電路

　　電路通常由電源、負(fù)載和中間環(huán)節(jié)三部分組成。 電流的存在可以通過(guò)一些儀器測(cè)試出來(lái)，如電壓表或電流表偏轉(zhuǎn)、燈泡發(fā)光等。按照流過(guò)的電流性質(zhì)，一般把它分為兩種：直流電通過(guò)的電路稱為“直流電路”，交流電通過(guò)的電路稱為“交流電路”。

概述

       電流流過(guò)的回路叫做電路，又稱導(dǎo)電回路。

       根據(jù)一定的任務(wù),把所需的器件,用導(dǎo)線相連即組成電路。電路是電力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、 通信 系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)硬件等電系統(tǒng)的主要組成部分,起著電能和電信號(hào)的產(chǎn)生、傳輸、轉(zhuǎn)換、控制、處理和儲(chǔ)存等作用。

       最簡(jiǎn)單的電路，是由電源，用電器（負(fù)載），中間環(huán)節(jié)（導(dǎo)線，開關(guān)等元器件）三部分組成。電路導(dǎo)通時(shí)叫做通路，斷開時(shí)叫開路。只有通路，電路中才有電流通過(guò)。電路某一處斷開叫做斷路或者開路。如果電路中電源正負(fù)極間沒有負(fù)載而是直接接通叫做短路，這種情況是決不允許的。另有一種短路是指某個(gè)元件的兩端直接接通，此時(shí)電流從直接接通處流經(jīng)而不會(huì)經(jīng)過(guò)該元件，這種情況叫做該元件短路。開路（或斷路）是允許的，而第一種短路決不允許，因?yàn)殡娫吹亩搪窌?huì)導(dǎo)致電源燒壞，用電器短路會(huì)導(dǎo)致用電器、電表等無(wú)法正常工作現(xiàn)象的發(fā)生。

專業(yè)理解

       電路是電流所流經(jīng)的路徑,或稱電子回路，是由電氣設(shè)備和元器件（用電器），按一定方式聯(lián)接起來(lái)。如電阻、電容、電感、二極管、三極管、電源和開關(guān)等，構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。

       電路規(guī)模的大小，可以相差很大，小到硅片上的集成電路，大到高低壓輸電網(wǎng)。根據(jù)所處理信號(hào)的不同，電子電路可以分為模擬電路和數(shù)字電路。

模擬電路

       將連續(xù)性物理自然變量轉(zhuǎn)換為連續(xù)的電信號(hào)，并通過(guò)運(yùn)算連續(xù)性電信號(hào)的電路即稱為模擬電路。模擬電路對(duì)電信號(hào)的連續(xù)性電壓、電流進(jìn)行處理。

       最典型的模擬電路應(yīng)用包括：放大電路、振蕩電路、線性運(yùn)算電路（加法、減法、乘法、除法、微分和積分電路）。運(yùn)算連續(xù)性電信號(hào)。

數(shù)字電路

       數(shù)字電路亦稱為邏輯電路

       將連續(xù)性的電訊號(hào)，轉(zhuǎn)換為不連續(xù)性定量的電信號(hào)，并運(yùn)算不連續(xù)性定量電信號(hào)的電路，稱為數(shù)字電路。

       數(shù)字電路中，信號(hào)大小為不連續(xù)并定量化的電壓狀態(tài)。

       多數(shù)采用布爾代數(shù)邏輯電路對(duì)定量后信號(hào)進(jìn)行處理。典型數(shù)字電路有，振蕩器、寄存器、加法器、減法器等。運(yùn)算不連續(xù)性定量電信號(hào)。

       集成電路亦稱為IC (Integrated Circuit)。

       運(yùn)用集成電路設(shè)計(jì)程式（IC設(shè)計(jì)），將一般電路設(shè)計(jì)到半導(dǎo)體材料里的半導(dǎo)體電路（一般為硅片），稱為積體電路。·利用半導(dǎo)體技術(shù)制造出集成電路（IC）。

類型及概念

       電源電路：產(chǎn)生各種電子電路的所需求電源。

       電子電路：亦稱電氣回路。

       基頻電路，基頻，低頻率，使用基頻元件。

       高頻電路，高頻，高頻率，使用高頻元件。

       被動(dòng)元件：如電阻、電容、電感、二極體…等，有分基頻被動(dòng)元件、高頻被動(dòng)元件。

       主動(dòng)元件：如電晶體、微處理器…等有分基頻主動(dòng)元件、高頻主動(dòng)元件。

       微處理器電路：亦稱微控制器電路，形成計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、(播放器影、音)、各式各樣家電、滑鼠、鍵盤、觸控…等。

       電腦電路：為微處理器電路進(jìn)階電路，形成桌上型電腦、筆記型電腦、掌上型電腦、工業(yè)電腦…各樣電腦等。

       通訊電路：形成電話、手機(jī)、有線網(wǎng)路、有線傳送、無(wú)線網(wǎng)路、無(wú)線傳送、光通訊、紅外線、光纖、微波通訊、衛(wèi)星通訊等。

       顯示器電路：形成螢?zāi)?、電視?span id="mao2tnk" class="hrefStyle">儀表等各類顯示器。

       光電電路：如太陽(yáng)能電路。

       電機(jī)電路：常運(yùn)用於大電源設(shè)備、如電力設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)設(shè)備…等。

電路的組成

       電路由電源、開關(guān)、連接導(dǎo)線和用電器四大部分組成。實(shí)際應(yīng)用的電路都比較復(fù)雜，因此，為了便于分析電路的實(shí)質(zhì)，通常用符號(hào)表示組成電路實(shí)際原件及其連接線，即畫成所謂電路圖。其中導(dǎo)線和輔助設(shè)備合稱為中間環(huán)節(jié)。

       電源是提供電能的設(shè)備。電源的功能是把非電能轉(zhuǎn)變成電能。例如，電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能；發(fā)電機(jī)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能。由于非電能的種類很多，轉(zhuǎn)變成電能的方式也很多。電源分為電壓源與電流源兩種，只允許同等大小的電壓源并聯(lián)，同樣也只允許同等大小的電流源串聯(lián)，電壓源不能短路，電流源不能斷路。

       在電路中使用電能的各種設(shè)備統(tǒng)稱為負(fù)載。負(fù)載的功能是把電能轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问侥堋＠?，電爐把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽浑妱?dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，等等。通常使用的照明器具、家用電器、機(jī)床等都可稱為負(fù)載。

       連接導(dǎo)線用來(lái)把電源、負(fù)載和其他輔助設(shè)備連接成一個(gè)閉合回路，起著傳輸電能的作用。

       輔助設(shè)備

       輔助設(shè)備是用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的控制、分配、保護(hù)及測(cè)量等作用的。輔助設(shè)備包括各種開關(guān)、熔斷器、電流表、電壓表及測(cè)量?jī)x表等。

串聯(lián)電路

       串聯(lián)是連接電路元件的基本方式之一。將電路元件(如電阻、電容、電感,用電器等)逐個(gè)順次首尾相連接，

       將各用電器串聯(lián)起來(lái)組成的電路叫串聯(lián)電路。

       開關(guān)在任何位置控制整個(gè)電路，即其作用與所在的位置無(wú)關(guān)。電流只有一條通路，經(jīng)過(guò)一盞燈的電流一定經(jīng)過(guò)另一盞燈。如果熄滅一盞燈，另一盞燈一定熄滅。

       優(yōu)點(diǎn)：在一個(gè)電路中， 若想通過(guò)一個(gè)開關(guān)控制所有電器， 即可使用串聯(lián)的電路；

       缺點(diǎn)：只要有某一處斷開，整個(gè)電路就成為斷路。 即所相串聯(lián)的電子元件不能正常工作。

       串聯(lián)電路中總電阻等于各電子元件的電阻和，各處電流相等，總電壓等于各處電壓之和。

并聯(lián)電路

       并聯(lián)電路是使在構(gòu)成并聯(lián)的電路元件間電流有一條以上的相互獨(dú)立通路，為電路組成二種基本的方式之一。例如，一個(gè)包含兩個(gè)電燈泡和一個(gè)9 V電池的簡(jiǎn)單電路。若兩個(gè)電燈泡分別由兩組導(dǎo)線分開地連接到電池，則兩燈泡為并聯(lián)。

       特點(diǎn)：用電器之間互不影響。一條支路上的用電器損壞，其他支路不受影響。

集成電路發(fā)明

       杰克·基爾比（Jack S. Kilby） 集成電路之父

       1958年9月12日，基爾比研制出世界上第一塊集成電路。

發(fā)明誕生

       1947年，伊利諾斯大學(xué)畢業(yè)生杰克·基爾比懷著對(duì)電子技術(shù)的濃厚興趣，在威斯康星州的密爾瓦基找了份工作，為一個(gè)電子器件供應(yīng)商制造收音機(jī)、電視機(jī)和助聽器的部件。工余時(shí)間，他在威斯康星大學(xué)上電子工程學(xué)碩士班夜校。當(dāng)然，工作和上課的雙重壓力對(duì)基爾比來(lái)說(shuō)可算是一個(gè)挑戰(zhàn)，但他說(shuō)：“這件事能夠做到，且它的確值得去努力?！?/p>

       取得碩士學(xué)位后，基爾比與妻子遷往德克薩斯州的達(dá)拉斯市，供職于德州儀器公司，因?yàn)樗俏┮辉试S他差不多把全部時(shí)間用于研究電子器件微型化的公司，給他提供了大量的時(shí)間和不錯(cuò)的實(shí)驗(yàn)條件?；鶢柋壬詼睾?，寡言少語(yǔ)，加上6英尺6英寸的身高，被助手和朋友稱作“溫和的巨人”。正是這個(gè)不善于表達(dá)的巨人醞釀出了一個(gè)巨人式的構(gòu)思。當(dāng)時(shí)的德州儀器公司有個(gè)傳統(tǒng)，炎熱的8月里員工可以享受雙周長(zhǎng)假。但是，初來(lái)乍到的基爾比卻無(wú)緣長(zhǎng)假，只能待在冷清的車間里獨(dú)自研究。在這期間，他漸漸形成一個(gè)天才的想法：電阻器和電容器(無(wú)源元件)可以用與晶體管(有源器件)相同的材料制造。另外，既然所有元器件都可以用同一塊材料制造，那么這些部件可以先在同一塊材料上就地制造，再相互連接，最終形成完整的電路。他選用了半導(dǎo)體硅。

       “我坐在桌子前，待的時(shí)間好像比平常晚一點(diǎn)?！彼?980年接受采訪時(shí)回憶說(shuō)，“整個(gè)構(gòu)想其實(shí)在當(dāng)天就已大致成形，接著我將所有想法整理出來(lái)，并在筆記本上畫出了一些設(shè)計(jì)圖。等到主管回來(lái)后，我就將這些設(shè)計(jì)圖拿給他看。當(dāng)時(shí)雖然有些人略有懷疑，但他們基本上都了解這項(xiàng)設(shè)計(jì)的重要性?！庇谑?，我們回到文章開頭的那一幕，那一天，公司的主管來(lái)到實(shí)驗(yàn)室，和這個(gè)巨人一起接通了測(cè)試線路。試驗(yàn)成功了。德州儀器公司很快宣布他們發(fā)明了集成電路，基爾比為此申請(qǐng)了專利。開創(chuàng)了硅時(shí)代。當(dāng)時(shí)，他也許并沒有真正意識(shí)到這項(xiàng)發(fā)明的價(jià)值。在獲得諾貝爾獎(jiǎng)后，他說(shuō)：“我知道我發(fā)明的集成電路對(duì)于電子產(chǎn)業(yè)非常重要，但我從來(lái)沒有想到它的應(yīng)用會(huì)像今天這樣廣泛?！?/p>

影響

       集成電路取代了晶體管，為開發(fā)電子產(chǎn)品的各種功能鋪平了道路，并且大幅度降低了成本，第三代電子器件從此登上舞臺(tái)。它的誕生，使微處理器的出現(xiàn)成為了可能，也使計(jì)算機(jī)變成普通人可以親近的日常工具。集成技術(shù)的應(yīng)用，催生了更多方便快捷的電子產(chǎn)品，比如常見的手持電子計(jì)算器，就是基爾比繼集成電路之后的一個(gè)新發(fā)明。直到今天，硅材料仍然是我們電子器件的主要材料。

諾貝爾獎(jiǎng)

       2000年，集成電路問(wèn)世42年以后，人們終于了解到他和他的發(fā)明的價(jià)值，他被授予了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。諾貝爾獎(jiǎng)評(píng)審委員會(huì)曾經(jīng)這樣評(píng)價(jià)基爾比：“為現(xiàn)代信息技術(shù)奠定了基礎(chǔ)”。1959年，仙童半導(dǎo)體公司的羅伯特·羅伊斯申請(qǐng)了更為復(fù)雜的硅集成電路，并馬上投入了商業(yè)領(lǐng)域。但基爾比首先申請(qǐng)了專利，因此，羅伊斯被認(rèn)為是集成電路的共同發(fā)明人。羅伊斯于1990年去世，與諾貝爾獎(jiǎng)擦肩而過(guò)。杰克·基爾比相當(dāng)謙遜，他一生擁有六十多項(xiàng)專利，但在獲獎(jiǎng)發(fā)言中，他說(shuō)：“我的工作可能引入了看待電路部件的一種新角度，并開創(chuàng)了一個(gè)新領(lǐng)域，自此以后的多數(shù)成果和我的工作并無(wú)直接聯(lián)系?！?/p>

　　電路圖

　　電流流過(guò)的回路叫做電路，又稱導(dǎo)電回路。最簡(jiǎn)單的電路，是由電源，負(fù)載，導(dǎo)線，開關(guān)等元器件組成。電路導(dǎo)通叫做通路。只有通路，電路中才有電流通過(guò)。電路某一處斷開叫做斷路或者開路。如果電路中電源正負(fù)極間沒有負(fù)載而是直接接通叫做短路，這種情況是決不允許的。另有一種短路是指某個(gè)元件的兩端直接接通，此時(shí)電流從直接接通處流經(jīng)而不會(huì)經(jīng)過(guò)該元件，這種情況叫做該元件短路。開路（或斷路）是允許的，而第一種短路決不允許，因?yàn)殡娫吹亩搪窌?huì)導(dǎo)致電源、用電器、電流表被燒壞等現(xiàn)象的發(fā)生。

　　學(xué)術(shù)意思

　　電路是電流所流經(jīng)的路徑。

　?。ㄓ⑽模篍lectrical circuit）或稱電子回路，是由電氣設(shè)備和元器件（用電器），按一定方式聯(lián)接起來(lái)。如電阻、電容、電感、二極管、三極管和開關(guān)等，構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。

　　電路規(guī)模的大小，可以相差很大，小到硅片上的集成電路，大到高低壓輸電網(wǎng)。

　　根據(jù)所處理信號(hào)的不同，電子電路可以分為模擬電路和數(shù)字電路。

　　是由電氣設(shè)備和元器件, 按一定方式連接起來(lái)，電路其實(shí)是在電壓作用下，有自由電子移動(dòng)或自由離子移動(dòng)形成的。

　　·是由自然界產(chǎn)生周期性變化的連續(xù)

　　各種不同電路板、電路圖(15張)性的物理自然變量，在將連續(xù)性物理自然變量轉(zhuǎn)換為連續(xù)的電信號(hào)，并通過(guò)運(yùn)算連續(xù)性電信號(hào)的電路即稱為模擬電路。

　　·模擬電路對(duì)電信號(hào)的連續(xù)性電壓、電流進(jìn)行處理。

　　最典型的模擬電路應(yīng)用包括：放大電路、振蕩電路、線性運(yùn)算電路（加法、減法、乘法、除法、微分和積分電路）。運(yùn)算連續(xù)性電信號(hào)。

電路邱關(guān)源

　　邱關(guān)源是中國(guó)著名的電路理論專家，以下是對(duì)他的詳細(xì)介紹：

一、基本信息

　　姓名：邱關(guān)源

　　出生日期：1923年6月11日

　　逝世日期：2022年12月29日

　　國(guó)籍：中國(guó)

　　民族：漢族

　　出生地：上海

　　畢業(yè)院校：西北工學(xué)院電機(jī)系

　　職業(yè)：教學(xué)科研工作者

　　職稱：教授、博士生導(dǎo)師

二、主要經(jīng)歷

　　邱關(guān)源1947年畢業(yè)于西北工學(xué)院電機(jī)系，畢業(yè)后先后任教于西北工學(xué)院、西安動(dòng)力學(xué)院。1957年起，他歷任西安交通大學(xué)電機(jī)系電工原理教研室講師、副教授，并于1980年晉升教授。1986年，經(jīng)國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)批準(zhǔn)，他成為理論電工專業(yè)博士指導(dǎo)教師。1994年，邱關(guān)源退休。

三、學(xué)術(shù)成就

　　邱關(guān)源長(zhǎng)期從事電路理論的科研工作，在中國(guó)國(guó)內(nèi)外發(fā)表學(xué)術(shù)論文和教學(xué)研究論文近百篇。他的代表作《電路（電工原理Ⅰ）》被廣泛用作高等學(xué)校電子與電氣信息類專業(yè)師生的教材，對(duì)電路理論的教學(xué)和研究產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。

四、人才培養(yǎng)

　　邱關(guān)源在人才培養(yǎng)方面也做出了杰出貢獻(xiàn)。他先后培養(yǎng)了40余名博士生和碩士生，其中多名學(xué)生成為國(guó)家級(jí)領(lǐng)軍人才。他的學(xué)生們?cè)诟髯缘念I(lǐng)域內(nèi)取得了顯著成就，為國(guó)家的科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。

五、榮譽(yù)表彰

　　邱關(guān)源因其卓越的學(xué)術(shù)成就和教學(xué)貢獻(xiàn)獲得了多項(xiàng)榮譽(yù)表彰。例如，1985年被評(píng)為西安交通大學(xué)先進(jìn)工作者，其著作《電路（修訂本）》榮獲全國(guó)高等學(xué)校優(yōu)秀教材優(yōu)秀獎(jiǎng)等。

六、人物評(píng)價(jià)

　　邱關(guān)源教授一生致力于科學(xué)研究和人才培養(yǎng)，他在教育教學(xué)過(guò)程中所體現(xiàn)的胸懷祖國(guó)、服務(wù)人民的愛國(guó)精神，追求真理、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的求實(shí)精神，淡泊名利、潛心育人的奉獻(xiàn)精神，甘為人梯、獎(jiǎng)掖后學(xué)的育人精神，是教育家精神的生動(dòng)體現(xiàn)，是我們學(xué)習(xí)的榜樣和寶貴的精神財(cái)富。（時(shí)任西安交通大學(xué)副校長(zhǎng)洪軍評(píng)）

　　綜上所述，邱關(guān)源是中國(guó)電路理論領(lǐng)域的杰出代表，他的學(xué)術(shù)成就、人才培養(yǎng)和愛國(guó)精神將永遠(yuǎn)銘記在人們心中。

電路板焊接

　　電路板焊接是電子工業(yè)中的一項(xiàng)重要技術(shù)，它涉及使用焊料將電子元件固定在電路板（PCB）上，以確保電路的機(jī)械和電氣連接。以下是對(duì)電路板焊接技術(shù)的詳細(xì)介紹：

一、焊接原理

　　電路板焊接的基本原理是通過(guò)加熱焊料，使其熔化并潤(rùn)濕被焊工件表面和整個(gè)焊盤，從而在冷卻后形成牢固的金屬連接。這個(gè)過(guò)程需要控制溫度、時(shí)間和焊料的用量，以確保焊接質(zhì)量。

二、焊接方法

　　1、手工焊接：

　　這是最常見的焊接方法之一，適用于少量或單片的PCB進(jìn)行焊接。

　　手工焊接需要準(zhǔn)備好電烙鐵、焊錫絲、松香（助焊劑）、鑷子等工具。

　　焊接時(shí)，烙鐵頭應(yīng)干凈并鍍上一層錫，然后將焊錫絲放在工件上，通過(guò)烙鐵頭的加熱使焊錫熔化并潤(rùn)濕焊盤和元件引腳。

　　2、波峰焊：

　　波峰焊是一種自動(dòng)化焊接方法，適用于大批量生產(chǎn)。

　　在波峰焊中，電路板通過(guò)傳送帶移動(dòng)通過(guò)液態(tài)焊料罐，焊料波峰與電路板的焊盤和元件引腳接觸，形成焊接連接。

　　3、回流焊：

　　回流焊主要用于表面貼裝元件（SMD）的焊接。

　　它通過(guò)加熱整個(gè)電路板，使焊膏熔化并潤(rùn)濕焊盤和元件引腳，然后在冷卻過(guò)程中形成焊接連接。

　　4、選擇性焊接：

　　選擇性焊接是一種靈活的焊接方法，它允許在電路板的特定區(qū)域進(jìn)行焊接。

　　這種方法通常使用助焊劑噴涂、電路板預(yù)熱、浸焊和拖焊等工藝步驟。

三、焊接工具和材料

　　電烙鐵：用于手工焊接，有多種類型和功率可供選擇。

　　焊錫絲：含有焊料和助焊劑，用于形成焊接連接。

　　助焊劑：用于清潔和準(zhǔn)備焊接表面，提高焊料的潤(rùn)濕性。

　　鑷子：用于夾持元件和引腳，輔助焊接過(guò)程。

　　吸錫帶：用于去除多余的焊錫，特別是在焊接引腳密集的貼片元件時(shí)。

四、焊接技巧和注意事項(xiàng)

　　1、焊接前準(zhǔn)備：

　　確保焊接表面干凈、無(wú)氧化物和污物。

　　選擇合適的焊錫絲和助焊劑。

　　2、控制焊接溫度和時(shí)間：

　　焊接溫度應(yīng)適中，避免過(guò)高或過(guò)低。

　　焊接時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，以防止?fàn)C壞元件或形成不良焊接。

　　3、固定元件：

　　在焊接過(guò)程中，使用鑷子或手指輕輕壓住元件，以防止其移動(dòng)或抖動(dòng)。

　　4、檢查焊接質(zhì)量：

　　焊接完成后，應(yīng)檢查焊點(diǎn)是否光滑、牢固，無(wú)虛焊、冷焊或短路現(xiàn)象。

五、焊接缺陷及解決方法

　　焊點(diǎn)質(zhì)量不好：

　　原因可能包括焊接溫度和時(shí)間不當(dāng)、焊錫和焊墊不清潔等。

　　解決方法是調(diào)整焊接參數(shù)、清潔焊接表面等。

　　元件安裝不牢固：

　　可能是由于引腳長(zhǎng)度和孔洞設(shè)計(jì)不匹配或焊接不牢固導(dǎo)致的。

　　解決方法是檢查引腳長(zhǎng)度和孔洞設(shè)計(jì)，確保焊接牢固。

　　焊接引腳錯(cuò)位或短路：

　　這可能是由于元件放置不準(zhǔn)確或焊接過(guò)程中引腳移動(dòng)導(dǎo)致的。

　　解決方法是使用自動(dòng)貼片機(jī)等設(shè)備進(jìn)行精確的元件安裝，并進(jìn)行可視檢查和自動(dòng)檢測(cè)以確保引腳位置準(zhǔn)確。

六、焊接安全

　　在進(jìn)行電路板焊接時(shí)，應(yīng)注意安全，避免燙傷和觸電等事故。

　　使用電烙鐵等加熱工具時(shí)，應(yīng)確保工作區(qū)域通風(fēng)良好，并佩戴適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)裝備，如防熱手套和護(hù)目鏡等。

　　綜上所述，電路板焊接是一項(xiàng)需要精細(xì)操作和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的工作。通過(guò)選擇合適的焊接方法、工具和材料，并掌握正確的焊接技巧和注意事項(xiàng)，可以確保焊接質(zhì)量和電路板的可靠性。