電子電路設(shè)計(jì)新手指南

簡(jiǎn)單的電子開(kāi)關(guān)電路

　　從電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)入手，我們先看一個(gè)最簡(jiǎn)單的通過(guò)開(kāi)關(guān)控制燈泡亮滅的電路。當(dāng)然，誰(shuí)都不會(huì)滿足于用功能如此強(qiáng)大的電腦，僅僅做這么簡(jiǎn)單的一個(gè)控制系統(tǒng)但是別著急，我們一點(diǎn)點(diǎn)來(lái)。當(dāng)前的任務(wù)只是回顧所需的基本知識(shí)，先學(xué)會(huì)了走，才能跑的更快。

　　我們先回顧下基本電學(xué)知識(shí)以及其工作原理。我將電路最簡(jiǎn)單化，以便在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出我們自己的電路。

電力，電氣和電子

　　眾所周知，諸如照明、電視供電等所需的能源都需要電器中有電流流過(guò)，供電公司通過(guò)用電情況來(lái)收費(fèi)。但是如果想弄清楚電子技術(shù)，首先需要知道什么是電流。事實(shí)上，電流由亞原子粒子(電子)在電路中的運(yùn)動(dòng)及其與各種電路元件的相互作用而產(chǎn)生。電子總是流經(jīng)一個(gè)完整的回路，最終回到起點(diǎn)(即電池)，盡管有時(shí)流回不同的接線端，但其實(shí)最終還是電池。聽(tīng)起來(lái)有些復(fù)雜，但是從設(shè)計(jì)電子電路角度來(lái)講(而非設(shè)計(jì)電子元器件) 并不需要對(duì)此做深入研究，盡管如此，以后我還是會(huì)提到電流這個(gè)概念。 說(shuō)了這些還是為了接下來(lái)如何讓電子聽(tīng)命于我們。

導(dǎo)體 vs. 絕緣體

　　不同物質(zhì)中電子(即電流)的移動(dòng)速率是不同的。通常我們同銅絲制成的導(dǎo)線連接電源和用電器，因?yàn)殡娮釉阢~中能夠快速移動(dòng)。為了防止觸電，銅絲已被塑料外皮包好制成了導(dǎo)線，這樣電子就無(wú)法通過(guò)接觸導(dǎo)線與人體相連。

　　易于傳導(dǎo)電子的物質(zhì)叫做導(dǎo)體，不善于傳導(dǎo)電子的物質(zhì)稱為絕緣體。這種屬性使控制電子的流向以及設(shè)備的通斷成為可能。當(dāng)然絕緣體的絕緣效果也受物質(zhì)種類以及其厚度影響，因此當(dāng)涉及到電流、尤其是干路電流時(shí)，出于安全考慮，一定要選取適當(dāng)?shù)慕^緣體。

　　下表列出了一些常見(jiàn)的導(dǎo)體和絕緣體：
       

        注意這里我特別強(qiáng)調(diào)了自來(lái)水和雨水，而不是純水。純凈的蒸餾水屬于絕緣體，而大多數(shù)情況下的水中都摻有雜質(zhì)，因而水才會(huì)導(dǎo)電。千萬(wàn)別將工作中的帶電設(shè)備置于水邊或淋在雨中，除非設(shè)備特別為在這種環(huán)境下工作而設(shè)計(jì)（參見(jiàn)電器安全部分。此部分待續(xù)，敬請(qǐng)關(guān)注）。

　　還有一種材料叫做半導(dǎo)體，其導(dǎo)電特性因條件而異，我們之后涉及到有效元件時(shí)會(huì)再做討論。

閉合電路

　　下面是電池供電型手電筒的電路實(shí)例。

　　無(wú)論任何電路都需要構(gòu)成閉合回路才能正常工作，也就是說(shuō)需要用導(dǎo)體將電池的一極與電路中元器件相連，最后再回到電池的另一極構(gòu)成閉合回路。由于空氣不導(dǎo)電，因此電路中任何一個(gè)位置出現(xiàn)斷路，無(wú)論如何操作，電路都不會(huì)有任何反應(yīng)。

　　下面介紹下開(kāi)關(guān)。

　　當(dāng)開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)，電路斷路因此燈泡不亮。開(kāi)關(guān)閉合后，開(kāi)關(guān)兩端的電子相互接觸，于是電路連通。

　　用鼠標(biāo)點(diǎn)擊開(kāi)關(guān)按鈕，觀察燈泡是否亮起。

新手電子電路說(shuō)明

　　 下載java更新程序（http://www.java.com/zh_CN/download/index.jsp）

電路圖

　　下面這個(gè)叫做電路圖或者原理圖。我用標(biāo)準(zhǔn)畫(huà)法給大家解釋，這樣更清晰明了。 每一個(gè)電子元器件都用特定的符號(hào)表示。電子參考小節(jié)對(duì)許多元器件的電路符號(hào)做了說(shuō)明。電路左邊的代表電池，上邊是一個(gè)開(kāi)關(guān)，右側(cè)一個(gè)圓圈中間打個(gè)×代表燈泡 (或指示燈)。

　　電路建立后通常用一個(gè)元器件輸出圖，來(lái)表示電子元器件在電路板上的連接情況，這樣下次再用到這個(gè)電路時(shí)就無(wú)需重新設(shè)計(jì)了。但無(wú)論怎樣，還得借助于原理圖才能更好的理解工作原理。

　　但同一元器件的符號(hào)因人的喜好和地區(qū)使用習(xí)慣并不完全一致，這或多或少有礙于電路圖的統(tǒng)一性。例如IEC電路符號(hào)中，電阻用矩形表示，但在美國(guó)，人們習(xí)慣畫(huà)成波浪線。但通常差異并不明顯，即便有幾個(gè)你不熟悉的符號(hào)，仍然不影響你辨別它們;否則可能就需要你查表記住了。

　　開(kāi)關(guān)不是電路圖的一部分，卻能夠影響控制電路。電路圖通常是不變的，開(kāi)關(guān)符號(hào)通常置于斷開(kāi)位置，燈的顏色也不會(huì)有所變化。

要求

　　電路作用原理圖需要用編程處理語(yǔ)言表示，因此需要個(gè)較新版本的 Java plug-in查看如何表示。如果下載失敗，可以嘗試找到"Active Content"，取消選定即可。