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有緣器件的簡析

有源器件、無源器件的“源”指“驅動源”或者說是“策動源”,只是這個“源”對電子器件而言往往來自“電源”所以才有誤用,說“誤用”是因為技術語言必須是嚴謹的,源不等于電源,正如電壓源、電流源不能簡單稱之為電源的道理一樣。英文中有源器件和無源器件分別為ActiveDevice和PassiveDevice,本身不會產生歧義,漢語沒有相應的原始語境,而翻譯外來語的原則特別是經典原則是盡量采用本土近義文字通過內涵約束或重定義來進行某種意義或事物的特指,這往往會望文生義,有時確實需要通過閱讀原文來規范概念。

區分有源器件和無源器件的關鍵在于該元件的端口特性是否依賴于外部策動源,是則為有源器件,非則為無源器件,考量的基礎采用理想元件以避免工藝因素的干擾。對于不可分割的組合元件,如果構成中存在有源器件,則整體認定為“有源”。

舉例:

對于一個理想電阻或電阻網絡而言,其VA特性不隨外部策動的改變而改變,甚至不需要外部策動其特性依然成立,故與外部策動無關,所以電阻是無源器件。

對于一個理想晶體三極管而言,其特性Ic=BIb要成立必須給出特定的策動,否則就不能成立(比如反偏CE結電壓),故其特性受制于外部策動,所以晶體三極管是有源器件。

對于一個理想晶體二極管而言,單考量其端口特性,顯然也是與外部策動無關的,照理該屬無源器件,但是,二極管的種類很多,比如LED的電光學特性、光敏二極管的反向導通率與入射光強的關系特性等等,考量這些特性時無法用簡單的理想二極管模型替代,外部策動源在這就是必要條件了(注意,這時的策動源就不僅僅是電“源”了),再加上二極管應用的復雜性,一般將二極管歸入有源器件,但理想二極管仍然是無源器件,這是個特殊的地方,我本人持這種觀點。

電子中是如下分類的:

無源器件(passivedevices,主動元件),也有的叫線性元件,在電路中的電氣特性為一條直線.

有源器件(activedevices,主動元件),也有的叫線性元件,在電路中的電氣特性非一條直線.

在分析電子電路功能和技術參數時,一般把電子元器件分為無源器件和有源器件兩大類。

1.無源器件的簡單定義

如果電子元器件工作時,其內部沒有任何形式的電源,則這種器件叫做無源器件。

從電路性質上看,無源器件有兩個基本特點:

(1)自身或消耗電能,或把電能轉變為不同形式的其他能量。

(2)只需輸入信號,不需要外加電源就能正常工作。

2.有源器件的基本定義

如果電子元器件工作時,其內部有電源存在,則這種器件叫做有源器件。

從電路性質上看,有源器件有兩個基本特點:

(1)自身也消耗電能。

(2)除了輸入信號外,還必須要有外加電源才可以正常工作。

由此可知,有源器件和無源器件對電路的工作條件要求、工作方式完全不同,這在電子技術的學習過程中必須十分注意。

一.常見的無源電子器件

電子系統中的無源器件可以按照所擔當的電路功能分為電路類器件、連接類器件。

1.電路類器件

(1)二極管(diode)

(2)電阻器(resistor)

(3)電阻排(resistornetwork)

(4)電容器(capacitor)

(5)電感(inductor)

(6)變壓器(transformer)

(7)繼電器(relay)

(8)按鍵(key)

(9)蜂鳴器、喇叭(speaker)

(10)開關(switch)

2.連接類器件

(1)連接器(connector)

(2)插座(shoket)

(3)連接電纜(line)

(4)印刷電路板(PCB)

二.常見的有源電子器件

有源器件是電子電路的主要器件,從物理結構、電路功能和工程參數上,有源器件可以分為分立器件和集成電路兩大類。

1.分立器件

(1)雙極型晶體三極管(bipolartransistor),一般簡稱三極管,BJT

(2)場效應晶體管(fieldeffectivetransistor)

(3)晶閘管(thyristor),也叫可控硅

(4)半導體電阻與電容——用集成技術制造的電阻和電容,用于集成電路中。

2.模擬集成電路器件

模擬集成電路器件是用來處理隨時間連續變化的模擬電壓或電流信號的集成電路器件。

基本模擬集成電路器件一般包括:

(1)集成運算放大器(operationamplifier),簡稱集成運放

(2)比較器(comparator)

(3)對數和指數放大器

(4)模擬乘/除法器(multiplier/divider)

(5)模擬開關電路(analogswitch)

(6)PLL電路(phaselockloop),即鎖相環電路

(7)集成穩壓器(voltageregulator)

(8)參考電源(referencesource)

(9)波形發生器(wave-formgenerator)

(10)功率放大器(poweramplifier)

3.數字集成電路器件

(1)基本邏輯門(logicgatecircuit)

(2)觸發器(flip-flop)

(3)寄存器(register)

(4)譯碼器(decoder)

(5)數據比較器(comparator)

(6)驅動器(driver)

(7)計數器(counter)

(8)整形電路

(9)可編程邏輯器件(PLD)

(10)微處理器(microprocessor,MPU)

(11)單片機(Microcontroller,MCU)

(12)DSP器件(Digitalsignalprocessor,DSP)
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