第2章 入门学习基本概念和电路设计思想
2.1 解说电源和负载概念
2.1.1 解说电源概念
【解说电源及电源电动势概念】
表2-1所示是电源及电源电动势概念解说。
表2-1 电源及电源电动势概念解说
【延伸阅读】直流电源、交流电源
电源有直流电源和交流电源之分，如电池是直流电源，家庭照明等用的是交流电源。
（1）直流电源有两根引脚，它是有正、负极之分的，如图2-1所示是直流电源（电池）电路符号，符号中表示出了直流电源的正极和负极。
图2-1 直流电源（电池）电路符号
（2）家庭中所用的交流电源是单相交流电，它有火线和零线之分，零线与地球相连接，火线上有220Ⅴ交流电压，人身接触有生命危险。如图2-2所示是验电笔检测火线和零线示意图。
图2-2 验电笔检测火线和零线示意图
【细节阅读】信号源
图2-3所示是交流信号源电路符号。
图2-3 交流信号源电路符号
在电子电路分析时常用到信号源这个概念，例如放大器所放大的对象称为信号源，如图2-4所示。在等效电路中，用Ui表示是输入信号源，简称输入信号。
图2-4 信号源示意图
信号源可以是一个电路，如图2-5所示，前级放大器就是后级放大器的信号源电路。
图2-5 信号源电路示意图
【恒压源和恒流源概念解说】
表2-2所示是恒压源和恒流源概念解说。
表2-2 恒压源和恒流源概念解说
2.1.2 解说直流电源串联和并联
【解说直流电源串联概念】
直流电源可以进行串联和并联使用，在采用电池供电的电子电器中通常是采用直流电源的串联方式，以提高直流工作电压，因为一节电池的电压通常只有1.5Ⅴ，当需要3Ⅴ供电时要2节电池串联使用。
电源并联是为了提高电源为外电路供给电流的能力，电源串联是为了提高电源供电电压，如图2-6所示是电池（直流电源）串联示意图。
图2-6 电池（直流电源）串联示意图
电路中的 E1 和 E2 是电池，它们串联起来。直流电源串联后的总电压等于各直流电源电压之和，即总电压E=E1+E2。
图（b）所示电路是多个电池串联时的电路符号示意图，图中标出1.5V×6，说明是6节1.5V电池串联，所以这一电源串联电路总电压为9V。
（1）在采用电池供电的电子电器中，由于电池电压比较低，不符合电子电器整机直流工作电压的需要，所以要采用这种电源串联的方式，得到所需用的直流工作电压。
（2）直流电源串联时，直流电源是有极性的，正确连接方式是一个直流电源的正极与另一个直流电源的负极相连接，若接错不仅没有正常的直流电压输出，还会短路电源，造成电源的短路故障，损坏电源。
（3）为了获得更高的直流工作电压可以采用直流电源串联电路。如果两个直流电源的直流工作电压大小不同，也可以进行串联。流过各个串联电源的电流相等。
【解说直流电源并联概念】
电路中的E1和E2是电池，这两个电池的直流电压大小相等，它们并联起来。直流电源并联后的总电压等于某一个直流电源的电压。
直流电源的并联电路应用比较少，当电池的容量不足时，即电池所能输出的直流电流不能满足电路需要时，采用电池并联供电电路。
（1）直流电源并联时，直流电源也是有极性的，正确连接方式是一个直流电源的正极接另一个直流电源的正极，它们的负极连接起来。
（2）直流电源并联电路能够增加电源的输出电流，不能增大电源的直流工作电压。
（3）流过各并联电池的电流之和等于电源外电路电流之和。
（4）不同直流电压大小的电池之间不能进行并联，否则直流电压高的电池会对直流电压低的电池进行充电，消耗了直流电压高的电池的电能。
【解说电源内阻概念】
在电源的内部存在一个电阻，这一电阻称为电源的内阻。电源的内阻对电源的工作是不利的，所以希望电源的内阻愈小愈好。
电路中的虚线框内是整个电源装置，E是电源的电动势，R0 是电源的内阻，内阻存在于电源的内部。R1 是电源外电路中的电阻器，I是流过这一电路的电流。
由于电源存在内阻 R0，使电源的端电压不等于电源的电动势，因为有一部分电压降在了电源内阻R0上。
从电路中可以看出，电流 I流过了电阻 R1 和内阻R0，在内阻R0上的电压降为U0，在R0上的电压降极性为下正上负，见图中所示，这是在电源内部的电压降。在电阻 R1 上的电压降是 U1，其电压极性为上正下负，见图中所示，该电压降也是这一电路中的电源端电压。
【解说信号源内阻概念】
信号源同电源一样也存在内阻，不同的信号源有不同的内阻，有的信号内阻大，有的则小，希望信号源能够输出更多信号电流时，希望信号源内阻小，这些知识将在后面电路中陆续介绍。
2.1.3 解说负载概念
【解说负载概念】
表2-3所示是负载概念解说。
表2-3 负载概念解说
【细节阅读】负载的驱动特性
不同负载对负载的驱动电路要求是不同的，例如扬声器是功率负载，它要求音频功率放大器来驱动，而不能用音频电压放大器来驱动，因为音频功率放大器输出的是音频功率信号，而音频电压放大器输出的是音频电压信号。当扬声器接在音频电压放大器输出端时，扬声器无声。
有的负载要求电压驱动，例如电压放大器；有的负载要求有一定的功率驱动，例如功率放大器。所以要了解不同负载对其驱动电路的不同要求。