1、單片機硬件電路設計攻略單片機常用元器件設計:電阻對于電阻，想必大家都覺得簡單，沒有什么好說的。其實電阻的應該還是非常廣泛的，在不同的應用場合其作用是完全不同的。本人將總結其基本用法，及容易被忽略的地方。概念電阻（Resistance通常用“咪示），在物理學中表示導體對電流阻礙作用的大小。導體的電阻越大，表示導體對電流的阻礙作用越大。不同的導體，電阻一般不同，電阻是導體本身的一種特性。電阻將會導致電子流通量的變化，電阻越小,電子流通量越大，反之亦然。而超導體則沒有電阻。電阻元件的電阻值大小一般與溫度，材料，長度，還有橫截面積有關，衡量電阻受溫度影響大小的物理量是溫度系數，其定義為溫度每升高1C時

2、電阻值發生變化的百分數。電阻的主要物理特征是變電能為熱能，也可說它是一個耗能元件，電流經過它就產生內能。電阻在電路中通常起分壓、分流的作用。對信號來說，交流與直流信號都可以通過電阻。導體的電阻通常用字母R表示，電阻的單位是歐姆（ohm）,簡稱歐，符號是Q（希臘字母，讀作Omega）,1Q=1V/A比較大的單位有千歐（kQ）、兆歐（MQ）（兆二百萬,即100萬）。KQ（千歐），MQ（兆歐），他們的換算關系是：1TQ=1000GR1GQ=1000MQ;1MQ=1000Kq1KQ=1000。（也就是一千進率）兩個電阻并聯式也可表示為串聯：R=R1+R2+.+Rn并聯：1/R=1/R1+1/R2+.+

3、1/Rn兩個電阻并聯式也可表示為R=R1R2/（R1+R2定義式：R=U/I決定式：R=pL/S（表示電阻的電阻率，是由其本身性質決定，L表示電阻的長度，S表示電阻的橫截面積）電阻元件的電阻值大小一般與溫度有關，還與導體長度、橫截面積、材料有關。衡量電阻受溫度影響大小的物理量是溫度系數，其定義為溫度每升高1C時電阻值發生變化的百分數。多數（金屬）的電阻隨溫度的升高而升高，一些半導體卻相反。如：玻璃，碳在溫度一定的情況下，有公式R=pl/s其中的p就是電阻率，l為材料的長度，單位為m,s為面積，單位為平方米。可以看出，材料的電阻大小正比于材料的長度，而反比于其面積。電阻物理量：1歐電壓產生一歐電

4、流則為1歐電阻。另外電阻的作用除了在電路中用來控制電流電壓外還可以制成發熱元件等。電阻的封裝電阻的封裝有表面貼和軸向的封裝。軸向封裝有：axial0.4、axial0.6、axial0.8等等；axial在英語中就是軸的意思；表面貼電阻的封裝最常用的就是0805;當然還有更大的；但是更大的電阻不是很常用的。貼片電阻知識封裝貼片電阻常見封裝有9種，用兩種尺寸代碼來表示。一種尺寸代碼是由4位數字表示的EIA（美國電子工業協會）代碼，前兩位與后兩位分別表示電阻的長與寬，以英寸為單位。我們常說的0603封裝就是指英制代碼。另一種是米制代碼，也由4位數字表示，其單位為毫米。下表列出貼片電阻封裝英制和公制

5、的關系及詳細的尺寸：長3寄stub(nch)innm(m>im”(m)irrni(rwnnQ2Q1的。3u.n±ojo«1112ado.ia±a,D&0.15土QQ5040210051.OHOid0.5d±0.10o.aiHOia3.20±a.100.25±0dJ1日081命,015工配工0J5。.血010D.MhOJOC.3010J&2012JOHO20125±O15051HoW0如。MB心WG如15io3201020250t030055*010D50±020聞24fl32459102032

6、0t020055*010dsota20C50+020如。50255岫UM25cM200551010060*0.200C01D20251?諷3?工制印2DQ55ml口0BOtO?0口曬。21）封裝與功率對應值英制(mil)公制(mm)額定功率(W)70°C020106031/20040210051/16060316081/10080520121/8120632161/4121032251/3181248321/2201050253/4251264321國內貼片電阻的命名方法：1、5%精度的命名：RS-05K102JT2、1%精度的命名：RS-05K1002FTR表示電阻S表示功率040

7、2是1/16W、0603是1/10W、0805是1/8W、1206是1/4W、1210是1/3W、1812是1/2W、2010是3/4W、2512是1W。05表示尺寸(英寸)：02表示0402、03表示0603、05表示0805、06表示1206、1210表示1210、1812表示1812、10表示1210、12表示2512。K表示溫度系數為100PPM,1025%精度阻值表示法：前兩位表示有效數字，第三位表示有多少個零，基本單位是Q,102=10000Q=1KQ。1002是1%阻值表示法：前三位表示有效數字，第四位表示有多少個零，基本單位是Q,1002=1000000=10KQoJ表示精度為

8、5%、F表示精度為1%。T-表示編帶包裝電阻應用電阻在電路中的主要作用為分流、限流、分壓、偏置、濾波(與電容器組合使用)和阻抗匹配等。電阻通常分為三大類：固定電阻，可變電阻，特種電阻。在電子產品中，以固定電阻應用最多。常用、常見的有RT型碳膜電阻、RJ型金屬膜電阻、RX型線繞電阻，近年來還廣泛應用的片狀電阻電阻器型號命名：R代表電阻，T碳膜，J金屬，X線繞，是拼音的第一個字母。在國產老式的電子產品中，常可以看到外表涂覆綠漆的電阻，那就是RT型的。而紅顏色的電阻，是RJ型的。按照功率可以分為小功率電阻和大功率電阻。大功率電阻通常是金屬電阻，實際上應該是在金屬外面加一個金屬（鋁材料）散熱器，所以可

9、以有10W以上的功率；在電子配套市場上專門賣電阻的市場上可以很容易地看到。金屬電阻通常是作為負載，或者作為小設備的室外加熱器，如，在CCTV勺一些解碼器箱和全天候防護罩中可以看到。電阻在電路中起到限流、分壓等作用。通常1/8W電阻已經完全可以滿足使用。但是，在作為7段LED中，要考慮到LED的壓降和供電電壓之差，再考慮LED的最大電流，通常是20mA（超高亮度的LED,如果是2X6（2排6個串聯），則電流是40mA。不同廠家選用不同材料的，具壓降也有所不同。所以需要加上電實測一下。但是，不要讓單只LED的電流超出20mA,這時加大電流亮度也不會增加，但是LED的壽命會下降，限流電阻的大小就是壓

10、降除以電流。電阻的功率隨之可以算出。電位器電位器就是可調電阻。它的阻值在1nQ之間變化。如N=102=1（X10的2次方,也就是1000歐姆，1KQ。同理，502=5KQ。電位器又分單圈和多圈電位器。單圈的電位器通常為灰白色，面上有一個十字可調的旋紐，出廠前放在一個固定的位置上，不在2頭；多圈電位器通常為藍色，調節的旋紐為一字，一字小改錐可調；多圈電位器又分成頂調和側調2種,主要是電路板調試起來方便。有些是儀器儀表設備，通常是模擬電路，有一些不確定的因素，需要調節才能達到最理想的效果；有些是設備本身就需要輸出一個可變的東西，如電壓和電流，也需要一個電位器。排電阻是sipn的封裝，比較常用的就是

11、阻值502和103的9腳的電阻排；象sip9就是8個電阻封裝在一起，8個電阻有一端連在一起，就是公共端，在排電阻上用一個小白點表示。排電阻通常為黑色，也有黃色；51系統的P0需要一個排電阻上拉，否則，作為輸入的時候，不能正常讀入數據；作為輸出的時候，接7407是可以的，不需要上拉電阻；但是，接其它的芯片，還是不行。有興趣可以看看51的P0的結構；沒有興趣，依的產畫瓢，照做沒錯。光敏電阻當照在光敏電阻上的光強變化時，電阻值也在變化。顯然這是半導體材料的特性。使用光敏電阻可以檢測光強的變化。3限流電阻電阻作為限流應該是最常用的應用之一，對于單片機外圍設計來說，電阻的應用非常重要，在很多時候，我們必

12、須在單片機的I/O端口上連接一個限流電阻，保證外圍電路不會應用短路、過載等原因燒壞單片機的I/O端口，甚至整個單片機。對于限流，想必大家都很清楚，可是在選擇電阻阻值時，你的標準是什么？你知道單片機端口是最大輸入電流嗎？知道單片機的最大輸出電流嗎？知道單片機端口能承受的最大電壓嗎？面對這些問題，恐怕很多人都是知其然不知其所以然，完全憑靠經驗獲取，并沒有完全按照電路的要求計算取值。為此，在這里提出這些問題，并不想教大家怎么去計算這些值，知道歐姆定律的人都應該知道該怎么計算吧，所以，只是希望大家在選擇之前，先了解單片機的這些參數，然后，根據參數進行計算。在計算時一定要留一定的預留空間。IOL,IOH

13、究竟指的是什么？在看一些元器件的DATASHEET：件時，經常會碰到元器件的參數，IOL,IOH,IIL,IIH,我也知道他們指的是輸入輸出高低電平時的最大最小電流，但在連接時他們之間的匹配問題一直很模糊，如：IOL=1.5MA;IOH=-300UA另一個的輸入為：IIL=-100UA;IIH=10UA;他們之間是否能直接相接？IOL,IOH究竟指的是什么？是驅動么?IIL和IIH表示輸入高低電平時的電流值，-號表示從器件流出電流。IOL和IOH表示輸出為低、高電平時的電流值，同樣-號表示從器件流出的電流。你所說的第一個器件表示在輸出低電平的時候可以吸收（流入）1.5mA電流，輸出為高電平的時

14、候，可以輸出300uA電流。第二個器件表示在輸入低的時候會流出100uA電流，輸入高的時候將吸收10uA電流。|IOL|>|IIL|,|IOH|>|IIH|,就表示輸出器件可以帶動輸入器件。上下拉電阻電阻的又一應用就是上下拉電阻，上拉就是將不確定的信號通過一個電阻鉗位在高電平，電阻同時起限流作用。下拉同理。也是是將不確定的信號通過一個電阻鉗位在低電平。上拉是對器件輸入電流，下拉是輸出電流；強弱只是上拉電阻的阻值不同，沒有什么嚴格區分；對于非集電極（或漏極）開路輸出型電路（如普通門電路）提升電流和電壓的能力是有限的，上拉電阻的功能主要是為集電極開路輸出型電路輸出電流通道。?1當TTL

15、電路驅動CMOS電路時，如果電路輸出的高電平低于CMOS電路的最低高電平（一般為3.5V）,這時就需要在TTL的輸出端接上拉電阻，以提高輸出高電平的值。?2OC門電路必須使用上拉電阻，以提高輸出的高電平值。?3為增強輸出引腳的驅動能力，有的單片機管腳上也常使用上拉電阻。?4在CMOS芯片上，為了防止靜電造成損壞，不用的管腳不能懸空，一般接上拉電阻以降低輸入阻抗，提供泄荷通路。?5芯片的管腳加上拉電阻來提高輸出電平，從而提高芯片輸入信號的噪聲容限，增強抗干擾能力。?6提高總線的抗電磁干擾能力，管腳懸空就比較容易接受外界的電磁干擾?7長線傳輸中電阻不匹配容易引起反射波干擾，加上、下拉電阻是電阻匹配

16、,有效的抑制反射波干擾。上拉電阻就是從電源高電平引出的電阻接到輸出端?1如果電平用OC像電極開路，TTL或OD0S極開路，CMOS）俞出，那么不用上拉電阻是不能工作的，這個很容易理解，管子沒有電源就不能輸出高電平了。?2如果輸出電流比較大，輸出的電平就會降低（電路中已經有了一個上拉電阻，但是電阻太大，壓降太高），就可以用上拉電阻提供電流分量，把電平拉高”。（就是并一個電阻在IC內部的上拉電阻上，這時總電阻減小，總電流增大）。當然管子按需要工作在線性范圍的上拉電阻不能太小。當然也會用這個方式來實現門電路電平的匹配。為什么要使用上拉電阻一般作單鍵觸發使用時，如果IC本身沒有內接電阻，為了使單鍵維持

17、在不被觸發的狀態或是觸發后回到原狀態，必須在IC外部另接一電阻。數字電路有三種狀態：高電平、低電平、和高阻狀態，有些應用場合不希望出現高阻狀態，可以通過上拉電阻或下拉電阻的方式使處于穩定狀態，具體視設計要求而定！一般說的是I/O端口，有的可以設置，有的不可以設置，有的是內置，有的是需要外接，I/O端口的輸出類似于一個三極管的C,當C接通過一個電阻和電源連接在一起的時候，該電阻成為上拉電阻，也就是說，該端口正常時為高電平；C通過一個電阻和地連接在一起的時候，該電阻稱為下拉電阻。上拉電阻是用來解決總線驅動能力不足時提供電流的問題的。一般說法是上拉增大電流，下拉電阻是用來吸收電流。5典型應用?1固定

18、電平在外設沒有收到控制時，我們需要把某一外設或單片機I/O端口固定在某一固定電平上時，需要根據需要接上下拉電阻，例如：上圖中，對于按鍵輸入來說，在沒有按下按鍵時，如果沒有上拉電阻的存在，單片機端口將處于懸乎狀態，沒有確定電平，當然如果有內部上拉電阻的單片機除外，加上上拉電阻會，在沒有按鍵時，單片機端口保持高電平，有按鍵時，單片機端口將輸入低電平。而對于蜂鳴器來說，由于和按鍵有同樣的效果，不加上拉電阻，無法區別在沒有單片機控制時，三極管的工作狀態，所以，必須加上上拉電阻以保障無單片機控制時，三極管截止，蜂鳴器不工作。?2電平輸入有時候由于器件自身設計的原因，如果不接外部上下拉電阻，設備無法正常實

19、現高低電平的轉換。例如，對于開漏輸出的I2C總線來說，如果不接上拉電阻，其只能輸出低電平，無法實現高電平輸出，加上上拉電阻，保證在沒有控制信號時，通過上拉電阻實現高電平。、電容電容，作為電子電路的又一基本元器件，大家也是熟悉不過的了。下面我們談談電容的一些基本應用及注意事項。但是，由于電容的應用非常廣泛，未必能面面俱到，如果有網友覺得沒有談到的地方，希望公共完善。概念電容（Capadtance）亦稱作電容量”，是指在給定電位差下的電荷儲藏量，記為C,國際單位是法拉（F）o一般來說，電荷在電場中會受力而移動，當導體之間有了介質，則阻礙了電荷移動而使得電荷累積在導體上，造成電荷的累積儲存，儲存的電

20、荷量則稱為電容。電容是電子設備中大量使用的電子元件之一，廣泛應用于隔直、耦合、旁路、濾波、調諧回路、能量轉換、控制電路等方面。電容（或稱電容量）是表現電容器容納電荷本領的物理量電容從物理學上講，它是一種靜態電荷存儲介質，可能電荷會永久存在，這是它的特征，它的用途較廣，它是電子、電力領域中不可缺少的電子元件。主要用于電源濾波、信號濾波、信號耦合、諧振、濾波、補償、充放電、儲能、隔直流等電路中。在電路學里，給定電勢差，電容器儲存電荷的能力，稱為電容（capacitances）,標記為C。采用國際單位制，電容的單位是法拉（farad）,標記為F。電容的符號是CC=£S/d=£S/

21、4k&）=Q/U在國際單位制里，電容的單位是法拉，簡稱法,符號是F,由于法拉這個單位太大，所以常用的電容單位有毫法（mF）、微法（B、納法（nF）和皮法（pF）等，換算關系是：1法拉（F）=1000毫法（mF）=1000000微法（D1微法（NB=1000納法（nF）=1000000皮法（pF）電容與電池容量的關系:1伏安時=1瓦時=3600焦耳w=0.5cuu一個電容器，如果帶1庫的電量時兩級間的電勢差是1伏，這個電容器的電容就是1法，即：C=Q/U但電容的大小不是由Q（帶電量）或U（電壓）決定的，即:C=£S/4冗kd其中，e是一個常數，S為電容極板的正對面積，d為電容極

22、板的距離,k則是靜電力常量。常見的平行板電容器，電容為C=£S/d（e為極板間介質的介電常數，S為極板面積，d為極板間的距離）。定義式：C=Q/U電容器的電勢能計算公式：E=CUA2/2=QU/2=QA2/2C多電容器并聯計算公式：C=C1+C2+C3+Cn多電容器串聯計算公式：1/C=1/C1+1/C2+-+1/Cn三電容器用聯：C=（C1*C2*C3）/（C1*C2+C2*C3+C1*C3電容是指容納電場的能力。任何靜電場都是由許多個電容組成，有靜電場就有電容，電容是用靜電場描述的。一般認為：孤立導體與無窮遠處構成電容，導體接地等效于接到無窮遠處，并與大地連接成整體。電容的種類根

23、據電容在電路中的不同位置，電容表現著不同的狀態，常見的分類如下:?1按照結構分三大類：固定電容器、可變電容器和微調電容器;?2按電解質分類有：有機介質電容器、無機介質電容器、電解電容器和空氣介質電容器等；?3按用途分有：高頻旁路、低頻旁路、濾波、調諧、高頻耦合、低頻耦合、小型電容器；?4頻旁路：陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、滌綸電容器、玻璃釉電容器；?5低頻旁路：紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器;?6濾波：鋁電解電容器、紙介電容器、復合紙介電容器、液體鋰電容器;?7調諧：陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、聚苯乙烯電容器;?8高頻耦合：陶瓷電容器、云母電容器、聚苯乙烯

24、電容器;?9低耦合：紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器、固體鋰電容器；?10小型電容：金屬化紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、聚苯乙烯電容器、固體鋰電容器、玻璃釉電容器、金屬化滌綸電容器、聚丙烯電容器、云母電容器。貼片電容知識貼片電容的材質種類特性：?1COG/NPO,1類介質高頻電容，溫度系數可達20PPM,精度可達5%,屬于高檔電容，容量很小，通常在pF級。NPO電容器是電容量和介質損耗最穩定的電容器之一。在溫度從-55C到125c時容量變化為0±30ppm/S,電容量隨頻率的變化小于±0.3A(NPO電容的漂移或滯后小于±0.05%相對大于

25、±2%勺薄膜電容來說是可以忽略不計的。其典型的容量相對使用壽命的變化小于±0.1%NPO電容器隨封裝形式不同其電容量和介質損耗隨頻率變化的特性也不同，大封裝尺寸的要比小封裝尺寸的頻率特性好。下表給出了NPO電容器可選取的容量范圍。封裝DC=50VDC=100V08050.5-1000pF0.5-820pF12060.5-1200pF0.5-1800pF1210560-5600pF560-2700pF22251000pF-0.033fF1000pF-0.018口NPO電容器適合用于振蕩器、諧振器的槽路電容，以及高頻電路中的耦合電容。?2X7R2類介質中頻電容，溫度系數為+-1

26、5%,容量較大，常用于各種旁路，耦合，濾波電路中，精度在+-10%X7R電容器被稱為溫度穩定型的陶瓷電容器。當溫度在-55C到125c時其容量變化為15%,需要注意的是此時電容器容量變化是非線性的。X7R電容器的容量在不同的電壓和頻率條件下是不同的，它也隨時間的變化而變化，大約每10年變化1%AC,表現為10年變化了約5%。X7R電容器主要應用于要求不高的工業應用，而且當電壓變化時其容量變化是可以接受的條件下。它的主要特點是在相同的體積下電容量可以做的比較大。下表給出了X7R電容器可選取的容量范圍。封裝DC=50VDC=100V0805330pF-0.056.F330pF-0.012口1206

27、1000pF-0.15F1000pF-0.047012101000pF-0.22.F1000pF-0.1口22250.01八-1wF0.01日-0.56WF?3Z5U,陶瓷單片電容器，小尺寸，低成本，老化率可達5%每十年，雖然容量不穩定，但等效用聯電感（ESL和等效用聯電阻（ESR低，頻率響應好，應用范圍很廣，尤其在退耦電路中應用Z5U電容器稱為“通用”陶瓷單片電容器。這里首先需要考慮的是使用溫度范圍，對于Z5U電容器主要的是它的小尺寸和低成本。對于上述三種陶瓷單片電容起來說在相同的體積下Z5U電容器有最大的電容量。但它的電容量受環境和工作條件影響較大，它的老化率最大可達每10年下降5%。盡管

28、它的容量不穩定，由于它具有小體積、等效串聯電感（ESL）和等效串聯電阻（ESR）低、良好的頻率響應，使其具有廣泛的應用范圍。尤其是在退耦電路的應用中。下表給出了Z5U電容器的取值范圍。封裝DC=25VDC=50V08050.01八-0.12產0.01刊0.1012060.01八-0.33產0.01武-0.27口12100.01八-0.68產0.01刊0.47口22250.01八-1產0.01日-10Z5U電容器的其他技術指標如下：工作溫度范圍10C-85C溫度特性22%-56%介質損耗最大4%?4Y5V,2類介質低頻電容，溫度系數為+30%-80%受溫度，電壓，時間變化較大。容量精度為+80%

29、-20%Y5V電容器是一種有一定溫度限制的通用電容器，在-30C到85c范圍內其容量變化可達22%至IJ-82%。Y5V的高介電常數允許在較小的物理尺寸下制造出高達4.7口電容器。Y5V電容器的取值范圍如下表所示封裝DC=25VDC=50V08050.01八-0.39產0.01刊0.1012060.01八-1產0.01日-0.33口12100.1pF-1.5pF0.01住-0.4722250.68wE-2.2pF0.68忙平1.5pFY5V電容器的其他技術指標如下：工作溫度范圍-30C-85C溫度特性22%-82%介質損耗最大5%?5RH和SH,應用較少，不做介紹。介質的性能- C0G電容器具

30、有高溫度補償特性，適合作旁路電容和耦合電容- X7R電容器是溫度穩定型陶瓷電容器，適合要求不高的工業應用- Z5U電容器特點是小尺寸和低成本，尤其適合應用于去耦電路- Y5V電容器溫度特性最差，但容量大，可取代低容鋁電解電容選型參數- 參數：電容值、容差、耐壓、使用溫度、尺寸- 材質- 直流偏置效應2 .尺寸：0201、0402、0603、0805、1206、1210、1808、1812、2220、2225等3 .要示精度：+-0.1pF+-0.25pF+-0.5pF+-5%、+-10%+-20%4 .耐壓：4V、6.3V、10V、16V、25V、50V、100V、250V、500V、1000

31、V、2000V、3000V5 .容量范圍：0pF-47uF電容作用*電容器的基本作用就是充電與放電，但由這種基本充放電作用所延伸出來的許多電路現象，使得電容器有著種種不同的用途，例如：在電動馬達中，用它來產生相移；在照相閃光燈中，用它來產生高能量的瞬間放電等等。而在電子電路中，電容器不同性質的用途尤多，這許多不同的用途，雖然也有截然不同之處，但因其作用均來自充電與放電。下面是一些電容的作用列表：耦合電容：用在耦合電路中的電容稱為耦合電容，在阻容耦合放大器和其他電容耦合電路中大量使用這種電容電路，起隔直流通交流作用。濾波電容：用在濾波電路中的電容器稱為濾波電容，在電源濾波和各種濾波器電路中使用這

32、種電容電路，濾波電容將一定頻段內的信號從總信號中去除。退耦電容：用在退耦電路中的電容器稱為退耦電容，在多級放大器的直流電壓供給電路中使用這種電容電路，退耦電容消除每級放大器之間的有害低頻交連。高頻消振電容：用在高頻消振電路中的電容稱為高頻消振電容，在音頻負反饋放大器中，為了消振可能出現的高頻自激，采用這種電容電路，以消除放大器可能出現的高頻嘯叫。諧振電容：用在LC諧振電路中的電容器稱為諧振電容，LC并聯和串聯諧振電路中都需這種電容電路。旁路電容：用在旁路電路中的電容器稱為旁路電容，電路中如果需要從信號中去掉某一頻段的信號，可以使用旁路電容電路，根據所去掉信號頻率不同，有全頻域（所有交流信號）旁

33、路電容電路和高頻旁路電容電路。中和電容：用在中和電路中的電容器稱為中和電容。在收音機高頻和中頻放大器，電視機高頻放大器中，采用這種中和電容電路，以消除自激。定時電容：用在定時電路中的電容器稱為定時電容。在需要通過電容充電、放電進行時間控制的電路中使用定時電容電路，電容起控制時間常數大小的作用。積分電容：用在積分電路中的電容器稱為積分電容。在電勢場掃描的同步分離電路中，采用這種積分電容電路，可以從場復合同步信號中取出場同步信號。微分電容：用在微分電路中的電容器稱為微分電容。在觸發器電路中為了得到尖頂觸發信號，采用這種微分電容電路，以從各類（主要是矩形脈沖）信號中得到尖頂脈沖觸發信號。補償電容：用

34、在補償電路中的電容器稱為補償電容，在卡座的低音補償電路中，使用這種低頻補償電容電路，以提升放音信號中的低頻信號，此外，還有高頻補償電容電路。自舉電容：用在自舉電路中的電容器稱為自舉電容，常用的OTL功率放大器輸出級電路采用這種自舉電容電路，以通過正反饋的方式少量提升信號的正半周幅度。分頻電容：在分頻電路中的電容器稱為分頻電容，在音箱的揚聲器分頻電路中，使用分頻電容電路，以使高頻揚聲器工作在高頻段，中頻揚聲器工作在中頻段，低頻揚聲器工作在低頻段。負載電容：是指與石英晶體諧振器一起決定負載諧振頻率的有效外界電容。負載電容常用的標準值有16pF、20pF、30pF、50pF和100pF。負載電容可以

35、根據具體情況作適當的調整，通過調整一般可以將諧振器的工作頻率調到標稱值。調諧電容：連接在諧振電路的振蕩線圈兩端，起到選擇振蕩頻率的作用。襯墊電容：與諧振電路主電容串聯的輔助性電容，調整它可使振蕩信號頻率范圍變小，并能顯著地提高低頻端的振蕩頻率。中和電容：并接在三極管放大器的基極與發射極之間，構成負反饋網絡，以抑制三極管極間電容造成的自激振蕩。穩頻電容：在振蕩電路中，起穩定振蕩頻率的作用定時電容：在RC時間常數電路中與電阻R串聯，共同決定充放電時間長短的電容。加速電容：接在振蕩器反饋電路中，使正反饋過程加速，提高振蕩信號的幅度。縮短電容：在UHF高頻頭電路中，為了縮短振蕩電感器長度而串聯的電容。

36、克拉波電容：在電容三點式振蕩電路中，與電感振蕩線圈串聯的電容，起到消除晶體管結電容對頻率穩定性影響的作用。錫拉電容：在電容三點式振蕩電路中，與電感振蕩線圈兩端并聯的電容，起到消除晶體管結電容的影響，使振蕩器在高頻端容易起振。穩幅電容：在鑒頻器中，用于穩定輸出信號的幅度。預加重電容：為了避免音頻調制信號在處理過程中造成對分頻量衰減和丟失，而設置的RC高頻分量提升網絡電容。去加重電容：為了恢復原伴音信號，要求對音頻信號中經預加重所提升的高頻分量和噪聲一起衰減掉，設置RC在網絡中的電容。移相電容：用于改變交流信號相位的電容。反饋電容：跨接于放大器的輸入與輸出端之間，使輸出信號回輸到輸入端的電容。降壓

37、限流電容：串聯在交流回路中，利用電容對交流電的容抗特性，對交流電進行限流，從而構成分壓電路。逆程電容：用于行掃描輸出電路，并接在行輸出管的集電極與發射極之間，以產生高壓行掃描鋸齒波逆程脈沖，其耐壓一般在1500伏以上。S校正電容：用接在偏轉線圈回路中，用于校正顯像管邊緣的延伸線性失真。自舉升壓電容：利用電容器的充、放電儲能特性提升電路某點的電位，使該點電位達到供電端電壓值的2倍。消亮點電容：設置在視放電路中，用于關機時消除顯像管上殘余亮點的電容。軟啟動電容：一般接在開關電源的開關管基極上，防止在開啟電源時，過大的浪涌電流或過高的峰值電壓加到開關管基極上，導致開關管損壞。啟動電容：用接在單相電動

38、機的副繞組上，為電動機提供啟動移相交流電壓，在電動機正常運轉后與副繞組斷開。運轉電容：與單相電動機的副繞組用聯，為電動機副繞組提供移相交流電流。在電動機正常運行時，與副繞組保持用接。去耦電容電容的應用很廣泛，其中最為常見的就是去耦電容。該一般應用在電源的旁邊，作為是為了降低電源對地的交流阻抗（也稱為旁路電容）。在沒有這個電容時，電路的交流特性變得很奇特，嚴重時電路產生振蕩。為此，單片機及其他外圍器件的每一個電源輸入腳都應該加上一個旁路電容。電容的阻抗為1/（2九*f*C）頻率越高，阻抗應該越小。在結構上，小容量的電容器在高的頻率處，而大容量的電容器則在較低的頻率處，電容的阻抗變得最低。因此，在

39、電源上并聯一個小容量電容和一個大容量電容是很有必要的，這樣在很寬的頻率范圍降低電源對地的阻抗。VDD3V3門.丁豐Cl上C21OuF/63V小容量的電容器是在高頻情況下降低阻抗的，所以如果不配置在電路附近，則電容器的引線增長，由于引線本身的阻抗，電源的阻抗不能降低。使用在使用小電容時，一定將盡量靠近器件的電源輸入腳，否則就算添加了這個電容也沒有任何意義。大容量電容器由于其低頻特性，在布局時可以適當離器件遠些也沒有問題。在低頻電路上即使沒有小電容C1,電路也能正常工作。但是在高頻電路中，比起大電容C2來說，C1起著更為重要的作用。通常小容量的電容器是0.010.1uF的陶瓷電容器（薄膜電容器為N

40、G）,大容量的電容器是1100uF的鋁電解電容。在實際應用中，小容量電容器常取104電容,大容量電容器常取10uF電容。從習慣上來說，旁路電容也有大小兩個電容，形成兩條通路，也保證電路的可靠性。電源是使電路進行工作的基礎，因此，旁路電容可以認為是電路工作的保險金在電路圖中，一定要添加旁路電容，所以，從一個人的對旁路電容的應用，特別是布局就可以看出，其是否是高手了4耦合電容耦合電容，又稱電場耦合或靜電耦合，是由于分布電容的存在而產生的一種耦合方式。耦合電容器是使得強電和弱電兩個系統通過電容器耦合并隔離，提供高頻信號通路，阻止工頻電流進入弱電系統，保證人身安全。帶有電壓抽取裝置的耦合電容器除以上作

41、用外，還可抽取工頻電壓供保護及重合閘使用，起到電壓互感器的作用。電容耦合的作用是將交流信號從前一級傳到下一級。耦合的方法還有直接耦合和變壓器耦合的方法。直接耦合效率最高，信號又不失真，但是，前后兩級工作點的調整比較復雜，相互牽連。為了使后一級的工作點不受前一級的影響，就需要在直流方面把前一級和后一級分開，同時，又能使交流信號從前一級順利的傳遞到后一級，同時能完成這一任務的方法就是采用電容傳輸或者變壓器傳輸來實現。他們都能傳遞交流信號和隔斷直流，使前后級的工作點互不牽連。但不同的是，用電容傳輸時，信號的相位要延遲一些，用變壓器傳輸時，信號的高頻成分要損失一些。一般情況下，小信號傳輸時，常用電容作

42、為耦合元件，大信號或者強信號傳輸時，常用變壓器作為耦合元件。耦合電容利用了電容最為主要的一個特性：隔直傳交。通過這一特性，可以很好的把直流電路與交流電路進行耦合，以保障其相互協調工作。對于單片機外圍電路來說，使用比較多的耦合電容是，單片機需要與交流信號進行通信的地方，例如：ADC和DAG在AD于DA電路上，我們需要把數字信號和模擬信號進行相互轉換，為保障數字喜歡與模擬喜歡的互不干涉，我們往往需要在單片機的輸入端或輸出端串聯一個電容，對電路進行耦合。由于耦合電容和負載R1直接形成了高通濾波器，會因為輸出端接不同輸出電路的輸入阻抗，電容應該進行相應的變化。為此，預先考慮接什么樣的負載是至關重要的。

43、VinClVout5起振電容用于振蕩回路中，與電感或電阻配合，決定振蕩頻率(時間)的電容稱之為振蕩電容。查了數據手冊得知實際頻率和標稱頻率之間的關系：Fx=F0(1+C1/(C0+CL)A(1/2);而CL=Cg*Cd/(Cg+Cd)+CS;中Cs為雜散電容，Cg和Cd為我們外部力口的兩個電容，通常大家取值相等，它們對串聯起來加上雜散電容即為晶振的負載電容CL.具體公式不用細想，我們可以從中得知負載電容的減小可以使實際頻率Fx變大，我們可以改變的只有Cg和Cd,通過初步白計算發現CL改變1pF,Fx可以改變幾百Hz原有電路使用的是33pF的兩個電容，則并聯起來是16.5pF,我們的貼片電容只有

44、27pF,33pF,39pF所以我們選用了27pF和39pF并聯，則電容為15.95pF。電容焊好后，測量比原來大了200多赫茲，落在了設計范圍內。結論：晶振電路上的兩個電容可以不相等，通過微調電容的值可以微調晶振的振蕩頻率，不過如果你測了幾片晶振，頻率有大有小，而且偏移較大，那么這個品振就是不合格的。對于這電容來說，大家應該再熟悉不過了，基本上，沒有一個帶有微處理器的電路都至少有一個帶有起振電容的電路。雖然，大多是情況下，我們都是按照經驗選擇這兩個電容。實際上，這樣不科學，有的時候晶振并不會工作。所以，選擇合適是起振電容還是很有必要的。實際上，不同的晶振，起需要的起振電容是不同的，在購買晶振

45、時應該選擇合適的晶振，一般來說在晶振的數據手冊上也提供了選擇起振電容的依據。不管怎么說，一般來說，我們還是可以根據經驗是有電容:在單片機的主時鐘輸入電路中，一般可以選擇22pF左右的起振電容，而在RTC時鐘中選擇6pF的起振電容，是沒有問題的。當然，如果對時鐘的要求比較嚴格時，還是建議參考晶振數據手冊，選擇電容。6復位電容如圖所示是電容復位電路。Al是CPU集成電路，腳是集成電路Al的復位引腳,復位引腳一般用RESETS示，腳內電路和外電路中的元件構成復位電路，Cl是復位電容,Sl是手動復位開關。這一復位電路的工作原理:I集成電路Al的腳內電路有一個斯密特觸發器和一個提拉電阻R1它一端接在直流

46、電壓+5V上，另一端通過Al的腳與外電路中的電容C1相連。位電容器）：/飛買二塔孑電路的電源開關接通后，+5V直流電壓通過電阻R1對電容C1充電,這樣在電源接通瞬間電容Cl兩端沒有電壓（因為電容兩端的電壓不能突變），隨著對電容Cl的充電，集成電路Al的腳上的電壓開始升高，這樣可在Al的腳上產生一個時間足夠長的復位脈沖，時間常數一般為0.2s.隨著+5V直流電壓的充電，Al的腳上的電壓達到了一定值，集成電路Al內部所有電路均可建立起初始狀態，復位工作完成，CPU進入初始的正常工作狀態。這一復位電路的目的：使集成電路Al的復位引腳腳上直流電壓的建立滯后于集成電路Al的+5V直流工作電壓規定的時間，

47、如圖5-69所示的電壓波形可以說明這一問題。釐構引腳!腳電樂t三、電感電感作為一種能夠改變電流的特殊器件，在數字電路中應用相對比較少，一般都應用在與電源相關的部分。概念電感(inductanceofanidealinductor)是閉合回路的一種屬性。當線圈通過電流后，在線圈中形成磁場感應，感應磁場又會產生感應電流來抵制通過線圈中的電流。這種電流與線圈的相互作用關系稱為電的感抗，也就是電感，單位是亨利電感是閉合回路的一種屬性，即當通過閉合回路的電流改變時，會出現電動勢來抵抗電流的改變。這種電感稱為自感(self-inductance),是閉合回路自己本身的屬性。假設一個閉合回路的電流改變，由于

48、感應作用而產生電動勢于另外一個閉合回路，這種電感稱為互感(mutualinductance)自感當線圈中有電流通過時，線圈的周圍就會產生磁場。當線圈中電流發生變化時，其周圍的磁場也產生相應的變化，此變化的磁場可使線圈自身產生感應電動勢（感生電動勢）（電動勢用以表示有源元件理想電源的端電壓），這就是自感。互感兩個電感線圈相互靠近時，一個電感線圈的磁場變化將影響另一個電感線圈，這種影響就是互感。互感的大小取決于電感線圈的自感與兩個電感線圈耦合的程度，利用此原理制成的元件叫做互感器。電感符號：L電感單位：亨（H）、毫亨（mH）、微亨（以切，換算關系為1H=10A3mH=10A施H=10A9nH換算：

49、數值X10的n次方如103即為10X10的三次方nh為10uh除此外還有一般電感和精密電感之分一般電感：誤差值為20%,用M表示；誤差值為10%,用K表示。精密電感：誤差值為5%,用J表示；誤差值為1%,用F表示。如：100M,即為10誤差20%。電感量電感量也稱自感系數，是表示電感器產生自感應能力的一個物理量。電感器電感量的大小，主要取決于線圈的圈數（匝數）、繞制方式、有無磁心及磁心的材料等等。通常，線圈圈數越多、繞制的線圈越密集，電感量就越大。有磁心的線圈比無磁心的線圈電感量大；磁心導磁率越大的線圈，電感量也越大。電感量的基本單位是亨利（簡稱亨），用字母“H蓑示。常用的單位還有毫亨（mH）

50、和微亨（,它們之間的關系是：1H=1000mH1mH=100QxH允許偏差允許偏差是指電感器上標稱的電感量與實際電感的允許誤差值。一般用于振蕩或濾波等電路中的電感器要求精度較高，允許偏差為±0.2%±0.5%而用于耦合、高頻阻流等線圈的精度要求不高；允許偏差為±10%15%品質因數品質因數也稱Q值或優值，是衡量電感器質量的主要參數。它是指電感器在某一頻率的交流電壓下工作時，所呈現的感抗與其等效損耗電阻之比。電感器的Q值越高，其損耗越小，效率越高。電感器品質因數的高低與線圈導線的直流電阻、線圈骨架的介質損耗及鐵心、屏蔽罩等引起的損耗等有關。分布電容分布電容是指線圈的

51、匝與匝之間，線圈與磁心之間，線圈與地之間，線圈與金屬之間都存在的電容。電感器的分布電容越小，其穩定性越好。分布電容能使等效耗能電阻變大，品質因數變大。減少分布電容常用絲包線或多股漆包線，有時也用蜂窩式繞線法等。額定電流額定電流是指電感器在允許的工作環境下能承受的最大電流值。若工作電流超過額定電流，則電感器就會因發熱而使性能參數發生改變，甚至還會因過流而燒毀。電感作用電感是用絕緣導線（例如漆包線沙包線等）繞制而成的電磁感應元件。屬于常用元件。電感的作用：通直流阻交流這是簡單的說法，對交流信號進行隔離，濾波或與電容器，電阻器等組成諧振電路.調諧與選頻電感的作用：電感線圈與電容器并聯可組成LC調諧電

52、路。即電路的固有振蕩頻率f0與非交流信號的頻率f相等，則回路的感抗與容抗也相等，于是電磁能量就在電感、電容之間來回振蕩，這就是LC回路的諧振現象。諧振時由于電路的感抗與容抗等值又反向，因此回路總電流的感抗最小，電流量最大（指f=f0的交流信號），所以LC諧振電路具有選擇頻率的作用，能將某一頻率f的交流信號選擇出來。磁環電感的作用：磁環與連接電纜構成一個電感器（電纜中的導線在磁環上繞幾圈作為電感線圈），它是電子電路中常用的抗干擾元件，對于高頻噪聲有很好的屏蔽作用，故被稱為吸收磁環，由于通常使用鐵氧體材料制成，所以又稱鐵氧體磁環（簡稱磁環）。在圖中，上面為一體式磁環，下面為帶安裝夾的磁環。磁環在不

53、同的頻率下有不同的阻抗特牲。一般在低頻時阻抗很小，當信號頻率升高后磁環的阻抗急劇變大。可見電感的作用如此之大，大家都知道，信號頻率越高，越容易輻射出去，而一般的信號線都是沒有屏蔽層的，這些信號線就成了很好的大線，接收周圍環境中各種雜亂的高頻信號，而這些信號疊加在原來傳輸的信號上，甚至會改變原來傳輸的有用信號，嚴重干擾電子設備的正常工作，因此降低電子設備的電磁干擾（EM）已經是必須考慮的問題。在磁環作用下，即使正常有用的信號順利地通過，又能很好地抑制高頻于擾信號，而且成本低廉。電感的作用還有篩選信號、過濾噪聲、穩定電流及抑制電磁波干擾等重要的作用。電感的主要參數有電感量、允許偏差、品質因數、分布

54、電容及額定電流等。3儲能電感在開關電源中，由于在開關過程中輸出電流是不能間斷的，所以需要一個能夠在這個時候釋放能量的器件，這就是儲能電感。這個電感一直伴隨著各種開關電源。幾乎所有的開關電源都必須伴隨著這樣一個電感的存在。例如，在單片機系統中最常使用的開關電源LM2576電源電路中所有的開關調節器都有兩種基本的工作方式：即連續型和非連續型，兩者之間的區別主要在于流過電感的電流不同，即電感電流若是連續的則稱為連續型；若電感電流在一個開關周期內降到零則為非連續型。每一種工作模式都可以影響開關調節器的性能和要求。當負載電流較小時，在設計中可采用非連續模式。LM2576既適用于連續型也適用于非連續型。通

55、常情況下，連續型工作模式具有好的工作特性且能提供較大的輸出功率、較小的峰峰值電流和較小的紋波電壓。一般應用時可根據下面公式進行電感的選擇：（電壓單位：V電流單位：A）L=(5-10)TOT；(py）mH/張飛瑞包子4隔離電感使用電感對電源電路隔離也是比較常用的方法，在很多時候，我們需要把幾個電源相互隔離以防其相互干擾，這時候最常使用的器件就是電感（有時會使用0Q電阻代替）。M1VDD%T51AVTltf*MjdTvjVDO1ECC>VJ)M>Di>£GOVJ)vp©uvn卜VDDi八，vooirmearnWDIVJT104TnwTUHVMPi*；IBTBT

56、II5TTR.TOVT砧JtSTTffTTTCIIM,S-JOT£KSTOOABTCKticxoJiicxiXTALOXTALJTXSTIKK曲IS上圖是一個單片機最小系統的一部分原理圖，在圖事我們可以看到。為了把單片機的數字地和模擬地進行隔離，使用了一個10uH的電感，以保證這兩個電源的相對獨立。四、二極管在單片機外圍電路中，二極管的應用也非常廣泛，而且二極管根據其應用不同，種類非常繁多，下面我們主要談談發光二極管、續流二極管、整流二極管、限幅二極管等。概述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電流的電子器件。在半導體二極管內部有一個PN結兩個引線端子，這種電子器件按照外加電壓的方向，具備單向電流的轉導性。一般來講，晶體二極管是一個由p型半導體和n型半導體燒結形成的p-n結界面。在其界面的兩側形成空間電荷層，構成自建電場。當外加電壓等于零時，由于p-n結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，這也是常態下的二極管特性。二極管（英語：Diode）,電子元件當中，一種具有兩個電極的裝置，只允許電流由單一方向流過。許多的使用是應用其整流的功能。而變容二極管（VaricapDiode）則用來當作電子式的可調電容器。大部分二極管所具備的電流