尔代数逻辑电路对定量后信号进行处理。典型数字电路有,触发器、寄存器、加法器、减法器等,来运算不连续性定量电信号。

集成电路

  • 集成电路亦称为IC。
  • 运用集成电路设计程序(IC设计),将一般电路设计到半导体材料里的半导体电路(一般为硅片),称为集成电路。
  • 利用半导体技术制造出集成电路。

电路定律

所有的电路都遵循一些基本电路定律。

  • 基尔霍夫电流定律:流入一个节点的电流总和,等于流出节点的电流总和。
  • 基尔霍夫电压定律:环路电压的总和为零。
  • 欧姆定律:线性组件(如电阻)两端的电压,等于组件的阻值和流过组件的电流的乘积。

以下两条定理仅适用于线性电路

  • 诺顿定理:任何由独立源,线性受控源与线性组件构成的两端网络,总可以等效为一个理想电流源与一个电阻的并联网络。
  • 戴维宁定理:任何由独立源,线性受控源与线性组件构成的两端网络,总可以等效为一个理想电压源与一个电阻的串联网络。

分析包含非线性器件的电路,则需要一些更复杂的定律。实际电路设计中,电路分析更多的通过计算机分析模拟来完成。

电路功率

  • 所有的电路在工作时,每一个组件或线路都会有能量的工作运用,即电能运用,而所有电路里的电能工作运用即称为电路功率。
  • 电路或电路组件的功率定义为:功率=电压*电流(P=I*U)。
  • 自然界里能量不会消灭,固有一定律能量不灭定律。
  • 电路总功率=电路功率+各电路组件功率。例如:电源(I*U)=电路(I*U)+ 各组件(I*U).
  • 在电路中的能量有时会变为热能或辐射能等其他能量到空气中,这就是电路或电路组件会发热的原因,不会全部形成电能于电路中,根据能量不灭总能量=电能+热能+辐射能+其他能量。

概括种类

  • 电源电路:产生各种电子电路的所需求电源、如:电池、直流电、交流电、降电压电路、升电压电路。
  • 电子电路亦称电气回路。
  • 保护电路:ESD、EMC、EMI。

频率种类

  • 基带电路,基带,低频率,使用基带组件。
  • 高频电路,高频,高频率,使用高频组件。
  • 基带、高频混合电路

电路组件种类

主条目:电子组件
  • 被动组件:如电阻、电容、电感、二极管等,有分基带被动组件、高频被动组件。
  • 有源组件:如晶体管、微处理器,IC等有分基带有源组件、高频有源组件。

用途种类

  • 微处理器电路:亦称微控制器电路,形成计算机、游戏机、打印机、投影机、(播放器影、音)、监视器、各式各样家电、鼠标、键盘、触控等。
  • 计算机电路:为微处理器电路高级电路,形成台式机、笔记本电脑、掌上型计算机、工业计算机等各种计算机。
  • 通信电路:形成电话、手机、对讲机、有线网络、有线发送、无线网络、无线发送、光通信、红外线、光纤、微波通信、卫星通信等。
  • 显示器电路:形成屏幕、电视、仪表、平面显示器等各类显示器。
  • 光电电路:如太阳能、电子显微镜、电子望远镜、相机、摄影机等各类电路。
  • 电机电路:常运用于大电源设备、如电力设备、运输设备、医疗设备、工业设备等。

电路拓朴

  • 电路是由各式光、电、磁零件,操控信号组合而成。
  • 设计各种电路的架构,为电路的拓朴。
  • 一般电路设计至积体组件(IC)即为IC电路拓朴。

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