有源器件和无源器件的定义和区别详解

有源器件和无源器件的定义和区别详解

在电子工程领域，有源器件和无源器件是两种基本的电子元器件类型。它们在电路中的作用、工作原理和应用场景都有所不同。本文将详细介绍这两种器件的定义、区别以及它们在电子系统中的应用。

有源元器件和无源元器件定义

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”。简单地讲就是需要能(电)源的器件叫有源器件，无需能(电)源的器件就是无源器件。

无源器件的定义

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。

有源器件的定义

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。

有源器件和无源器件的区别

能量来源不同

有源器件需要外部能量才能正常工作，而无源器件则不需要。有源器件的特点是能够将信号进行放大、增益等处理，但需要消耗能量才能完成这些操作。而无源器件只是起到传递信号、存储能量、过滤信号等作用，不需要能量的支持。

工作原理不同

有源器件是通过对输入信号进行放大、增益、滤波等处理来实现对输出信号的调节。这些器件具有晶体管、场效应管等复杂的物理机制，需要精密的工艺和技术才能生产制造。而无源器件的工作原理相对简单，只是通过电场、磁场等物理机制来实现信号的传输和转换。

应用场景不同

有源器件通常用于信号放大、信号变换、电源调节等需要对信号进行处理的场合，如音频放大器、功率放大器、变频器等。而无源器件则常常用于信号滤波、能量储存、干扰消除等场合，如电源滤波电容、限流电阻等。

常用的有源器件和无源器件

电子系统中的无源器件

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

• 二极管(diode)
• 电阻器(resistor)
• 电阻排(resistor network)
• 电容器(capacitor)
• 电感(inductor)
• 变压器(transformer)
• 继电器(relay)
• 按键(key)
• 蜂鸣器、喇叭(speaker)
• 开关(switch)

2. 连接类器件

• 连接器(connector)
• 插座(shoket)
• 连接电缆(line)
• 印刷电路板(pcb)

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

• 双极型晶体三极管(bipolar transistor)，一般简称三极管，bjt
• 场效应晶体管(field effective transistor)
• 晶闸管(thyristor)，也叫可控硅
• 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：

• 集成运算放大器(operation amplifier)，简称集成运放
• 比较器(comparator)
• 对数和指数放大器
• 模拟乘/除法器(multiplier/divider)
• 模拟开关电路(analog switch)
• pll电路(phase lock loop)，即锁相环电路
• 集成稳压器(voltage regulator)
• 参考电源(reference source)
• 波形发生器(wave-form generator)
• 功率放大器(power amplifier)

3. 数字集成电路器件

• 基本逻辑门(logic gate circuit)
• 触发器(flip-flop)
• 寄存器(register)
• 译码器(decoder)
• 数据比较器(comparator)
• 驱动器(driver)
• 计数器(counter)
• 整形电路
• 可编程逻辑器件(pld)
• 微处理器(microprocessor，mpu)
• 单片机(microcontroller，mcu)
• dsp器件(digital signal processor，dsp)

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。