无源电路调制

㈠ 有源元件和无源原件的区别

1）.简单地讲就是需能（电）源的器件叫有源器件，无需能（电）源的器件就是无源器件。有源器件一般用来信号放大、变换等，无源器件用来进行信号传输，或者通过方向性进行“信号放大”。容、阻、感都是无源器件，IC、模块等都是有源器件。（通俗的说就是需要电源才能显示其特性的就是有源元件，如三极管。而不用电源就能显示其特性的就叫无源元件）
2.）
1.
无源器件的简单定义
如果电子元器件工作时，其内部没有任何形式的电源，则这种器件叫做无源器件。
从电路性质上看，无源器件有两个基本特点：
（1）
自身或消耗电能，或把电能转变为不同形式的其他能量。
（2）
只需输入信号，不需要外加电源就能正常工作。
2.
有源器件的基本定义
如果电子元器件工作时，其内部有电源存在，则这种器件叫做有源器件。
从电路性质上看，有源器件有两个基本特点：
（1）
自身也消耗电能。
（2）
除了输入信号外，还必须要有外加电源才可以正常工作。
由此可知，有源器件和无源器件对电路的工作条件要求、工作方式完全不同，这在电子技术的学习过程中必须十分注意。
一．
常见的无源电子器件
电子系统中的无源器件可以按照所担当的电路功能分为电路类器件、连接类器件。
1．
电路类器件
（1）
二极管（diode）
（2）
电阻器（resistor）
（3）
电阻排（resistor
network）
（4）
电容器（capacitor）
（5）
电感（inctor）
（6）
变压器（transformer）
（7）
继电器（relay）
（8）
按键（key）
（9）
蜂鸣器、喇叭（speaker）
（10）
开关（switch）
2．
连接类器件
（1）
连接器（connector）
（2）
插座（shoket）
（3）
连接电缆（line）
（4）
印刷电路板（pcb）
二．
常见的有源电子器件
有源器件是电子电路的主要器件，从物理结构、电路功能和工程参数上，有源器件可以分为分立器件和集成电路两大类。
1．
分立器件
（1）
双极型晶体三极管（bipolar
transistor），一般简称三极管，bjt
（2）
场效应晶体管（field
effective
transistor）
（3）
晶闸管（thyristor），也叫可控硅
（4）
半导体电阻与电容——用集成技术制造的电阻和电容，用于集成电路中。
2．
模拟集成电路器件
模拟集成电路器件是用来处理随时间连续变化的模拟电压或电流信号的集成电路器件。
基本模拟集成电路器件一般包括：
（1）
集成运算放大器（operation
amplifier），简称集成运放
（2）
比较器（comparator）
（3）
对数和指数放大器
（4）
模拟乘/除法器（multiplier/divider）
（5）
模拟开关电路（analog
switch）
（6）
pll电路（phase
lock
loop），即锁相环电路
（7）
集成稳压器（voltage
regulator）
（8）
参考电源（reference
source）
（9）
波形发生器（wave－form
generator）
（10）
功率放大器（power
amplifier）
3．
数字集成电路器件
（1）
基本逻辑门（logic
gate
circuit）
（2）
触发器（flip－flop）
（3）
寄存器（register）
（4）
译码器（decoder）
（5）
数据比较器（comparator）
（6）
驱动器（driver）
（7）
计数器（counter）
（8）
整形电路
（9）
可编程逻辑器件（pld）
（10）
微处理器（microprocessor，mpu）
（11）
单片机（microcontroller，mcu）
（12）
dsp器件（digital
signal
processor，dsp）
3.）
无源元件主要是电阻类、电感类和电容类元件，它的共同特点是在电路中无需加电源即可在有信号时工作。
1．电阻
电流通过导体时，导体内阻阻碍电流的性质称为电阻。在电路中起阻流作用的元器件称为电阻器，简称电阻。电阻器的主要用途是降压、分压或分流，在一些特殊电路中用作负载、反馈、耦合、隔离等。
电阻在电路图中的符号为字母R。电阻的标准单位为欧姆，记作R。常用的还有千欧KΩ，兆欧MΩ。
IKΩ=1000Ω
1MΩ=1000KΩ
2．电容
电容器也是电子线路中最常见的元器件之一，它是一种存储电能的元器件。电容器由两块同大同质的导体中间夹一层绝缘介质构成。当在其两端加上电压时，电容器上就会存储电荷。一旦没有电压，只要有闭合回路，它又会放出电能。电容器在电路中阻止直流通过，而允许交流通过，交流的频率越高，通过的能力越强。因此，电容在电路中常用耦合，旁路滤波、反馈、定时及振荡等作用。
电容器的字母代号为C。电容量的单位为法拉(记作F)，
常用有μF(微法)、PF(即μμF、微微法)。
1F=1000000μF
1μF=1000000PF
电容在电路中表现的特性是非线性的。对电流的阻抗称为容抗。容抗与电容量和信号的频率反比。
3。电感
电感与电容一样，也是一种储能元器件。电感器一般由线圈做成，当线圈两端加上交流电压时，在线圈中产生感应电动势，阻碍通过线圈的电流发生变化。这种阻碍称作感抗。感抗与电感量和信号的频率成正比。它对直流电不起阻碍作用(不计线圈的直流电阻)。所以电感在电子线路中的作用是：阻流、变压、耦合及与电容配合用作调谐、滤波、选频、分频等。
电感在电路中的代号为L。电感量的单位是亨利(记作H)，常用的有毫亨(mH)，微亨(μH)。
1H=1000mH
1mH=1000μH
电感是典型的电磁感应和电磁转换的元器件，最常见的应用是变压器。
有源器件
有源元器件是电子线路的核心，一切振荡、放大、调制、解调，以及电流变换都离不开有源元器件。
1.电子管
电子管又名真空管，所以又称为电真空器件。
电子管不论二极还是多极，它都有阳极和阴极，阴极在外加电源的作用下，发射电子向阳极流动。外加电源可以直接加在阴极上，也可以加在另外的加热灯丝上。就是因为这个外加电源的存在，而统称为有源器件。
电子管是最早的有源电子元件，分二极管、三极管与多极管。随着电子技术的发展，电子管因其体积大、重量重、耗电大等等缺点，而先后让位给晶体管和集成电路。但是，在许多场合电子管继续发挥作用
不依靠外加电源（直流或交流）的存在就能独立表现出其外特性的器件就是无源器件。之外就是有源器件。
所谓“外特性”就是描述器件的某种关系量，尽管是使用了电压或电流，电场或磁场压力或速度等等量来描述其关系。
无源器件的外特性却与他们是否作为策动源而存在没有关系。
无源与有源的概念不仅仅在电学元件中有，在机械，流体，热力，声学等领域均有这种概念。

㈡ 电压源型与电流源型无源逆变电路的区别有哪些

交-直-交变频器的中间直流环节如果是用大电容平波通常称为电压源型变频器。如果分开来称呼，则其后端逆变器部分叫电压源逆变器(vsi)，产品gb和iec标准也是这种称呼。其前端整流部分对电网而言是一个谐波源，也就叫电压型谐波源。与此相对照，交—直—交变频器的中间直流环节如果用大电感平波就分别称为电流源型变频器、电流源逆变器(csi)、电流源型谐波源。之所以要特别区分变频器为电压源和电流源两大类是因为他们的交流输入电流波形和变频后输出的交流电压和交流电流的波形及性能都有很大的不同。
2 电压源逆变器(vsi)
国内应用的低压变频器几乎全是电压源型，中间直流是用电容平波，直流电压比较稳定，它的逆变器输出的电压波形决定于逆变器的控制和调制方式，大体上可分为两类电压波形。?
2.1 矩形波电压输出
如果输出是双重的，也可以是“凸”字形电压波，总之离正弦形相去较远，也就是说电压波形中除了基波外，还有许多谐波电压，至于在这种电压波形下产生的电流则决定于电动机(还串有一段支线电缆)的阻抗(基波阻抗和谐波阻抗)，输出的基波电压分量/基波阻抗可得到基波电流，输出的谐波电压分量/谐波阻抗可得到谐波电流，电动机的基波阻抗是感性的，因而其谐波感抗xh为基波感抗x1的h倍(h为各次谐波的谐波次数)，矩形波电压的谐波电压分量为基波分量的1/h，因此，输出矩形波电压，得到的各次谐波电流为，以5次谐波电流为例约为基波电流的1/25=4%，7次为1/49≈2%，虽然谐波电流成分不大，但对电机仍有一定的负作用。变频器输出的谐波成分以谐波电压危害严重，表现为电压峰值和电压上升率dv/dt，它威胁着电机的相间绝缘、对地绝缘和匝间绝缘，主要是电机进线处的头几匝，对高压电动机这个问题更为突出，这在文献[1]中已有论述。
矩形波或“凸”字形波电压输出的变频器现已少见。
2.2 pwm调制波电压输出
这是现今最大量变频器(无论是低压或高压变频器)的输出电压波形，由于采用了正弦调制spwm，或其他更好的调制方式，使输出电压波形接近正弦波，这是指调制波的包络线而言的，但每单个调制波的dv/dt更大了，这是因为调制频率达到上千hz，为减少电力电子器件的损耗和发热，采用的是高速通断器件。不但每次的dv/dt更大，而且是反复加上dv/dt。由于行波现象，加到电机端上的电压峰值也更高(不超过直流中间电压的2倍)。至于输出的电流波形和上一节输出的矩形波电流相比，则谐波电流分量更小，电流波形相对更接近正弦波，这也就是为什么要采用pwm调制的理由。但/dt和电压峰值的威胁仍然存在，还更严重。此外还有许多对电机不利的影响如轴电流等。
2.3 对策
欲减少变频器输出中含有的浪涌的严重程度，在一定的条件下，可采取对策(连同其效果)如下：(详见iec标准[1])
(1) 改变电动机电缆的长度和将电缆接地，这将改变电动机端上的浪涌幅值，虽然此措施常常是困难的或不实际的。
(2)采用有较高介质损耗的电缆(例如丁基橡胶或油纸绝缘)。采用铁材屏蔽的特种电缆也行。这些办法将减少振荡并改善电磁兼容(emc)性能。
(3) 如果相—地之间出现问题，可对接地配置加以改变。
(4) 装设输出电抗器，可增加峰值上升时间，它和电缆电容的联合作用将减少行波峰值电压。此时要考虑增加了电抗上的电压降。
(5) 装设输出dv/dt滤波器，可显著增加峰值上升时间。采用此措施可增加电缆长度。
(6)装设输出正弦波滤波器，可增加峰值上升时间。采用此方案的可能性决定于对象所要求的特性，特别是调速范围与动态性能，它有两种类型，类型i能同时减少相—相间和相—地间的电压应力;而类型ⅱ只能减少相—相间电压应力。此外这种滤波器可减少emc干扰和电动机的附加损耗和噪音，而且用了类型i滤波器后就可以采用标准的非屏蔽电缆。
(7) 在电动机端附近装设终端单元可抑制电动机端口的过电压。
(8) 降低每步脉冲的电压幅度，例如采用三电平或多电平变流器。
3 电流源逆变器(csi)
国内市场上出现的产品中只有ab公司的高压变频器，其他品牌的高压变频器以及全部低压变频器都不用这个csi方案，国内新出现一书[7]，对此论述最多，这个方案在技术原理上有特点，为了搞清楚他的内在实质，不妨探讨一番，以便于和电压源逆变器的性能比较。
csi的构造不同就是在整流后的中间直流环节用大电感平波，因而直流电流比较稳定，所以叫电流源型(但不是恒流)。
3.1 矩形波电流输出
最早出现的线路方案是采用晶闸管的串联二极管式即采用强迫换流，还有驱动同步电动机采用负载换流，由于当今市面上应用很少，这里对线路原理不再介绍，下面只讨论他的外部特性。在科技书籍里介绍csi特点次数多的当推文献[4]，csi的主要特点如下：
(1) 中间直流电流基本无脉动，直流回路呈现高阻抗;
(2) 交流侧输出电流为矩形波，与负载阻抗角无关;
(3) 交流侧输出电压波形和相位决定于负载阻抗;
(4)当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，为反馈无功能量，电流并不反向，因此不必像电压型逆变器一样要给开关器件反并二极管，直流侧电感可以贮存与释放无功能量;
(5) 同理，有功能量通过可控晶闸管桥可以反馈回交流电网，不要另设一套反馈到电网用逆变桥电路;
(6) 对触发信号的要求：对直流链总是要求有电流流通路径而不能开路，对交流侧不能有短路路径。
为什么输出交流电流为矩形波?因为直流侧有一个大电感，可以稳定直流电流(但不是恒流)。为什么输出交流电压波形决定于负载阻抗?这是因为v=iz，这个式中的i是正向、反向都是120°宽的矩形波，(也可能是120°宽的凸字形波)z为负载感抗，可以分解为基波和特征谐波。交流电流侧的负载为电动机，其负载特性为阻感负载，对各次谐波而言，谐波感抗是基波感抗的h倍，h是特征谐波次数例如5、7等等，但是要注意，直流侧的大电感对各次谐波而言，相当于一个很大的电源内抗，在这个大电感上会有很大的谐波电压降，结果，输出的交流电压波形虽不是正弦波，但也决不是矩形波，比较接近于正弦波，其原因应该是直流大电感上削去了大部分的谐波电压。
3.2 pwm调制波输出
被调制波的基波电流波形，由于是电流源所以为矩形波，经过pwm调制后，电流波形的包络线已初步接近正弦波，但免不了仍然有由调制频率而产生的高频电流波，他也会被中间直流环节的大电感所抑制，由于频率高，受到的抑制作用更强，所以交流输出不论是电流波还是电压波都是接近正弦波，基本理由应该是大电感抑制特征谐波成分和高频成分的结果。
在高压变频器中，对电动机威协严重的除了输出电压幅值外主要是输出交流电压中的dv/dt，此高值的dv/dt，其本质就是高频电压成分，同上面分析的道理一样，由于直流大电感的抑制作用，使dv/dt值大为缩小。
3.3 输出、输入端电容的滤波作用
电流源逆变器脉宽调制(csi-pwm)输出端都有一组并联的电容器，此电容是为了在换流过程中提供电流通路而设(因直流回路电感量很大，电流不能关断而宜另找通路)，此旁路电容对电流的谐波和高频成分阻抗分别较小和更小，(同时并联电容也流过不大的基波成分)因而同时也起了一定的滤波作用，使流向电动机的电流更靠近正弦波。同理，交流电源输入端也需要一组并联电容器，但它容易和电网系统内的电感产生lc串联谐振，为了避免揩振，产品厂家必须采抑制措施，文献[7]介绍了低损耗的有源阻尼方案。
4 变频器电网侧的谐波电流
此谐波电流与逆变电路无关，只决定于变频器前面输入整流部分的电路与中间直流是用电容还是电感平波下面不讨论pwm整流，pwm整流有很好的性能，可四象限运行，高cosφ，低谐波，但有高频骚扰输到电网(与调制频率有关)，主要问题是价格较高。这里只讨论常用三相或多相整流装置向电网输出的谐波。
4.1 电压源变频器的谐波
中间直流环节用大电容平波，只能稳定直流电压，此大电容对变动的输入却是低阻抗，因而输入电流有很大的谐波成分，iec标准[5]对此谐波分量已有数据列成表格如附表所示。
从附表中可以看出下面几个特点：
(1)谐波是特征谐波，只和整流脉动数有关，例如三相对称桥整流，则为6脉动，最低谐波次数为5次，如果为18脉动，则最低谐波次数为17次(理论上没有5、7、11、13等低次谐波)，所以大功率整流多采用多相整流，即变压器有多个付绕组，彼此的相角有移位，而且谐波次数愈高，谐波相对值愈小。
(2)各次谐波量的大小与变频器输入端的系统短路容量大小成正相关关系，短路容量愈小，谐波量愈小，所以在变频器输入端之前要求串入一台相对电抗值x%为4%的输入电抗器，对低压变频器而言，制造厂一般都成套提供。对高压变频器而言，这个道理是一样的，附表的数值也是适用的。x%不能太大也不能太小。
(3) 和下面的电流型变频器相比，电压源变频器在同等条件下的谐波电流要大很多，对这一点，下面第4.3节再作对比分析。
4.2 电流源变频器的谐波
中间直流环节用大电感，对变动的电流而言，是一个很大的内抗，因而变频器输入电流中的谐波成分相对较少，它有以下特性：?
(1) ih/i1= 1/h
上式中：i1-基波电流，由负载大小决定;ih-特征谐波中的第h次的谐波电流。
可见，谐波次数h愈高，其电流愈小，与h成反比，例如5次谐波只有基波电流的20%。
(2) 同电压型谐波源的第(1)点一样，谐波也是 特征谐波，如果采用多相整流例如18脉动，最低谐波次数为17次，没有13次以下的谐波。
(3) 变频器输入端短路容量减少时，谐波电流略有减少，但变化不大。
4.3 电压源与电流源谐波的比较
从上面分析可知对普通整流而言，二者的谐波都是特征谐波，通过多相整流，可以消除低次的特征谐波，谐波的次数愈高，其数值愈小，但对同一次谐波而言，电压源的谐波电流要大得多，以5次谐波为例，电流源的谐波相对值为1/5约为0.2，而电压源的谐波电流值为0.3，而且这是有条件的：rsc=20，即在变频器输入端之前需要串有一个输入电抗器，其相对电抗值加上电源系统的电抗(主要是变压器电抗)要等于5%。电流源变频器之前则并不需要为限制特征谐波而设置输入电抗器。
5 变频器输出电流动态性能比较
某些意见认为电流源变频器输出电流的快速性好，笔者不认同此结论，它的快速性肯定不如电压源变频器，理由如下：如果要瞬时增加输出电流：
(1) 改变逆变侧pwm的调制规律，提高直流电压利用率，如果输出是方块波，则已无能为力;
(2) 从输入交流侧提高中间的直流电压值例如当输入侧整流桥使用的是可控或半可控器件(晶闸管)时。
但即使这两个措施同时采用，由于中间直流环节中有一个很大的电抗器，电流的上升速度就受到很大的抑制，电压源变频器则刚好相反，中间并联的大电容是一个低阻抗，无论是接受电网来的能量，或输出能量给逆变器和电机，它几乎没有阻碍作用，只要有控制措施，就能快速响应。
基于这样的分析，电流源变频器不适宜于动态性能要求很高的机械，例如轧钢机、提升机等，但电流上升率较低也有好处，就是万一发生短路，电子式过流保护易于凑效，电流上升率低这一固有性能、可以充分恰当地加以利用。?
6 综合性能比较
当前，电压源变频器在低压产品方面是压倒性的主流，在1kv以上高压产品方面也是主流，这是不争的事实，预计将来的局面也不会改变，这是因为电压源变频器的性能通用性强，适用于各种不同要求的负载，设计、生产技术也比较成熟，一般厂家都能掌握，但是高压变频器产品尚在发展中，当前尚存的主要问题包括：高电压大电流的全关断电力电子器件有待发展，电动机耐受高dv/dt的能力有限，因而三电平或多电平电压源高压变频器是一个现实的可行方案，为了得到既可靠又经济的三电平或多电平方案，不同的拓扑结构尚在研发中。
电流源变频器不适用于负荷快速度化的负载，他的优点是两电平方案有不危害电机的dv/dt输出，如果将来高电压大电流的全关断器件能以不太高的价格大量出现，则他的发展势头有可能加大。

㈢ RFID 有源标签和无源标签有什么区别（除了有源有电源，无源无电源）调制方式中主动式、被动式的区别

最基本的RFID系统由电子标签、读写器和计算机网络等这三部分组成构成。

电子标签(Tag)：电子标签包含电子芯片和天线，天线在标签和读取器间传递射频信号，电子芯片用来存储物体的数据，天线用来收发无线电波。

电子标签按供电方式分为无源电子标签、有源电子标签和半有源电子标签三种：

1. 无源电子标签：标签内部没有电池，其工作能量均需阅读器发射的电磁场来提供，重量轻、体积小、寿命长、成本低，可制成各种卡片，是目前最流行的电子标签形式。其识别距离比有源系统要小，一般为几米到十几米，而且需要较大的阅读器发射功率。

2. 有源电子标签：通过标签内部的电池来供电，不需要阅读器提供能量来启动，标签可主动发射电磁信号，识别距离较长，通常可达几十米甚至上百米，缺点是成本高寿命有限，而且不易做成薄卡。

3. 半有源电子标签：内有电池，但电池只对标签内部电路供电，并不主动发射信号，其能量传递方式与无源系统类似，因此其工作寿命比一般有源系统标签要长许多。

㈣ 我想知道无源电子器件是否指得就是被动元件

在分析电子电路功能和技术参数时，一般把电子元器件分为无源器件和有源器件两大类。

1. 无源器件的简单定义

如果电子元器件工作时，其内部没有任何形式的电源，则这种器件叫做无源器件。

从电路性质上看，无源器件有两个基本特点：

（1） 自身或消耗电能，或把电能转变为不同形式的其他能量。

（2） 只需输入信号，不需要外加电源就能正常工作。

2. 有源器件的基本定义

如果电子元器件工作时，其内部有电源存在，则这种器件叫做有源器件。

从电路性质上看，有源器件有两个基本特点：

（1） 自身也消耗电能。

（2） 除了输入信号外，还必须要有外加电源才可以正常工作。

由此可知，有源器件和无源器件对电路的工作条件要求、工作方式完全不同，这在电子技术的学习过程中必须十分注意。

一． 常见的无源电子器件

电子系统中的无源器件可以按照所担当的电路功能分为电路类器件、连接类器件。

1． 电路类器件

（1） 二极管（diode）

（2） 电阻器（resistor）

（3） 电阻排（resistor network）

（4） 电容器（capacitor）

（5） 电感（inctor）

（6） 变压器（transformer）

（7） 继电器（relay）

（8） 按键（key）

（9） 蜂鸣器、喇叭（speaker）

（10） 开关（switch）

2． 连接类器件

（1） 连接器（connector）

（2） 插座（shoket）

（3） 连接电缆（line）

（4） 印刷电路板（PCB）

二． 常见的有源电子器件

有源器件是电子电路的主要器件，从物理结构、电路功能和工程参数上，有源器件可以分为分立器件和集成电路两大类。

1． 分立器件

（1） 双极型晶体三极管（bipolar transistor），一般简称三极管，BJT

（2） 场效应晶体管（field effective transistor）

（3） 晶闸管（thyristor），也叫可控硅

（4） 半导体电阻与电容——用集成技术制造的电阻和电容，用于集成电路中。

2． 模拟集成电路器件

模拟集成电路器件是用来处理随时间连续变化的模拟电压或电流信号的集成电路器件。

基本模拟集成电路器件一般包括：

（1） 集成运算放大器（operation amplifier），简称集成运放

（2） 比较器（comparator）

（3） 对数和指数放大器

（4） 模拟乘/除法器（multiplier/divider）

（5） 模拟开关电路（analog switch）

（6） PLL电路（phase lock loop），即锁相环电路

（7） 集成稳压器（voltage regulator）

（8） 参考电源（reference source）

（9） 波形发生器（wave－form generator）

（10） 功率放大器（power amplifier）

3． 数字集成电路器件

（1） 基本逻辑门（logic gate circuit）

（2） 触发器（flip－flop）

（3） 寄存器（register）

（4） 译码器（decoder）

（5） 数据比较器（comparator）

（6） 驱动器（driver）

（7） 计数器（counter）

（8） 整形电路

（9） 可编程逻辑器件（PLD）

（10） 微处理器（microprocessor，MPU）

（11） 单片机（Microcontroller，MCU）

（12） DSP器件（Digital signal processor，DSP）
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主动元件：电路元件中能够执行资料运算、处理的元件。

包括各式各样的晶片，例如半导体元件中的电晶体、积体电路、影像管和显示器等都属于主动元件。
被动元件：不影响信号基本特徵，而仅令讯号通过而未加以更动的电路元件。

最常见的有电阻、电容、电感、变压器等。

所谓被动元件不必接电就可以动作，而产生调节电流电压、储存静电、防治电磁波干扰、过滤电流杂质等的功能。

相对于主动元件，被动元件在电压改变的时候，电阻和阻抗都不会随之改变。

被动元件可以涵盖三大类产品：电阻器、电感器和电容器。

以下分别介绍：
1 电阻器：电阻器的功能，就是用来调节电路中的电压和电流，依材料及产品包装方式可以分为三类。

1.1 固定式非芯片型电阻器：这种产品主要用来处理电源功率或讯号，以电源供应器和监视器等电子产品的需求量最大。
【应用】：电源供应器、监视器

1.2 固定式芯片型电阻器：此种电阻器产品广泛地运用在信息、通讯、消费性电子及各种仪表之中。

【应用】：信息、通讯、消费性电子及各种仪表

1.3 热敏电阻及可变电阻器：主要用在温度感知或控制、马达保护与启动装置、以及过电流／电压保护装置为主。

【应用】：温度感知或控制、马达保护与启动装置、以及过电流／电压保护装置2 电容器：当两导电物质间以介质隔离，用来储存可能产生的静电的，就是电容器。电容器的种类繁多，依使用的材料可分为30多种，而国内厂商以生产铝质电解电容、陶瓷电容及塑料薄膜电容为主。其中，投资大人们最常在报导上看到的，就是陶瓷电容的其中一类－积层型陶瓷电容 (MLCC) 。基本上，陶瓷电容可分为两类，一种是单层型陶瓷电容，另一种就是积层型陶瓷电容 (MLCC)。 MLCC 因为体积小、相对电容量大、高频使用时损失率低及稳定性高等的特性，因应电子产品轻薄短小的未来，MLCC 前景相当看好，主要应用在主机板、笔记型计算机、行动电话、扫描仪、光驱及调制解调器。

【应用】：主机板、笔记型计算机、行动电话、扫描仪、光驱及调制解调器3 电感器：线圈以磁场方式储存能量的能力称为电感，此线圈称为电感器（Inctor）。电感器主要功能是防治电磁波的干扰、过滤电流中的噪声，使用范围极为广泛，不过，国内生产芯片电感技术及规模仍嫌不足，并无专业生产电感的厂商。

【应用】：主机板、个人计算机（PC）、扫描仪、电源供应器、监视器、交换机、电话机、调制解调器、各类视听设备。

㈤ 单片机的最小系统晶振电路的两个电阻作用,为什么

晶振电路需要2个10-30pF级别的电容作为起振用途，10-30pF具体的值根据不同的晶振频率不同的单片机而有所不同，作用都是使晶振起振，如果去掉这2个电容，晶振就不会起振，就没有频率输出，单片机就不会工作。这样说你懂了吗？

也有串并连电阻的案例，正常我们不需要那么做，官方的Deom里也是没有的，以下内容来自网络，讲解的很详细，你可以自习读读，以后对这部分电路会有更详细的认识。

一份电路在其输出端串接了一个22K的电阻，在其输出端和输入端之间接了一个10M的电阻，这是由于连接晶振的芯片端内部是一个线性运算放大器，将输入进行反向180度输出，晶振处的负载电容电阻组成的网络提供另外180度的相移，整个环路的相移360度，满足振荡的相位条件，同时还要求闭环增益大于等于1，晶体才正常工作。

晶振输入输出连接的电阻作用是产生负反馈，保证放大器工作在高增益的线性区，一般在M欧级，输出端的电阻与负载电容组成网络，提供180度相移，同时起到限流的作用，防止反向器输出对晶振过驱动，损坏晶振。

和晶振串联的电阻常用来预防晶振被过分驱动。晶振过分驱动的后果是将逐渐损耗减少晶振的接触电镀，这将引起频率的上升，并导致晶振的早期失效，又可以讲drive level调整用。用来调整drive level和发振余裕度。

Xin和Xout的内部一般是一个施密特反相器,反相器是不能驱动晶体震荡的.因此,在反相器的两端并联一个电阻,由电阻完成将输出的信号反向 180度反馈到输入端形成负反馈,构成负反馈放大电路.晶体并在电阻上,电阻与晶体的等效阻抗是并联关系,自己想一下是电阻大还是电阻小对晶体的阻抗影响小大?

电阻的作用是将电路内部的反向器加一个反馈回路，形成放大器，当晶体并在其中会使反馈回路的交流等效按照晶体频率谐振，由于晶体的Q值非常高，因此电阻在很大的范围变化都不会影响输出频率。过去，曾经试验此电路的稳定性时，试过从100K～20M都可以正常启振，但会影响脉宽比的。

晶体的Q值非常高, Q值是什么意思呢？ 晶体的串联等效阻抗是 Ze = Re + jXe, Re<< |jXe|, 晶体一般等效于一个Q很高很高的电感，相当于电感的导线电阻很小很小。Q一般达到10^-4量级。

避免信号太强打坏晶体的。电阻一般比较大，一般是几百K。

串进去的电阻是用来限制振荡幅度的，并进去的两颗电容根据LZ的晶振为几十MHZ一般是在20~30P左右，主要用与微调频率和波形，并影响幅度，并进去的电阻就要看 IC spec了，有的是用来反馈的，有的是为过EMI的对策

可是转化为 并联等效阻抗后，Re越小，Rp就越大，这是有现成的公式的。晶体的等效Rp很大很大。外面并的电阻是并到这个Rp上的，于是，降低了Rp值 -----＞ 增大了Re -----＞ 降低了Q

精确的分析还可以知道，对频率也会有很小很小的影响。

总结并联电阻的四大作用：

1、配合IC内部电路组成负反馈、移相，使放大器工作在线性区；
2、限流防止谐振器被过驱；
3、并联降低谐振阻抗，使谐振器易启动；
4、电阻取值影响波形的脉宽。

有源晶振与无源晶振以及无源晶振起振电容的选择：
无源晶振（Crystal）：内只有一片按一定轴向切割的石英晶体薄片，供接入运放（或微处理器的Xtal端）以形成振荡。（依靠配合其他IC内部振荡电路工作）

有源晶振（Oscillator）：内带运放，工作在最佳状态，送入电源后，可直接输出一定频率的等副正弦波。（晶振+振动电路，封装在一起，加上电源，就有波形输出）

1.无源晶振是有2个引脚的无极性元件，需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来 无源晶振需要用DSP片内的振荡器，在datasheet上有建议的连接方法。无源晶振没有电压的问题，信号电平是可变的，也就是说是根据起振电路来决定的，同样的晶振可以适用于多种电压，可用于多种不同时钟信号电压要求的DSP，而且价格通常也较低，因此对于一般的应用如果条件许可建议用晶体，这尤其适合于产品线丰富批量大的生产者。无源晶振相对于晶振而言其缺陷是信号质量较差，通常需要精确匹配外围电路（用于信号匹配的电容、电感、电阻等），更换不同频率的晶体时周边配置电路需要做相应的调整。使用时建议采用精度较高的石英晶体，尽可能不要采用精度低的陶瓷晶体。

2.有源晶振有4只引脚，是一个完整的振荡器，里面除了石英晶体外，还有晶体管和阻容元件 。有源晶振不需要DSP的内部振荡器，信号质量好，比较稳定，而且连接方式相对简单（主要是做好电源滤波，通常使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络，输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可），不需要复杂的配置电路。相对于无源晶体，有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的，需要选择好合适输出电平，灵活性较差，价格相对较高。对于时序要求敏感的应用，还是有源的晶振好，因为可以选用比较精密的晶振，甚至是高档的温度补偿晶振。有些DSP内部没有起振电路，只能使用有源的晶振，如TI的6000系列等。有源晶振相比于无源晶体通常体积较大，但现在许多有源晶振是表贴的，体积和晶体相当，有的甚至比许多晶体还要小。

在电子学上，通常将含有晶体管元件的电路称作“有源电路”（如有源音箱、有源滤波器等），而仅由阻容元件组成的电路称作“无源电路”。电脑中的晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。无源晶振与有源晶振的英文名称不同，无源晶振为crystal（晶体），而有源晶振则叫做oscillator（振荡器）。无源晶振是有2个引脚的无极性元件，需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来，所以“无源晶振”这个说法并不准确；有源晶振有4只引脚，是一个完整的振荡器，其中除了石英晶体外，还有晶体管和阻容元件，因此体积较大。

有源晶振型号纵多，而且每一种型号的引脚定义都有所不同，接发也不同,下面我介绍一下有源晶振引脚识别，以方便大家

有个点标记的为1脚，按逆时针（管脚向下）分别为2、3、4。

有源晶振通常的用法：一脚悬空，二脚接地，三脚接输出，四脚接电压。

有源晶振不需要DSP的内部振荡器，信号质量好，比较稳定，而且连接方式相对简单（主要是做好电源滤波，通常使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络，输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可），不需要复杂的配置电路。相对于无源晶体，有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的，需要选择好合适输出电平，灵活性较差，而且价格高。

有源晶振是右石英晶体组成的,石英晶片之所以能当为振荡器使用，是基于它的压电效应：在晶片的两个极上加一电场，会使晶体产生机械变形；在石英晶片上加上交变电压，晶体就会产生机械振动，同时机械变形振动又会产生交变电场，虽然这种交变电场的电压极其微弱，但其振动频率是十分稳定的。当外加交变电压的频率与晶片的固有频率(由晶片的尺寸和形状决定)相等时，机械振动的幅度将急剧增加，这种现象称为“压电谐振”。

压电谐振状态的建立和维持都必须借助于振荡器电路才能实现。图3是一个串联型振荡器，晶体管T1和T2构成的两级放大器，石英晶体XT与电容C2构成LC电路。在这个电路中，石英晶体相当于一个电感，C2为可变电容器，调节其容量即可使电路进入谐振状态。该振荡器供电电压为5V，输出波形为方波。

有源晶振型号纵多，而且每一种型号的引脚定义都有所不同，接发也不同,下面我介绍一下有源晶振引脚识别，以方便大家

有个点标记的为1脚，按逆时针（管脚向下）分别为2、3、4。

有源晶振通常的用法：一脚悬空，二脚接地，三脚接输出，四脚接电压。

有源晶振不需要DSP的内部振荡器，信号质量好，比较稳定，而且连接方式相对简单（主要是做好电源滤波，通常使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络，输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可），不需要复杂的配置电路。相对于无源晶体，有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的，需要选择好合适输出电平，灵活性较差，而且价格高。

有源晶振是右石英晶体组成的,石英晶片之所以能当为振荡器使用，是基于它的压电效应：在晶片的两个极上加一电场，会使晶体产生机械变形；在石英晶片上加上交变电压，晶体就会产生机械振动，同时机械变形振动又会产生交变电场，虽然这种交变电场的电压极其微弱，但其振动频率是十分稳定的。当外加交变电压的频率与晶片的固有频率(由晶片的尺寸和形状决定)相等时，机械振动的幅度将急剧增加，这种现象称为“压电谐振”。

压电谐振状态的建立和维持都必须借助于振荡器电路才能实现。

石英晶体振荡器的频率稳定度可达10^-9/日，甚至10^-11。例如10MHz的振荡器，频率在一日之内的变化一般不大于0.1Hz。因此，完全可以将晶体振荡器视为恒定的基准频率源(石英表、电子表中都是利用石英晶体来做计时的基准频率)。从PC诞生至现在，主板上一直都使用一颗14.318MHz的石英晶体振荡器作为基准频率源。 主板上除了这颗14.318MHz的晶振，还能找到一颗频率为32.768MHz的晶振，它被用于实时时钟(RTC)电路中，显示精确的时间和日期

方形有源晶振引脚分布：

1、正方的，使用DIP-8封装，打点的是1脚。

1-NC； 4-GND； 5-Output； 8-VCC

2、长方的，使用DIP-14封装，打点的是1脚。

1-NC； 7-GND； 8-Output； 14-VCC

BTW：

1、电源有两种，一种是TTL，只能用5V，一种是HC的，可以3.3V/5V

2、边沿有一个是尖角，三个圆角，尖角的是一脚，和打点一致。

Vcc out

NC（点） GND

现在提供一些实际数据：

测试样品为TOYOCOM的711SC 1.000M的输出频率，1脚悬空，2脚接地，3脚输出，4叫接+5V；

1.4V就开始起振，峰值电压1.64V，但是工作频率会有一定的偏差；3V时峰值电压3.24V，工作频率1.000M，输出频率准确；5V时峰值电压为5.6V，工作频率1.000M，输出频率准确

关于晶振的匹配电容问题

晶振还是晶体？
晶振的话好像不用电容吧？
晶体的话0.1u和0.01u的电容有些大了，
一般应该100p到20p之间

nod
晶振的标称值在测试时有一个“负载电容”的条件，在工作时满足这个条件，振荡频率才与标称值一致。一般来讲，有低负载电容（串联谐振晶体）
高负载电容（并联谐振晶体）之分。在电路上的特征为：晶振串一只电容跨接在IC两只脚上的，则为串联谐振型；一只脚接IC，一只脚接地的，则为并联型。如确实没有原型号，需要代用的可采取串联谐振型电路上的电容再并一个电容，并联谐振电路上串一只电容的措施。例如：4.433MHz晶振,并一只3300PF电容或串一只70P的微调电容。另一种说法是“损耗值”与“激励电平”之说：

其实，上述原因都可以作为选择晶振的条件作为考虑。

常见的晶振大多是二只脚，3脚的晶振是一种集晶振和电容为一体的复合元件。由于在集成电路振荡端子外围电路中总是以一个晶振（或其它谐振元件）和两个电容组成回路，为便于简化电路及工艺，人们便研制生产了这种复合件。其3个引脚中，中间的1个脚通常是2 个电容连接一起的公共端，另外2个引脚即为晶振两端，也是两个电容各自与晶振连接的两端。由此可见，这种复合件可用一个同频率晶振和两个100～200pF的瓷片电容按常规连接后直接予以代换。

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怎样选择一款合适的晶体振荡器21ic.com
发信站: 瀚海星云 (2003年11月04日10:18:05 星期二), 站内信件

---- 本文介绍了一些足以表现出一个晶体振荡器性能高低的技术指标，了解这些指标的含义，将有助于通讯设计工程师顺利完成设计项目，同时也可以大大减少整机

---- 总频差：在规定的时间内，由于规定的工作和非工作参数全部组合而引起的晶体振荡器频率与给定标称频率的最大频差。

---- 说明：总频差包括频率温度稳定度、频率温度准确度、频率老化率、频率电源电压稳定度和频率负载稳定度共同造成的最大频差。一般只在对短期频率稳定度关心，而对其他频率稳定度指标不严格要求的场合采用。例如：精密制导雷达。

---- 频率温度稳定度：在标称电源和负载下，工作在规定温度范围内的不带隐含基准温度或带隐含基准温度的最大允许频偏。

---- fT=±(fmax-fmin)/(fmax+fmin)
---- fTref ＝±MAX[｜(fmax-fref)/fref｜,｜(fmin-fref)/fref｜] fT：频率温度稳定度(不带隐含基准温度)
---- fTref：频率温度稳定度(带隐含基准温度)
---- fmax ：规定温度范围内测得的最高频率
---- fmin：规定温度范围内测得的最低频率
---- fref：规定基准温度测得的频率

---- 说明：采用fTref指标的晶体振荡器其生产难度要高于采用fT指标的晶体振荡器,故fTref指标的晶体振荡器售价较高。

---- 几种电子系统使用的晶体振荡器典型频率温度稳定度指标见下表:

---- 表中有一部分频率温度稳定度指标应是带隐含基准温度的频率温度稳定度指标，但没表示出来。 (1ppm=1×10-6；1ppb=1×10-9)。

---- 频率稳定预热时间：以晶体振荡器稳定输出频率为基准，从加电到输出频率小于规定频率允差所需要的时间。

---- 说明：在多数应用中，晶体振荡器是长期加电的，然而在某些应用中晶体振荡器需要频繁的开机和关机，这时频率稳定预热时间指标需要被考虑到（尤其是对于在苛刻环境中使用的军用通讯电台，当要求频率温度稳定度≤±0.3ppm(-45℃～85℃)，采用OCXO作为本振，频率稳定预热时间将不少于5分钟，而采用DTCXO只需要十几秒钟)。

---- 频率老化率：在恒定的环境条件下测量振荡器频率时，振荡器频率和时间之间的关系。这种长期频率漂移是由晶体元件和振荡器电路元件的缓慢变化造成的，可用规定时限后的最大变化率（如±10ppb/天，加电72小时后），或规定的时限内最大的总频率变化（如：±1ppm/（第一年）和±5ppm/（十年））来表示。

---- 说明：TCXO的频率老化率为：±0.2ppm～±2ppm（第一年）和±1ppm～±5ppm（十年）（除特殊情况，TCXO很少采用每天频率老化率的指标，因为即使在实验室的条件下，温度变化引起的频率变化也将大大超过温度补偿晶体振荡器每天的频率老化，因此这个指标失去了实际的意义）。OCXO的频率老化率为：±0.5ppb～±10ppb/天（加电72小时后），±30ppb～±2ppm（第一年），±0.3ppm～±3ppm（十年）。

---- 频率压控范围：将频率控制电压从基准电压调到规定的终点电压，晶体振荡器频率的最小峰值改变量。

---- 说明：基准电压为＋2.5V，规定终点电压为＋0.5V和＋4.5V，压控晶体振荡器在＋0.5V频率控制电压时频率改变量为-110ppm，在＋4.5V频率控制电压时频率改变量为＋130ppm，则VCXO电压控制频率压控范围表示为：≥±100ppm(2.5V±2V)。

---- 压控频率响应范围：当调制频率变化时，峰值频偏与调制频率之间的关系。通常用规定的调制频率比规定的调制基准频率低若干dB表示。

---- 说明：VCXO频率压控范围频率响应为0～10kHz。

---- 频率压控线性：与理想（直线）函数相比的输出频率-输入控制电压传输特性的一种量度，它以百分数表示整个范围频偏的可容许非线性度。

---- 说明：典型的VCXO频率压控线性为：≤±10%，≤±20%。简单的VCXO频率压控线性计算方法为(当频率压控极性为正极性时)：

---- 频率压控线性＝±((fmax-fmin)/ f0)×100%
---- fmax：VCXO在最大压控电压时的输出频率
---- fmin：VCXO在最小压控电压时的输出频率
---- f0：压控中心电压频率

---- 单边带相位噪声￡(f)：偏离载波f处，一个相位调制边带的功率密度与载波功率之比。

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请问单片机晶震旁的2个电容有什么要求吗?

这个是晶体的匹配电容，只有在外部所接电容为匹配电容的情况下，
振荡频率才能保证在标称频率附近的误差范围内。

最好按照所提供的数据来，如果没有，一般是30pF左右。太小了不容易
起振。

在某些情况下，也可以通过调整这两个电容的大小来微调振荡频率，当然
可调范围一般在10ppm量级。

㈥ 什么是有源器件什么是无源器件请详细说明。

无源器件的简单定义：

1. 如果电子元器件工作时，其内部没有任何形式的电源，则这种器件叫做无源器件。

2. 从电路性质上看，无源器件有两个基本特点：

（1）自身或消耗电能，或把电能转变为不同形式的其他能量；

（2）只需输入信号，不需要外加电源就能正常工作。

3. 电子系统中的无源器件可以按照所担当的电路功能分为电路类器件、连接类器件。

（1）电路类器件：二极管、电阻器、电阻排、电容器、电感、变压器、继电器、按键、蜂鸣器、喇叭、开关；

（2）连接类器件：连接器、插座、连接电缆、印刷电路板。

有源器件的基本定义：

1. 如果电子元器件工作时，其内部有电源存在，则这种器件叫做有源器件。

2. 从电路性质上看，有源器件有两个基本特点：

（1）自身也消耗电能；

（2）除了输入信号外，还必须要有外加电源才可以正常工作。

3. 有源器件是电子电路的主要器件，从物理结构、电路功能和工程参数上，有源器件可以分为分立器件和集成电路两大类。

（1）分立器件：双极型晶体三极管、场效应晶体管、晶闸管、半导体电阻与电容；

（2）模拟集成电路器件：集成运算放大器、比较器、对数和指数放大器、模拟乘/除法器、模拟开关电路、pll电路(phase lock loop)、集成稳压器、参考电源、波形发生器、功率放大器；

（3）数字集成电路器件：基本逻辑门、触发器、寄存器、译码器、数据比较器、驱动器、计数器、 整形电路、可编程逻辑器件、微处理器、单片机、dsp器件。

(6)无源电路调制扩展阅读：

有源器件和无源器件的区别

无源元件主要是电阻类、电感类和电容类元件，它的共同特点是在电路中无需加电源即可在有信号时工作。

有源元器件是电子线路的核心，一切振荡、放大、调制、解调，以及电流变换都离不开有源元器件。

区分有源器件和无源器件的关键在于该元件的端口特性是否依赖于外部策动源，是则为有源器件，非则为无源器件，考量的基础采用理想元件以避免工艺因素的干扰。对于不可分割的组合元件，如果构成中存在有源器件，则整体认定为“有源”。

所谓“外特性”就是描述器件的某种关系量，尽管是使用了电压或电流，电场或磁场压力或速度等等量来描述其关系。无源器件的外特性却与他们是否作为策动源而存在没有关系。

无源与有源的概念不仅仅在电学元件中有，在机械，流体，热力，声学等领域均有这种概念。

网络——无源器件

网络——有源器件

㈦ 谐波治理都有什么方案，无源滤波器的电抗比例怎么调

谐波治理有两种方案，一是有源滤波，即用PWM调制的方法，产生一个与电网谐波电流的波形相同，相位相反的电流注入电网，抵消谐波电流，或者说形成一个电流谐波通路。另一个无源滤波（LC串联支路）LC串联支路的谐振频率对准电网的5次，7次，11次等谐波，因电容器的容量都是有标准电容值和电压的产品，通常通过自制的电抗器来设计调谐电路

㈧ 射频电路用无源晶振还是有源晶振

都可以，有源简单，但是频率单一，只能ask。但是无源调制方式灵活些

㈨ 无源和有源滤波器各有什么特点

有源滤波器：

1、滤波精度高，谐波电流滤除率可达97%以上；

2、滤波范围广，滤波次数：2--50次谐波及间谐波；

3、对负载的波动响应快，响应时间为1us；

4、动态注入电流以抑制谐波和补偿功率因数；

5、不会与系统发生谐振；

6、可多台组合扩展容量；

7、抑制系统过电压，改善系统电压稳定性

8、阻尼电力系统功率振荡；

9、能抑制电压闪变、补偿三相不平衡、提高功率因数；

10、系统的自我保护和稳定性极强。

无源滤波器：

结构简单、成本低廉、运行可靠性较高、运行费用较低等优点，被广泛应用谐波治理。

(9)无源电路调制扩展阅读：

基本原理：

有源电力滤波器，采用现代电力电子技术和基于高速DSP器件的数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理专用设备。

由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。指令电流运算电路实时监视线路中的电流，并将模拟电流信号转换为数字信号，送入高速数字信号处理器（DSP）对信号进行处理。

将谐波与基波分离，并以脉宽调制（PWM）信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲，驱动IGBT或IPM功率模块，生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网，对谐波电流进行补偿或抵消，主动消除电力谐波。

性能说明：

1、动态有源滤波，全面改善电能质量；

2、DSP全数字控制，20KHz开关频率，对负载的动态变化迅速响应；

3、谐波补偿次数可选择，最高能滤除50次谐波；

4、萨顿斯有源电力滤波器可选择同时补偿无功；

5、具备三相不平衡补偿能力；

6、具有自动限流功能，不会发生过载；

7、效率高，满载损耗小于2.57；

8、并联安装方式，安装简单，体积小；

9、降低线路损耗，消除谐波引起的变压器和电机发热，实现系统大幅度节能；

10、有源电力滤波器的滤波效果不受系统阻抗变化影响，并能自动抑制系统谐振；

11、按照配电结构，可选择局部补偿、部分补偿或总补偿，CT可位于电源侧或负载侧；

12、易于扩展和冗余设计，可最多10台并联运行。