一、从零开始学电路基础- -“电路”

　　电路的概念- -电路是指由实际元器件构成的电流的通路。

　　电路的构成- -电路由电源、负载和中间环节组成。电源是可将其他形式的能量转换成电能、向电路提供电能的装置;负载是可将电能转换成其它形式的能量、在电路中接受电能的设备;中间环节是电源和负载之间不可缺少的连接、控制和保护部件统称为中间环节，如导线、开关及各种继电器等。

　　电路的功能- -电力系统中的电路可对电能进行传输、分配和转换;电子技术中的电路可对电信号进行传递、变换、储存和处理。

　　电路模型- -在电路分析中，为了方便于对实际电气装置的分析研究，通常在一定条件下需要对实际电路采用模型化处理，即用抽象的理想电路元件及其组合近似的代替实际的器件，从而构成了与实际电路相对应的电路模型。

　　理想电路元件- -理想电路元件是实际电路器件的理想化和近似，其电特性唯一、精确，可定量分析和计算。理想电路元件可分为有源和无源两大类，无源二端元件包括电阻元件(只具耗能的电特性)、电感元件(只具有存储磁能的电特性)。电容元件(只具有存储电能的电特性);有源二端元件包括理想电压源(输出电压恒定，输出电流由它和负载共同决定)、理想电流源(输出电流恒定，两端电压由它和负载共同决定)。

　　为了便于分析电路，应预先在电路图上标示出电压、电流的方向，电路图上的电压、电流方向称为参考方向，原则上可以任意假定。元件究竟是电源还是负载，应由元件上电压、电流的实际方向决定：实际方向关联时，元件是负载;实际方向非关联时，元件是电源。

　　二、从零开始学电路基础- -电流

　　电流(强度)- -单位时间内通过导体横截面的电量

　　电流的大小- - (稳恒直流情况下：I=q/t)

　　电流的单位及换算- -安培(A)=库仑(C)/秒(s) 1A=103mA=106μA=109nA

　　电流是一个有方向的物理量，仅指出大小是不够的，规定以正电荷移动的方向为电流的真实方向。列写电路方程时，电压、电流的正、负是以电流图上预先假定的参考方向为依据的，若计算结果为正值，说明电压、电流的真实方向与参考方向相符，否则相反。

　　为描述和表征电荷和元件间能量交换的规模及大小，引入电路物理量电压、电位和电动势。

　　三、从零开始学电路基础- -电压、电位和电动势

　　电压U是反应电场力做功本领的物理量，是产生电流的根本原因，电压的正方向规定由“高”电位指向“低”电位。

　　电位V是相对于参考点的电压，参考点的电位。

　　电动势E只存在于电源内部，其大小反映了电源力做功的本领，其方向规定由电源“负极”指向电源“正极”，即电位升高的方向。

　　四、从零开始学电路基础- -电功和电功率

　　电功- -电流能使电动机转动、电炉发热、电灯发光，说明电流具有做工的本领。电流做的功称为电功。电流做功的同时伴随着能量的转换，因此电功的大小可以用能量来量度，即W=UIt。

　　电功的单位- -U(V)*I(A)*t(s)=W(J);U(KV)*I(A)*t(h)=W(KW·J)

　　电功率- -单位时间内电流做的功称为电功率，用“P”来表示，P=W/t=UIt/t=UI;

　　用电器铭牌数据上的电压、电流值称为额定值，所谓额定值是指用电器长期、安全工作条件下的最高限值，一般在出厂时标定。其中额定电功率反映了用电器在额定条件下能量转换的本领。例如：“220V 40W”的电灯，说明在它两端加220V电压时，1秒钟内它可将40焦耳的电能转化成光能和热能。

　　五、从零开始学电路基础- -基尔霍夫定律

　　1、 几个常用的电路名词：

　　(1)支路 ：电路中流过同一电流的几个元件串联的分支;

　　(2)结点：三条或三条以上支路的汇集点(连接点);

　　(3)回路：由支路构成的、电路中的任意闭合路径;

　　(4)网孔：指不包括任何支路的单一回路。网孔是回路，回路不一定是网孔。平面电路的每个网眼都是一个网孔。

　　2、结点电流定律(KCL)

　　基尔霍夫电流定律(KCL)是用来确定联结在同一结点上的各支路电流之间的关系。根据电流连续性原理，电荷在任何一点均不能堆积(包括结点)。故有：在任一瞬间，流向某一节点电流的代数和恒等于零。数学表达式为： (任意波形的电流); (直流电路中电流)。

　　推广应用：在任一瞬间通过任一封闭面的电流的代数和也恒等于零。

　　3、回路电压定律(KVL)

　　基尔霍夫电压定律(KVL)是用来确定回路中各段电压之间关系的电路定律。根据电位的单值性原理，绕回路一周，电位升高的数值必定等于电位降低的数值。故有：任一瞬间，沿任一回路参考绕行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零。数学表达式为： .

　　推广应用：电路中任意两点间的电压等于两点间任一条路径经过的各元件电压的代数和。

　　集成电路基础知识

　　晶体三极管、二极管、场效应管以及电阻电容等等这些在电子电路中常用的元器件，在实际使用的时候总是需要以各种各样的方式组装成一定的电路才能工作。对于一个稍微复杂一些的电路，不论多么成熟，总是需要经过一定的调试才能使用，而调试工作一般都比较复杂而且费时，降低了人们的工作效率。那么，如何来解决这个问题呢?人们经过实践探索，发明出了集成电路。

　　集成电路就是将一个或多个成熟的单元电路做在一块硅材料的半导体芯片上，再从这块芯片上引出几个引脚，作为电路供电和外界信号的通道。

　　现在我们以一种叫做“LM386”的集成电路为例，这是一种用作音频信号放大的集成电路，它的内部的结构如图1，而它的外观体积却很小，如下图

　　它的内部有这样多的元件，使用时只需接上正负电源和输入信号输出负载就可以了，非常方便实用。

　　我们把这种在一个外壳中封装入一个单元电路，作为一个具有一定电路功能的器件来使用的电子元件，叫做“集成电路”。而和集成电路相对应的，使用独立的电阻、电容、三极管等器件组装的电路，就叫做“分立器件电路”，也就是说，电路中的各个元件是独立封装的。

　　从1962年世界上第一个集成电路诞生以来，集成电路的技术越来越先进，从一块芯片上集成了几十个元器件到集成几十万、几百万个元器件(其中绝大多数是晶体管)，它在实际中的应用也越来越广泛。集成技术的每一次发展，也都带来电子技术的一次进步，尤其在计算机方面，从占地上百平方米的老式计算机进化到可以摆在桌上的个人计算机，集成电路立下了汗马功劳。

　　集成电路和分立器件电路相比，有许多优点。首先，由于集成电路中的电路的制造工艺都是相同的，所以设计定型后的产品使用时一般都不存在调试问题。这样就大大方便了人们的应用;此外，由于集成电路将大量的元器件封装在很小的一个外壳里，使得总体成本降低了不少，比用分立器件组装出的相同功能的电路要便宜的多;而且，用集成电路制造的电子电器，焊接点也少，出故障的可能性也就随之小了许多，它内部元件的连线短，使得电路工作的可靠程度也大大提高;另外，当集成电路出故障时，更换也十分方便。

　　由于集成电路的种种优点，使得它被广泛地应用在各个电子领域，慢慢地占领了分立器件的不少“领地”。而今，在各种电器中，处处都有集成电路的身影——收音机、录音机、彩电、全自动洗衣机、电子表等等。可以这样说，我们的生活已经完全离不开集成电路了。

　　(一)集成电路的表示方法

　　集成电路在电路中通常用字母“IC”表示。由于集成电路形式千变万化，所以它没有固定的电路符号，通常人们画出一个方框、三角形或圆圈代表它，从上面引出几个管脚并注明管脚号代表集成电路的引脚。对于某些常用的集成电路，比如一些音频放大电路，人们有一定的习惯，也就存在着一些约定俗成的画法。为了看图方便，有的集成电路的电路符号就是它的外形图，比如音乐集成电路。

　　(二)集成电路的分类

　　集成电路的种类是难以尽述的。我们常将集成电路按照它的集成度、用途和制造工艺来进行分类。集成电路的集成度通常是指它在一个芯片上集成了多少个元器件，集成元器件越多，集成度就越高。根据集成度的高低，将它分为小规模集成电路(内部有几十个元器件)、中规模集成电路(内部有几百个元器件)、大规模集成电路(内部有上千个元器件)和超大规模集成电路(内部有上万个元器件)等等。

　　集成电路按用途分有“模拟集成电路”和“数字集成电路”两种9模拟集成电路处理的是模拟信号，数字集成电路处理的是数字信号，当然在有些情况下，可以灵活掌握、混合使用。

　　集成电路控制造工艺分有膜集成电路和半导体集成电路以及混合集成电路等几种。膜集成电路按照膜的厚度又可以分为厚膜电路和薄膜电路;半导体集成电路是采用平面工艺制造的，目前大量使用的大多数集成电路都是半导体集成电路;混合型集成电路采用的工艺可以是膜工艺、半导体平面工艺，甚至使用分立器件。这种集成电路性能较好，但是价格较高。

　　半导体集成电路是目前使用最广泛的，它的内部集成有晶体三极管、晶体二极管、电阻、电容等在普通电路中常用的基本元件。根据内部制作所用的元器件不同，半导体集成电路又可分为双极型和单极型两种。双极型的半导体集成电路内部电路中用的是双极型的晶体三极管，因此它的工作速度快、工作频率高，但是它的制作工艺复杂，功耗较大，价格较高;单极型的半导体集成电路内部电路中的晶体管采用的是场效应管，由于结构上的特点，使得它容易实现大规模集成，耗电省，价格也便宜，不过它的工作速度相对较慢。

　　单极型的集成电路内部电路以使用MOS管组成的各种电路为主。根据在一块集成块内部所使用的MOS管的沟道类型，这种集成电路可以分为N沟道MOS集成电路和P沟道MOS集成电路两类，简称“NMOS”集成电路和“PMOS”集成电路。此外还有在一块集成块内部同时使用NMOS和PMOS的混合MOS电路，简称“CMOS”电路。在这三者中，CMOS电路是最常用的。需要读者注意的是：由于CMOS电路的输入阻抗高，’所以容易被静电感应电压所击穿，在焊接时最好将电烙铁头接地，或者拔下插头，利用余热进行焊接。存放时也要注意，不要接近一些容易产生静电的材料，有条件的最好用金属盒保存。