《電子元件概述》PPT課件.ppt

1、2020/12/17,第二講 電子元件概述,福州大學物信學院通信工程系 陳俊 2011.7.11,電子元器件,1元器件的重要性 2元器件影響產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn),一、概述,1元器件的重要性,元器件構(gòu)成電子產(chǎn)品的基本元素。 元器件是推動電子產(chǎn)品發(fā)展的主要因素。,元器件構(gòu)成電子產(chǎn)品的基本元素,元器件構(gòu)成電子產(chǎn)品的基本元素,元器件構(gòu)成電子產(chǎn)品的基本元素,推動電子產(chǎn)品的發(fā)展主要因素,推動電子產(chǎn)品的發(fā)展主要因素,2元器件影響產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)。,基礎(chǔ)知識的缺乏 性能的影響,基礎(chǔ)知識的缺乏,基礎(chǔ)知識的缺乏,基礎(chǔ)知識的缺乏,性能的影響,許多人（包括許多專業(yè)人士）只重視電路原理、設(shè)計、計算。 缺乏對元器件知識缺乏了解。

2、,二、元器件基礎(chǔ)知識,分類： 電子元器件被用來改變電流方向，它們的形狀和尺寸各不相同，用途也多種多樣。 電路中實現(xiàn)的功能分類：電阻、電容、電感器、變壓器、機電組件、半導體分立組件、集成電路。 當把元器件安裝在PCB上時，有2種主要封裝形式的元件，通孔元件和表面貼裝元件。,2.元件封裝 封裝外形分類： THT通孔(直插)安裝形式。 SMT表面(貼片)安裝形式。,通孔元件，它有引腳穿過PCB，然后焊接。 表面安裝元件被直接焊到PCB表面上被稱作焊盤的金屬上。,通孔元件的形式很多，有軸向、徑向兩種。 軸向元件： 元件引腳從身體兩端引出的稱為軸向元件。 徑向元件： 元件的2個或多個引腳從同一方向伸出。

3、,典型的軸向元件有： 電阻、二極管、電容。,典型的徑向元件有： 晶體管、電容、二極管、濾波器和晶振。,表面安裝元件或SMD，相對于通孔元件而言，越來越流行。(發(fā)展的主流方向) 表面安裝元件的引腳不是穿過PWB，而是直接安裝在PCB表面的焊盤上，并焊接。,很多通孔引腳與表面安裝元件的功能相等，但表面安裝元件的體積要小得多。,SMD器件沒有很長的引腳，因為它們不需要穿過PCB。 它們與PCB的接觸也有2種形式，第一種是有引腳元件；第二種是無引腳元件。,在有引腳的元件中，也有2種引腳形式，J形和歐翼形。J形引腳的形狀像字母J，J的底部與PCB焊盤相連；歐翼形引腳的形狀像海歐的羽翼。無引腳元件，它與P

4、CB的接觸是通過身體兩端引出的金屬端與PCB直接焊接而成。(BGA),3、基本概念,電抗組件標稱值與偏差 電抗組件標稱值單位與符號 電抗組件的標志,電抗組件標稱值與偏差,由于工廠商品化生產(chǎn)的需要，電抗組件產(chǎn)品的規(guī)格是按特定數(shù)列提供的。考慮到技術(shù)上和經(jīng)濟上的合理性，目前主要采用E數(shù)列作為電抗組件規(guī)格。常用的系列有E6, E12, E24, E96系列.見表3.1 E620%(M)； E1210(K)； E245(J)； E960.1(B)、0.25(C)、0.5(D)、1(F)、2。(G),電抗組件標稱值單位與符號,電阻 電容 電感 m(毫) F（法拉） H（亨利） (歐姆) mF(毫) mH（

5、毫） （千 ） F(微) H (微) （兆） nF(納) nH(納) （吉 ） pF(皮) （太 ） 10 的3次方關(guān)系,電抗組件的標志,直標法,電抗組件的標志,數(shù)碼法,電抗組件的標志,色碼法 （不同顏色代表不同數(shù)字，以表示標稱值和精度）,三、電子元器件,電抗元件： 電阻、電容、電感 半導體分離器件： 二極管、三極管 集成電路： 音/視頻電路、數(shù)字電路 微處理器、存儲器等 機電組件 ： 開關(guān)、繼電器、連接器,1.電抗元件電阻,外形尺寸及封裝結(jié)構(gòu) 性能指標 種類和用途 表示方法,外形尺寸及封裝結(jié)構(gòu),封裝不同,尺寸不同,結(jié)構(gòu)不同,炭膜、金屬膜、厚膜、薄膜,性能指標,電阻額定功率 定義：額定功率是指

6、電阻器在直流或交流電路中，在一定的工作環(huán)境下（87kPa-107 kPa的大氣壓，-55-125的工作溫度）長期連續(xù)工作所允許承受的最大功率。 額定功率標稱值：通常有0.125W、0.25W、0.5W、1W、2W、3W、5、10W等規(guī)格。 通孔元件的功率識別：可采用尺寸比較法確定功率大小，表3.6。標示見圖3.7。 電阻器額定功率時，應使額定值高于在電路中的實際值1.52倍以上. 非線性、溫度系數(shù)、噪聲、極限電壓,種類和用途,種類,種類和用途,用途 園柱形固定電阻器躁聲電平和三次諧波失真都比較低，常用于高檔音響的電子. 薄膜型（RN型）電阻精度高、電阻溫度系數(shù)小、穩(wěn)定性好，但阻值范圍較窄，適用

7、于精密高頻領(lǐng)域； 厚膜型（RK型）電阻在電路中應用最廣泛。,表示方法,原理圖上表示符號,表示方法,明細表中文字說明 炭膜電阻 RT1/8W330KM 金屬膜電阻 RJ 1/4W 5.1K J RM73 B 2B TE 102 J 表貼電阻 4.7K 5 0603,2.電抗元件電容,結(jié)構(gòu) 作用：充放電、隔直流 通常用途： 調(diào)諧電路、旁路電路、 去藕電路、濾波電路。 電容量電荷量/電壓之比 表示方法： CD1160V0.22,電抗元件:電容,主要參數(shù)： 電容量電荷量/電壓之比 額定工作電壓（耐壓） ：,電容器中的電介質(zhì)能夠承受的電場強度是有限的。當施加在電容器上電壓達到一定值時，由于電介質(zhì)漏電擊穿

8、而造成電容器失效。在允許環(huán)境溫度范圍內(nèi)，能夠連續(xù)長期施加在電容器上的最大電壓有效值稱為額定電壓，習慣也叫耐壓。,電抗元件:電容,漏電流與絕緣電阻 漏電流：由于電容器中的介質(zhì)非理想絕緣體，因此任何電容器工作時都存在漏電流。漏電流過大會使電容器性能變壞引起電路故障，甚至電容器發(fā)熱失效；電解電容器爆炸。電解電容器由于采用電解質(zhì)作介質(zhì)，漏電流較大，通常給出漏電流參數(shù)，一般鋁電解電容漏電流可達mA 數(shù)量級（與電容量，耐壓成正比）。 絕緣電阻：由于其它電容器漏電流極小，用絕緣電阻表示其絕緣性能。一般電容器絕緣電阻都在數(shù)百M到數(shù)G數(shù)量級。,電抗元件:電容,損耗因素tg,P有功損耗 無功損耗Pq； U為電容上

9、電壓有效值， 為損耗角。,實際電容器相當理想電容器上并聯(lián)一個等效電阻。當電容器工作時一部分電能通過R變成無用有害的熱能，造成電容器的損耗。顯然tg可表征電容器損耗的大小。特別在交流、高頻電路中損耗因數(shù)是一個重要的參數(shù)。不同介質(zhì)電容tg值相差很大，一般在10-210-4數(shù)量級范圍內(nèi)。,電解電容（鋁、鉭）,結(jié)構(gòu)：鋁箔紙電解液 表示方法： CD1160V0.22 特點：容量大，損耗大， 漏電大 測量：注意方向 符號： 用途：用于電路要求不太高， 但電容量較大的場合。 如電源濾波、低頻耦 合、去耦、旁路等。,瓷介電容器,CC12-63V-200P 電路符號 I類 COG/NPO 特點：低損耗電容材料、

10、高穩(wěn)定性電容量,不隨溫度、電壓和時間的變化而改變。電介質(zhì)特性好. II類 X7R 特點：電氣性能較穩(wěn)定，隨溫度、電壓、時間的變化，其特有性能變化并不顯著，屬穩(wěn)定性電容。 III類 Z5V 特點：具有較高的介電常數(shù)，電容量較高，低頻通用型。,瓷介電容器,用途： I類 用途：用于穩(wěn)定性、可靠性要求較高的高頻、特高頻、甚高頻電路。 II類 用途：用于隔直、耦合、旁路、濾波即可靠性要求較高的中高頻電路。 III類 用途：廣泛用于對電容、損耗要求偏低，標稱容量要求較高的電路。,3.電抗元件:電感,電感 表示方法：L、LGX 結(jié)構(gòu)： 作用：扼流、退耦、濾波 延遲、補償、調(diào)諧。 關(guān)鍵參數(shù),電感：變壓器,互感

11、原理 外形和符號 常用變壓器 充電器中低頻變壓器 初級和次級的區(qū)分,4 半導體分離器件,半導體 PN結(jié) 二極管 結(jié)構(gòu)： 發(fā)光二極管 符號 極性 萬用表區(qū)別,4 半導體分離器件,二極管 普通二極管 符號 極性 用途：檢波、整流 穩(wěn)壓、開關(guān),4 半導體分離器件,三級管 結(jié)構(gòu)： 符號： 作用: 放大，控制 開關(guān)。,4 半導體分立器件,三級管 判斷三極管 的e、b、c 不同封裝 9014 SOT23 9013 TO92,5 集成電路,定義、結(jié)構(gòu)、集成度：5109元件,5 集成電路,硅棒：12（300mm） 晶元:,5 集成電路:封裝,5 集成電路,用途 音頻/視頻電路：音頻放大器、電視電路 數(shù)字電路：門電路、加法器、可編程邏輯電路 微處理器：單片機、DSP 存儲器：動/靜RAM、EPROM 接口電路： A/D、D/A、緩沖器 光電電路：光電開關(guān) 線性電路：運算放大器,6 機電組件,定義 開關(guān) 符號和外形,6 機電組件,開關(guān) 刀（極）：開關(guān)活動觸點 擲（位）：靜止觸點,6 機電