嵌入式基础概念扫盲（1）
前言
嵌入式是一个非常底层的应用领域
要想精深这门武功绝非一朝一夕的事情
但作为一个怀着浓烈好奇心的门外汉，还是想一窥其中精彩，虽然并无任何捷径可走，但仍然有一些路标可以指引方向，至少不会绕太多弯路，浪费掉宝贵时间
每个领域都有各具特色的基础概念和待研究的对象，将这些思维层面的关卡提前打通，可以有效扫清路上的一些障碍，让之后的道路变得更加宽阔
下面这些基础概念是通过查阅各种网络资料收集整理而来，这里进行分享，希望可以给有兴趣的筒子们节省一点时间
概要
二极管
是什么
二极管，（英语：Diode），电子元件当中，一种具有两个电极的装置，只允许电流由单一方向流过，许多的使用是应用其整流的功能。而变容二极管（Varicap Diode）则用来当作电子式的可调电容器。大部分二极管所具备的电流方向性我们通常称之为“整流（Rectifying）”功能。二极管最普遍的功能就是只允许电流由单一方向通过（称为顺向偏压），反向时阻断 （称为逆向偏压）。因此，二极管可以想成电子版的逆止阀
主要特性
单向导电：电流只可以从二极管的一个方向流过
(正向导通，反向截止)
主要作用
整流：二极管具有单向导电性，因此可将方向交替变换的交流电转换为单一方向的脉冲直流电，完成整流的功能
限幅：由于在二极管两端加正向电压使其导通后，其正向压降基本保持不变，因此其在电路中可以作为限幅元件，将信号的幅度限制在一定的范围内
开关：由于二极管具有单向导电性，在正向电压作用下电阻很小，相当于通路，类似于开关打开状态;而在反向电压作用下电阻很大，相当于断路，类似于开关闭合状态。二极管具有的这种开关特性，使得其可以组成各种逻辑电路
续流：在开关电源的电感中或继电器的感性负载中起到续流的作用
检波：将高频信号中的低频信号检出，这一作用经常用于收音机中
触发：具有对称性的二端半导体器件，经常用于触发双向可控硅，在电路中用作过压保护
发光：也称为发光二极管(LED)，经常应用于VCD、DVD、计算器等显示器上，例如电脑硬盘的指示灯、充电器的指示灯等都是发光二极管在生活中的应用
变容：通过对其施加反向电压来改变其PN结的静电容量，从而达到变容的功能，经常于电视机高频头的频道转换和调谐电路
稳压：工作于反向击穿状态的面结型硅二极管，在稳压电路中串入限流电阻，限制稳压二极管击穿后电流值，使得其击穿状态可以一直保持下去
三极管
是什么
三极管，全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管、晶体三极管，是一种控制电流的半导体器件其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号， 也用作无触点开关。晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种。
主要特性
放大电流
主要作用
放大电流：将输入的微弱信号扩大β倍后输出，这便是三极管的电流放大作用
开关：三极管在饱和导通时，其CE极间电压很小，低于PN结导通电压，CE极间相当于短路，“开关”呈现开的状态;三极管在截止状态时，其CE极间电流很小，相当于断路，“开关”呈现关的状态。因此可完成开关的功能，且其开关速度极快，控制灵敏，且不产生电火花。
扩流：可扩大电流限值或电容容量。比如：将小功率可控硅与大功率三级管相结合，可以得到大功率可控硅，扩大了最大输出电流值;在长延时电路中，三极管可完成扩大电容容量的作用
代换：与某些电子元器件相结合可代换其它器件，完成相应功能。比如：两只三极管串联可代换调光台灯中的双向触发二极管;在某些电路中，三极管可以代换8V的稳压管，代换30V的稳压管等
电阻
是什么
电阻器（Resistor）在日常生活中一般直接称为电阻。是一个限流元件，将电阻接在电路中后，电阻器的阻值是固定的一般是两个引脚，它可限制通过它所连支路的电流大小。阻值不能改变的称为固定电阻器。阻值可变的称为电位器或可变电阻器。理想的电阻器是线性的，即通过电阻器的瞬时电流与外加瞬时电压成正比。用于分压的可变电阻器。在裸露的电阻体上，紧压着一至两个可移金属触点。触点位置确定电阻体任一端与触点间的阻值
主要特性
阻碍电流
主要作用
分压：当一电阻和另一个元器件如灯泡在电路中处于串联时，流过电阻和灯泡的电流相同，而电阻和灯泡各自的电压之和等于电阻和灯泡作为整体时两端的总电压。此时，该电阻起到分压的作用
经常被用于收音机和扩音机的音量调节电路、半导体管工作点的偏置电路及降压电路中，而且在USB转串口的线上面，经常使用两个电阻分压得到3.3V或2.8V的串口
分流：当一电阻和另一元器件如灯泡在电路中处于并联时，电阻两端电压和灯泡两端电压相同，而流过电阻的电流与流过灯泡的电流之和等于流过电阻和灯泡的总电流。此时，该电阻起到分流的作用
阻抗匹配：在信号的传输过程中，为了得到最大功率输出的一种工作状态，而采用一些方法使得负载阻抗与激励源内部阻抗相互适配的过程。而其方法之一就是通过改变阻抗力来实现，在这种情况下，电阻起到的是它的阻抗匹配作用
经常被用于传输线上
滤波：在电阻与电容串联组成的RC充放电电路中，充电放电的无限循环，将电阻R起到的作用称为滤波作用
经常被用于积分电路、微分电路、去耦电路、定时电路
零欧姆电阻： 零欧姆电阻可以方便布线;可以使我们在PCB上的调试更加方便;方便测耗电流;还可以起到熔丝作用;可以代替跳线、拨码开关等焊接在板子上，以防用户乱动设置;可以在高频信号下，可以充当电感或电容使用;在电路参数不确定时，也可以先用零欧姆电阻代替，确定后再更改;可以用于在最短回流路径断裂时提供较小的回流路径，减小干扰;可以有效的限制环路电流，使噪声得到抑制;可以作为温度补偿器
电位器：可变电阻器也称电位器，是阻值可以变化的电阻，在一些仪器仪表设备的模拟电路中，有时存在一些不确定的因素，这时就需要电位器的可变性来将其调节到最佳状态。还有一些设备的输出本身就是在不断变化的，这时也需要电位器来实现
特殊电阻(传感器)： 热敏电阻的阻值随温度升高而减小，应用在电路中，可以根据其阻值来判断温度，用做热传感器;光敏电阻的阻值在有光照时大大减小，在电路中可以用做光开关;压敏电阻的阻值随其两端电压大小的变化而变化，在电路中可以起到保护作用，保护电路不要因电压的起伏而受到损害。还有一种最特殊的电阻是超导体元件，它在导电的时候不会产生热量，制成计算机元件时不需要冷却系统，可以大大减少计算机的体积和能耗
热敏电阻可以被用作热传感器，光敏电阻可以被用作光开关
电容
是什么
电容器，通常简称其容纳电荷的本领为电容，用字母C表示。定义1：电容器，顾名思义，是‘装电的容器’，是一种容纳电荷的器件。英文名称：capacitor。电容器是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于电路中的隔直通交，耦合，旁路，滤波，调谐回路， 能量转换，控制等方面。定义2：电容器，任何两个彼此绝缘且相隔很近的导体（包括导线）间都构成一个电容器。
是由两块金属电极之间夹一层绝缘电介质构成。当在两金属电极间加上电压时，电极上就会存储电荷，所以电容器是储能元件。任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，组成一个电容器。平行板电容器由电容器的极板和电介质组成
主要特性
电容器的充电：两板分别带等量异种电荷，每个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量
电容器的放电：电容器两极正负电荷通过导线中和。在放电过程中导线上有短暂的电流产生
阻止直流电流通过，允许交流电流通过
主要作用
滤波：通高频阻低频。电容越大低频越容易通过，电容越小高频越容易通过。具体用在滤波中,大容量电容滤低频，小容量电容滤去高频。把电压的变化转作为电流的变化，从而缓冲了输出电压。滤波就是充电，放电的过程。起到稳定输出电压的作用
旁路：产生一个交流分路，即当混有高频和低频的信号经过放大器被放大时，要求通过某一级时只允许低频信号输入到下一级，而不需要高频信号进入，则在该级的输入端加一个适当大小的接地电容，使较高频率的信号很容易通过此电容被旁路掉(这是因为电容对高频阻抗小)，而低频信号由于电容对它的阻抗较大而被输送到下一级放大
去耦：起到一个电池的作用，满足驱动电路电流的变化，避免相互间的耦合干扰
旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象，而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象，防止干扰信号返回电源
储能：电容收集的是电荷属于物理反应，电池属于分解化学反应，常见的电容储能有充磁机，电容电焊机等通过高电压大电流的场合，在使用电容储能时一般用大电容或者若干的小电容并联组成的电容组
耦合：又称“电场耦合” 耦合是指信号由第一级向第二级传递的过程，一般不加注明时往往是指交流耦合
谐振：利用电容和其他无源元件所产生的电压与电流之间的变化，实际是利用了电容充放电的特性。一般有电容的并联谐振和串联谐振，亦可以通过谐振电容的串并联组合成陷波器等工程应用的滤波器
电感
是什么
电感器(Inductor)是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。电感器的结构类似于变压器，但只有一个绕组。电感器具有一定的电感，它只阻碍电流的变化。如果电感器在没有电流通过的状态下，电路接通时它将试图阻碍电流流过它；如果电感器在有电流通过的状态下，电路断开时它将试图维持电流不变。电感器又称扼流器、电抗器、动态电抗器
主要特性
通直流，阻交流：能够把电能转化为磁能而存储起来，在电子线路中，电感线圈对交流有限流作用，它与电阻器或电容器能组成高通或低通滤波器、移相电路及谐振电路等
主要作用
扼流：在低频电路用来阻止低频交流电；脉动直流电到纯直流电路；它常用在整流电路输出端两个滤波电容的中间，扼流圈与电容组成∏式滤波电路。在高频电路：是防止高频电流流向低频端，在老式再生式收音机中的高频扼流圈
滤波：阻止整流后的脉动直流电流流向纯直流电路由扼流圈（为简化电路，降低成本，用纯电阻替带扼流圈）两个电容（电解电容）组成派式滤波电路。利用电容充放电作用和扼 流圈通直流电，阻挡交流电特性来完成平滑直流电而得到纯正的直流电
震荡：整流是把交流电变成直流电，那么震荡就是把直流电变成，交流电的反过程。把完成这一过程的电路叫作“震荡器”，震荡器的波形：有正旋波，锯齿波，梯形波，方波，矩形波，尖峰波，频率由几HZ-几十GHZ.在有线电，无线电领域应用非常广泛
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