電子線路的設(shè)計(jì)2

1、第二章常用電子元器件電子元器件是組成一個(gè)電子產(chǎn)品的重要部分。對(duì)于電子工程技術(shù)人員來說，全面了解 各類電子元器件的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，正確選擇并合理地應(yīng)用它們，是成功研制電子產(chǎn)品的重要 因素之一。2.1電阻器2.1.1電阻器的命名方法土2 r表2-1電阻器的分類代號(hào)及其意義數(shù)字或字母代號(hào)123456789GTWD意電阻器普通普通超高頻高阻高溫精密咼壓特殊高功率可調(diào)義電位器普通普通精密函數(shù)特殊微調(diào)多圈表2-2電阻器的材料代號(hào)及其意義字母代號(hào)THSNJYCIX意義碳膜合成膜有機(jī)實(shí)芯無(wú)機(jī)實(shí)芯金屬膜 1氧化膜沉積膜玻璃釉膜線繞例如，RJ71表示精密金屬膜電阻器， WSW1A表示微調(diào)有機(jī)實(shí)芯電位器。常見的電阻器外

2、形圖如圖2.1.1所示。17電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐RJ金加.喚電臥RT娥脫電陰RK線繞電阻仃機(jī)實(shí)芯電阻圖2.1.1常用電阻器外形圖2.1.2電阻器的分類及特點(diǎn)在玻璃或陶瓷基體上沉積一層碳膜、金屬膜、金屬氧化膜等形成電阻薄膜，膜的厚度 一般在幾微米以下。（1） 金屬膜電阻（型號(hào)：RJ）。在陶瓷骨架表面，經(jīng)真空高溫或燒滲工藝蒸發(fā)沉積一 層金屬膜或合金膜。其特點(diǎn)是：精度高、穩(wěn)定性好、噪聲低、體積小、高頻特性好。且允 許工作環(huán)境溫度范圍大（-55+125C）、溫度系數(shù)低（50100） 電子電路應(yīng)用最廣泛的電阻之一。常用額定功率有 稱阻值在10O10M0之間。（2） 金屬氧化膜電阻（型號(hào)：RY）。在玻璃、瓷

3、器等材料上，1.薄膜類X 10-6/C）。目前是組成1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W 等，標(biāo)通過高溫以化學(xué)反應(yīng) 形式生成以二氧化錫為主體的金屬氧化層。該電阻器由于氧化膜膜層比較厚，因而具有極 好的脈沖、高頻和過負(fù)荷性能，且耐磨、耐腐蝕、化學(xué)性能穩(wěn)定。但阻值范圍窄，溫度系 數(shù)比金屬膜電阻差。（3）碳膜電阻（型號(hào)：RT）。在陶瓷骨架表面上，將碳?xì)浠衔镌谡婵罩型ㄟ^高溫蒸發(fā)分解沉積成碳結(jié)晶導(dǎo)電膜。碳膜電阻價(jià)格低廉，阻值范圍寬（1曲10MO）,溫度系數(shù)為負(fù)值。常用額定功率為 1/8W10W，精度等級(jí)為± 5%、± 10%、± 20%，在一般電子 產(chǎn)品中大量使用。厶

4、合金類用塊狀電阻合金拉制成合金線或碾壓成合金箔制成電阻，主要包括：（1）線繞電阻（型號(hào)：RX ）。將康銅絲或鎳鉻合金絲繞在磁管上，并將其外層涂以 第二章常用電子元器件仃琺瑯或玻璃釉加以保護(hù)。線繞電阻具有高穩(wěn)定性、高精度、大功率等特點(diǎn)。溫度系數(shù)可做 到小于10-6/C，精度高于± 0.01%，最大功率可達(dá)200W。但線繞電阻的缺點(diǎn)是自身電感 和分布電容比較大，不適合在高頻電路中使用。0.001%，穩(wěn)（2）精密合金箔電阻（型號(hào)：RJ）。在玻璃基片上粘和一塊合金箔，用光刻法蝕出一 定圖形，并涂敷環(huán)氧樹脂保護(hù)層，引線封裝后形成。該電阻器最大特點(diǎn)是具有自動(dòng)補(bǔ)償電 阻溫度系數(shù)功能，故精度高、穩(wěn)定

5、性好、高頻響應(yīng)好。這種電阻的精度可達(dá)± 定性為± 5X 10-4%/年，溫度系數(shù)為± 10-6/C?？梢娝且环N高精度電阻。3 .合成類該電阻將導(dǎo)電材料與非導(dǎo)電材料按一定比例混合成不同電阻率的材料后制成的電阻。 的最突出的優(yōu)點(diǎn)是可靠性高，但電特性能比較差。常在某些特殊的領(lǐng)域內(nèi)使用（如航空航 天工業(yè)、海底電纜等）。合成類電阻種類比較多，按用途可分為通用型、高阻型和高壓型 等。（1 ）金屬玻璃釉電阻（型號(hào)：RI）。以無(wú)機(jī)材料做粘合劑，用印刷燒結(jié)工藝在陶瓷基體 上形成電阻膜。該電阻具有較高的耐熱性和耐潮性，常用它制成小型化貼片式電阻。（2）實(shí)芯電阻（型號(hào)：RS）。用有機(jī)

6、樹脂和碳粉合成電阻率不同的材料后熱壓而成。體積與相同功率的金屬膜電阻相當(dāng)，但噪聲比金屬膜電阻大。阻值范圍為4.7022Md精度等級(jí)為± 5%、± 10%、± 20%。（3）合成膜電阻（RH ）。合成膜電阻可制成高壓型和高阻型。高阻型電阻的阻值范圍為10MO106M0，允許誤差為± 5%、± 10%。高壓型電阻的阻值范圍為4旅g100MQ，耐壓分10kV和35kV兩擋。（4） 厚膜電阻網(wǎng)絡(luò)（電阻排）。它是以高鋁瓷做基體，綜合掩膜、光刻、燒結(jié)等工藝, 在一塊基片上制成多個(gè)參數(shù)性能一致的電阻，連接成電阻網(wǎng)絡(luò)，也叫集成電阻。集成電阻 的特點(diǎn)是溫度系數(shù)小

7、，阻值范圍寬，參數(shù)對(duì)稱性好。目前已越來越多的被應(yīng)用在各種電子設(shè)備中。4 .敏感類使用不同材料和工藝制造的半導(dǎo)體電阻，具有對(duì)溫度、光照度、濕度、壓力、磁通量、氣體濃度等非電物理量敏感的性質(zhì)，這類電阻叫敏感電阻。利用這些不同類型的電阻，可 以構(gòu)成檢測(cè)不同物理量的傳感器。這類電阻主要應(yīng)用于自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制領(lǐng)域中。2.1.3常用電阻器的標(biāo)志方法電阻器常用的標(biāo)一般電子元器件的標(biāo)注應(yīng)反映出它們的種類、材料及主要電氣參數(shù)。 注方法有直標(biāo)法、文字符號(hào)法和色標(biāo)法三種。1 .直標(biāo)法把元件的主要參數(shù)直接印制在元件的表面上，這種方法主要用于功率比較大的電阻。 第二章常用電子元器件31如電阻表面上印有 RXYC-50

8、-T-1k5- ± 10%，其含義是耐潮被釉線繞可調(diào)電阻器，額定功 率為50W，阻值為1.5k0，允許誤差為± 10%。2 .文字符號(hào)法傳統(tǒng)的電阻器文字符號(hào)標(biāo)注是將電阻器的阻值、精度、功率、材料等用文字符號(hào)在電 阻體上表示出來。如阻值單位用 d 9、MO表示，精度用等級(jí)J (± 5%)、K (± 10 %)、 M (± 20%),電阻器的材料可通過外表的顏色予以區(qū)別等。隨著電子元件的不斷小型化，特別是表面安裝元器件(SMC和SMD )的制造工藝不斷進(jìn)步，使得電阻器的體積越來越小，其元件表面上標(biāo)注的文字符號(hào)也作出了相應(yīng)改革。 一般僅用三位數(shù)字標(biāo)注

9、電阻器的數(shù)值，精度等級(jí)不再表示出來(一般小于±5%)。具體規(guī)定如下：(1)(2)元件表面涂以黑顏色表示電阻器。電阻器的基本標(biāo)注單位是歐姆( Q),其數(shù)值大小用三位數(shù)字標(biāo)注。對(duì)于十個(gè)基本標(biāo)注單位以上的電阻器，前兩位數(shù)字表示數(shù)值的有效數(shù)字，第三位數(shù)字表示數(shù)值的倍率。如100表示其阻值為10X 10°= 1險(xiǎn)；223表示其阻值為22 X 103=22k0。(4)對(duì)于十個(gè)基本標(biāo)注單位以下的元件，第一位、第三位數(shù)字表示數(shù)值的有效數(shù)字，第二位用字母“ R”表示小數(shù)點(diǎn)。如3R9表示其阻值為3監(jiān)。圖2.1.2兩種色環(huán)電阻的標(biāo)注圖精度倍率第三位數(shù) 第二位數(shù) 第一位數(shù)(3)例如標(biāo)有藍(lán)、灰、橙、

10、金四環(huán)標(biāo)注的電阻，其阻值大小為：68 X 103= 680000（ 68k0）, 允許偏差為± 5%。標(biāo)有棕、黑、綠、棕、棕五環(huán)標(biāo)注的電阻，其阻值大小為：105 X 101=10500 （1.05k0），允許偏差為± 1 %。表2-3色碼標(biāo)注各位色環(huán)代表的意義顏色有效數(shù)字倍率（乘數(shù)）允許偏差黑0100棕1101± 1紅2102± 2橙3103黃4104綠5105± 0.5藍(lán)6106± 0.25紫7107± 0.1灰8108白9109金10-1± 5銀10-2± 10無(wú)色± 20(%)2.1.4電

11、阻器的正確選用在選擇電阻器的阻值時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)電路時(shí)理論計(jì)算電阻值，在最靠近標(biāo)稱值系列中 選用。普通電阻器（不包括精密電阻器）阻值標(biāo)稱系列值見表2-4，實(shí)際電阻器的阻值是表中的數(shù)值乘以10n （n為整數(shù)）。表2-4電阻器阻值標(biāo)稱系列值允許偏差（）± 5%± 10%± 20%阻值(C1.0、1.1、1.2、1.3、1.5、1.6、1.8、2.0、2.2、2.4、2.7、3.0、3.3、3.6、3.9、4.3、4.7、5.1、5.6、6.2、6.8、7.5、8.2、9.11.0、1.2、1.5、1.8、2.2、2.7、3.3、3.9、4.7、5.6、6.8、8.21.

12、0、1.5、2.2、3.3、4.7、6.8根據(jù)理論計(jì)算電阻器在電路中消耗的功率，合理選擇電阻器的額定功率。一般按額定 功率是實(shí)際功率的1.53倍之間選定。普通電阻器額定功率標(biāo)稱系列值見表 2-5。根據(jù)電路的具體要求。適當(dāng)選用電阻器的類型。如在哪些穩(wěn)定性、耐熱性、可靠性要 求比較高的電路中，應(yīng)選用金屬膜或金屬氧化膜電阻；對(duì)于要求功率大、耐熱性能好，工 作頻率要求不高，可選用線繞電阻；對(duì)于無(wú)特殊要求的一般電路，可使用碳膜電阻器，以 降低成本。表2-5電阻器額定功率標(biāo)稱系列值電阻器類型額定功率(W)線繞電阻器0.05、0.125、0.25、0.5、1、2、4、8、10、16、25、40、50、75、

13、100、150、250、 500非線繞電阻器0.05、0.125、0.25、0.5、1、2、5、10、25、50、100例：由發(fā)光二極管組成的電路如圖2.1.3所示。設(shè)流過發(fā)光二極管的正向電流If=15mA，發(fā)光二極管的正向壓降約 1.95V，試選定限流電阻 R。IfLEDVcc12V圖2.1.3發(fā)光二極管組成的電路Vcc -Vf 12 V -1.95Vc15mA解：計(jì)算電阻R理論值。R= =一67001 F根據(jù)表2-4,實(shí)際選擇電阻值 R=680Q電阻器實(shí)際消耗的功率P止|：R =(15x10')2 X680止0.15(W)實(shí)際選用電阻器的額定功率為0.25W。由于該電阻器不必要使用

14、高精度，溫度特性也不必特別考慮，故可選用一般碳膜電阻器即可。2.2電位器電位器是一種可調(diào)電阻，也是電子電路中用途最廣泛的元器件之一。它對(duì)外有三個(gè)引出端，其中兩個(gè)為固定端，另一個(gè)是中心抽頭。轉(zhuǎn)動(dòng)或調(diào)節(jié)電位器轉(zhuǎn)動(dòng)軸，其中心抽頭與 固定端之間的電阻將發(fā)生變化。常見的電位器外形圖如圖2.2.1所示。1：|出電忖.3»圖2.2.1常用電位器外形圖2.2.1電位器的性能指標(biāo)電位器與電阻器的性能指標(biāo)含義在標(biāo)稱阻值、允許偏差、額定功率等方面是一致的, 除此之外還有如下指標(biāo)。1.阻值變化規(guī)律阻值變化規(guī)律是指電位器旋轉(zhuǎn)角度（或行程）與作為分壓器使用時(shí)輸出電壓的關(guān)系。 常見電位器的阻值變化規(guī)律有線性變化型

15、、指數(shù)變化型、對(duì)數(shù)變化型。2 .滑動(dòng)噪聲當(dāng)電刷在電阻體上滑動(dòng)時(shí)， 電位器中心端與固定端之間的電壓出現(xiàn)無(wú)規(guī)則的起伏，這 種現(xiàn)象稱為電位器的滑動(dòng)噪聲。它是由材料電阻率分布的不均勻以及電刷滑動(dòng)時(shí)接觸電阻 的無(wú)規(guī)律變化引起的。3 .分辨力對(duì)輸出量可實(shí)現(xiàn)的最精細(xì)的調(diào)節(jié)能力。線繞電位器的分辨力較差。4 .極限電壓電位器在短時(shí)間內(nèi)能承受的最高電壓。5.機(jī)械耐久性通常以旋轉(zhuǎn)（或滑動(dòng)）多少次為標(biāo)志，是表示電位器使用壽命的指標(biāo)。2.2.2幾種常用電位器型號(hào)與規(guī)格1 .有機(jī)實(shí)芯電位器由導(dǎo)電材料與有機(jī)填料、熱固性樹脂配制成電阻粉，經(jīng)過熱壓，在基座上形成實(shí)芯電 阻體。該電位器的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐高溫、體積小、壽命長(zhǎng)、可

16、靠性高，廣泛用于焊接 在電路板上作微調(diào)使用；缺點(diǎn)是耐壓低、噪聲大。幾種常用的有機(jī)實(shí)芯電位器性能指標(biāo)見 表2-6所示。表2-6常用有機(jī)實(shí)芯電位器的性能指標(biāo)型號(hào)特征主尺寸安裝形式阻值特性額定功率阻值范圍WS-1X0.5W100 0 4.7mOWS-2普通單圈© 12.7mm單孔軸套D,Z0.25W1kf3 1MfJWS16-4普通單圈© 17mm支架臥式XD,Z0.5W0.25W100° 2.2MQ1kfJ-1MQWS19-3同軸雙連© 18mm防轉(zhuǎn)軸套X1W100° 4.7Mr>WS19-4D,Z0.5W1kC 470kQWSW3-3單圈微

17、調(diào)© 7.5mm引線立式0.25W1001KQWS23單圈微調(diào)© 12.7mm引線立式0.5W1000 1KQWS24單圈微調(diào)© 12.7mm引線臥式0.25W100C 1KQ2 .線繞電位器2-7。用合金電阻絲在絕緣骨架上繞制成電阻體，中心抽頭的簧片在電阻絲上滑動(dòng)。線繞電 位器用途廣泛，可制成普通型、精密型和微調(diào)型電位器，且額定功率做的比較大、電阻的 溫度系數(shù)小、噪聲低、耐壓高。常用的線繞電位器性能指標(biāo)見表表2-7常用線繞電位器的性能指標(biāo)型號(hào)特征主尺寸安裝形式額定功率阻值范圍WX2普通單圈© 18mm防轉(zhuǎn)軸套1W27。15kQWX3普通單圈©

18、23mm防轉(zhuǎn)軸套3W27。15kQWXX0.25-1單圈微調(diào)© 9mm立式0.25W47。4.7kQWXX0.25-2單圈微調(diào)© 9mm軸套0.25W47。4.7kQWXX0.25-3單圈微調(diào)© 9mm引線臥式0.25W47。4.7kQWXD910圈單聯(lián)© 12mm軸套壓板0.5W22。27kQ3 .合成膜電位器2-8。在絕緣基體上涂敷一層合成碳膜， 經(jīng)加溫聚合后形成碳膜片， 再與其他零件組合而成。 這類電位器的阻值變化連續(xù)、分辨率高、阻值范圍寬、成本低。但對(duì)溫度和濕度的適應(yīng)性 差，使用壽命短。常用合成膜電位器的性能指標(biāo)見表表2-8常用合成膜電位器的性能

19、指標(biāo)型號(hào)額定功率（W）阻值特性阻值范圍（Q）精度最大工作電壓（V）WH1182X470 Q4.7MQ± 20%5001D, Z4.7k Q 2.2MQ400WH50.5X470 Q4.7MQ± 20%2000.25D,Z4.7kQ2.2 MQ150WH190.25X1kQ2.2 MQ± 20%2000.1D,Z4.7k Q 470k Q160WH230.5X1kQ1 MQ± 20%1500.25D,Z4.7kQ100k Q100WH1440.25X220 Q- 2.2 MQ± 20%350WH1670.1470 Q 4.7 MQ± 2

20、0%1004 .多圈電位器多圈電位器屬于精密電位器。它分有帶指針、不帶指針等形式，調(diào)整圈數(shù)有5圈、10圈等數(shù)種。該電位器除具有線繞電位器的相同特點(diǎn)外，還具有線性優(yōu)良，能進(jìn)行精細(xì)調(diào)整 等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于對(duì)電阻實(shí)行精密調(diào)整的場(chǎng)合。2.3 電容器電容器在各類電子線路中是一種必不可少的重要元件。電容器是儲(chǔ)能元件，當(dāng)兩端加上電壓以后，極板間的電介質(zhì)在電場(chǎng)的作用下將被極化。在極化狀態(tài)下的介質(zhì)兩邊，可以 儲(chǔ)存一定量的電荷，儲(chǔ)存電荷的能力用電容量表示。電容量的基本單位是法拉（F），常用單位是微法（兩）和皮法（pF ）。2.3.1電容器的型號(hào)和標(biāo)志方法電容器的型號(hào)由四部分組成。 第一個(gè)字母C表示電容器，第二部

21、分表示介質(zhì)材料， 第 三部分表示結(jié)構(gòu)類型的特征，第四部分為序號(hào)。見表2-9。常見的電容器外形圖如圖 2.3.1所示。第一部分：主稱第二部分：材料第三部分：特征分類符號(hào)意義符號(hào)意義符號(hào)意義瓷介云母有機(jī)電解C電容器C瓷介1圓片非密封非密封箔式Y(jié)云母2管形非密封非密封箔式I玻璃釉3疊片密封密封燒結(jié)粉液體O玻璃膜4獨(dú)石密封密封燒結(jié)粉固體Z紙介5穿心穿心J金屬化紙6支柱管無(wú)極性B聚苯乙烯7L滌綸8高壓高壓高壓Q漆膜9特殊特殊S聚碳酸酯G高功率H復(fù)合介質(zhì)D鋁AN鈮W微調(diào)G合金T鈦E其他材料表2-9電容器型號(hào)的命名第四部分：序號(hào)數(shù)字對(duì)主稱、材料特 征相同，僅尺寸、 性能指標(biāo)略有差 別，但基本上不 影響互換的

22、產(chǎn)品 給同一序號(hào)。若 尺寸、性能指標(biāo) 的差別已明顯影 響互換時(shí)，則在 序號(hào)后面用大寫 字母作為區(qū)別代號(hào)予以區(qū)別。電容器容量表示方法一般有直接表示法、數(shù)碼表示法和色碼表示法。具體描述如下:1.直接表示法通常是用表示數(shù)量的字母m (10-3)、卩(10-6)、n (10-9)和P (10-12)加上數(shù)字組合表示。例如 4n7 表示 4.7X 10-9F=4700pF,47n 表示 47X 10-乍=47000pF=0.047PF,6p8 表示 6.8pF。另外，有時(shí)在數(shù)字前冠以R,如R33，表示0.33PF;有時(shí)用大于1的四位數(shù)字表示，單位為pF,如 2200表示為2200pF;有時(shí)用小于1的數(shù)字

23、表示，單位為PF,如0.22為0.22舛。瓷片電容棉紙介電容胖6 W十1郵電解電容器圖2.3.1常用電容器外形圖2 數(shù)碼表示法一般用三位數(shù)字來表示容量的大小，單位為pF。前兩位為有效數(shù)字，后一位表示位率，即乘以10i, i是第三位數(shù)字。若第三位數(shù)字為9，則乘以10-1。如223代表22 X 103pF=22000pF= 0.022PF，又如479代表47X 10-1 pF= 4.7pF。這種表示法最為常見。3 色碼表示法這種表示法與電阻器的色環(huán)表示法類似，顏色涂于電容器的一端或從頂端向引線側(cè)排列。色碼一般只有三種顏色，前兩環(huán)為有效數(shù)字，第三環(huán)為位率，單位為pF。2.3.2電容器的主要參數(shù)1 標(biāo)

24、稱容量及偏差電容量是電容器的基本參數(shù)，其數(shù)值標(biāo)注在電容器表面上。不同類型的電容器有不同 系列的容量標(biāo)稱值。電容器的容量偏差等級(jí)有多種，一般偏差都在+5%以上，最大的可達(dá)-10% +100%。2 .額定電壓能夠保證長(zhǎng)期工作而不致?lián)舸╇娙萜鞯淖畲箅妷悍Q為電容器的額定工作電壓。額定電壓系列隨電容器種類不同而有所不同，例如，紙介和瓷介電容器的額定電壓可從幾十伏到 幾萬(wàn)伏；電解電容器的額定電壓可從幾伏到1000V。額定電壓的數(shù)值通常都在電容器上標(biāo)出。3 電容溫度系數(shù)電容溫度系數(shù)定義式為:3右存100%其中C為標(biāo)稱電容量，巻為溫度變化所引起的容量相對(duì)變化。4 .絕緣電阻有時(shí)理想電容器的介質(zhì)應(yīng)當(dāng)是不導(dǎo)電的絕

25、緣體，實(shí)際電容器介質(zhì)的電阻為絕緣電阻, 亦稱為漏電阻。5損耗角正切實(shí)際在電容器兩端加交流電壓時(shí)要產(chǎn)生功率損耗。產(chǎn)生損耗的原因是由電容器絕緣電阻造成的。一般用電容器損耗功率（有功功率）與電容器存儲(chǔ)功率（無(wú)功功率）之比來表 示，定義為損耗角正切 tgS。2.3.3 常用電容器1 瓷介電容器瓷介電容器的主要特點(diǎn)是介質(zhì)損耗較低，電容量對(duì)溫度、頻率、電壓和時(shí)間的穩(wěn)定性 都比較高，且價(jià)格低廉，應(yīng)用極為廣泛。瓷介電容器可分為低壓小功率和高壓大功率兩種。 常見的低壓小功率電容器有瓷片、瓷管、瓷介獨(dú)石電容器，主要用于高頻電路、低頻電路 中。高壓大功率瓷片電容器可制成鼓形、瓶形、板形等形式。主要用于電力系統(tǒng)的功率

26、因 數(shù)補(bǔ)償、直流功率變換等電路中。2 云母電容器云母電容器以云母為介質(zhì)，多層并聯(lián)而構(gòu)成。它具有優(yōu)良的電器性能和機(jī)械性能，具 有耐壓范圍寬、可靠性高、性能穩(wěn)定、容量精度高等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于高溫、高頻、脈沖、 高穩(wěn)定性的電路中。但云母電容器的生產(chǎn)工藝復(fù)雜，成本高、體積大、容量有限，這使它 的使用范圍受到了限制。3 .有機(jī)薄膜電容器表2-10列出了幾種常用的有機(jī)薄膜電容器的性能。最常見有滌綸電容器和聚丙烯電 容器。滌綸電容器的體積小，容量范圍大，耐熱、耐潮性能好。表2-10幾種有機(jī)薄膜介質(zhì)電容器的性能名稱容量范圍允許誤差（%）損耗角正切值（tg S %）額定電壓絕緣電阻（a聚苯乙烯電容10p F 1

27、(1F± 0.1± 200.01 0.0550 1kV1011聚丙烯電容0.001 0.1(1F± 2± 200.01 0.150 1kV1011聚四氟乙烯電容510 pF 0.1(1F± 5± 200.0020.0052501kV1012滌綸電容510 pF 5H± 5± 200.3 0.735 1kV聚碳酸脂電容510 pF 5H± 5± 200.08 0.1550250V4 .電解電容器電解電容器的介質(zhì)是很薄的氧化膜，容量可做得很大，一般標(biāo)稱容量14F10000舛。電解電容有正極和負(fù)極之分

28、，使用中應(yīng)保證正極電位高于負(fù)極電位；否則電解電容器的漏電流增大，導(dǎo)致電容器過熱損壞，甚至炸裂。5 年）。電解電容器的損耗比較大，性能受溫度影響比較大，高頻性能差。電解電容器的品種 主要有鋁電解電容器、鉭電解電容器和鈮電解電容器。鋁電解電容器價(jià)格便宜，容量可以 做的比較大，但性能較差，壽命短（存儲(chǔ)壽命小于5年）。一般使用在要求不高的去耦、耦合和電源濾波電路中。后兩者電解電容的性能要優(yōu)于鋁電解電容器，主要用于溫度變化 范圍大，對(duì)頻率特性要求高，對(duì)產(chǎn)品穩(wěn)定性、可靠性要求嚴(yán)格的電路中。但這兩種電容器 的價(jià)格較高。2.3.4電容器的正確選用電容器的種類繁多，性能各異，合理選用電容器對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)十分重要。

29、在具體選用 電容器時(shí)，應(yīng)注意如下問題：根據(jù)電路要求選擇合適的電容器型號(hào)。一般的耦合、旁路，可選用紙介電容器；在高 頻電路中，應(yīng)選用云母和瓷介電容器；在電源濾波和退耦電路中，應(yīng)選用電解電容器。固定在設(shè)計(jì)電子電路中選用電容器時(shí)，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品手冊(cè)在電容器標(biāo)稱值系列中選用。 電容器的標(biāo)稱系列值見表 2-11。表2-11電容器標(biāo)稱電容值E24E12E6E24E12E61.01.01.03.33.33.31.13.61.21.23.93.91.34.31.51.51.54.74.74.71.65.11.81.85.65.62.06.22.22.22.26.86.86.82.47.52.72.78.28.23

30、.09.1注：用表中數(shù)值再乘以10n來表示電容器標(biāo)稱電容量，n為正或負(fù)整數(shù)。電容器的額定電壓。選用電容器應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)系列，電容器的額定電壓應(yīng)高于電容器兩 端實(shí)際電壓的12倍。尤其對(duì)于電解電容器，一般應(yīng)使線路的實(shí)際電壓相當(dāng)于所選額定 電壓的50%70%，這樣才能充分發(fā)揮電解電容器的作用；若實(shí)際工作電壓低于其額定電 壓的一半，反而容易使電解電容器的損耗增大。電容器的精度等級(jí)。對(duì)于某些電子電路需要要求高精度的電容器，例如時(shí)間控制等； 而對(duì)于大多電路，一般允許電容器的容量有比較大的偏差，這時(shí)就沒有必要選擇高精度的 電容器，這樣可以降低電路成本。電容器的損耗角正切值（tg 5 ）。電容器的tgS值相差很大

31、，尤其對(duì)高頻電路或?qū)π盘?hào) 相位要求嚴(yán)格的電路， 電容器的tg 5值大小對(duì)電路的性能有較大的影響，一般希望tg 5值越小越好。2.4半導(dǎo)體二極管2.4.1半導(dǎo)體二極管的分類半導(dǎo)體二極管按其用途可分為：普通二極管和特殊二極管。普通二極管包括整流二極 管、檢波二極管、穩(wěn)壓二極管、開關(guān)二極管、快速二極管等；特殊二極管包括變?nèi)荻O管、 發(fā)光二極管、隧道二極管、觸發(fā)二極管等。常用的半導(dǎo)體二極管的外形圖如圖2.4.1所示。L £DO圖2.4.1半導(dǎo)體二極管外形圖2.4.2普通半導(dǎo)體二極管的主要參數(shù)1 .反向飽和漏電流Is指在二極管兩端加入反向電壓時(shí)，流過二極管的電流，該電流與半導(dǎo)體材料和溫度有 關(guān)

32、。在常溫下，硅管的Is為納安（10-9A ）級(jí)，鍺管的Is為微安（10-6A）級(jí)。2 .額定整流電流If指二極管長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，根據(jù)允許溫升折算出來的平均電流值。目前大功率整流二極管 的If值可達(dá)1000A。3 最大反向工作電壓Urm指為避免擊穿所能加的最大反向電壓。目前最高的Urm值可達(dá)幾千伏。4 .最高工作頻率fM由于PN結(jié)的結(jié)電容存在，當(dāng)工作頻率超過某一值時(shí)，它的單向?qū)щ娦詫⒆儾?。點(diǎn)接 觸式二極管的fM值較高，在100MHz以上；整流二極管的fM較低，一般不高于幾千赫。5.反向恢復(fù)時(shí)間trr指二極管由導(dǎo)通突然反向時(shí)， 反向電流由很大衰減到接近 Is時(shí)所需要的時(shí)間。大功率 開關(guān)管工作在高頻開關(guān)

33、狀態(tài)時(shí)，此項(xiàng)指標(biāo)至為重要。243幾種常用二極管的特點(diǎn)1.整流二極管整流二極管結(jié)構(gòu)主要是平面接觸型，其特點(diǎn)是允許通過的電流比較大，反向擊穿電壓 比較高，但PN結(jié)電容比較大，一般廣泛應(yīng)用于處理頻率不高的電路中。例如整流電路、 嵌位電路、保護(hù)電路等。整流二極管在使用中主要考慮的問題是最大整流電流和最高反向 工作電壓應(yīng)大于實(shí)際工作中的值。目前常用幾種整流二極管的主要參數(shù)見表2-12。型號(hào)反向峰值電壓Vr(V)正向平均電流If(A)反向飽和漏電流1N400150131N4002100131N4003200131N4004400131N4005600151N4006800131N40071000131N5

34、2011002101N52022002101N52033002101N5204400251N52055002101N52066002101N52078002101N52081000210表2-12幾種常用整流二極管的主要參數(shù)ls（X A）2 .快速二極管快速二極管的工作原理與普通二極管是相同的，但由于普通二極管工作在開關(guān)狀態(tài)下的反向恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)， 約45出，不能適應(yīng)高頻開關(guān)電路的要求?？焖俣O管主要應(yīng)用于高頻整流電路、高頻開關(guān)電源、高頻阻容吸收電路、逆變電路等，其反向恢復(fù)時(shí)間可達(dá)10ns。 快速二極管主要包括肖特基二極管和快恢復(fù)二極管。肖特基二極管是由金屬與半導(dǎo)體接觸形成的勢(shì)壘層為基礎(chǔ)制成的二

35、極管，其主要特點(diǎn)是正向?qū)▔航敌?約0.45V),反向恢復(fù) 時(shí)間短和開關(guān)損耗小。但目前肖特基二極管存在的問題是耐壓比較低，反向漏電流比較大。目前應(yīng)用在功率變換電路中的肖特基二極管的大體水平是耐壓在150V以下，平均電流在100A以下，反向恢復(fù)時(shí)間在 1040ns。肖特基二極管應(yīng)用在高頻低壓電路中，是比較理 想的?？旎謴?fù)二極管在制造上采用摻金、單純的擴(kuò)散等工藝，可獲得較高的開關(guān)速度，同 時(shí)也能得到較高的耐壓。目前快恢復(fù)二極管主要應(yīng)用在逆變電源中作整流元件，高頻電路2-13。中的限幅、嵌位等。幾種常用的快速二極管參數(shù)見表#電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐trr (ns)表2-13幾種常用的快速二極管主要參數(shù)型號(hào)

36、反向峰值電壓Vr (V)平均整流電流If (A)反向恢復(fù)時(shí)間1N58172011N58183011N58194011N49335012001N493520012001N49376001200MUR10550135MUR110100135MUR115150135MUR1202001353 .穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管是利用PN結(jié)反向擊穿特性所表現(xiàn)出的穩(wěn)壓性能制成的器件。穩(wěn)壓管的主 要參數(shù)有：穩(wěn)壓值 Vz。指當(dāng)流過穩(wěn)壓管的電流為某一規(guī)定值時(shí)，穩(wěn)壓管兩端的壓降。 目前各種型號(hào)的穩(wěn)壓管其穩(wěn)壓值在2200V，以供選擇。電壓溫度系數(shù) dVz/dT。穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值Vz的溫度系數(shù)在Vz低于4V時(shí)為負(fù)溫度系數(shù)值；當(dāng)

37、Vz的值大于7V時(shí)，其溫 度系數(shù)為正值；而Vz的值在6V左右時(shí)，其溫度系數(shù)近似為零。目前低溫度系數(shù)的穩(wěn)壓管 是由兩只穩(wěn)壓管反向串聯(lián)而成，利用兩只穩(wěn)壓管處于正反向工作狀態(tài)時(shí)具有正、負(fù)不同的溫度系數(shù)，可得到很好的溫度補(bǔ)償。 例如2DW7型穩(wěn)壓管是穩(wěn)壓值為± 67V的雙向穩(wěn)壓 管。動(dòng)態(tài)電阻rz。表示穩(wěn)壓管穩(wěn)壓性能的優(yōu)劣，一般工作電流越大，rz越小。允許功耗PZ。由穩(wěn)壓管允許達(dá)到的溫升決定，小功率穩(wěn)壓管的Pz值為1001000mW,大功率的可達(dá)50W。穩(wěn)定電流Iz。測(cè)試穩(wěn)壓管參數(shù)時(shí)所加的電流。 實(shí)際流過穩(wěn)壓管的電流低于 Iz 時(shí)仍能穩(wěn)壓，但rz較大。穩(wěn)壓管的最主要的用途是穩(wěn)定電壓。在要求精度

38、不高、電流變化范圍不大的情況下， 可選與需要的穩(wěn)壓值最為接近的穩(wěn)壓管直接同負(fù)載并聯(lián)。在穩(wěn)壓、穩(wěn)流電源系統(tǒng)中一般作 基準(zhǔn)電源，也有在集成運(yùn)放中作為直流電平平移。其存在的缺點(diǎn)是噪聲系數(shù)較高，穩(wěn)定性 較差。表2-14列出了幾種常用穩(wěn)壓管的主要參數(shù)。表2-14幾種常用穩(wěn)壓管的主要參數(shù)型號(hào)穩(wěn)壓值Vz (V)允許功耗Pz(W)動(dòng)態(tài)電阻rz(GVz的溫度系數(shù)1N5226A3.30.528-71N5227A3.60.524-6.51N5229A4.30.522-5.51N5230A4.70.51431N5233A60.573.81N47366.813.551N47377.5145.8(%/C)第二章常用電子元

39、器件35符號(hào)1N47388.214.56.21N47409.4 10.6177.51N474211.4 12.7197.71N474413.8 15.61148.21N6024100± 5%0.540015.51N6026120± 5%0.580015.54 .發(fā)光二極管（LED ）發(fā)光二極管的伏安特性與普通二極管類似，所不同的是當(dāng)發(fā)光二極管正向偏置時(shí)，正向電流達(dá)到一定值時(shí)能發(fā)出某種顏色的光。根據(jù)在PN結(jié)中所摻加的材料不同，發(fā)光二極管可發(fā)出紅、綠、黃、橘及紅外光線。在使用發(fā)光二極管時(shí)應(yīng)注意兩點(diǎn)：一是若用直流電 源電壓驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管時(shí)，在電路中一定要串聯(lián)限流電阻，以防止通過發(fā)

40、光二極管的電流過大而燒壞管子，注意發(fā)光二極管的正向?qū)▔航禐?.22V（可見光LED為1.22V,紅外線LED為1.21.6V）。二是發(fā)光二極管的反向擊穿電壓比較低，一般僅有幾伏。因此當(dāng)用交流電壓驅(qū)動(dòng) LED時(shí)，可在LDE兩端反極性并聯(lián)整流二極管，使其反向偏壓不超過 0.7V，以便保護(hù)發(fā)光二極管。2.5半導(dǎo)體三極管2.5.1半導(dǎo)體三極管的分類半導(dǎo)體三極管亦稱雙極型晶體管， 其種類非常多。按照結(jié)構(gòu)工藝分類，有PNP和NPN 型；按照制造材料分類，有鍺管和硅管；按照工作頻率分類，有低頻管和高頻管；一般低 頻管用以處理頻率在 3MHz以下的電路中，高頻管的工作頻率可以達(dá)到幾百兆赫。按照允許耗散的功率

41、大小分類，有小功率管和大功率管；一般小功率管的額定功耗在1W以下，而大功率 管的額定 功耗可達(dá) 幾十瓦以 上。常見 的半導(dǎo)體 三極管外 型見圖2.5.1。圖2.5.1半導(dǎo)體三極管外形圖2.5.2半導(dǎo)體三極管的主要參數(shù)共射電流放大系數(shù)3 ° B值一般在20200,它是表征三極管電流放大作用的最主要 的參數(shù)。反向擊穿電壓值U（br）ceo。指基極開路時(shí)加在C、e兩端電壓的最大允許值，一般為幾 十伏，高壓大功率管可達(dá)千伏以上。最大集電極電流IcM。指由于三極管集電極電流Ic過大使3值下降到規(guī)定允許值時(shí)的 電流（一般指3值下降到2/3正常值時(shí)的Ic值）。實(shí)際管子在工作時(shí)超過IcM并不一定損壞

42、， 但管子的性能將變差。最大管耗PcM。指根據(jù)三極管允許的最高結(jié)溫而定出的集電結(jié)最大允許耗散功率。在 實(shí)際工作中三極管的Ic與Uce的乘積要小于PcM值，反之則可能燒壞管子。穿透電流IcEO。指在三極管基極電流Ib=0時(shí)，流過集電極的電流Ic。它表明基極對(duì)集 電極電流失控的程度。小功率硅管的 IcEO約為0.1 PA，鍺管的值要比它大1000倍，大功 率硅管的IcEO約為mA數(shù)量級(jí)。特征頻率fT。指三極管的B值下降到1時(shí)所對(duì)應(yīng)的工作頻率。fT的典型值約在1001000MHz之間，實(shí)際工作頻率 f V fT。32.5.3半導(dǎo)體器件的命名方法1.中國(guó)半導(dǎo)體器件的命名法根據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，半

43、導(dǎo)體器件型號(hào)由五部分組成，其每一部分的含義見表 2-15。表2-15國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體器件的型號(hào)命名方法第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分用數(shù)字表示器件的電極數(shù)目用漢語(yǔ)拼音字母表示器件的材料和極性用漢語(yǔ)拼音字母表示器件的類別用數(shù)字表示 器件序號(hào)用漢語(yǔ)拼音字母表示規(guī)格號(hào)意義符號(hào)意義符號(hào)意義二極管AN型鍺材料P普通管BP型錯(cuò)材料V微波管CN型硅材料W穩(wěn)壓管DP型硅材料C參量管Z整流管L整流堆S隧道管N阻尼管U光電器件K開關(guān)管三極管APNP型錯(cuò)材料X低頻小功率管(fT > 3MHz,Pc<1W)BNPN型錯(cuò)材料G高頻小功率管(fT > 3MHz,Pc<1W)CPNP型硅材料D低

44、頻大功率(fT< 3MHz,Pc> 1W)DNPN型硅材料A高頻大功率(fT> 3MHz,Pc> 1W)E化合物材料U光電器件K開關(guān)管I可控整流器Y體效應(yīng)器件B雪崩管J階躍恢復(fù)管CS場(chǎng)效應(yīng)器件BT半導(dǎo)體特殊器件FH復(fù)合管PINPIN型管JG激光器件3例如3AD50C表示低頻大功率PNP型鍺管；3DG6E表示高頻小功率NPN型硅管。2.美國(guó)半導(dǎo)體器件命名法根據(jù)美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA )規(guī)定的半導(dǎo)體器件型號(hào)命名方法如表2-16所示。表2-16美國(guó)半導(dǎo)體器件型號(hào)的命名法第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分用符號(hào)表示器件的 等級(jí)用數(shù)字表示PN結(jié)數(shù)目用字母表示材料用數(shù)字表示

45、器件登 記序號(hào)用字母表示同一器 件的不同檔次符 號(hào)意義符號(hào)意義符號(hào)意 義符號(hào)意義符號(hào)意義J軍品1二極管表示不加熱即24位數(shù)字登記順A、B、表示器件無(wú)非軍品2三極管N半導(dǎo)體器件序號(hào)C改進(jìn)型3四極管例如1N4148表示開關(guān)二極管，2N3464表示高頻大功率 NPN型硅管。3 .日本半導(dǎo)體器件命名法日本半導(dǎo)體器件型號(hào)共用五部分組成，其表示方法如2-17。表2-17日本半導(dǎo)體器件命名法第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分用數(shù)字表示器件的電用字母表示半導(dǎo)體器用拉丁字母表示用23位數(shù)字表用拉丁字母表示同一極數(shù)目件器件的結(jié)構(gòu)和類型示器件登記順丿予號(hào)種型號(hào)器件的改進(jìn)型符號(hào)意義符號(hào)意義符號(hào)意義0光電器件S半

46、導(dǎo)體器件A咼頻PNP型三極管1二極管快速開關(guān)三極管2三極管B低頻大功率PNP管3有三個(gè)PN結(jié)C咼頻及快速開關(guān)的器件NPN三極管D低頻大功率NPN管FP控制極可控硅GN控制極可控硅HN基極單結(jié)管JP溝道場(chǎng)效應(yīng)管KN溝道場(chǎng)效應(yīng)管M雙向可控硅例如2SA53表示高頻PNP型三極管，1S92表示半導(dǎo)體二極管。4 .歐洲半導(dǎo)體器件命名法由于目前歐洲各國(guó)沒有明確統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體器件型號(hào)命名法，故他們大都使用國(guó)際2-18。電子聯(lián)合會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)。半導(dǎo)體器件的型號(hào)一般由四部分組成，其基本含義如表表2-18歐洲半導(dǎo)體器件命名法第一部分第二部分第三部分第四部分用字母表示器件 使用的材料用字母表示器件的類型及主要特性用數(shù)字

47、或字母加數(shù)字表示登記號(hào)用字母表示對(duì)同一 型號(hào)器件的改進(jìn)符號(hào)意義符號(hào)意義符號(hào)意義符號(hào)意 義符號(hào)意義A錯(cuò)材料A檢波二極晉、開關(guān)二 極管、混頻二極管P光敏器件位 數(shù) 字代表半導(dǎo)體器 件的登記序號(hào)（同一類型器 件使用一個(gè)登 記號(hào)）ABCDE表示同一 型號(hào)的半 導(dǎo)體器件 在某一參 數(shù)方面的 分檔標(biāo)志B硅材料B變?nèi)荻O管Q發(fā)光器件C砷化鎵C低頻小功率三極管R小功率可控硅D銻化銦D低頻大功率三極管S小功率開關(guān)管R復(fù)合材料E隧道二極管T大功率可控硅F高頻小功率三極管U大功率開關(guān)管一個(gè) 字母 二位 數(shù)字代表專用半導(dǎo) 體器件的登記 序號(hào)（同一類 型器件使用一 個(gè)登記號(hào)）G復(fù)合器件、其他器件X倍增二極管H磁敏二極管

48、Y整流二極管K霍爾器件Z穩(wěn)壓二極管L高頻大功率三極管補(bǔ)充說明：歐洲半導(dǎo)體器件型號(hào)除以上基本組成部分外，為進(jìn)一步標(biāo)明器件的特性, 或?qū)ζ骷M(jìn)一步分類，有時(shí)還加有后綴，后綴用破折號(hào)與基本部分分開。常見的后綴有以 下幾種。2-19。（1）穩(wěn)壓二極管型號(hào)后綴的第一部分是一個(gè)字母，用來表示器件標(biāo)稱穩(wěn)定電壓值的 允許誤差范圍。其代表的意義如表表2-19穩(wěn)壓二極管后綴字母的含義符號(hào)ABCDE允許誤差%±1± 2±5± 10± 20后綴的第二部分是數(shù)字，表示穩(wěn)壓二極管的標(biāo)稱穩(wěn)定電壓的整數(shù)值；后綴的第三部分是字母V，代表小數(shù)點(diǎn)，字母 V之后的數(shù)字為穩(wěn)壓管標(biāo)稱穩(wěn)定電壓的小數(shù)值。第二章常用電子元器件47(2) 整流二極管和可控硅型號(hào)的后綴是數(shù)字，表示其最大反向電壓值，單位是伏。例如BZY88-C9V1表示標(biāo)稱穩(wěn)壓值是 9.1V、精度為± 5%的硅穩(wěn)壓二極管；BTX64-200表 示反向耐壓為200V的大功率可控硅；BU406D表示大功率硅開關(guān)三極管。2.5.4幾種常用半導(dǎo)體三極管的性能1.常用小功率半導(dǎo)體三極管常用小功率半導(dǎo)體三極管的特性見表2-20。表2-20常用小功率半導(dǎo)體三極管特性型號(hào)極限參數(shù)直流參數(shù)交流參數(shù)類 型Pcm(mW)Icm(mA)V(bR)CEO(V)I CEO (uA)VcE(sat)(V)PfT (MHz)Cob(