有源器件和无源器件的区别和优缺点是什么?
●供电的区别。
有源器件要正常工作,除了自身功能电路中的电能(自身耗电)外,还需要为其提供正常的工作电源。主动装置一般用于信号放大、变换等。
当无源器件正常工作时,不需要为其提供额外的电源。无源器件用于信号传输,或通过方向放大信号。容、阻、感都是无源器件。IC、模块等都是有源器件。
●谐波的区别。
无源器件工作时不会产生谐波,只会产生噪音和相移。无源器件用于信号传输,或者通过方向放大信号。而且有源器件一般用于信号放大、变换等,有源器件在工作时会产生各种谐波,使输出失真。
(一般来说,需要电源来显示其特性的是有源元件,如三极管。不用电源就能显示其特性的称为无源元件)
另外,也可以从以下角度来判断:
无源器件的简单定义:如果电子元器件工作时内部没有任何形式的电源,则称为无源器件。
无源器件在电路性质上有两个基本特征:
(1)自身或消耗电能,或将电能转化为不同形式的其他能量。
(2)只需输入信号,无需添加电源即可正常工作。
有源器件的基本定义:如果电子元件工作时内部有电源,则称为有源器件。
从电路性质来看,有源器件有两个基本特征:
(1)自己也消耗电。
(2)除了输入信号,还必须有额外的电源才能正常工作。
由此可见,有源器件和无源器件对电路的工作条件和工作方式完全不同,在学习电子技术的过程中必须引起高度重视。
一、常见的无源电子设备。
电子系统中的无源器件可以根据其电路功能分为电路器件和连接器件。
1.电路设备。
(1)二极管(diode)
(2)电阻器(resistor)
(3)电阻排(resistornetwork)
(4)电容器(capacitor)
(5)电感(inductor)
(6)变压器(transformer)
(7)继电器(relay)
(8)按钮(key)
(9)蜂鸣器和喇叭(speaker)
(10)开关(switch)
二、连接类器件。
(1)连接器(connector)
(2)插座(shoket)
(3)连接电缆(line)
(4)印刷电路板(pcb)
常见的有源电子设备。
有源器件是电子电路的主要器件。从物理结构、电路功能和工程参数来看,有源器件可分为分离器件和集成电路。
1.分立器件。
(1)双极晶体三极管(bipolartransistor),一般称为三极管,bjt。
(2)场效应晶体管(fieldeffecTIvetransistor)
(3)晶闸管(thyristor),又称可控硅。
(4)半导体电阻和电容——集成电路中采用集成技术制造的电阻和电容。
2.模拟集成电路设备。
模拟集成电路器件是一种用于处理模拟电压或电流信号随时间不断变化的集成电路器件。
集成电路器件的基本模拟一般包括:
(1)集成运算放大器(operaTIonamplifier),简称集成运算放大器。
(2)比较器(comparator)
(3)对数和指数放大器。
(4)模拟乘/除法器(mulTIplier/divider)
(5)模拟开关电路(analogswitch)
(6)pll电路(phaselockloop),即锁相环电路。
(7)集成稳压器(voltageregulator)
(8)参考电源(referencesource)
(9)波形发生器(wave-formgenerator)
(10)功率放大器(poweramplifier)
3.数字集成电路设备。
(1)基本逻辑门(logicgatecircuit)
(2)触发器(flip-flop)
(3)寄存器(register)
(4)译码器(decoder)
(5)数据比较器(comparator)
(6)驱动器(driver)
(7)计数器(counter)
(8)整形电路。
(9)可编程逻辑器件(pld)
(10)微处理器(microprocessor,mpu)
(11)单片机(microcontroller,mcu)
(12)dsp器件(digitalsignalprocessor,dsp)
无源元件主要是电阻、电感和电容元件,其共同特点是有信号时可以在电路中工作,无需添加电源。
一、电阻。
当电流通过导体时,阻碍导体内电流的性质称为电阻。电路中起阻流作用的元件称为电阻器,简称电阻。电阻器的主要用途是降压、分压或分流,用于负载、反馈、耦合、隔离等。
电路图中电阻的符号是字母R。电阻的标准单位是欧姆,写R。常用的有千欧Kω和兆欧Mω。
IKω=1000ω1ω=1000ω。
二、电容。
电容器也是电子线路中最常见的部件之一,是一种储存电能的部件。电容器由两个同质导体之间夹一层绝缘介质组成。当两端增加电压时,电容器上会储存电荷。如果没有电压,只要有闭合电路,它就会释放电能。电容阻止DC通过电路,允许交流。交流频率越高,通过的能力越强。因此,电容常用于电路耦合、旁路滤波、反馈、定时和振荡。
电容字母代码为C。电容单位为法拉(记作F),常用的有μF(微法)、PF(即μF、微法)。
1F=1万μF1μF=1万μF。
电容器在电路中的特性是非线性的。电流阻抗称为容抗。容抗与电容和信号的频率反比。
三、电感。
电感器和电容器一样,也是一种储能元件。感应器通常由线圈制成。当线圈两端增加交流电压时,线圈中会产生感应电动势,阻碍线圈电流的变化。这种障碍称为感抗。感抗与电感和信号的频率成正比。它不会阻碍DC电(不包括线圈的DC电阻)。因此,电感在电子线路中的作用是:阻流、变压、耦合和与电容的协调、滤波、选频、分频等。
电路中电感的代号是L。感应单位为亨利(记为H),常用的有毫亨(mH)、微亨(μH)。
1H=1000mH1mH=1000μH。
电感器是典型的电磁感应和电磁转换元件,最常用的应用是变压器。
有源器件。
主动部件是电子线路的核心,所有的振荡、放大、调制、解调、电流转换都离不开主动部件。
电子管也叫真空管,所以也叫电真空器件。
无论二极还是多极,电子管都有阳极和阴极,阴极在外加电源的作用下,向阳极发射电子。外加电源可以直接加到阴极或其他加热灯丝上。正是因为这种外加电源的存在,所以统称为有源器件。
电子管是最早的有源电子元件,分为二极管、三极管和多极管。伴随着电子技术的发展,电子管由于其体积大、重量重、耗电量大等缺点,先后将其转移到晶体管和集成电路上。
但在很多情况下,电子管继续发挥作用,不依靠外加电源(DC或交流)的存在就能独立表现出其外部特性的器件是无源器件。另外是有源器件。
所谓外部特性,就是描述器件的某种关系量,虽然它是用电压或电流、电场或磁场的压力或速度来描述的。
无源器件的外部特性与它们是否作为策动源无关。
无源和有源的概念不仅存在于电气元件中,也存在于机械、流体、热力、声学等领域。