电子BBIN BBIN宝盈集团电路的基本元件

　　我們今天所處的電子世界可說是由R、L、C、 D、T所構成的，每個基底元件特性不同，彼 此相輔相成建構出變化無窮的電子世界。

　　R、L 、 C構成的電路缺點：無法改變頻率 原因：對弦波信號，不管作微分、積分或乘 上一個常數(此三者數學上稱為線性運算， linear operation)，結果仍是一個弦波信號， 其中振幅、相位可以被改變，但頻率永遠不 變。 結論：尋找新元件

　　二極體(Diode, D)，是有方向性的元件。 R、L、C是沒有方向性的元件，它們的V-I特 性是左右對稱的。

　　堆積木，是用幾種基本的小木塊 (基底木塊) 堆出複雜的作品；若基底木塊的種類愈多， 作品愈有趣且多樣化；反之若只有一兩種， 受限較多就難有吸引人的成果

　　電路仔細拆解後，總會發覺是由幾個基本的 元件組成：電阻(R)、電感 (L)、電容(C)、二 極體(D)和電晶體(T)

　　電容(capacitor)的構造簡單，為兩片金屬之間 夾著一塊絕緣體，符號如下圖：

　　電容C的特性和R、L完全不同 電容界定了積分關係，配合電阻的線性及電 感的微分關係後，基本數學功能備齊，即可 以電子電路完成大多數學方程式表示的功能

　　電容的阻抗特性為和頻率成反比，剛好和電 感相反，若巧妙運用，可做出許多有用的電 路。 LC帶通濾波器(bandpass filter) 就是利用 電 感/電容 阻抗分別隨頻率 遞增/遞減的特性來 選擇頻率 電容的電壓與電流之間有相位差90，可用來 改變信號的相位

　　例如右圖1.3，想由 10V電源送10mA電 流到一個300的負 載，因為：

　　電阻的可貴之處，在於V、I 間的簡單比例關 係。若其V、I 的關係為 V  RI2  R 2 I ，電 路設計將會十分複雜。因此歐姆定律有極高 的重要性。 許多人都會利用歐姆定律「計算」題目 ，但 很少想它背後的涵義。以後我們將利用電阻 決定適當的電壓或電流，使電路設計成想要 的模式，希望慢慢能體會電阻好用之處

　　電感(L)的V-I呈微分關係，不論如何組合，線 性關係的R都無法呈現L的微分關係

　　假如 I = I0‧sin(wt) 是一個頻率w的信號流經電感L， 則L上的電壓為：

　　V = I‧ R 通過電阻的電流(I)和跨於其兩端的電壓差(V)成正 比 比例由電阻值R決定

　　藉由電阻，我們可以輕易控制電壓或電流， 因為它們的關係非常簡單(V=IR)，帶給電子 工程師設計上很大的便利 應用：利用電阻由給定電源得到需要的電壓 或電流值

　　由數學上著名的傅立葉轉換得知，一個頻率 為w的半波信號 s( t ) ，可以表示為

　　利用電阻，可以輕易由給定電源分壓得到所 要的電壓。 例如右圖1.2，想由 10V電源得到一個5V 的電壓時，因為：

　　「」端是陽極，「」端是陰極。當陽極電 壓高於陰極時，其電流很大；加同樣電壓使 陰極電壓高於陽極時，其電流趨近於零。 → 左右兩端特性不對稱 → 方向性

　　Diode的方向性可將交流信號轉為直流電壓， 或產生不同頻率的弦波信號。 如下圖1.7，將一個cos wt弦波信號的下半部 「截掉」，成為半波信號

　　電感的兩大特點： 一. Z L  w ，阻抗會隨著頻率而改變，表示 電感是「frequency sensitive」 的元件，對頻 率有選擇性

　　應用：濾波器(filter)  從一群不同頻率的信號 中將要的信號濾出。 例如：電視機或收音機的選台器

　　R是電子電路的第一個基本元件，其V和I呈線 性關係(linear relationship) 找尋新的元件是電子工程師一直以來努力的 目標，元件種類越多，電子電路的變化就越 豐富 我們發現，一銅線繞成線 圈，可以產生一個獨特的 新元件─電感 (Inductor) ；符號見右圖1.4

　　上式表明半波信號包含由直流信號(a0)，及w 的各個倍頻信號(coswt，cos2wt，…)，只要 加上濾波器，就可得到與輸入端不同頻率的 輸出

　　R、C、L、D都是兩端元 I 件，僅有一個端電壓(V) 及一個電流(I) ，本身不具 有放大機制。很難組成放 大訊號的電路 三端元件，有三個端電壓 (V1，V2，V3)及三個端電 V 流(I1，I2，I3)。假如這些 電壓電流存在特別的關係 (例：I2 = kV1或V2 = kV1，k 1) ，那麼元件本身就存在放大機制 ，就可以輕易做出放大器。

　　ZL ：電感的阻抗(impedance)。物理意義與電阻同，在相同 的電壓下，阻抗愈大則電流愈小。