有源元件和无源元件的区别概述

原创 汽车电子硬件设计 2022-08-13 09:06

介绍

电子元件是电子电路中的基本元件,通常是单独的封装,具有两个或多个引线或金属触点。电子元件是电子系统中用于影响电子或其相关场的任何基本分立器件或物理实体。它们应相互连接以形成具有特定功能的电子电路,例如放大器、无线电接收器、振荡器等。连接电子元件的常用方法之一是焊接到PCB上。电子元件有许多形状和尺寸,如电阻器、电容器、电感器、晶体管、二极管等)或特殊的集合如集成电路。它们都属于两种类型:有源元件无源元件.这里可能会有一个问题:有源元件和无源元件有什么区别?这篇笔记是告诉他们之间的区别。

有源无源元件

1.什么是有源器件

1.1 有源元件定义

有源元件是电路的一部分,它依靠外部电源来控制或修改电信号。它们包括放大元件,如晶体管、直流发生器、三极真空管(阀)、隧道二极管、可控硅整流器等。

1.2 有源元件示例

·晶体管

晶体管是一种有源半导体元件,用于放大、控制和产生电信号,就像二极管一样。它由两个背靠背连接的PN二极管组成,具有发射极、基极和集电极三个端子。初级晶体管是 BJT,FET 是现代版本的晶体管。

·真空管

真空管、电子管、阀门或管子是一种在高真空中控制电流在施加了电位差的电极之间流动的装置。真空管包含用于控制电子流的电极,在早期的计算机中用作开关、放大器或显示屏 (CRT)。作为开/关开关,真空管允许第一台计算机执行数字计算。它的一个缺点是电子管的成本现在要贵得多,并且电子管放大器需要大量的点对点布线。此外,管硬件现在更昂贵。

·可控硅整流器 (SCR)

可控硅整流器 (SCR) 或半导体控制整流器是一种四层固态电流控制器件。它是与 Triac(三极管 AC)、Diac(二极管 AC)和 UJT(单结)一起的几种功率半导体器件之一,用作高功率操作的电气开关。SCR 有三种操作模式,包括正向阻断模式(关闭状态),正向传导模式(开启状态),反向阻断模式(关闭状态)。

 

2. 无源元件是什么意思?

2.1 无源元件定义

无源元件是一种不产生电力,而是耗散、储存和/或释放电力的电子元件。例如,电阻器、变压器、电容器、电感器和二极管等无源元件不需要外部电源即可工作。这些组件使用一些其他属性来控制电信号。

2.2 无源元件示例

·电阻器

电阻器是无源两端电气元件。由于“电阻的主要作用是阻断电流的流动”,因此可以推断电阻是“限流元件”。我们通常将电阻器定义为由电阻材料制成的具有一定结构形式的两端电子元件,可以限制电路中电流的通过。导体对电流的影响称为电阻,用符号R表示。单位为欧姆、千欧、兆欧,分别用Ω、KΩ、MΩ表示。碳电阻器是最常见的合成电阻器类型。碳电阻器是用于电气和电子电路的廉价通用电阻器。此外,它们是标准的 E3、E6、E12、E24、E48 和 E96 电阻值。

·电容器

电容器(最初称为电容器)是一种无源两端电气元件。电容器是一种用于在电路中的极板之间存储电荷的装置。它的工作原理是,当接地导体靠近导体时,导体的电容会显着增加。在电路中,常见的有铝电解电容、滤波电容、钽电容、贴片陶瓷电容等电容。许多供应商在其电容器产品中发展了一系列标准电容器值。

·二极管

二极管被定义为具有单向传导的两端电子元件。换句话说,它只在一个方向上传导电流。有电子二极管和晶体二极管。最常见和最常用的是晶体二极管。二极管的单向导通特性几乎用在所有电子电路中,在很多电路中发挥着重要作用。理想二极管在一个方向上电阻为零,而在相反方向上电阻无穷大。

·电感器

电感器是许多开关模式电源中用于产生直流电流的无源电子元件。它使用绕成线圈的导体,当电流从左向右流入线圈时,就会产生顺时针方向的磁场。通常,电感器由缠绕成线圈的绝缘线组成。电感器为电路提供能量,以在“关闭”开关期间保持电流流动,并启用输出电压高于输入电压的拓扑。电感的基本类型包括空芯电感、铁芯电感、环形电感、叠片电感、铁粉芯电感等。目前晶体管最常见的应用是用于计算机存储芯片、

 

3.有源和无源元件的区别概述

现在我们已经了解了有源和无源器件及其形式,让我们根据某些参数对有源和无源器件进行比较,如下所述。

能源:有源组件需要外部能源。在无源元件的情况下,它们的运行不需要额外的能源。无需特定电压,电阻器即可自行工作。

能量:有源元件以电压或电流的形式产生能量,而无源元件是储存能量的装置,例如电容器,以电场的形式储存能量,以磁场的形式储存能量在一个电感器中。

外部源:如前所述,有源组件需要额外的源来监控和管理其操作,但对于无源组件,不需要额外的源。

线性:线性组件是无源的,非线性组件是有源的。根据欧姆定律,在电阻器等无源元件中,两端的电压降与其电阻值成线性关系。性能将具有放大系数,在晶体管或其他有源部件中将不是线性的。

功率增益:有源组件能够提供功率增益,但在无源组件的情况下不可用。

控制电流:顾名思义,有源组件可以轻松调节电流,而无源组件可能不会执行相同的过程。

4.结论

组件可分为无源有源或机电式。根据供应商发布的各类电子元器件的科学技术,您可以选择更适合您的电路要求的一种。

5.关于有源和无源组件的常见问题

1. 哪些是无源元件?

无源元件是一种只能接收能量的电子元件,它可以在电场或磁场中消散、吸收或存储能量。

无源元件的常见示例包括:电阻器、电感器、电容器、变压器。

2、电阻为什么叫无源元件?

电阻器被称为无源电阻器,因为它们不像半导体或其他有源器件那样具有增益或控制能力。

3.电阻和电感有什么区别?

电阻器主要反对电流的流动。电感主要反对流过它的电流的变化。

4. 二极管是有源的还是无源的?

不能通过其他电信号控制电流的元件称为无源器件。电阻器、电容器、电感器、变压器,甚至二极管都被认为是无源器件。

5. 哪个是有源器件

有源元件是可以放大电信号并产生电能的器件。任何特征有源元件将包括振荡器、晶体管或集成电路。有源元件在设备中起到交流电路的作用。

6.电路中的有源元件和无源元件有什么区别?

有源电子元件是那些可以控制电流的元件。... 无源电子元件是那些无法通过其他电信号控制电流的元件。无源电子元件的示例是电容器、电阻器、电感器、变压器和二极管。

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