電路

　　電路通常由電源、負載和中間環(huán)節(jié)三部分組成。 電流的存在可以通過一些儀器測試出來，如電壓表或電流表偏轉、燈泡發(fā)光等。按照流過的電流性質，一般把它分為兩種：直流電通過的電路稱為“直流電路”，交流電通過的電路稱為“交流電路”。

概述

       電流流過的回路叫做電路，又稱導電回路。

       根據(jù)一定的任務,把所需的器件,用導線相連即組成電路。電路是電力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、 通信 系統(tǒng)、計算機硬件等電系統(tǒng)的主要組成部分,起著電能和電信號的產(chǎn)生、傳輸、轉換、控制、處理和儲存等作用。

       最簡單的電路，是由電源，用電器（負載），中間環(huán)節(jié)（導線，開關等元器件）三部分組成。電路導通時叫做通路，斷開時叫開路。只有通路，電路中才有電流通過。電路某一處斷開叫做斷路或者開路。如果電路中電源正負極間沒有負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元件的兩端直接接通，此時電流從直接接通處流經(jīng)而不會經(jīng)過該元件，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，因為電源的短路會導致電源燒壞，用電器短路會導致用電器、電表等無法正常工作現(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，是由電氣設備和元器件（用電器），按一定方式聯(lián)接起來。如電阻、電容、電感、二極管、三極管、電源和開關等，構成的網(wǎng)絡。

       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)性物理自然變量轉換為連續(xù)的電信號，并通過運算連續(xù)性電信號的電路即稱為模擬電路。模擬電路對電信號的連續(xù)性電壓、電流進行處理。

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

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，轉換為不連續(xù)性定量的電信號，并運算不連續(xù)性定量電信號的電路，稱為數(shù)字電路。

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

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

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

       運用集成電路設計程式（IC設計），將一般電路設計到半導體材料里的半導體電路（一般為硅片），稱為積體電路。·利用半導體技術制造出集成電路（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。

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

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

       微處理器電路：亦稱微控制器電路，形成計算機、游戲機、(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、有線網(wǎng)路、有線傳送、無線網(wǎng)路、無線傳送、光通訊、紅外線、光纖、微波通訊、衛(wèi)星通訊等。

       顯示器電路：形成螢幕、電視、儀表等各類顯示器。

       光電電路：如太陽能電路。

       電機電路：常運用於大電源設備、如電力設備、運輸設備、醫(yī)療設備、工業(yè)設備…等。

電路的組成

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

       電源是提供電能的設備。電源的功能是把非電能轉變成電能。例如，電池是把化學能轉變成電能；發(fā)電機是把機械能轉變成電能。由于非電能的種類很多，轉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備統(tǒng)稱為負載。負載的功能是把電能轉變?yōu)槠渌问侥?。例如，電爐把電能轉變?yōu)闊崮?；電動機把電能轉變?yōu)闄C械能，等等。通常使用的照明器具、家用電器、機床等都可稱為負載。

       連接導線用來把電源、負載和其他輔助設備連接成一個閉合回路，起著傳輸電能的作用。

       輔助設備

       輔助設備是用來實現(xiàn)對電路的控制、分配、保護及測量等作用的。輔助設備包括各種開關、熔斷器、電流表、電壓表及測量儀表等。

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)逐個順次首尾相連接，

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

       開關在任何位置控制整個電路，即其作用與所在的位置無關。電流只有一條通路，經(jīng)過一盞燈的電流一定經(jīng)過另一盞燈。如果熄滅一盞燈，另一盞燈一定熄滅。

       優(yōu)點：在一個電路中， 若想通過一個開關控制所有電器， 即可使用串聯(lián)的電路；

       缺點：只要有某一處斷開，整個電路就成為斷路。 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)電路是使在構成并聯(lián)的電路元件間電流有一條以上的相互獨立通路，為電路組成二種基本的方式之一。例如，一個包含兩個電燈泡和一個9 V電池的簡單電路。若兩個電燈泡分別由兩組導線分開地連接到電池，則兩燈泡為并聯(lián)。

       特點：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，伊利諾斯大學畢業(yè)生杰克·基爾比懷著對電子技術的濃厚興趣，在威斯康星州的密爾瓦基找了份工作，為一個電子器件供應商制造收音機、電視機和助聽器的部件。工余時間，他在威斯康星大學上電子工程學碩士班夜校。當然，工作和上課的雙重壓力對基爾比來說可算是一個挑戰(zhàn)，但他說：“這件事能夠做到，且它的確值得去努力?！?/p>

       取得碩士學位后，基爾比與妻子遷往德克薩斯州的達拉斯市，供職于德州儀器公司，因為它是惟一允許他差不多把全部時間用于研究電子器件微型化的公司，給他提供了大量的時間和不錯的實驗條件?；鶢柋壬詼睾停蜒陨僬Z，加上6英尺6英寸的身高，被助手和朋友稱作“溫和的巨人”。正是這個不善于表達的巨人醞釀出了一個巨人式的構思。當時的德州儀器公司有個傳統(tǒng)，炎熱的8月里員工可以享受雙周長假。但是，初來乍到的基爾比卻無緣長假，只能待在冷清的車間里獨自研究。在這期間，他漸漸形成一個天才的想法：電阻器和電容器(無源元件)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。他選用了半導體硅。

       “我坐在桌子前，待的時間好像比平常晚一點?！彼?980年接受采訪時回憶說，“整個構想其實在當天就已大致成形，接著我將所有想法整理出來，并在筆記本上畫出了一些設計圖。等到主管回來后，我就將這些設計圖拿給他看。當時雖然有些人略有懷疑，但他們基本上都了解這項設計的重要性?！庇谑?，我們回到文章開頭的那一幕，那一天，公司的主管來到實驗室，和這個巨人一起接通了測試線路。試驗成功了。德州儀器公司很快宣布他們發(fā)明了集成電路，基爾比為此申請了專利。開創(chuàng)了硅時代。當時，他也許并沒有真正意識到這項發(fā)明的價值。在獲得諾貝爾獎后，他說：“我知道我發(fā)明的集成電路對于電子產(chǎn)業(yè)非常重要，但我從來沒有想到它的應用會像今天這樣廣泛?！?/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。它的誕生，使微處理器的出現(xiàn)成為了可能，也使計算機變成普通人可以親近的日常工具。集成技術的應用，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算器，就是基爾比繼集成電路之后的一個新發(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

       2000年，集成電路問世42年以后，人們終于了解到他和他的發(fā)明的價值，他被授予了諾貝爾物理學獎。諾貝爾獎評審委員會曾經(jīng)這樣評價基爾比：“為現(xiàn)代信息技術奠定了基礎”。1959年，仙童半導體公司的羅伯特·羅伊斯申請了更為復雜的硅集成電路，并馬上投入了商業(yè)領域。但基爾比首先申請了專利，因此，羅伊斯被認為是集成電路的共同發(fā)明人。羅伊斯于1990年去世，與諾貝爾獎擦肩而過。杰克·基爾比相當謙遜，他一生擁有六十多項專利，但在獲獎發(fā)言中，他說：“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)了一個新領域，自此以后的多數(shù)成果和我的工作并無直接聯(lián)系。”

　　電路圖

　　電流流過的回路叫做電路，又稱導電回路。最簡單的電路，是由電源，負載，導線，開關等元器件組成。電路導通叫做通路。只有通路，電路中才有電流通過。電路某一處斷開叫做斷路或者開路。如果電路中電源正負極間沒有負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元件的兩端直接接通，此時電流從直接接通處流經(jīng)而不會經(jīng)過該元件，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，因為電源的短路會導致電源、用電器、電流表被燒壞等現(xiàn)象的發(fā)生。

　　學術意思

　　電路是電流所流經(jīng)的路徑。

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

　　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。

　　是由電氣設備和元器件, 按一定方式連接起來，電路其實是在電壓作用下，有自由電子移動或自由離子移動形成的。

　　·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)性物理自然變量轉換為連續(xù)的電信號，并通過運算連續(xù)性電信號的電路即稱為模擬電路。

　　·模擬電路對電信號的連續(xù)性電壓、電流進行處理。

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

電路邱關源

　　邱關源是中國著名的電路理論專家，以下是對他的詳細介紹：

一、基本信息

　　姓名：邱關源

　　出生日期：1923年6月11日

　　逝世日期：2022年12月29日

　　國籍：中國

　　民族：漢族

　　出生地：上海

　　畢業(yè)院校：西北工學院電機系

　　職業(yè)：教學科研工作者

　　職稱：教授、博士生導師

二、主要經(jīng)歷

　　邱關源1947年畢業(yè)于西北工學院電機系，畢業(yè)后先后任教于西北工學院、西安動力學院。1957年起，他歷任西安交通大學電機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)國務院學位委員會批準，他成為理論電工專業(yè)博士指導教師。1994年，邱關源退休。

三、學術成就

　　邱關源長期從事電路理論的科研工作，在中國國內(nèi)外發(fā)表學術論文和教學研究論文近百篇。他的代表作《電路（電工原理Ⅰ）》被廣泛用作高等學校電子與電氣信息類專業(yè)師生的教材，對電路理論的教學和研究產(chǎn)生了深遠影響。

四、人才培養(yǎng)

　　邱關源在人才培養(yǎng)方面也做出了杰出貢獻。他先后培養(yǎng)了40余名博士生和碩士生，其中多名學生成為國家級領軍人才。他的學生們在各自的領域內(nèi)取得了顯著成就，為國家的科技進步和社會發(fā)展做出了重要貢獻。

五、榮譽表彰

　　邱關源因其卓越的學術成就和教學貢獻獲得了多項榮譽表彰。例如，1985年被評為西安交通大學先進工作者，其著作《電路（修訂本）》榮獲全國高等學校優(yōu)秀教材優(yōu)秀獎等。

六、人物評價

　　邱關源教授一生致力于科學研究和人才培養(yǎng)，他在教育教學過程中所體現(xiàn)的胸懷祖國、服務人民的愛國精神，追求真理、嚴謹治學的求實精神，淡泊名利、潛心育人的奉獻精神，甘為人梯、獎掖后學的育人精神，是教育家精神的生動體現(xiàn)，是我們學習的榜樣和寶貴的精神財富。（時任西安交通大學副校長洪軍評）

　　綜上所述，邱關源是中國電路理論領域的杰出代表，他的學術成就、人才培養(yǎng)和愛國精神將永遠銘記在人們心中。

電路板焊接

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

一、焊接原理

　　電路板焊接的基本原理是通過加熱焊料，使其熔化并潤濕被焊工件表面和整個焊盤，從而在冷卻后形成牢固的金屬連接。這個過程需要控制溫度、時間和焊料的用量，以確保焊接質量。

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進行焊接。

　　手工焊接需要準備好電烙鐵、焊錫絲、松香（助焊劑）、鑷子等工具。

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

　　2、波峰焊：

　　波峰焊是一種自動化焊接方法，適用于大批量生產(chǎn)。

　　在波峰焊中，電路板通過傳送帶移動通過液態(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。

　　它通過加熱整個電路板，使焊膏熔化并潤濕焊盤和元件引腳，然后在冷卻過程中形成焊接連接。

　　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)域進行焊接。

　　這種方法通常使用助焊劑噴涂、電路板預熱、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：用于清潔和準備焊接表面，提高焊料的潤濕性。

　　鑷子：用于夾持元件和引腳，輔助焊接過程。

　　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。

四、焊接技巧和注意事項

　　1、焊接前準備：

　　確保焊接表面干凈、無氧化物和污物。

　　選擇合適的焊錫絲和助焊劑。

　　2、控制焊接溫度和時間：

　　焊接溫度應適中，避免過高或過低。

　　焊接時間不宜過長，以防止燙壞元件或形成不良焊接。

　　3、固定元件：

　　在焊接過程中，使用鑷子或手指輕輕壓住元件，以防止其移動或抖動。

　　4、檢查焊接質量：

　　焊接完成后，應檢查焊點是否光滑、牢固，無虛焊、冷焊或短路現(xiàn)象。

五、焊接缺陷及解決方法

　　焊點質量不好：

　　原因可能包括焊接溫度和時間不當、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：

　　可能是由于引腳長度和孔洞設計不匹配或焊接不牢固導致的。

　　解決方法是檢查引腳長度和孔洞設計，確保焊接牢固。

　　焊接引腳錯位或短路：

　　這可能是由于元件放置不準確或焊接過程中引腳移動導致的。

　　解決方法是使用自動貼片機等設備進行精確的元件安裝，并進行可視檢查和自動檢測以確保引腳位置準確。

六、焊接安全

　　在進行電路板焊接時，應注意安全，避免燙傷和觸電等事故。

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

　　綜上所述，電路板焊接是一項需要精細操作和技術經(jīng)驗的工作。通過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，可以確保焊接質量和電路板的可靠性。