詳解單片機(jī)與模擬電路基礎(chǔ)知識(shí)

1、電源電路

單片機(jī)外部電路涉及到模擬電路的主要是運(yùn)放放大電路，電源電路，ADC信號(hào)調(diào)理電路。涉及到數(shù)字電路的主要是二極管，三極管，mos管。這些基本概念和基本電路一定要理解，你可以去翻書(shū)，也可以去百度，反正要搞懂。

常見(jiàn)的電源穩(wěn)壓電路有5V穩(wěn)壓，3.3V穩(wěn)壓。如下圖：

F1為保險(xiǎn)絲，超過(guò)一定電流就斷開(kāi)，保險(xiǎn)絲最右邊一般接開(kāi)關(guān)。電源的輸入輸出都要加一組電容，這組電容一般由無(wú)極電容104和電解電容組成，電解電容一般都大于10UF。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，輸入端的電解電容要大于輸出端。這里常用的降壓芯片有ASM1117系列，LM317系列，78系列。穩(wěn)壓芯片的選擇，主要考慮它的最大輸出電流以及壓降，壓降越大，能夠提供的電流就越小。大電流時(shí)，往往需要加大銅箔散熱或者加散熱片，同時(shí)使用大封裝降壓芯片。當(dāng)電流很大時(shí)，我們一般不用降壓型的穩(wěn)壓芯片，而是采用開(kāi)關(guān)式電源。

2、常見(jiàn)運(yùn)放電路

同相放大電路

反相放大電路

運(yùn)放還有其它三種常用電路，有興趣的可以去看看。這三種是加法電路，減法電路，三個(gè)運(yùn)放組成的儀用放大器。常見(jiàn)的運(yùn)放集成電路有358,324兩種。

3、二極管

二極管具有單向?qū)ㄌ匦?，常用?lái)進(jìn)行保護(hù)作用，比如穩(wěn)壓管。LED燈也是二極管的一種。二極管是有極性（正負(fù)極），普通的二極管導(dǎo)通電壓在0.4-0.7V左右，LED燈是在1.6-2.2V之間。LED燈的限流電阻一般選擇330歐或者470歐。至于為什么這么大？是可以計(jì)算的：(VCC-LED導(dǎo)通電壓)/LED工作電流=限流電阻。還有一種3V左右的LED，這個(gè)驅(qū)動(dòng)時(shí)，就要把限流電阻改小點(diǎn)。

4、三極管

三極管有兩種類型PNP(8550)和NPN(8050)。8550是常用的PNP三管，8050是常用的NPN三極管。箭頭指向豎線的是PNP三極管，反之就是NPN三極管。豎線左邊是基極B，右邊兩個(gè)電極有箭頭的叫作發(fā)射極E，沒(méi)箭頭的叫作集電極C。

NPN三極管控制繼電器的一個(gè)電路參考圖。

PNP三極管控制繼電器的一個(gè)電路參考圖。

我們板子上用的蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路如上圖，采用的5V供電，單片機(jī)IO設(shè)置成開(kāi)漏模式。如果采用3V蜂鳴器，就把IO設(shè)置成推挽模式，然后，R1可以去掉。開(kāi)漏模式是使用外部上拉電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)輸出高電平的。

在單片機(jī)控制電路里，三極管通常用來(lái)作為開(kāi)關(guān)。當(dāng)NPN三極管的BCE電壓滿足B>C,B>E時(shí)，三極管CE兩極導(dǎo)通。當(dāng)PNP三極管的BCE電壓滿足B從這里可以發(fā)現(xiàn)，NPN是高電平控制導(dǎo)通，PNP是低電平控制導(dǎo)通。 NPN控制C極輸出低電平，是無(wú)法控制C極輸出高電平的。PNP是控制C極輸出高電平，是無(wú)法控制C極輸出低電平的。從這里我們發(fā)現(xiàn)， B極與C極電平是反相的，NPN是B極輸入高電平，C極輸出低電平。PNP是B極輸入低電平，C極輸出高電平。 負(fù)載都是接在C極的，不要接在E極，切記。

在單片機(jī)輸入電路中，如果外部有效觸發(fā)信號(hào)是低電平。那么，我們就用PNP三極管，如果有效電平是高電平，我們就使用NPN三極管。這樣，只需要把外部信號(hào)通過(guò)分壓后接到三極管的B極，把三級(jí)管的C極接到單片機(jī)IO引腳就行了。

5、模電基礎(chǔ)知識(shí)小結(jié)

學(xué)習(xí)模擬電路的元器件，可以按照以下步驟來(lái)學(xué)習(xí)：

第一步：掌握元器件的基本概念。

第二步：了解元器件的圖形符號(hào)以及電路符號(hào)的識(shí)別

第三步：去理解元器件的基本工作原理

第四步：熟悉元器件的常見(jiàn)應(yīng)用電路

模擬電路的知識(shí)很多，也很難，在這里簡(jiǎn)要的提一下。這個(gè)模擬電路需要不斷的學(xué)習(xí)，不斷的總結(jié)的。在以后的學(xué)習(xí)以及工作中也是需要不斷學(xué)習(xí)思考的，是一個(gè)長(zhǎng)期學(xué)習(xí)的過(guò)程。好多大企業(yè)招聘很重視應(yīng)聘者的基礎(chǔ)知識(shí)。扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，有利于學(xué)習(xí)其他更深層次的知識(shí)和技術(shù)。