版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系我們

[科普中國(guó)]-被動(dòng)元件

科學(xué)百科
原創(chuàng)
科學(xué)百科為用戶提供權(quán)威科普內(nèi)容,打造知識(shí)科普陣地
收藏

被動(dòng)元件(Passive Components)是臺(tái)灣電子行業(yè)對(duì)某些電子元器件的叫法,區(qū)別于主動(dòng)元件Active Components)。在中國(guó)大陸則稱(chēng)為無(wú)源器件和有源器件。目前國(guó)內(nèi)也一般沿用被動(dòng)元件(電容,電阻,電感),以及主動(dòng)元件(集成電路)的叫法。

介紹如果電子元器件工作時(shí),其內(nèi)部沒(méi)有任何形式的電源,則這種器件叫做無(wú)源器件。

從電路性質(zhì)上看,無(wú)源器件有兩個(gè)基本特點(diǎn):

(1) 自身不消耗電能,或把電能轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌问降钠渌芰俊?/p>

(2) 只需輸入信號(hào),不需要外加電源就能正常工作。

被動(dòng)元件:相對(duì)於主動(dòng)元件來(lái)說(shuō)的,是指不影響信號(hào)基本特徵,而僅令訊號(hào)通過(guò)而未加以更動(dòng)的電路元件。 最常見(jiàn)的有電阻、電容、電感、陶振、晶振、變壓器等。

主動(dòng)元件:電路元件中能夠執(zhí)行資料運(yùn)算、處理的元件。包括各式各樣的晶片,例如半導(dǎo)體元件中的有源晶體、積體電路、影像管和顯示器等都屬于主動(dòng)元件。

范例被動(dòng)元件的例子電阻器

電容器

電感器,包括線圈(coil)、電抗器(reactor)、扼流圈(choke)等

變壓器:指原始、狹義的變壓器,即傳統(tǒng)的交流變壓器。不包括電源轉(zhuǎn)接器、電源供應(yīng)器都統(tǒng)稱(chēng)變壓器的通俗廣義用法。

憶阻器,又名記憶電阻

石英晶體、壓晶體管或壓電片、及其作成的濾波器

二極管一般不歸入被動(dòng)元件,但因被動(dòng)元件定義的不同,在某些定義下,二極管算是被動(dòng)元件。

由被動(dòng)元件所構(gòu)成的復(fù)合元件或組件被動(dòng)濾波器是一種電子濾波器,完全由被動(dòng)元件所構(gòu)成。

傳統(tǒng)的石英無(wú)線接收器,一種調(diào)幅無(wú)線接收器不需要任何的電能,完全是由被動(dòng)元件所組成。

礦石收音機(jī)。

增量被動(dòng)在電路設(shè)計(jì)中,非正式的無(wú)源元件指的是不能獲得功率的元件;這意味著他們無(wú)法放大信號(hào)。在此定義下,無(wú)源元件包括電容器,電感器,電阻器,二極管,變壓器,電壓源和電流源。它們不包括晶體管,真空管,繼電器,隧道二極管和輝光管等設(shè)備。形式上,對(duì)于無(wú)記憶的雙端子元件,這意味著電流 - 電壓特性是單調(diào)增加的。出于這個(gè)原因,控制系統(tǒng)和電路網(wǎng)絡(luò)理論家將這些設(shè)備稱(chēng)為局部被動(dòng),遞增被動(dòng),增加,單調(diào)增加或單調(diào)。尚不清楚這個(gè)定義如何形式化為具有存儲(chǔ)器的多端口設(shè)備 - 實(shí)際上,電路設(shè)計(jì)者非正式地使用這個(gè)術(shù)語(yǔ),因此可能沒(méi)有必要將其形式化1。

該術(shù)語(yǔ)在許多其他情況下通俗地使用:

無(wú)源USB轉(zhuǎn)PS / 2適配器由導(dǎo)線,可能的電阻器和類(lèi)似的無(wú)源(在增量和熱力學(xué)意義上)組成。有源USB轉(zhuǎn)PS / 2適配器包含轉(zhuǎn)換信號(hào)的邏輯(在增量意義上有效)。

無(wú)源混頻器僅由電阻器(遞增無(wú)源)組成,而有源混頻器包括能夠增益(有源)的組件。

在音頻工作中,人們還可以在平衡線和非平衡線之間找到(遞增)無(wú)源和有源轉(zhuǎn)換器。無(wú)源平衡/非平面轉(zhuǎn)換器通常只是變壓器,當(dāng)然還有必要的連接器,而有源連接器通常由差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器或儀表放大器組成。

被動(dòng)的其他定義在一些非常非正式的設(shè)置中,被動(dòng)性可能指的是設(shè)備的簡(jiǎn)單性,盡管現(xiàn)在幾乎普遍認(rèn)為該定義是不正確的。在這里,二極管等設(shè)備被認(rèn)為是有源的,只有非常簡(jiǎn)單的設(shè)備,如電容器,電感器和電阻器才被認(rèn)為是無(wú)源的。在一些情況下,術(shù)語(yǔ)“線性元件”可以是比“無(wú)源裝置”更合適的術(shù)語(yǔ)。在其他情況下,“固態(tài)設(shè)備”可能是比“有源設(shè)備”更合適的術(shù)語(yǔ)。

穩(wěn)定性在大多數(shù)情況下,無(wú)源性可用于證明無(wú)源電路在特定標(biāo)準(zhǔn)下是穩(wěn)定的。請(qǐng)注意,這僅在使用上述無(wú)源定義中的一個(gè)時(shí)才有效 - 如果兩者中的組件混合,則系統(tǒng)在任何標(biāo)準(zhǔn)下都可能不穩(wěn)定。此外,無(wú)源電路在所有穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)下不一定穩(wěn)定。例如,諧振串聯(lián)LC電路對(duì)于有界電壓輸入將具有無(wú)界電壓輸出,但在Lyapunov意義上將是穩(wěn)定的,并且給定有界能量輸入將具有有界能量輸出。

在控制系統(tǒng)中經(jīng)常使用無(wú)源來(lái)設(shè)計(jì)穩(wěn)定的控制系統(tǒng)或顯示控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。這在大型復(fù)雜控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中尤其重要(例如飛機(jī)的穩(wěn)定性)。無(wú)源性也用于電路設(shè)計(jì)的某些領(lǐng)域,尤其是濾波器設(shè)計(jì)。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

何星 - 副教授 - 上海交通大學(xué)

評(píng)論
科普5c356ffc74420
少師級(jí)
學(xué)習(xí)。
2023-03-25