有源元件和無(wú)源元件的區(qū)別和應(yīng)用

 簡(jiǎn)單地講就是需能(電)源的器件叫有源器件，無(wú)需能(電)源的器件就是無(wú)源器件。有源器件一般用來(lái)信號(hào)放大、變換等，無(wú)源器件用來(lái)進(jìn)行信號(hào)傳輸，或者通過(guò)方向性進(jìn)行“信號(hào)放大”。容、阻、感都是無(wú)源器件，IC、模塊等都是有源器件。(通俗的說(shuō)就是需要電源才能顯示其特性的就是有源元件，如三極管。而不用電源就能顯示其特性的就叫無(wú)源元件)

無(wú)源器件的簡(jiǎn)單定義

如果電子元器件工作時(shí)，其內(nèi)部沒(méi)有任何形式的電源，則這種器件叫做無(wú)源器件。 從電路性質(zhì)上看，無(wú)源器件有兩個(gè)基本特點(diǎn)：

(1)自身或消耗電能，或把電能轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌问降钠渌芰俊?/p>

(2)只需輸入信號(hào)，不需要外加電源就能正常工作。

有源器件的基本定義

如果電子元器件工作時(shí)，其內(nèi)部有電源存在，則這種器件叫做有源器件。

從電路性質(zhì)上看，有源器件有兩個(gè)基本特點(diǎn)：

(1)自身也消耗電能。

(2)除了輸入信號(hào)外，還必須要有外加電源才可以正常工作。

由此可知，有源器件和無(wú)源器件對(duì)電路的工作條件要求、工作方式完全不同，這在電子技術(shù)的學(xué)習(xí)過(guò)程中必須十分注意。

常見(jiàn)的無(wú)源電子器件

電子系統(tǒng)中的無(wú)源器件可以按照所擔(dān)當(dāng)?shù)碾娐饭δ芊譃殡娐奉惼骷?、連接類器件。

1、電路類器件

(1)二極管(diode)

(2)電阻器(resistor)

(3)電阻排(resistor network)

(4)電容器(capacitor)

(5)電感(inductor)

(6)變壓器(transformer)

(7)繼電器(relay)

(8)按鍵(key)

(9)蜂鳴器、喇叭(speaker)

(10)開(kāi)關(guān)(switch)

2、連接類器件

(1)連接器(connector)

(2)插座(shoket)

(3)連接電纜(line)

(4)印刷電路板(pcb)

常見(jiàn)的有源電子器件

有源器件是電子電路的主要器件，從物理結(jié)構(gòu)、電路功能和工程參數(shù)上，有源器件可以分為分立器件和集成電路兩大類。

1、分立器件

(1)雙極型晶體三極管(bipolar transistor)，一般簡(jiǎn)稱三極管，bjt

(2)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(field effecTIve transistor)

(3)晶閘管(thyristor)，也叫可控硅

(4)半導(dǎo)體電阻與電容——用集成技術(shù)制造的電阻和電容，用于集成電路中。

2、模擬集成電路器件

模擬集成電路器件是用來(lái)處理隨時(shí)間連續(xù)變化的模擬電壓或電流信號(hào)的集成電路器件。

基本模擬集成電路器件一般包括：

(1) 集成運(yùn)算放大器(operaTIon amplifier)，簡(jiǎn)稱集成運(yùn)放

(2) 比較器(comparator)

(3) 對(duì)數(shù)和指數(shù)放大器

(4) 模擬乘/除法器(mulTIplier/divider)

(5) 模擬開(kāi)關(guān)電路(analog switch)

(6) pll電路(phase lock loop)，即鎖相環(huán)電路

(7) 集成穩(wěn)壓器(voltage regulator)

(8) 參考電源(reference source)

(9) 波形發(fā)生器(wave-form generator)

(10) 功率放大器(power amplifier)

3、數(shù)字集成電路器件

(1) 基本邏輯門(logic gate circuit)

(2) 觸發(fā)器(flip-flop)

(3) 寄存器(register)

(4) 譯碼器(decoder)

(5) 數(shù)據(jù)比較器(comparator)

(6) 驅(qū)動(dòng)器(driver)

(7) 計(jì)數(shù)器(counter)

(8) 整形電路

(9) 可編程邏輯器件(pld)

(10) 微處理器(microprocessor，mpu)

(11) 單片機(jī)(microcontroller，mcu)

(12) dsp器件(digital signal processor，dsp)

無(wú)源元件主要是電阻類、電感類和電容類元件，它的共同特點(diǎn)是在電路中無(wú)需加電源即可在有信號(hào)時(shí)工作。

1、電阻

電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)阻阻礙電流的性質(zhì)稱為電阻。在電路中起阻流作用的元器件稱為電阻器，簡(jiǎn)稱電阻。電阻器的主要用途是降壓、分壓或分流，在一些特殊電路中用作負(fù)載、反饋、耦合、隔離等。

電阻在電路圖中的符號(hào)為字母R。電阻的標(biāo)準(zhǔn)單位為歐姆，記作R。常用的還有千歐KΩ，兆歐MΩ。

IKΩ=1000Ω 1MΩ=1000KΩ

2、電容

電容器也是電子線路中最常見(jiàn)的元器件之一，它是一種存儲(chǔ)電能的元器件。電容器由兩塊同大同質(zhì)的導(dǎo)體中間夾一層絕緣介質(zhì)構(gòu)成。當(dāng)在其兩端加上電壓時(shí)，電容器上就會(huì)存儲(chǔ)電荷。一旦沒(méi)有電壓，只要有閉合回路，它又會(huì)放出電能。電容器在電路中阻止直流通過(guò)，而允許交流通過(guò)，交流的頻率越高，通過(guò)的能力越強(qiáng)。因此，電容在電路中常用耦合，旁路濾波、反饋、定時(shí)及振蕩等作用。

電容器的字母代號(hào)為C。電容量的單位為法拉(記作F)， 常用有μF(微法)、PF(即μμF、微微法)。

1F=1000000μF 1μF=1000000PF

電容在電路中表現(xiàn)的特性是非線性的。對(duì)電流的阻抗稱為容抗。容抗與電容量和信號(hào)的頻率反比。

3、電感

電感與電容一樣，也是一種儲(chǔ)能元器件。電感器一般由線圈做成，當(dāng)線圈兩端加上交流電壓時(shí)，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，阻礙通過(guò)線圈的電流發(fā)生變化。這種阻礙稱作感抗。感抗與電感量和信號(hào)的頻率成正比。它對(duì)直流電不起阻礙作用(不計(jì)線圈的直流電阻)。所以電感在電子線路中的作用是：阻流、變壓、耦合及與電容配合用作調(diào)諧、濾波、選頻、分頻等。

電感在電路中的代號(hào)為L(zhǎng)。電感量的單位是亨利(記作H)，常用的有毫亨(mH)，微亨(μH)。

1H=1000mH 1mH=1000μH

電感是典型的電磁感應(yīng)和電磁轉(zhuǎn)換的元器件，最常見(jiàn)的應(yīng)用是變壓器。

有源器件

有源元器件是電子線路的核心，一切振蕩、放大、調(diào)制、解調(diào)，以及電流變換都離不開(kāi)有源元器件。

電子管

電子管又名真空管，所以又稱為電真空器件。

電子管不論二極還是多極，它都有陽(yáng)極和陰極，陰極在外加電源的作用下，發(fā)射電子向陽(yáng)極流動(dòng)。外加電源可以直接加在陰極上，也可以加在另外的加熱燈絲上。就是因?yàn)檫@個(gè)外加電源的存在，而統(tǒng)稱為有源器件。

電子管是最早的有源電子元件，分二極管、三極管與多極管。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子管因其體積大、重量重、耗電大等等缺點(diǎn)，而先后讓位給晶體管和集成電路。但是，在許多場(chǎng)合電子管繼續(xù)發(fā)揮作用不依靠外加電源(直流或交流)的存在就能獨(dú)立表現(xiàn)出其外特性的器件就是無(wú)源器件。之外就是有源器件。

所謂“外特性”就是描述器件的某種關(guān)系量，盡管是使用了電壓或電流，電場(chǎng)或磁場(chǎng)壓力或速度等等量來(lái)描述其關(guān)系。

無(wú)源器件的外特性卻與他們是否作為策動(dòng)源而存在沒(méi)有關(guān)系。

無(wú)源與有源的概念不僅僅在電學(xué)元件中有，在機(jī)械，流體，熱力，聲學(xué)等領(lǐng)域均有這種概念。