電子元件的基礎(chǔ)

1、 電子電路基礎(chǔ)電路的基本概念 什么是電路？什么是電路？ 電路電路：電路是有電源、用電器、導線和開關(guān)等組成的閉合回路， 叫做電路。 電路的作用是實現(xiàn)電能的傳輸和轉(zhuǎn)換 2電路的基本組成電路的基本組成 電路的基本組成包括以下四個部分：（1）電源：）電源：把其他形式的能量轉(zhuǎn)變成為電能的裝置叫做電源。(如電池、發(fā)電機等)。（2）用電設(shè)備）用電設(shè)備(負載）負載）：把電能轉(zhuǎn)變成其他形式能量的裝置叫做用電設(shè)備（負載）。（3）導線：）導線：連接電源與用電器的金屬線叫做導線，它把電源產(chǎn)生的電能輸送到用電設(shè)備，(如各種銅、鋁電纜線等)。（4）開關(guān)）開關(guān)：控制電路工作狀態(tài)的器件或設(shè)備。 3電路的狀態(tài)電路的狀態(tài)（1）

2、通路通路(閉路)：電路各部分連接成閉合回路，電路中有電流通過。電氣設(shè)備或元器件獲得一定的電壓和電功率，進行能量轉(zhuǎn)換。 （2）開路開路(斷路)：電路斷開，電路中沒有電流通過。又稱為空載狀態(tài)。（3）短路短路(通路)：當電源兩端或電路中某些部分被導線直接相連，這時電源輸出的電流不經(jīng)過負載，只經(jīng)過連接導線直接流回電源，這種狀態(tài)叫做短路狀態(tài)，簡稱短路。一般情況下，短路時的大電流會損壞電源和導線，應盡量避免。輸出電流過大對電源來說屬于嚴重過載，如沒有保護措施，電源或電器會被燒毀或發(fā)生火災，所以通常要在電路或電氣設(shè)備 1電流的形成電流的形成 電路中電荷沿著導體的定向運動形成電流電流，其方向規(guī)定為正電荷流動的

3、方向(或與負電荷流動的反方向)，其大小等于在單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電量，稱為電流強度(簡稱電流)，用符號I或 i(t)表示。 常用的電流單位有毫安mA、微安 A、千安kA等，它們與安培的換算關(guān)系為 1 mA = 10-3A； 1 A = 10-6 A； 1 kA = 103 A 如果電流的大小及方向都不隨時間變化，即在單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電量相等，則稱之為穩(wěn)恒電流或恒定電流，簡稱為直流(Direct Current)，記為DC或dc， 直流電流I與時間t的關(guān)系在It坐標系中為一條與時間軸平行的直線。 如果電流的大小及方向均隨時間變化，則稱為變動電流。對電路分析來說，一種最為重要的變動

4、電流是正弦交流電流，其大小及方向均隨時間按正弦規(guī)律作周期性變化，將之簡稱為交流 電流的測量電流的測量 （1）對交、直流電流應分別使用交流電流表和直流電流表測量。（2）電流表必須串聯(lián)接到被測量的電路中。（3）直流電流表的“+”“”接線柱必須和電路中的極性相一致，不能接錯。否則（4）每個電流表都有一定的測量范圍，稱為電流表的量程。一般被測電流的數(shù)值在電流表量程的一半以上，讀數(shù)較為準確，因此在測量之前應先估計被測電流的大小，以便選擇適當量程的電流表，若無法估計，可先用電流表的最大量程檔測量，若指針偏轉(zhuǎn)不到1/3刻度，在改用較小檔去測量，知道測得正確數(shù)值為止。 絕對不允許將電流表不經(jīng)任何負載而直接連接

5、到電源上，絕對不允許將電流表不經(jīng)任何負載而直接連接到電源上，否則會造成電源短路，電流表也可能損壞。否則會造成電源短路，電流表也可能損壞。 2電壓的形成電壓的形成 在金屬導體中雖然有許多自由電子，但只有在外加電場的作用下，這些自由電子才能作有規(guī)則的定向移動而形成電流。電場力將單位正電荷從a點移動到b點所做的功，稱為a、b兩點之間的電壓，用U表示。電壓的單位名稱是伏特，簡稱伏，用V表示。 電壓與電流的關(guān)系和水壓與水流的有相似之處。 電壓的國際單位制為伏特(V)，常用的單位還有毫伏(mV)、微伏(V)、千伏(kV)等，它們與伏特的換算關(guān)系為 1 mV = 103 V； 1 V = 106 V； 1

6、kV = 103 V 3電壓的測量電壓的測量 （1）對交、直流電壓應分別使用交流電壓表和直流電壓表測量。 （2）電壓表必須并聯(lián)接在被測量的電路兩端。 （3）直流電壓表的“+”“”接線柱必須與被測兩點的電位相一致，即“+”端接在高電位，“”端接在低電位，不能接錯。否則 （4）合理選擇電壓表的量程，其方法和電流測試相同。 電功率(簡稱功率)：電流在單位時間內(nèi)所做的功稱為電功率。用字母P表示，數(shù)學表達式為 P = Wt =UI= U2R =I2R 功率的國際單位制單位為瓦特(W)，常用的單位還有毫瓦(mW)、千瓦(kW)，它們與W的換算關(guān)系是 1 mW = 103 W； 1 kW = 103 W 電

7、流所做的功，簡稱電功（即電能），用符號W表示，其國際單位制（SI）單位為焦爾(J)，電功的計算公式為 W = P t = UIt = U2It= I2Rt 式中W、U、I、t的單位分別是：焦耳（J）、伏特（V）、安培（A）、秒（s） 通常電能用千瓦小時(kW h)來表示大小，也叫做度(電)： 1度(電) = 1 kW h = 3.6 106 J。 即功率為1000 W的供能或耗能元件，在1小時的時間內(nèi)所發(fā)出或消耗的電能量為1度。 第一講 電阻 R解釋：對電流的通過進行阻礙的元件。作用：在電路中起到分壓、限流、分流、振蕩、阻分壓、限流、分流、振蕩、阻抗匹配、濾波、保護等作用。抗匹配、濾波、保護等

8、作用。單位：歐姆（） 1M=103K=106生產(chǎn)工藝： DIP（直插式）如色環(huán)電阻(金屬膜電阻） SMT（貼片式）電路符號如圖示：符號: R W 分類：1、色環(huán)電阻： 利用色環(huán)表示電阻阻值 1 前兩環(huán)是阻值，后一位是次方，最后為誤差值 2 色環(huán)與阻值對照： 棕 紅 橙 黃 綠 藍 紫 灰 白 黑 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0（最后一位一般用“金銀棕”表示）2、貼片單個電阻：R 前兩位是數(shù)值，后一位是10的次方。 可理解為前兩位是數(shù)值，后一位是0的個數(shù). 如472 的阻值為4700=4.7K; 223=22000=22K3、貼片排阻 RN 數(shù)值表示與單個貼片電阻阻值相同 （8針排阻是由

9、個單獨的電阻并排封裝在一起的） (10針排阻是由8個電阻串聯(lián)而成的)4、精密電阻: 47表示數(shù)值,E表示次方 具體阻值我們需要查代碼表（E-96國標法） 見下頁圖: 如 01B= 10010 1=1k 05X= 1100.1=11 5、貼片小電阻: 5R5=5.5 R22=0.22電阻在電路中的應用:一, 上拉電阻: 一端接電壓,一端接信號線. 作用:提高信號的驅(qū)動力,使得信號更好的傳輸;二, 下拉電阻: 一端接信號線,另一端接地. 作用:對信號線進行預處理,起到濾波作用;三, 信號中的電阻: 兩端都是信號線 作用: 信號傳輸;5R5R22Vcc信號線330R信號線R地473信號線信號線R 5

10、, 限流電阻: 分流 6, 降壓電阻: 7.提示: （1）體積較大的0電阻一般為保險電阻,用作供電; （2）330,220,100等小電阻用作信號傳輸,兩端都為細線; （3）472,333,473等阻值較大電阻一般用作分壓,降壓; （4） 排阻如果有一端4腳連在一起是為數(shù)據(jù)線供電,粗的連那端是供電,細的一端是連數(shù)據(jù)線;(如DDR內(nèi)存槽旁的上拉排阻) （5）如果兩端都是細線且互不連是作數(shù)據(jù)傳輸,查線應跳過.AB10A5A5A10105V4724V 精密電阻阻值代碼表:（E-96國標法）主板常見排阻: 電阻的測量: 把數(shù)字萬用表打到略比標稱值大的檔位,用兩表筆直接測量電阻的兩端,若測得的阻值比標稱

11、值明顯偏大或無窮大則表示電阻壞. 電阻的代換原則: 精密電阻必須為原值代換,不能替用.如56X,2R2等 普通電路中的電阻代換阻值可以比原值相差10.注意事項: 在線測量時,由于電路上還有其他的電阻,所以測得的阻值一般標示值,如果實測值大于標示值說明有開路. 我們在維修主板時經(jīng)常要查某點的對地阻值,是為了判斷是否有開路或短路.如果對地阻值偏小,說明有短路; 偏大,說明有開路. 跑線路時跑線路時,電阻電感應跳過電阻電感應跳過;電容已到頭電容已到頭,要停止要停止. 第二講 電容 C 電容: 是一種能儲存電能的元件. 電容符號 ： C 主板上常用的有電解電解C和貼片貼片C(又分單個又分單個C和排容和

12、排容) 圖標: 如右圖所示: 單位:微法微法(uF) ,納法納法(nF) 、皮法、皮法(PF)，電解電容貼片電容有正負極之分,不能反裝無正負極之分 負極貼片電容上沒有容值標識，這與貼片電阻是不同的貼片電容上沒有容值標識，這與貼片電阻是不同的.一般顏色越淺一般顏色越淺,容量越小容量越小.+ 正極 一, 作用: 濾波(通交流阻直流通交流阻直流,通高頻阻低頻通高頻阻低頻) ;保險作用(電容的一端直接接地電容的一端直接接地,當瞬間電流過大時電容擊穿把電壓拉到地當瞬間電流過大時電容擊穿把電壓拉到地);振蕩(一般與一般與R一起組成一起組成RC振蕩電路振蕩電路); 耦合(聲卡旁的電容兩端都不接地是起了耦合作

13、用聲卡旁的電容兩端都不接地是起了耦合作用). 二, 測量方法: 在線測,只要不短路就基本OK;用 檔測 單獨測,只要是開路就基本OK.注: 電解電容有漏液、鼓包、變形為壞; 貼片電容表面必須無損傷,有損傷則為壞(無法用萬用表測出, 只有用替換法判斷其好壞). 并口,PS/2口的貼片排容最易壞. 電源IC旁邊的電容(不接地的)一定不能亂換. 聲卡周邊不接地的電容不能亂換. 三, 電容的代換原則: 電解電容: 容量、耐壓值所換電容; 貼片電容: 大小,顏色相同就可以; 與晶振相連的電容最好用相同位置的替換. 跑線路時跑線路時,電阻電阻,電感應跳過電感應跳過;電容已到頭電容已到頭,要停止要停止. 第

14、三講 電感 L必須原值替換,不能代用體積大小一樣就可以代用 第四講 晶振 Y一, 符號: Y 或 X 二, 外形: 如右圖所示三, 作用: 產(chǎn)生頻率四, 主板上常用晶振:實時時鐘晶振：32.768KHZ主時鐘晶振:14.318MHZ聲卡晶振：24.576MHZ網(wǎng)卡晶振: 25.0MHZ顯卡晶振: 27MHZ五, 上電時用示波器測,如無波形即壞, 必須用原值替換. 第五講 二極管 D 材料: 硅 鍺及一些硫化物 電路符號: D VDD VD 作用: 穩(wěn)壓 整流 開關(guān) 發(fā)光 圖標: 特性: 單向?qū)щ娦?即正向?qū)ǚ聪蚪刂? 分類:按用途可分為穩(wěn)壓管 整流管 開關(guān)管 發(fā)光管(不能代用) 測量: 1,

15、 單獨測量 : 用 檔,紅筆接+,黑筆接,測出的標準值為 400650,表筆反接測為1即則為正常.2, 在路測量 : 表筆正反各測一次,兩次測得的結(jié)果不一樣就基本OK,如果兩次測得的值一樣,則要取下來單獨測試. 注注:不能帶電測量二極管的好壞不能帶電測量二極管的好壞!DZ二極管的應用舉例分析實際電路時為簡單化，通常把二極管進行理想化處理，即正偏時視其為“短路”，截止時視其為“開路”。UD=0UD=正向?qū)〞r相當一個閉合的開關(guān)反向阻斷時相當一個打開的開關(guān)(1)二極管的開關(guān)作用(2)二極管的整流作用: 將交流電變成單方向脈動直流電的過程稱為整流。利用二極管的單向?qū)щ娦阅芫涂色@得各種形式的整流電路。

16、二極管半波整流電路二極管全波整流電路橋式整流電路簡化圖B220VRLDIN4001B220VRLD1D2二極管橋式整流電路D4B220VRLD1D2D3B220VRLUSDZ使用穩(wěn)壓二極管時應該注意的事項(1)穩(wěn)壓二極管正負極的判別DZ(2)穩(wěn)壓二極管使用時，應反向接入電路UZ(3)穩(wěn)壓管應接入限流電阻(4)電源電壓應高于穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值ZSUU (5)穩(wěn)壓管都是硅管。其穩(wěn)定電壓UZ最低為3V，高的可達 300V，穩(wěn)壓二極管在工作時的正向壓降約為0.6V。 復合二極管 D 由兩個二極管組成: 作用: 穩(wěn)壓穩(wěn)壓 復合二極管外觀像MOS管,有三個腳,一般在表面有兩個二極管符號. 測試時: 黑筆接

17、公共端,紅筆分別接其他兩腳,兩次所測得的阻值150左右,且都應一樣.(相當于測兩個二極管)第六講 三極管 Q 電流型控制元件1 解釋: 由半導體材料組成,具有三個電極(b c e)的電子元件,相當 于兩個二極管.2 作用: 放大放大 穩(wěn)壓穩(wěn)壓 開關(guān)開關(guān) 等3 分類: 按材料分:硅三極管 鍺三極管 按極性分: NPN PNP 箭頭表示電流的方向等效為等效為4 組成: 三極管有三個引腳,分別為基極基極(控制極控制極)b 、集電極、集電極c、發(fā)、發(fā) 射極射極e5 三極管的工作狀態(tài)三極管的工作狀態(tài): 放大放大 放大作用放大作用 Vc Vb Ve Vbe=0.7伏伏 VcVcc 截止截止 Vbe0.7伏

18、伏 Vce=約約0.3伏伏 判斷三極管的極性: 用 檔測 找基極找基極 b : 用一只表筆接任意一腳用一只表筆接任意一腳,另一只表筆分別接另外兩腳另一只表筆分別接另外兩腳, 如果測得兩次都有讀數(shù)如果測得兩次都有讀數(shù),且相差不大且相差不大,則此表筆所接的腳為則此表筆所接的腳為b極極; 分出集電極分出集電極 c 發(fā)射極發(fā)射極 e :測得阻值小的為測得阻值小的為C極極,大的為大的為e極極 b C b e b C 比 b e 要小310 紅表筆不動,測出2個有效值的為 NPN; 黑表筆不動,測出2個有效值的為 PNP. 判斷三極管的好壞:用 檔測 在路測時在路測時,無論表筆怎樣接無論表筆怎樣接,所測值

19、不能為所測值不能為0,也不能為也不能為 單獨測時單獨測時, 紅紅筆接筆接b極極,黑黑筆接筆接 c極極,阻值為阻值為 400700 b e bc 紅紅筆接筆接b極極,黑黑筆接筆接 e極極,阻值為阻值為 400700 第七講 場效應管(MOS管) Q不同類型MOS管的電路圖符號D S GB襯襯底底 N溝道增強型圖符號溝道增強型圖符號D S GB襯襯底底 P溝道增強型圖符號溝道增強型圖符號D S GB襯襯底底 N溝道耗盡型圖符號溝道耗盡型圖符號D S GB襯襯底底 P溝道耗盡型圖符號溝道耗盡型圖符號 由圖可看出，襯底的箭頭方向表明了場效應管是N溝道還是P溝道：箭頭向里是N溝道，箭頭向外是P溝道。虛線

20、表示增強型實線表示耗盡型柵極源極(輸出極)漏極(供電極)控制極 MOS管是管是電壓型控制元件電壓型控制元件 MOS管實物圖管實物圖: 電路符號電路符號: Q 作用作用: 在在主板電路中用來調(diào)整電壓 分類: N溝道 P溝道 增強型 耗盡型 MOS管好壞的測量: (用 檔測) N溝道溝道: 黑黑筆接D極 紅紅筆接S極,阻值在400600之間; 其他各腳正反測阻值都為1(); P溝道溝道: 紅紅筆接D極,黑黑筆接S極,阻值在400600之間; 其他各腳正反測阻值都為1(); 注: 如果在測量時有叫(即兩極短路),可先把G D S 三極短接一下 (放電)再重新測量. 一般主板上一般主板上MOS管采用較多的是管采用較多的是增強型增強型N溝道溝道,在大小體積相同在大小體積相同的情況下的情況下,N溝道的可以代溝道的可以代N溝道的溝道的,P溝道可以代溝道可以代P溝道的溝道的. 另另: 有一部分有一部分MOS管單獨測管單獨測D S極阻值正常極阻值正常,但沒有電壓輸出但沒有電壓輸出:如如