硬件知识点(硬件基础知识与应用)

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作为一名从事硬件设计的工程师，要有过硬的基本功，用技术参数对电路原理图有整体的了解，能够划分功能模块，找出信号流向，确定元器件的功能。

电路图是人们为了研究和工程的需要，用约定的符号画出的表示电路结构的图形。实际电路可以从电路图中得知。这样，当我们分析电路时，我们就不会你不必一遍又一遍地琢磨实物，只要拿着一幅画就行了。设计电路的时候，也可以心平气和地在纸上或者电脑上完成。确认完善后，即可进行实际安装。经过调试和改进，就成功了。我们还可以将先进的计算机软件应用于电路的辅助设计，甚至可以进行虚拟电路实验，大大提高了工作效率。

电路图分析的方法你需要掌握几种分析常见电路的方法，熟悉每种方法适用的电路类型和分析步骤。

1.交流等效电路分析法。先画出交流等效电路，再分析电路的交流状态，即电路中各环节的电压、电流是否按照输入信号的规律变化，是放大、振荡，还是限幅、削波、整形、甄别；

2.DC等效电路分析法。画出DC等效电路图，分析电路的DC系统参数，找出晶体管的静态工作点和偏置特性，以及级间耦合方式等。分析电路中相关元件的状态和功能。比如三极管的工作状态，如饱和、放大、截止区、二极管导通或关断等。

3.频率特性分析法。看主电路本身的频率与其处理的信号频谱是否兼容。粗略估计其中心频率、上下限频率和带宽等。例如滤波、陷波、谐振、选频等各种电路；

4.时间常数分析法。分析了主要由R、L、C和二极管组成的电路及其特性。时间常数是反映能量存储元件上能量积累和消耗速度的参数。

电子电路图的分类我们经常遇到的电子电路图有原理图、框图、组装图、印刷版图等。

01示意图

原理图是用来反映电子电路工作原理的一种电路图，也称为电路图。因为它直接反映了电子电路的结构和工作原理，所以在设计和分析电路时一般都使用这种图。在分析电路时，通过识别图纸上绘制的各种电路元件的符号以及它们之间的连接方式，可以了解电路的实际工作情况。

02框图

方框图是用方框和连线表示电路工作原理和组成的电路图。从根本上说，这也是示意图。但在这类图纸中，除了方框和连接线，几乎没有其他符号。

它与上述原理图的主要区别在于，原理图详细描绘了电路的所有元件及其连接方式，而框图只是简单地将电路安装功能分成几个部分，将每个部分描绘成一个方框，在方框中加入简单的文字描述，并用连线(有时用箭头连线)来说明方框之间的关系。

，框图只能用来展示电路的大致工作原理，而原理图除了详细展示电路的工作原理外，还可以作为收集元器件和制作电路的依据。

03装配图

它是一种用于电路组装的图，图上的符号往往是电路元件的物理外形图。只要我们按照图片，按照例子连接一些电路元件，就可以完成电路的组装。这种电路图一般是初学者用的。

装配图根据不同的装配模板而不同。作为电子产品使用的场合大多是下面要介绍的印刷电路板，所以印刷电路板是组装图的主要形式。

04印刷版图纸

印刷电路板图的全称是

印刷电路板就是在一块绝缘板上覆盖一层金属箔，然后腐蚀掉电路不需要的金属箔，剩下的部分金属箔作为电路元件之间的连接线。然后将电路中的元件安装在这块绝缘板上，利用板上剩余的金属箔作为元件之间的导电连接线，完成电路连接。

因为印刷电路板的一面或两面被铜覆盖，所以印刷电路板也被称为覆铜板。印刷图中的元件分布通常与示意图中的有很大不同。

这主要是因为，在印刷电路板的设计中，我们主要考虑所有元器件的分布和连接是否合理，考虑元器件体积、散热、抗干扰、抗耦合等诸多因素。综合这些因素设计的印刷电路板，从外观上看很难与原理图完全一致，但实际上却能更好地实现电路的功能。

随着科学技术的发展，印刷电路板的制造技术有了很大的进步。除了单板和双板，还有多层板，已经广泛应用于日常生活、工业生产、国防建设、航空航天等诸多领域。

在上面介绍的四种电路图中，电气原理图是最常用也是最重要的一种。如果能看懂原理图，就能基本掌握电路的原理，画出框图，设计组装图和印制板图，都比较容易。

掌握原理图，进行电器维修设计也很方便。所以，关键是要掌握示意图。

电路图的构成电路图主要由元件符号、连接线、节点和注释四部分组成。

1.元件符号表示实际电路中的元件，其形状不一定与实际元件相似，甚至完全不同。但一般显示的是元件的特性，管脚数与实际元件一致。

2.布线是指实际电路中的导线。虽然在原理图中是导线，但在常用的印刷电路板中往往不是导线而是各种形状的铜箔块。就像无线电原理图中的很多导线在印刷电路板图中不一定是线性的，也可以是一定形状的铜膜。

3.节点指几个元件引脚或几根导线之间的连接关系。所有连接到节点的元件引脚和导线，无论数量多少，都是导电的。

4.注意在电路图中很重要，电路图中所有的字都可以归为笔记类。仔细看上面的图，你会发现电路图的各个地方都有注释，用来说明元器件的型号、名称等等。

如果你不如果不知道电路的功能，可以先分析电路的输入输出信号之间的关系。比如信号变化的规律及其关系，相位是同相还是反相。和电路组成，无论是放大器电路、振荡器电路、脉冲电路还是解调电路。

维修和电路设计人员要通过分析电路原理图，了解电器的功能和工作原理，才能游刃有余。它可以划分功能块，可以将整个电路的元件按照不同的功能进行分组，使每个功能块形成具有特定功能的元件组合，如基本放大电路、开关电路、波形转换电路等。

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