電子電路設計新手指南

簡單的電子開關電路

　　從電子技術基礎知識入手，我們先看一個最簡單的通過開關控制燈泡亮滅的電路。當然，誰都不會滿足于用功能如此強大的電腦，僅僅做這么簡單的一個控制系統但是別著急，我們一點點來。當前的任務只是回顧所需的基本知識，先學會了走，才能跑的更快。

　　我們先回顧下基本電學知識以及其工作原理。我將電路最簡單化，以便在此基礎上設計出我們自己的電路。

電力，電氣和電子

　　眾所周知，諸如照明、電視供電等所需的能源都需要電器中有電流流過，供電公司通過用電情況來收費。但是如果想弄清楚電子技術，首先需要知道什么是電流。事實上，電流由亞原子粒子(電子)在電路中的運動及其與各種電路元件的相互作用而產生。電子總是流經一個完整的回路，最終回到起點(即電池)，盡管有時流回不同的接線端，但其實最終還是電池。聽起來有些復雜，但是從設計電子電路角度來講(而非設計電子元器件) 并不需要對此做深入研究，盡管如此，以后我還是會提到電流這個概念。 說了這些還是為了接下來如何讓電子聽命于我們。

導體 vs. 絕緣體

　　不同物質中電子(即電流)的移動速率是不同的。通常我們同銅絲制成的導線連接電源和用電器，因為電子在銅中能夠快速移動。為了防止觸電，銅絲已被塑料外皮包好制成了導線，這樣電子就無法通過接觸導線與人體相連。

　　易于傳導電子的物質叫做導體，不善于傳導電子的物質稱為絕緣體。這種屬性使控制電子的流向以及設備的通斷成為可能。當然絕緣體的絕緣效果也受物質種類以及其厚度影響，因此當涉及到電流、尤其是干路電流時，出于安全考慮，一定要選取適當的絕緣體。

　　下表列出了一些常見的導體和絕緣體：
       

        注意這里我特別強調了自來水和雨水，而不是純水。純凈的蒸餾水屬于絕緣體，而大多數情況下的水中都摻有雜質，因而水才會導電。千萬別將工作中的帶電設備置于水邊或淋在雨中，除非設備特別為在這種環境下工作而設計（參見電器安全部分。此部分待續，敬請關注）。

　　還有一種材料叫做半導體，其導電特性因條件而異，我們之后涉及到有效元件時會再做討論。

閉合電路

　　下面是電池供電型手電筒的電路實例。

　　無論任何電路都需要構成閉合回路才能正常工作，也就是說需要用導體將電池的一極與電路中元器件相連，最后再回到電池的另一極構成閉合回路。由于空氣不導電，因此電路中任何一個位置出現斷路，無論如何操作，電路都不會有任何反應。

　　下面介紹下開關。

　　當開關處于斷開狀態時，電路斷路因此燈泡不亮。開關閉合后，開關兩端的電子相互接觸，于是電路連通。

　　用鼠標點擊開關按鈕，觀察燈泡是否亮起。

新手電子電路說明

　　 下載java更新程序（http://www.java.com/zh_CN/download/index.jsp）

電路圖

　　下面這個叫做電路圖或者原理圖。我用標準畫法給大家解釋，這樣更清晰明了。 每一個電子元器件都用特定的符號表示。電子參考小節對許多元器件的電路符號做了說明。電路左邊的代表電池，上邊是一個開關，右側一個圓圈中間打個×代表燈泡 (或指示燈)。

　　電路建立后通常用一個元器件輸出圖，來表示電子元器件在電路板上的連接情況，這樣下次再用到這個電路時就無需重新設計了。但無論怎樣，還得借助于原理圖才能更好的理解工作原理。

　　但同一元器件的符號因人的喜好和地區使用習慣并不完全一致，這或多或少有礙于電路圖的統一性。例如IEC電路符號中，電阻用矩形表示，但在美國，人們習慣畫成波浪線。但通常差異并不明顯，即便有幾個你不熟悉的符號，仍然不影響你辨別它們;否則可能就需要你查表記住了。

　　開關不是電路圖的一部分，卻能夠影響控制電路。電路圖通常是不變的，開關符號通常置于斷開位置，燈的顏色也不會有所變化。

要求

　　電路作用原理圖需要用編程處理語言表示，因此需要個較新版本的 Java plug-in查看如何表示。如果下載失敗，可以嘗試找到"Active Content"，取消選定即可。