被动和主动组件之间的区别


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尽管我(大部分时间)从经验中知道哪些组件通常被认为是有源或无源的,但我还没有遇到令人满意的定义。

为什么我们将电气元件完全分为这两个主要类别?

一些例子:

来自http://www.electricaltechnology.org/2013/06/the-main-difference-between-active-and.html

有源:以电压或电流形式产生能量的那些设备或组件称为有源组件
被动:以电压或电流形式存储或维持能量的那些设备或组件称为无源组件

二极管如何“产生”能量?

来自http://www.differencebetween.com/difference-between-active-and-vs-passive-components/

有源和无源组件有什么区别?
1.有源设备向电路注入功率,而无源设备则无法提供任何能量
。2.有源设备能够提供功率增益,而无源设备则无法提供功率增益。
3.有源设备可以控制电路中的电流(能量)流,而无源设备则不能控制它。

“可以控制电流”的确切含义是什么?(无源)电容器也不能控制或至少影响电流吗?

有人认为,这取决于使用该组件的环境可以将其视为主动或被动。这并没有使事情变得容易。

特别是对于二极管,有许多冲突/不同的论点:

  • “毫无疑问,在大多数情况下(整流器,齐纳二极管等),二极管是无源器件。只有在某些特殊情况下,例如隧道二极管,当使用负电阻区域时,才可以视为有源器件。 。”
  • “它是一个有源设备,因为它的阻抗为正,或者vi chara位于1&2象限。”
  • “是的,它是一个有源设备,因为它需要外部电源才能以正向或反向偏置对其进行操作。”
  • “二极管是一种有源器件,因为它可以用作波形发生器(例如半波整流器)。”
  • “如果二极管的iv特性位于I和III区域,则它是一个无源器件(总是消耗功率)。我认为大多数二极管都属于此类。”

我非常确定没有“一个规则”,并且您总是必须对组件分类提出几个问题。但是这些标准到底是什么?


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我认为这只是语法问题,坦率地说,在现实世界中意义不大。只要您知道设备是什么/可以做什么,就可以称它为主动设备,这无关紧要。我得到的定义是,有源设备需要消耗电源供电才能执行其功能,而无源组件则不需要。我个人喜欢这个定义,并且对我来说效果很好。通常,我唯一使用这种区别的时间是在我正在研究的板上引用“被动元件”时。像所有定义一样,如果您看上去很努力,就会发现它并不完美。
Doov 2013年

仅使用无源元件,就无法建立放大信号功率的电路。(您可以放大电压或电流,但不能放大乘积。)
Wouter van Ooijen 2013年

Answers:


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有一个明确的定义:无源元件不具有增益功能,也不具有对电压或电流的控制:对于电阻器,其控制功能是线性的-> I / V =R。无源元件正好有四种:电阻器,电容器,电感器和忆阻器。所有其他组件均处于活动状态。来源http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrisches_Bauelement

有源元件具有增益或控制功能,这意味着控制参数的连接是非线性的。二极管控制电流,晶体管放大电流等。

区别的原因是数学上的:您可以使用某些数学方法来求解仅包含无源元素的设备的方程,而相同的方法不适用于有源元素。如果您有有源元件,则在计算之前可能必须先在工作条件下近似一个无源网络。

这并不意味着您不能使用被动元素来构建高级设备。模拟滤波器通常由无源元件制成,并且可能非常复杂。


2
这是最好的答案。许多人认为这种区分是任意的,这有点令人恐惧。对于许多军事和工业筛查和质量目的而言,区别至关重要。您将遇到许多质量工程师,他们想知道您是否更换或筛选了任何“活动”组件。如果再问一下“主动”的含义,您将处于尴尬的境地。
scld

never,甚至从未听说过忆阻器。@Chris L,我同意:区别是根本。
鲍勃

忆阻器是相对较新的,并且(在此论坛上也相对,但希望如此)令人兴奋。
scld 2013年

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我仍然为此而努力。为什么正向偏置的二极管比充电的电容器更能“控制”电压。两者都可以非线性方式影响电压和电流。在这种情况下,我们需要用数学上的区别推理吗?“控制”到底是什么意思?这如何适用于二极管?
Rev1.0

1
是否构造了忆阻器,其特性足够接近理想值,从而在有限但可用的一组工作条件下,可以像电阻器,电容和电感器一样准确地将其建模为无源器件?在较高电压下比较低电压下泄漏更多的电容帽不能被视为“无源”组件,但是大多数电容帽都用于工作范围,而这并不是一个特别的问题。
2013年

3

就我个人而言,我总是遵循定义3“ 3。有源器件可以控制电路中的电流(能量)流,而无源器件则不能控制它。”

从本质上讲,我认为无源组件可以以恒定的方式改变电流,而有源组件依赖于组件其他部分的电流来改变电流。

因此,我认为二极管是无源元件。


1
我还将大多数二极管用例视为无源性质,类似于我在问题中引用的用例。然而,在普通文献中,二极管在大多数情况下似乎被归类为有源...
Rev1.0

0

我认为无源组件是那些仅用于进行某种能量转换(例如,电能到热能或磁能)的组件。


我喜欢这样使事情变得简单,但考虑使用LED。它只是通过以光子的形式发射能量来转换能量,但它被认为是一种活性成分。
Rev1.0 2013年

LED也是一个二极管,因此我将编辑为“ 其唯一用途 ”。另外,您要考虑的是:无源组件是不需要任何电源即可工作的组件。
Paolo Elwood Morandini 2013年

但是,尽管晶体需要电压振荡,但它不是被动元件吗?
2013年

它是。它是。可悲的是,我想不出涵盖所有情况的更好的定义。
Paolo Elwood Morandini 2013年

正是我发布此帖子的原因;)感谢您的反馈。
2013年

0

<= 2条腿=被动

> = 3条腿=活跃

好吧,这很愚蠢,但这是一个开始:D

编辑:好的,我真的不敢相信有人会认真对待这篇文章以否决它,但是由于它一直在发生,所以我要指出,这篇文章只是一个开玩笑的意思,而不是被认真对待。


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...电位器是...?:-)
Brian Drummond 2013年

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活跃的'cos有人积极地移动它!
约翰·U

应将各种负电阻设备归类为有源设备。
Wouter van Ooijen

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负面抵抗-是像两个错误一样对吗?
约翰·U

电位器是无源的:它只是一个电阻,您可以改变它。
Bob

-1

有源组件根据通过它的电流量以非线性方式改变其行为。关于二极管;一个晶体管可以看作是两个二极管,这就是使晶体管成为有源元件的原因,因此,二极管是有源元件。

如果二极管是由于产生pn结的势垒(正/负)引起的,则为非线性行为。当您还记得晶体管是npn和pnp时,请仔细阅读。


Posipiet的回答本质上说的是同一件事。
杰森
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