電子控制技術(shù)-附錄 - 電感器-二極管

1、附附 錄錄 高中通用技術(shù) 考試內(nèi)容要求屬性 常用電阻器、電容器、電感器 的外形特征、電路符號與標(biāo)稱值 常見二極管及電路符號、特性， 正負(fù)電極的判斷 常用的三極管及電路符號，三 極管三個電極、電流放大作用及三 個工作區(qū) b b b 加試 電子元器件 (3) 電感器電感器 電感器是用絕緣導(dǎo)線（例如漆包線、電感器是用絕緣導(dǎo)線（例如漆包線、 沙包線等）繞制而成的電磁感應(yīng)元件，又沙包線等）繞制而成的電磁感應(yīng)元件，又 叫電感線圈叫電感線圈或線圈?；蚓€圈。 線圈有三類：線圈有三類： 空心線圈（無骨架空心線圈（無骨架 或有骨架）、或有骨架）、 磁芯線圈、磁芯線圈、 可調(diào)磁芯線圈?？烧{(diào)磁芯線圈。 1、電感器的主

2、要作用是阻礙電流的變化，電感器的主要作用是阻礙電流的變化， 是能夠把電能轉(zhuǎn)化為磁能而存儲起來的元是能夠把電能轉(zhuǎn)化為磁能而存儲起來的元 件。具有通直流、隔交流等作用。件。具有通直流、隔交流等作用。 電感的作用是阻礙電流的變化，但是這種作用與電感的作用是阻礙電流的變化，但是這種作用與 電阻阻礙電流流通作用是有區(qū)別的電阻阻礙電流電阻阻礙電流流通作用是有區(qū)別的電阻阻礙電流 流通作用是以消耗電能為其標(biāo)志，而電感阻礙電流通作用是以消耗電能為其標(biāo)志，而電感阻礙電 流的變化則純粹是不讓電流變化，當(dāng)電流增加時流的變化則純粹是不讓電流變化，當(dāng)電流增加時 電感阻礙電流的增加，當(dāng)電流減小時電感阻礙電電感阻礙電流的增加

3、，當(dāng)電流減小時電感阻礙電 流的減小。電感阻礙電流變化過程并不消耗電能，流的減小。電感阻礙電流變化過程并不消耗電能， 阻礙電流增加時它將電的能量以磁場的形式暫時阻礙電流增加時它將電的能量以磁場的形式暫時 儲存起來，等到電流減小時它也將磁場的能量釋儲存起來，等到電流減小時它也將磁場的能量釋 放出來，以結(jié)果來說，就是阻礙電流的變化。放出來，以結(jié)果來說，就是阻礙電流的變化。 形象說法：形象說法：“通直流，阻交流；通直流，阻交流； 通直流：通直流：所謂通直流就是指在直流電路中，所謂通直流就是指在直流電路中， 電感的作用就相當(dāng)于一根導(dǎo)線，不起任何電感的作用就相當(dāng)于一根導(dǎo)線，不起任何 作用；作用； 阻交流：

4、阻交流：在交流電路中，電感會有阻抗，在交流電路中，電感會有阻抗， 即即XL（感抗），整個電路的電流會變小，（感抗），整個電路的電流會變小， 對交流有一定的阻礙作用；細(xì)化解說：在對交流有一定的阻礙作用；細(xì)化解說：在 電子線路中，電感線圈對交流有限流作用。電子線路中，電感線圈對交流有限流作用。 2、電感器的種類：、電感器的種類： （1）按結(jié)構(gòu)分類按結(jié)構(gòu)分類 電感器按其結(jié)構(gòu)的不同可分為電感器按其結(jié)構(gòu)的不同可分為線繞式電感器線繞式電感器和和 非線繞式電感器非線繞式電感器（多層片狀、印刷電感等），（多層片狀、印刷電感等）， 還可分為還可分為固定式電感器固定式電感器和和可調(diào)式電感器可調(diào)式電感器。 固定式電

5、感器固定式電感器又分為又分為空心電子表感器、磁心電空心電子表感器、磁心電 感器、鐵心電感器感器、鐵心電感器等，根據(jù)其結(jié)構(gòu)外形和引腳等，根據(jù)其結(jié)構(gòu)外形和引腳 方式還可分為方式還可分為立式同向引腳電感器立式同向引腳電感器、臥式軸向臥式軸向 引腳電感器、大中型電感器、小巧玲瓏型電感引腳電感器、大中型電感器、小巧玲瓏型電感 器和片狀電感器等。器和片狀電感器等。 可調(diào)式電感器可調(diào)式電感器又分為又分為磁心可調(diào)電感器、銅心可磁心可調(diào)電感器、銅心可 調(diào)電感器、滑動接點(diǎn)可調(diào)電感器、串聯(lián)互感可調(diào)電感器、滑動接點(diǎn)可調(diào)電感器、串聯(lián)互感可 調(diào)電感器和多抽頭可調(diào)電感器。調(diào)電感器和多抽頭可調(diào)電感器。 （2）按工作頻率分類按

6、工作頻率分類 電感按工作頻率可分為電感按工作頻率可分為高頻電感器、中頻高頻電感器、中頻 電感器和低頻電感器。電感器和低頻電感器。 空心電感器、磁心電感器和銅心電感器一空心電感器、磁心電感器和銅心電感器一 般為中頻或高頻電感器般為中頻或高頻電感器，而鐵心電感器多，而鐵心電感器多 數(shù)為低頻電感器。數(shù)為低頻電感器。 （3）按用途分類按用途分類 電感器按用途可分為振蕩電感器、校正電感器按用途可分為振蕩電感器、校正 電感器、顯像管偏轉(zhuǎn)電感器、阻流電感電感器、顯像管偏轉(zhuǎn)電感器、阻流電感 器、濾波電感器、隔離電感器、被償電器、濾波電感器、隔離電感器、被償電 感器等。感器等。 3、電感器樣圖電感器樣圖 共模電

7、感器共模電感器 環(huán)形電感器環(huán)形電感器 固定電感器固定電感器 中周中周 色環(huán)電感器色環(huán)電感器 電感器的標(biāo)稱值主要有：電感器的標(biāo)稱值主要有： 電感量電感量：電感器儲存磁場電感器儲存磁場能能力的能能力的大小大小 用用電感量電感量來衡量來衡量， 單位為：亨單位為：亨利，簡稱亨利，簡稱亨（H），）， 換算單位有：換算單位有： 1H=1000mH（毫亨）（毫亨）=1000000uH（微（微 亨）亨）。 電感器的標(biāo)稱值主要有：電感器的標(biāo)稱值主要有： 品質(zhì)因數(shù)：線圈中存儲能量與消耗能量品質(zhì)因數(shù)：線圈中存儲能量與消耗能量 的比值稱為品質(zhì)因數(shù)，用的比值稱為品質(zhì)因數(shù)，用Q表示表示。 Q值越大，電感線圈自身的損耗越小

8、，在值越大，電感線圈自身的損耗越小，在 電路中的性能越好。電路中的性能越好。 由于電感線圈是用金屬導(dǎo)線繞制成的，總會有由于電感線圈是用金屬導(dǎo)線繞制成的，總會有 一定的電阻，線圈的電阻越小其性能就越好。一定的電阻，線圈的電阻越小其性能就越好。 （4）半導(dǎo)體二極管）半導(dǎo)體二極管 自然界的物質(zhì)按導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱可分為如下幾類自然界的物質(zhì)按導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱可分為如下幾類 ： 一類是導(dǎo)電能力特別強(qiáng)的物質(zhì)叫一類是導(dǎo)電能力特別強(qiáng)的物質(zhì)叫導(dǎo)體導(dǎo)體（如銀、銅（如銀、銅 、鋁等），導(dǎo)體的電阻率通常在、鋁等），導(dǎo)體的電阻率通常在1010-8 -8 1010-5 -5.m .m。 另一類是導(dǎo)電能力非常差，幾乎可以看成不能

9、導(dǎo)另一類是導(dǎo)電能力非常差，幾乎可以看成不能導(dǎo) 電的物質(zhì)，叫電的物質(zhì)，叫絕緣體絕緣體（如塑料、橡膠、陶瓷等）（如塑料、橡膠、陶瓷等） ，絕緣體的電阻率通常在，絕緣體的電阻率通常在10108 8101016 16.m .m。 還有一類是半導(dǎo)體，其導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣還有一類是半導(dǎo)體，其導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣 體之間（如鍺、硅、砷化鎵等）叫體之間（如鍺、硅、砷化鎵等）叫半導(dǎo)體半導(dǎo)體，半導(dǎo)，半導(dǎo) 體的電阻率通常在體的電阻率通常在1010-4 -4 10107 7.m.m。 1、導(dǎo)體、絕緣體、半導(dǎo)體、導(dǎo)體、絕緣體、半導(dǎo)體 2 2、半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體結(jié)構(gòu) 在電子學(xué)中，用得最多的半導(dǎo)體是硅和鍺，硅在電子學(xué)

10、中，用得最多的半導(dǎo)體是硅和鍺，硅 和鍺的外層電子都是和鍺的外層電子都是4 4個，都是四價元素。與相鄰個，都是四價元素。與相鄰 四個原子分別用四個共價鍵相連，形成原子有規(guī)四個原子分別用四個共價鍵相連，形成原子有規(guī) 律地整齊排列的結(jié)構(gòu)，稱為晶體結(jié)構(gòu)，這就是晶律地整齊排列的結(jié)構(gòu)，稱為晶體結(jié)構(gòu)，這就是晶 體管的來由。外層電子受共價鍵束縛，但是少數(shù)體管的來由。外層電子受共價鍵束縛，但是少數(shù) 電子獲得一定的動能掙脫共價鍵的束縛成為自由電子獲得一定的動能掙脫共價鍵的束縛成為自由 電子。在電子掙脫共價鍵的束縛成為自由電子后電子。在電子掙脫共價鍵的束縛成為自由電子后 ，共價鍵中就留下一個空位，這個空位叫做空穴，

11、共價鍵中就留下一個空位，這個空位叫做空穴 。于是半導(dǎo)體可以導(dǎo)電，但是在常溫下只有極少。于是半導(dǎo)體可以導(dǎo)電，但是在常溫下只有極少 電子能稱為自由電子，所以導(dǎo)電能力較弱。電子能稱為自由電子，所以導(dǎo)電能力較弱。 完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體稱為完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體稱為本征半本征半 導(dǎo)體導(dǎo)體。但是本征半導(dǎo)體易受溫度的影響，而且導(dǎo)。但是本征半導(dǎo)體易受溫度的影響，而且導(dǎo) 電能力差，不能直接使用在電子線路中，必須利電能力差，不能直接使用在電子線路中，必須利 用用摻雜特性摻雜特性制作制作雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體。 在硅（或鍺）晶體中摻入微量的五價元素在硅（或鍺）晶體中摻入微量的五價元素P P，磷原

12、，磷原 子的子的5 5個價電子中有個價電子中有4 4個電子和硅原子組成共價鍵個電子和硅原子組成共價鍵 ，多出一個電子很容易脫離原子核的束縛而成為，多出一個電子很容易脫離原子核的束縛而成為 自由電子，同時磷原子也就成為帶正電的離子。自由電子，同時磷原子也就成為帶正電的離子。 這樣，由于磷元素的摻入，使硅晶體中自由電子這樣，由于磷元素的摻入，使硅晶體中自由電子 的數(shù)目大大增加。當(dāng)然硅原子由于熱激發(fā)也產(chǎn)生的數(shù)目大大增加。當(dāng)然硅原子由于熱激發(fā)也產(chǎn)生 少量的電子少量的電子空穴對。這種半導(dǎo)體的導(dǎo)電主要是空穴對。這種半導(dǎo)體的導(dǎo)電主要是 靠電子，所以稱它為靠電子，所以稱它為電子半導(dǎo)體電子半導(dǎo)體，簡稱，簡稱N

13、N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體 。 在硅（或鍺）晶體中摻入微量的三價元素在硅（或鍺）晶體中摻入微量的三價元素B B， 硼原子有硼原子有3 3個價電子，它與硅原子組成共價鍵時個價電子，它與硅原子組成共價鍵時 缺少一個價電子而形成一個空穴，空穴的濃度比缺少一個價電子而形成一個空穴，空穴的濃度比 電子的濃度大得多。這種半導(dǎo)體的導(dǎo)電主要是靠電子的濃度大得多。這種半導(dǎo)體的導(dǎo)電主要是靠 空穴，所以稱它為空穴，所以稱它為空穴半導(dǎo)體空穴半導(dǎo)體，簡稱，簡稱P P型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體 。 3、PN結(jié)原理結(jié)原理 當(dāng)當(dāng)N型半導(dǎo)體和型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體用特殊工藝結(jié)合在型半導(dǎo)體用特殊工藝結(jié)合在 一起時，由于一起時，由于P型半導(dǎo)體中空穴濃

14、度高、電子濃型半導(dǎo)體中空穴濃度高、電子濃 度低，而度低，而N型半導(dǎo)體中電子濃度高、空穴濃度低，型半導(dǎo)體中電子濃度高、空穴濃度低， 因此在交界面附近電子和空穴都要從濃度高的地因此在交界面附近電子和空穴都要從濃度高的地 方向濃度低的地方擴(kuò)散。方向濃度低的地方擴(kuò)散。 P P區(qū)的空穴要擴(kuò)散到區(qū)的空穴要擴(kuò)散到N N區(qū)，且與區(qū)，且與N N區(qū)的電子復(fù)區(qū)的電子復(fù) 合，在合，在P P區(qū)一側(cè)就留下了不能移動的負(fù)離子區(qū)一側(cè)就留下了不能移動的負(fù)離子 空間電荷區(qū)。同樣，空間電荷區(qū)。同樣，N N區(qū)的電子要擴(kuò)散到區(qū)的電子要擴(kuò)散到P P 區(qū)，且與區(qū)，且與P P區(qū)的空穴復(fù)合，在區(qū)的空穴復(fù)合，在N N區(qū)一側(cè)就留區(qū)一側(cè)就留 下了不

15、能移動的正離子空間電荷區(qū)?？臻g下了不能移動的正離子空間電荷區(qū)?？臻g 電荷區(qū)形成了一個方向由電荷區(qū)形成了一個方向由N N區(qū)指向區(qū)指向P P區(qū)的內(nèi)區(qū)的內(nèi) 電場，內(nèi)電場的作用是阻礙多數(shù)載流子的電場，內(nèi)電場的作用是阻礙多數(shù)載流子的 繼續(xù)擴(kuò)散。這種動態(tài)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)稱之為繼續(xù)擴(kuò)散。這種動態(tài)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)稱之為PNPN 結(jié)。結(jié)。 當(dāng)加入外電場時動態(tài)平衡被打破。當(dāng)加入外電場時動態(tài)平衡被打破。 如果將如果將PN結(jié)加正向電壓，即結(jié)加正向電壓，即P區(qū)接正極，區(qū)接正極，N區(qū)接負(fù)極，區(qū)接負(fù)極， 如圖所示。由于外加電壓的電場方向和如圖所示。由于外加電壓的電場方向和PN結(jié)內(nèi)電場方結(jié)內(nèi)電場方 向相反。在外電場的作用下，內(nèi)電場將會被

16、削弱，使得向相反。在外電場的作用下，內(nèi)電場將會被削弱，使得 阻擋層變窄，擴(kuò)散運(yùn)動因此增強(qiáng)。這樣多數(shù)載流子將在阻擋層變窄，擴(kuò)散運(yùn)動因此增強(qiáng)。這樣多數(shù)載流子將在 外電場力的驅(qū)動下源源不斷地通過外電場力的驅(qū)動下源源不斷地通過PN結(jié)，形成較大的結(jié)，形成較大的 擴(kuò)散電流，稱為正向電流。擴(kuò)散電流，稱為正向電流。 由此可見由此可見PN結(jié)正向?qū)щ姇r，其電阻是很小的。結(jié)正向?qū)щ姇r，其電阻是很小的。 如果如果PN結(jié)加反向電壓，如圖所示，此時，由于外加電結(jié)加反向電壓，如圖所示，此時，由于外加電 場的方向與內(nèi)電場一致，增強(qiáng)了內(nèi)電場，多數(shù)載流子擴(kuò)場的方向與內(nèi)電場一致，增強(qiáng)了內(nèi)電場，多數(shù)載流子擴(kuò) 散運(yùn)動減弱，沒有正向電流

17、通過散運(yùn)動減弱，沒有正向電流通過PN結(jié)，只有少數(shù)載流結(jié)，只有少數(shù)載流 子的漂移運(yùn)動形成了反向電流。由于少數(shù)載流子為數(shù)很子的漂移運(yùn)動形成了反向電流。由于少數(shù)載流子為數(shù)很 少，故反向電流是很微弱的。少，故反向電流是很微弱的。 因此，因此，PN結(jié)在反向電壓下，其電阻是很大的。結(jié)在反向電壓下，其電阻是很大的。 PN結(jié)通過正向電壓時可以導(dǎo)電，常稱為導(dǎo)通；結(jié)通過正向電壓時可以導(dǎo)電，常稱為導(dǎo)通； 而加反向電壓時不導(dǎo)電，常稱為截止。這說明：而加反向電壓時不導(dǎo)電，常稱為截止。這說明： PN結(jié)具有單向?qū)щ娦?。結(jié)具有單向?qū)щ娦浴?利用利用PNPN結(jié)的單向?qū)щ娦裕梢杂脕碇圃煲环N半結(jié)的單向?qū)щ娦?，可以用來制造一種半

18、導(dǎo)體器件導(dǎo)體器件半導(dǎo)體二極管半導(dǎo)體二極管。半導(dǎo)體二極管又稱。半導(dǎo)體二極管又稱 晶體二極管晶體二極管。幾乎在所有的電子電路中，都要用。幾乎在所有的電子電路中，都要用 到半導(dǎo)體二極管。到半導(dǎo)體二極管。 4 4、二極管概述、二極管概述 半導(dǎo)體二極管是由一個半導(dǎo)體二極管是由一個PNPN結(jié)加上電極引線和外結(jié)加上電極引線和外 殼封裝而成。殼封裝而成。P P區(qū)引出的電極稱為陽極，或叫正區(qū)引出的電極稱為陽極，或叫正 極，用極，用A A表示；表示；N N區(qū)引出的電極稱為陰極區(qū)引出的電極稱為陰極, ,或叫負(fù)或叫負(fù) 極極, ,用用K K表示。表示。 二極管二極管在電路中主要用作整流、檢波、穩(wěn)在電路中主要用作整流、檢波、穩(wěn) 壓等。常用二極管的外形和電路符號如下。壓等。常用二極管的外形和電路符號如下。 普通二極管 穩(wěn)壓二極管 發(fā)光二極管 光電二極管 常用的二極管外形、電路符號 方法一：對于普通二極方法一：對于普通二極 管管,可以看管體表面可以看管體表面,有有 白線的一端為負(fù)極。白線的一端為負(fù)極。 方法二：對于發(fā)光二極方法二：對于發(fā)光二極 管管,引腳長的為正極引腳長的為正極,短短 的為負(fù)極。的為負(fù)極。 二極管怎么區(qū)分正負(fù)極二極管怎么區(qū)分正負(fù)極 方法三：如果引腳被剪得一樣長了方法三：如果引腳被剪得一樣長了,