[diàn lù]
電路
(科技名詞)
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電路:由金屬導(dǎo)線和電氣、電子部件組成的導(dǎo)電回路,稱(chēng)為電路。在電路輸入端加上電源使輸入端產(chǎn)生
電勢(shì)差,電路連通時(shí)即可工作。電流的存在可以通過(guò)一些儀器測(cè)試出來(lái),如電壓表或電流表偏轉(zhuǎn)、燈泡發(fā)光等;按照流過(guò)的電流性質(zhì),一般把它分為兩種:
直流電通過(guò)的電路稱(chēng)為“
直流電路”,
交流電通過(guò)的電路稱(chēng)為“
交流電路”。
中文名電路外文名Electric circuit別 名電子回路所屬學(xué)科物理學(xué)適用領(lǐng)域電工學(xué),航空航天等相關(guān)發(fā)明者
杰克·基爾比,保羅·愛(ài)斯勒
讀音:diàn lù
英文:Electrical circuit
電流流過(guò)的回路叫做電路,又稱(chēng)導(dǎo)電回路。
根據(jù)一定的任務(wù),把所需的器件,用導(dǎo)線相連即組成電路。電路是電力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)硬件等電系統(tǒng)的主要組成部分,起著電
電路圖
能和電信號(hào)的產(chǎn)生、傳輸、轉(zhuǎn)換、控制、處理和儲(chǔ)存等作用。
最簡(jiǎn)單的電路,是由電源,用電器(
負(fù)載),
導(dǎo)線,開(kāi)關(guān)等元器件組成。電路導(dǎo)通時(shí)叫做通路,斷開(kāi)時(shí)叫開(kāi)路。只有通路,電路中才有電流通過(guò)。電路某一處斷開(kāi)叫做
斷路或者開(kāi)路。如果電路中電源正負(fù)極間沒(méi)有負(fù)載而是直接接通叫做短路,這種情況是決不允許的。另有一種短路是指某個(gè)
元件的兩端直接接通,此時(shí)電流從直接接通處流經(jīng)而不會(huì)經(jīng)過(guò)該元件,這種情況叫做該元件短路。
開(kāi)路(或斷路)是允許的,而第一種短路決不允許,因?yàn)殡娫吹亩搪窌?huì)導(dǎo)致電源燒壞,用電器短路會(huì)導(dǎo)致用電器、
電表等無(wú)法正常工作現(xiàn)象的發(fā)生。[1]
電路是電流所流經(jīng)的路徑,或稱(chēng)電子回路,是由電氣設(shè)備和
元器件(用電
各種不同電路板、電路圖(15張)
器),按一定方式聯(lián)接起來(lái)。如電阻、
電容、電感、
二極管、三極管、電源和開(kāi)關(guān)等,構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。
電路規(guī)模的大小,可以相差很大,小到硅片上的
集成電路,大到高低壓
輸電網(wǎng)。根據(jù)所處理信號(hào)的不同,電子電路可以分為
模擬電路和數(shù)字電路。
模擬電路
將連續(xù)性物理自然變量轉(zhuǎn)換為連續(xù)的電信號(hào),并通過(guò)運(yùn)算連續(xù)性電信號(hào)的電路即稱(chēng)為模擬電路。模擬電路對(duì)電信號(hào)的連續(xù)性電壓、電流進(jìn)行處理。
最典型的模擬電路應(yīng)用包括:放大電路、
振蕩電路、線性運(yùn)算電路(加法、減法、乘法、除法、微分和
積分電路)。運(yùn)算連續(xù)性電信號(hào)。
數(shù)字電路
將連續(xù)性的電訊號(hào),轉(zhuǎn)換為不連續(xù)性定量的電信號(hào),并運(yùn)算不連續(xù)性
定量電信號(hào)的電路,稱(chēng)為數(shù)字電路。
數(shù)字電路中,信號(hào)大小為不連續(xù)并定量化的電壓狀態(tài)。
多數(shù)采用布爾代數(shù)邏輯電路對(duì)定量后信號(hào)進(jìn)行處理。典型數(shù)字電路有,
振蕩器、寄存器、加法器、減法器等。運(yùn)算不連續(xù)性定量電信號(hào)。
·
集成電路亦稱(chēng)為IC (
Integrated Circuit)。
·運(yùn)用集成
電路設(shè)計(jì)程式(IC設(shè)計(jì)),將一般電路設(shè)計(jì)到半導(dǎo)體材料里的半導(dǎo)體電路(一般為硅片),稱(chēng)為積體電路。·利用半導(dǎo)體技術(shù)制造出集成電路(IC)。
電路類(lèi)型及相關(guān)概念
·電源電路:產(chǎn)生各種電子電路的所需求電源。
·基頻電路,基頻,低頻率,使用基頻元件。
·被動(dòng)元件:如電阻、電容、電感、二極體…等,有分基頻被動(dòng)元件、高頻被動(dòng)元件。
·主動(dòng)元件:如電晶體、微處理器…等有分基頻主動(dòng)元件、高頻主動(dòng)元件。
微處理器電路:亦稱(chēng)
微控制器電路,形成計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、(播放器影、音)、各式各樣家電、滑鼠、鍵盤(pán)、觸控…等。
電腦電路:為微處理器電路進(jìn)階電路,形成桌上型電腦、筆記型電腦、掌上型電腦、工業(yè)電腦…各樣電腦等。
通訊電路:形成電話、手機(jī)、有線網(wǎng)路、有線傳送、無(wú)線網(wǎng)路、無(wú)線傳送、光通訊、紅外線、光纖、
微波通訊、衛(wèi)星通訊等。
顯示器電路:形成螢?zāi)?、電視、儀表等各類(lèi)顯示器。
光電電路:如太陽(yáng)能電路。
電機(jī)電路:常運(yùn)用於大電源設(shè)備、如電力設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)設(shè)備…等。[2]
1958年9月12日,基爾比研制出世界上第一塊集成電路。
世界上第一塊集成電路
1947年,伊利諾斯大學(xué)畢業(yè)生杰克·基爾比
基爾比和寫(xiě)出集成電路想法的筆記本
懷著對(duì)電子技術(shù)的濃厚興趣,在
威斯康星州的密爾瓦基找了份工作,為一個(gè)電子器件供應(yīng)商制造收音機(jī)、電視機(jī)和助聽(tīng)器的部件。工余時(shí)間,他在
威斯康星大學(xué)上電子工程學(xué)碩士班夜校。當(dāng)然,工作和上課的雙重壓力對(duì)
基爾比來(lái)說(shuō)可算是一個(gè)挑戰(zhàn),但他說(shuō):“這件事能夠做到,且它的確值得去努力?!?
取得碩士學(xué)位后,基爾比與妻子遷往德克薩斯州的
達(dá)拉斯市,供職于德州儀器公司,因?yàn)樗俏┮辉试S他差不多把全部時(shí)間用于研究電子器件微型化的公司,給他提供了大量的時(shí)間和不錯(cuò)的實(shí)驗(yàn)條件?;鶢柋壬詼睾?,寡言少語(yǔ),加上6英尺6英寸的身高,被助手和朋友稱(chēng)作“溫和的巨人”。正是這個(gè)不善于表達(dá)的巨人醞釀出了一個(gè)巨人式的構(gòu)思。當(dāng)時(shí)的德州儀器公司有個(gè)傳統(tǒng),炎熱的8月里員工可以享受雙周長(zhǎng)假。但是,初來(lái)乍到的
基爾比卻無(wú)緣長(zhǎng)假,只能待在冷清的車(chē)間里獨(dú)自研究。在這期間,他漸漸形成一個(gè)天才的想法:電阻器和電容器(無(wú)源元件)可以用與
晶體管(有源器件)相同的材料制造。另外,既然所有元器件都可以用同一塊材料制造,那么這些部件可以先在同一塊材料上就地制造,再相互連接,最終形成完整的電路。他選用了半導(dǎo)體硅。
“我坐在桌子前,待的時(shí)間好像比平常晚一點(diǎn)?!彼?980年接受采訪時(shí)回憶說(shuō),“整個(gè)構(gòu)想其實(shí)在當(dāng)天就已大致成形,接著我將所有想法整理出來(lái),并在筆記本上畫(huà)出了一些
設(shè)計(jì)圖。等到主管回來(lái)后,我就將這些設(shè)計(jì)圖拿給他看。當(dāng)時(shí)雖然有些人略有懷疑,但他們基本上都了解這項(xiàng)設(shè)計(jì)的重要性?!庇谑?,我們回到文章開(kāi)頭的那一幕,那一天,公司的主管來(lái)到實(shí)驗(yàn)室,和這個(gè)巨人一起接通了測(cè)試線路。試驗(yàn)成功了。德州儀器公司很快宣布他們發(fā)明了集成電路,
基爾比為此申請(qǐng)了專(zhuān)利。開(kāi)創(chuàng)了硅時(shí)代。當(dāng)時(shí),他也許并沒(méi)有真正意識(shí)到這項(xiàng)發(fā)明的價(jià)值。在獲得諾貝爾獎(jiǎng)后,他說(shuō):“我知道我發(fā)明的集成電路對(duì)于電子產(chǎn)業(yè)非常重要,但我從來(lái)沒(méi)有想到它的應(yīng)用會(huì)像今天這樣廣泛?!?