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有源器件与无源器件有什么区别

发布时间:2012-11-06

有源器件与无源器件有什么区别


什么是有源器件

什么是有源器件呢? 有源元器件是电子线路的核心,一切振荡、放大、调制、解调,以及电流变换都离不开有源元器件。 从电路性质上看,有源器件有两个基本特点:
(1) 自身也消耗电能。
(2) 除了输入信号外,还必须要有外加电源才可以正常工作。由此可知,有源器件和无源器件对电路的工作条件要求、工作方式完全不同,这在电子技术的学习过程中必须十分注意。

有源器件
图一:有源器件

常见的有源电子器件

分立器件:场效应晶体管(field effective transistor)、晶闸管(thyristor),也叫可控硅、双极型晶体三极管(bipolar transistor),一般简称三极管,BJT、半导体电阻与电容——用集成技术制造的电阻和电容,用于集成电路中。

模拟集成电路器件:比较器(comparator)、  模拟乘/除法器(multiplier/divider)、集成运算放大器(operation amplifier),简称集成运放、对数和指数放大器、PLL电路(phase lock loop),即锁相环电路、模拟开关电路(analog switch)、参考电源(reference source)、功率放大器(power amplifier)、波形发生器(wave-form generator)。

无源器件


无源器件的定义如下:无源器件用来进行信号传输,或者通过方向性进行“信号放大”。 容、阻、感都是无源器件,IC、模块等都是有源器件。  无源元件主要是电阻类、电感类和电容类元件,它的共同特点是在电路中无需加电源即可在有信号时工作。

 无源器件
图二:无源器件

电容:电容器的字母代号为C。电容量的单位为法拉(记作F), 常用有μF(微法)、PF(即μμF、微微法)。电容器也是电子线路中最常见的元器件之一,它是一种存储电能的元器件。电容器由两块同大同质的导体中间夹一层绝缘介质构成。当在其两端加上电压时,电容器
上就会存储电荷。一旦没有电压,只要有闭合回路,它又会放出电能。电容器在电路中阻止直流通过,而允许交流通过,交流的频率越高,通过的能力越强。电容在电路中表现的特性是非线性的。对电流的阻抗称为容抗。容抗与电容量和信号的频率反比。

电阻:电阻在电路图中的符号为字母R。电阻的标准单位为欧姆,记作R。常用的还有千欧KΩ,兆欧MΩ。电流通过导体时,导体内阻阻碍电流的性质称为电阻。在电路中起阻流作用的元器件称为电阻器,简称电阻。电阻器的主要用途是降压、分压或分流,在一些特殊电路中用作负载、反馈、耦合、隔离等。

电感:电感是典型的电磁感应和电磁转换的元器件,最常见的应用是变压器。电感与电容一样,也是一种储能元器件。电感器一般由线圈做成,当线圈两端加上交流电压时,在线圈中产生感应电动势,阻碍通过线圈的电流发生变化。这种阻碍称作感抗。感抗与电感量和信号的频率成正比。它对直流电不起阻碍作用(不计线圈的直流电阻)。所以电感在电子线路中的作用是:阻流、变压、耦合及与电容配合用作调谐、滤波、选频、分频等。

有源器件与无源器件的区别

了解了有源器件和无源器件的定义之后,下面我们来看看二者有什么区别。

在电子学上,通常将含有晶体管元件的电路称作“有源电路”(如有源音箱、有源滤波器等),而仅由阻容元件组成的电路称作“无源电路”。不依靠外加电源(直流或交流)的存在就能独立表现出其外特性的器件就是无源器件。之外就是有源器件。所谓“外特性”就是描述器件的某种关系量,尽管是使用了电压或电流,电场或磁场压力或速度等等量来描述其关系。无源器件的外特性却与他们是否作为策动源而存在没有关系。

 有源器件与无源器件的区别
图三:有源器件与无源器件的区别

不依靠外加电源(直流或交流)的存在就能独立表现出其外特性的器件就是无源器件。之外就是有源器件。所谓“外特性”就是描述器件的某种关系量,尽管是使用了电压或电流,电场或磁场压力或速度等等量来描述其关系。


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