電子技術(shù)技能訓(xùn)練第一章

《電子技術(shù)技能訓(xùn)練（第3版）》

電子教案主編張大彪中等職業(yè)教育國家規(guī)劃教材（電子技術(shù)專業(yè)）

第1章電子元器件任何一個電子電路，都是由電子元器件組合而成。了解常用元器件的性能、型號規(guī)格、組成分類及識別方法，用簡單測試的方法判斷元器件的好壞，是選擇、使用電子元器件的基礎(chǔ)，是組裝、調(diào)試電子電路必須具備的技術(shù)技能。下面我們首先分別介紹電阻器、電容器、電感器、繼電器、晶體管、光電器件、集成電路等元器件的基本知識1.1電阻器電阻器在電路中起限流、分流、降壓、分壓、負載、匹配等作用。1.1.1電阻器的分類

電阻器按其結(jié)構(gòu)可分為三類，即固定電阻器、可變電阻器(電位器)和敏感電阻器。按組成材料的不同，又可分為炭膜電阻器、金屬膜電阻器、線繞電阻器、熱敏電阻器、壓敏電阻器等。常用電阻器的外形圖如圖1圖1：常用電阻器的外形圖

1．固定電阻器固定電阻器可根據(jù)所使用的材料不同分為炭膜電阻器、金屬膜電阻器和線繞電阻器等不同類型。（1）炭膜電阻器（RT）（2）金屬膜電阻器（RJ）（3）線繞電阻（RX）（4）熱敏電阻（5）壓敏電阻器2．可變電阻器可變電阻器是指其阻值在一定范圍內(nèi)可以任意調(diào)節(jié)的電阻器，通常分為半可調(diào)電阻器和電位器兩類。1.1.2電阻器的參數(shù)及標注方法電阻器的參數(shù)很多，通?？紤]的有標稱阻值、額定功率和允許偏差等。１．標稱阻值和允許誤差電阻器的標稱阻值是指電阻器上標出的名義阻值。而實際阻值與標稱阻值之間允許的最大偏差范圍叫做阻值允許偏差，一般用標稱阻值與實際阻值之差除以標稱阻值所得的百分數(shù)表示，又稱阻值誤差。普通電阻器阻值誤差分三個等級：允許誤差小于±5﹪的稱Ⅰ級，允許誤差小于±１０﹪的稱Ⅱ級，允許誤差小于±２０﹪的稱Ⅲ級。表示電阻器的阻值和誤差的方法有兩種：一是直標法，二是色標法。直標法是將電阻的阻值直接用數(shù)字標注在電阻上；色標法是用不同顏色的色環(huán)來表示電阻器的阻值和誤差，其規(guī)定如表1.1（a）和（b）。表1.1（a）：普通型電阻器色標法顏色第一色環(huán)第一位數(shù)第二色環(huán)第二位數(shù)第三色環(huán)倍乘數(shù)第四色環(huán)誤差黑00100棕11101紅22102橙33103黃44104綠55105藍66106紫77107灰88108白99109金10-1±5﹪銀10-2±10﹪無色±20﹪表1.1（b）：精密型電阻器色標法顏色第一色環(huán)第一位數(shù)第二色環(huán)第二位數(shù)第三色環(huán)第三位數(shù)第四色環(huán)倍乘數(shù)第五色環(huán)誤差黑000100棕111101±1﹪紅222102±2﹪橙333103黃444104綠555105±0.5﹪藍666106±0.25﹪紫777107±0.1﹪灰888108白999109金10-1銀10-2圖１.２表示出了色標法的具體標注方法允許偏差倍乘數(shù)第一位數(shù)第二位數(shù)

圖１.２電阻器的阻值和誤差的色標法用色標法表示電阻時，根據(jù)阻值的精密情況又分為兩種：一是普通型電阻，電阻體上有四條色環(huán)，前兩條表示數(shù)字，第三條表示倍乘，第四條表示誤差。二是精密型電阻，電阻體上有五條色環(huán)，前三條表示數(shù)字，第四條表示倍乘，第五條表示誤差。通用電阻器的標稱阻值系列如表1.2所示，任何電阻器的標稱阻值都應(yīng)為表1.2所列數(shù)值乘以10nΩ，其中n為整數(shù)。

允許誤差系列代號標稱阻值系列±5﹪E241.01.11.21.31.51.61.82.02.22.42.73.0

3.33.63.94.34.75.15.66.26.87.58.29.1±10﹪E121.01.21.51.82.22.73.33.94.95.66.88.2±20﹪E61.01.52.23.34.76.8表1.2標稱阻值2．電阻器的額定功率電阻器的額定功率指電阻器在直流或交流電路中，長期連續(xù)工作所允許消耗的最大功率。常用的額定功率有1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W、10W、25W等。電阻器的額定功率有兩種表示方法，一是2W以上的電阻，直接用阿拉伯數(shù)字標注在電阻體上，二是2W以下的炭膜或金屬膜電阻，可以根據(jù)其幾何尺寸判斷其額定功率的大小如表1.3。表1.3炭膜電阻器和金屬膜電阻器的尺寸與額定功率尺寸

功率炭膜電阻器金屬膜電阻器L(長度mm)D(直徑mm)L(長度mm)D(直徑mm)0.125W

0.25W

0.5W1W

2W1215

25

28

462.5

4.5

4.5

6

87

8

10.8

13

18.52.2

2.6

4.2

6.6

8.61.1.3電阻器的簡單測試電阻器的好壞可以用儀表測試，電阻器阻值的大小也可以用有關(guān)儀器、儀表測出,測試電阻值通常有兩種方法，一是直接測試法，另一種是間接測試法。1．直接測試法就是直接用歐姆表、電橋等儀器儀表測出電阻器阻值的方法。通常測試小于1Ω的小電阻時可用單臂電橋，測試1Ω到1MΩ電阻時可用電橋或歐姆表（或萬用表），而測試1MΩ以上大電阻時應(yīng)使用兆歐表。2．間接測試法就是通過測試電阻器兩端的電壓及流過電阻中的電流，再利用歐姆定律計算電阻器的阻值，此方法常用于帶電電路中電阻器阻值的測試。1.2電容器兩塊導(dǎo)體中間隔以介質(zhì)便構(gòu)成電容器。電容器是一種儲能元件，在電路中用于耦合、濾波、旁路、調(diào)諧和能量轉(zhuǎn)換，也是電子線路中常用的電子元器件之一。1.2.1電容器的技術(shù)參數(shù)1．表稱容量及允許誤差和電阻器一樣，電容器的外殼表面上標出的電容量值，稱為電容器的表稱容量，表稱容量與實際容量之間的偏差與表稱容量之比的百分數(shù)稱為電容器的允許誤差。2．工作電壓工作電壓也稱耐壓或額定工作電壓，表示電容器在使用時允許加在其兩端的最大電壓值。3．絕緣電阻電容器的絕緣電阻，表示了電容器的漏電性能，在數(shù)值上等于加在電容器兩端的電壓除以漏電流。1.2.2電容器的命名與標注1．電容器的命名方法電容器的命名方法如表1.4所示表1.4電容器型號組成部分的符號意義第一部分：主稱第二部分：材料第三部分：特征分類第四

部分：

序號符

號意義符

號意義符

號意義瓷介云母玻璃電解其它C電容器C

YI

OZ

B

L

S

HDAG瓷介

云母

玻璃釉

玻璃膜

紙介

聚苯乙烯

滌綸

聚碳酸脂

復(fù)合介質(zhì)

鋁

鉭鈮合金

其它材料1

2

3

4

5

6

7

8

9圓片

管形疊片獨石穿心支柱——高壓——非密封非密封密封密封——————高壓————————————————————泊式泊式燒結(jié)粉、固體燒結(jié)粉、固體————無極性——特殊非密封非密封密封密封穿心————高壓特殊2．電容器的標注方法電容器的容量、誤差和耐壓都標注在電容器的外殼上，其標注方法有直標法、文字符號法、數(shù)字法等。（1）直標法:將容量、偏差、耐壓等直接標注在電容體上（2）文字符號法：容量的整數(shù)部分寫在容量單位符號的前面，容量的小數(shù)部分寫在容量單位符號的后面。（3）數(shù)字法：在磁片電容器上，常用三位數(shù)表示表稱電容量，此方法以pF為單位。三位數(shù)字中，前兩位表示標稱值的有效數(shù)字，第三位表示有效數(shù)字后面零的個數(shù)。電容器的誤差標注方法有三種，一是將允許偏差直接標注在電容體上；二是用字母表示。G表示±2﹪，J表示±5﹪，K表示±20﹪，N表示±30﹪，P表示+100﹪、-10﹪，S表示+50﹪、-20﹪，Z表示+80﹪、-20﹪。1.2.3幾種常見的電容器電容器的種類很多，按其容量是否可調(diào)可分為固定電容器、半可調(diào)電容器和可調(diào)電容器。按所用介質(zhì)分，有金屬化紙介電容器、云母電容器、獨石電容器、薄膜介質(zhì)電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、鉭電解電容器、空氣電容器和真空電容器等。其中獨石電容器、云母電容器具有較高的耐壓，電解電容器具有較大的容量。而電解電容器具有極性，使用時不可接反，否則將引起電容器的電容量減小、耐壓降低、絕緣電阻降低，影響其正常使用。常用電容器的外形圖如圖１.３所示。圖１.３常見電容器外形圖1.2.4電容器的合理選用1．型號的選擇根據(jù)電路要求，一般用于低頻耦合、旁路、去偶等電氣要求不高的場合時，可使用紙質(zhì)電容器、電解電容器等；在中頻電路中，可選用紙質(zhì)、金屬化紙質(zhì)、有機薄膜電容器等；在高頻電路中，則選用云母電容器或磁介電容器；在高溫、高壓條件下更要選擇絕緣電阻高的電容器。2．標稱容量的選擇在很多場合，對電容器的容量要求不是非常嚴格，允許有較大的容量偏差，如在旁路、耦合、退偶電路中，選用相近容量或容量大些的電容器；但在振蕩電路、延時電路、音調(diào)控制電路中，電容器應(yīng)盡量與設(shè)計值一致，電容器的允許誤差等級要求要高些。3．額定電壓的選擇如果電容器的額定電壓小于電路中的實際電壓，電容器就會發(fā)生擊穿損壞。一般應(yīng)高于實際電壓1～2倍，使其留有足夠的余量。1.2.5電容器的簡單測試電容器的常見故障是擊穿短路、斷路、漏電、容量變小、變質(zhì)失效及破損。對電容器內(nèi)部質(zhì)量的好壞，可以用儀器檢查。常用的儀器有萬用表、數(shù)字電容表、電橋等。1．用萬用表簡測電容器（1）固定電容器漏電阻的判別用萬用表表筆接觸電容器的兩極，表頭指針應(yīng)向順時針方向跳動一下（5000pF以下電容不明顯），然后逐漸逆時針恢復(fù)退至R=∞處。如果不能復(fù)原，穩(wěn)定后的讀數(shù)表示電容器漏電阻，其值一般為幾百至幾千KΩ,阻值越大表示電容器的絕緣電阻越大，絕緣性越好。（2）電容器容量的判別5000pF以上的電容器，可用萬用表粗略判別其容量大小。用表筆接觸電容器兩極時，表頭指針應(yīng)先一跳，再逐漸復(fù)原。將兩表筆對調(diào)，表頭指針又是一跳，且跳得更高而又逐漸復(fù)原。電容器容量越大，指針跳動越大，復(fù)原的速度越慢。根據(jù)指針跳動的大小可粗略判斷電容器容量的大小。同時，所用萬用表電阻檔越高，指針跳動的距離也越大。若萬用表指針不動，說明電容器內(nèi)部斷路或失效。對于5000pF以下的小容量的電容器，用萬用表的最高電阻檔已看不出充、放電現(xiàn)象，應(yīng)采用專門的儀器進行測試。（3）電解電容器極性的判別根據(jù)電解電容器正接時漏電小、反接時漏電大的特性可判別其極性。測試時，先用萬用表測一下電解電容器漏電阻值，再將兩表筆對調(diào)，測一下對調(diào)后的阻值，兩次測試中漏電阻大的一次，黑表筆接的是正極，紅表筆接的是負極2．用電容表測電容要測出電容器準確的容量，可以用電容表測試。測試時，先根據(jù)所測電容器容量的大小，選擇合適的量限，再將電容器的兩腳分別接電容表兩極，直接讀出電容器容量即可1.3電感器電感器又叫電感線圈，是一種能夠存儲磁場能量的電氣元件，在電路中有通直流，阻交流、通低頻阻高頻的作用。電感器有固定電感器和可變電感器、帶磁芯電感器和不帶磁芯電感器、低頻電感器和高頻電感器等。1.3.1幾種常用電感器電感器的種類很多，有固定電感器和可變電感器、帶磁芯電感器和不帶磁芯電感器、低頻電感器和高頻電感器等。1．固定電感器（1）小型固定電感器小型固定電感器也稱為色碼電感器，它是用銅線直接繞在磁性骨架上，然后再用環(huán)氧樹脂或塑料封裝起來的。其外形結(jié)構(gòu)如圖1.4所示。圖1.4小型固定電感器（2）空心線圈空心線圈是用導(dǎo)線直接在骨架上繞制而成的。其線圈內(nèi)沒有磁性材料做成的磁心或鐵心，有的線圈甚至沒有骨架，其外形如圖1.5所示。這種線圈由于沒有鐵心或磁心，故電感量往往很小，一般只用于高頻電路中。圖1.5空心線圈（3）扼流圈扼流圈可分為兩類，即高頻扼流圈和低頻扼流圈。高頻扼流圈是用漆包線在塑料或陶瓷骨架上繞成蜂房式結(jié)構(gòu)，如圖1.6（a）所示。低頻扼流圈是指用漆包線在鐵心外經(jīng)多層繞制制成的大電感量的電感器，也有的是通過將漆包線繞在骨架上，然后在線圈中間插入鐵心或硅鋼片制成的，如圖1.6（b）。（ａ）（ｂ）圖1.6扼流圈2．可變電感器（1）可變電感線圈可變電感線圈也稱磁心線圈，其外形如圖1.7所示。它是在線圈中插入磁心，并通過調(diào)節(jié)其在線圈中的位置來改變電感量。可變電感線圈的特點是體積小、損耗小、分布電容小、電感量可在所需的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。如收音機里面的磁棒天線就是可變電感器，它與可變電容器一起構(gòu)成調(diào)諧器，通過改變可變電容器的容量，就能改變諧振回路的諧振頻率，從而實現(xiàn)對所需電臺信號的頻率選擇。（2）微調(diào)電感線圈微調(diào)電感線圈在線圈中間裝有可調(diào)節(jié)的磁心，通過旋轉(zhuǎn)磁心可調(diào)節(jié)磁心在線圈中的位置，從而改變電感量，其外形如圖1.８所示。有的電子電路要求電感器的電感量只能有微小的變化，以滿足生產(chǎn)、調(diào)試的需要。例如，在收音機的選頻電路中，由電感器和電容器組成了一個選頻電路，可將465kHz的中頻信號選出來，再進行放大。但由于電容量和電感量在生產(chǎn)時都存在一定的誤差，很難配合完好，所以往往需要通過對電感量進行微小的調(diào)整，以修正誤差值，達到選出465kHz信號的目的。圖1.7可變電感器圖1.8微調(diào)電感線圈1.3.２電感器的基本參數(shù)1．電感量及其誤差電感量表示電感線圈電感數(shù)值的大小，電感線圈表面所標的電感量為電感線圈電感量的標稱值。線圈的實際電感量與標稱值之間的偏差與標稱值之比的百分數(shù)稱為電感線圈的誤差。2．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Q表示，通常定義為線圈的感抗ωL和直流等效電阻R之比，即Q=ωL/R.3．額定電流電感線圈的額定電流指線圈長期工作所能承受的最大電流，其值與材料和加工工藝有關(guān)。4．分布電容線圈的匝間、線圈與底座之間均存在分布電容。它影響著線圈的有效電感量及其穩(wěn)定性，并使線圈的損耗增大，質(zhì)量降低，一般總希望分布電容盡可能小。1.3.３電感器的簡單測試使用萬用表可以對電感器的好壞進行簡單測試，其方法是用萬用表的歐姆檔測試電感線圈的直流電阻值，若所測得電阻與估計數(shù)值偏差不大，則說明電感器是好的，若測得電阻值為∞，則說明電感線圈內(nèi)部斷路，若測得直流電阻值遠小于估計值，則說明被測線圈內(nèi)部匝間擊穿短路，不能使用。若想測出電感線圈的準確電感量，則必須使用萬用電橋、高頻Q表或數(shù)字式電感電容表。1.4接插件及開關(guān)接插件和開關(guān)是通過一定的機械動作完成電氣連接和斷開的元件，常串接在電路中，實現(xiàn)信號和電能的傳輸1.4.1接插件的分類和幾種常用接插件接插件又稱連接器，在電子設(shè)備中，提供簡便的插拔式電氣連接。為了便于組裝、更換、維修，在分立元器件或集成電路與印制電路板之間，在設(shè)備的主機和各部件之間，多采用接插件進行電氣連接。接插件按工作頻率可分為低頻接插件和高頻接插件，低頻接插件通常是指頻率在100MHz以下的接插件；高頻接插件是指頻率在100MHz以上的接插件。高頻接插件一般用同軸結(jié)構(gòu)與同軸線相連接，所以也常稱為同軸連接器；按其外型結(jié)構(gòu)可分為圓形接插件、矩形接插件、印刷板接插件、帶狀扁平排線接插件等1．圓形接插件

圓形接插件也稱航空插頭插座，它有一個標準的螺旋鎖緊機構(gòu)，接觸點數(shù)目從兩個到上百個。其插拔力較大，連接方便，抗震性好，容易實現(xiàn)防水密封及電磁屏蔽等特殊要求，適用于大電流連接，額定電流可從一安到數(shù)百安。用于不需要經(jīng)常插拔的電路板或整機設(shè)備間的電氣連接。2．矩形接插件矩形排列能充分利用空間，被廣泛用于機內(nèi)互連。帶有外殼或鎖緊裝置時，可用于機外電纜和面板之間的連接3．印刷板接插件為了便于印制板電路的更換、維修，印制電路板之間或印制電路板與其它部件之間的互連經(jīng)常采用此接插件。按其結(jié)構(gòu)形式分為簧片式和針孔式?；善讲遄幕w用高強度酚醛塑料壓制而成，孔內(nèi)有彈性金屬片，這種結(jié)構(gòu)比較簡單，使用方便。針孔式可分為單排、雙排兩種，插座可以裝焊在印制板上，引線數(shù)目可從兩根到一百根不等，常用在小型儀器中印制電路板的對外連接。4．帶狀扁平排線接插件帶狀扁平排線接插件是由幾十根以聚氯乙烯為絕緣層的導(dǎo)線并排粘合在一起的。它占用空間小，輕巧柔韌，布線方便，不易混淆。帶狀電纜的插頭是電纜兩端的連接器，它與電纜的連接不用焊接，而是靠壓力使連接端上的刀口刺破電纜的絕緣層實現(xiàn)電氣連接。其工藝簡單可靠，電纜的插座部分直接焊接在印制電路板上。帶狀扁平排線接插件常用于低電壓、小電流的場合，適用于微弱信號的連接，多用于計算機及外部設(shè)備。5．其它連接件（1）接線柱：常用于儀器面板的輸入、輸出接點，種類很多。（2）接線端子：常用于大型設(shè)備的內(nèi)部接線。1.4.2開關(guān)開關(guān)是電子設(shè)備中用來接通、斷開和轉(zhuǎn)換電路的機電元件。開關(guān)種類繁多，分類方式也各不相同。按驅(qū)動方式的不同，可分為手動和檢測兩大類；按應(yīng)用場合不同，可分為電源開關(guān)、控制開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)和行程開關(guān)等；按機械動作的方式不同，可分為旋轉(zhuǎn)式開關(guān)、按動式開關(guān)、撥動式開關(guān)等。下面介紹幾種電子設(shè)備中常用的機械式開關(guān)1．按鈕開關(guān)按鈕開關(guān)分為大、小型，形狀有圓柱型、正方形和長方形。其結(jié)構(gòu)主要有簧片式、組合式、帶指示燈和不帶指示燈等幾種。此類開關(guān)常用于控制電子設(shè)備中的交流接觸器2．鈕子開關(guān)鈕子開關(guān)有大、中、小和超小型多種，觸點有單刀、雙刀和三刀等，接通狀態(tài)有單擲和雙擲。體積小，操作方便，是電子設(shè)備中常用的開關(guān)，工作電流從0.5A到5A不等3．船型開關(guān)船型開關(guān)也稱波形開關(guān)，其結(jié)構(gòu)與鈕子開關(guān)相同，只是把鈕柄換成船型。船型開關(guān)常用作電子設(shè)備的電源開關(guān)，其觸點分為單刀單擲和雙刀雙擲等幾種，有些開關(guān)還帶有指示燈。4．波段開關(guān)波段開關(guān)有旋轉(zhuǎn)式、撥動式和按鍵式三種。每種形式的波段開關(guān)又可分為若干種規(guī)格的刀和位。在開關(guān)結(jié)構(gòu)中，可直接移位或間接移位的導(dǎo)體稱為刀，固定的導(dǎo)體稱為位。波段開關(guān)有多少個刀，就可以同時接通多少個點；有多少個位，就可以轉(zhuǎn)換多少個電路。5．鍵盤開關(guān)鍵盤開關(guān)多用于遙控器、計算器中數(shù)字信號的快速通斷。鍵盤有數(shù)碼鍵、字母鍵、符號鍵和功能鍵或是它們的組合，其接觸形式有簧片式、導(dǎo)電橡膠式和電容式多種。6．撥動開關(guān)撥動開關(guān)是水平滑動換位式開關(guān)，采用切入式咬合接觸。常用于計算機、收錄機等電子產(chǎn)品中。7．撥碼開關(guān)撥碼開關(guān)常用的有單刀十位，二刀二位和8421碼撥碼開關(guān)三種。常用于有數(shù)字預(yù)置功能的電路中。8．薄膜按鍵開關(guān)薄膜按鍵開關(guān)簡稱薄膜開關(guān)，和傳統(tǒng)的機械開關(guān)相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、外型美觀，密閉性好、保新性強、性能穩(wěn)定、壽命長等優(yōu)點，目前被廣泛用于各種微電腦控制的電子設(shè)備中。薄膜開關(guān)按基材不同可分為軟性和硬性兩種，按面板類型不同，可分為平面型和凹凸型；按操作感受又可分為觸覺有感型和無感型。1.4.3其它接觸元件在電子設(shè)備，特別是控制電路中，通常用到一些其它的接觸元件，如按鈕、交直流接觸器、熔斷器、繼電器等，此處僅簡單介紹一下小型繼電器。繼電器是一種當輸入量（電、磁、聲、光、熱）達到一定值時，輸出量將發(fā)生跳躍式變化的自動控制器件，是自動控制電路中常用的一種元件。它可以用較小電流來控制較大的電流，在電路中起著自動操作、自動調(diào)節(jié)、安全保護等作用。繼電器種類繁多，通常將繼電器分為電磁式繼電器、溫度繼電器、時間繼電器和固體繼電器等，此處只介紹用的較多的電磁式繼電器和固體繼電器。1．電磁式繼電器電磁式繼電器是在輸入電路內(nèi)電流的作用下，由機械部件的相對運動產(chǎn)生預(yù)定響應(yīng)的一種繼電器。它包括直流電磁繼電器、交流電磁繼電器、磁保持繼電器、極化繼電器、舌簧繼電器,節(jié)能功率繼電器等。（1）結(jié)構(gòu)及工作原理電磁式繼電器是各種繼電器的基礎(chǔ)，主要由鐵芯、線圈、動觸點、常開靜觸點、常閉靜觸點、銜鐵、返回彈簧等部分組成，如圖1.１０所示。當線圈通電后，鐵芯被磁化而產(chǎn)生足夠的電磁吸力，吸動磁鐵，使動接點與常閉靜接點5斷開，而與常閉靜接點4閉合，這叫繼電器“動作”或“吸合”。當線圈斷電后，電磁力消失，銜鐵返回，動接點也恢復(fù)到原先的位置，這叫繼電器“釋放”或“復(fù)位”。12345678109圖1.10典型電磁式繼電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖1、2-引線9－線圈3-吸合彈簧6－動觸點4、5－靜觸點7－銜鐵8－返回彈簧10－鐵芯（2）電磁式繼電器主要參數(shù)1）額定工作電壓指繼電器正常工作時線圈需要的電壓?？梢允墙涣鳎部梢允侵绷?，隨型號不同而不同。2）吸合電壓及吸合電流繼電器能夠吸合動作的最小電壓或電流值。一般吸合電壓為額定工作電壓的75％左右。因此為了保證可靠吸合，必須給線圈加上額定電壓，或略高于額定工作電壓，但一般不能超過額定工作電壓的1.5倍，否則，容易燒毀線圈。3）直流電阻指線圈的直流電阻值。4）釋放電壓或電流值指繼電器由吸合狀態(tài)到釋放狀態(tài)所需最大電壓或電流值，其值一般為吸合值的1/10至1/2。5）觸點負荷指繼電器觸點允許的電壓電流值。

（3）電磁式繼電器的選用選擇繼電器必須根據(jù)實際電路選擇參數(shù)合適的繼電器，主要考慮以下幾個方面的問題：1）線圈工作電壓是直流還是交流，電壓大小是否適合電路工作電壓。2）線圈工作時所需功率與實際需要切換的觸發(fā)驅(qū)動控制電路所輸出的功率是否相當。3）受控觸點數(shù)量必須與受控電路需要相符，觸點允許最大電流必須大于受控電路工作電流的1.5～2倍。4）繼電器吸合時，若受控電路是閉合的，則把常開觸點與動觸點接入電路；若受控電路是斷開的，把常閉觸點與動觸點接入電路；若用于電路轉(zhuǎn)換，則要全部接入電路。此外，繼電器的體積大小、安裝方式、尺寸、吸合釋放時間、使用環(huán)境、絕緣強度、接點數(shù)、接點形式、接點壽命(次數(shù))、接點是控制交流還是直流等，設(shè)計時都需要考慮（4）電磁式繼電器質(zhì)量判斷1）首先測量繼電器線圈阻值，在幾十歐到幾千歐，也是判斷線圈引腳的重要依據(jù)。2）觀察觸點有沒有發(fā)黑等接觸不良現(xiàn)象，也可以用萬用表來測量，線圈在未加電壓時，動觸點與常閉觸點引腳電阻應(yīng)為零歐，加電吸合后，阻值應(yīng)變?yōu)闊o窮大。且測量動觸點與常開觸點電阻為零歐，斷電后變?yōu)闊o窮大。電磁式繼電器是各種繼電器中應(yīng)用最普遍的一種，它的特點是接點接觸電阻很?。ㄐ∮?歐），缺點是動作時間長（ms以上），接點壽命短（一般在10萬次以下），體積較大，可使用固態(tài)繼電器。2．固態(tài)繼電器固態(tài)繼電器是指由固態(tài)電子元件組成的無觸點開關(guān)，簡稱SSR（solidstateRelay）。和電磁式繼電器相比，具有體積小、開關(guān)速度快、無觸點、壽命長、耐振、無噪聲、安裝位置無限制，具有良好的防潮、防腐蝕、防爆、防臭氧污染等性能，性能極佳。應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。圖1.１１給出了幾種國內(nèi)外常見固態(tài)繼電器的外形封裝圖。圖1.１１常見固態(tài)繼電器外形封裝圖固態(tài)繼電器工作分為交流和直流兩種。交流固態(tài)繼電器又分為過零型和非過零型兩種，目前應(yīng)用最廣泛的是過零型。直流固態(tài)繼電器根據(jù)輸出分為兩端型和三端型兩種，兩端型應(yīng)用較多。

（1）固態(tài)繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理圖1.１２是一種交流過零型固態(tài)繼電器原理圖，它由光電耦合輸入、觸發(fā)電路、過零控制電路、吸收電路和用雙向可控硅為開關(guān)的輸出電路五部分組成。耦合電路A輸入輸出過零控制電路3觸發(fā)電路2開關(guān)電路4吸收電路5負載電源ACB1（a）原理框圖CD輸入圖1.１２固態(tài)繼電器原理圖（b）原理圖負載輸出電路＋－SRR(AC)圖1.１４固態(tài)繼電器電路符號圖1.１３兩端輸出型直流固態(tài)繼電器

圖1.１３所示為兩端輸出型直流固態(tài)繼電器的電路原理圖。和交流SSR相比，無過零控制電路，也無吸收電路。固態(tài)繼電器的符號如圖1.１４所示。（2）固態(tài)繼電器的特點固態(tài)繼電器成功地實現(xiàn)了弱信號(Vsr)對強電(輸出端負載電壓)的控制；功率極低；所需的工作電平與TTL、HTL、CMOS等常用集成電路兼容，可以實現(xiàn)直接聯(lián)接。這使固態(tài)繼電器在數(shù)控和自控設(shè)備等方面得到廣泛應(yīng)用。固態(tài)繼電器與電磁式繼電器相比，它沒有任何可動的機械部件，工作中也沒有任何機械動作；固態(tài)繼電器由電路的工作狀態(tài)變換實現(xiàn)“通”和“斷”的開關(guān)功能，沒有電接觸點，所以它有一系列電磁式繼電器不具備的優(yōu)點，即工作高可靠、長壽命(有資料表明SSR的開關(guān)次數(shù)可達108-109次，比一般電磁式繼電器的105高幾千倍)；無動作噪聲；耐振耐機械沖擊；安裝位置無限制；很容易用絕緣防水材料灌封做成全密封形式，而且具有良好的防潮防霉防腐性能；在防爆和防止臭氧污染方面的性能也極佳。交流型固態(tài)繼電器由于采用過零觸發(fā)技術(shù)，因而可以安全地用于計算機輸出接口上，不必為在接口上采用電磁式繼電器而產(chǎn)生的一系列對計算機的干擾而煩惱。此外，固態(tài)繼電器還有能承受在數(shù)值上可達額定電流十倍左右的浪涌電流的特點。3．固態(tài)繼電器的主要參數(shù)及選用功率固態(tài)繼電器的特性參數(shù)包括輸入和輸出參數(shù)，表1.5列出了國產(chǎn)固態(tài)繼電器的輸入、輸出參數(shù)范圍，供選用時參考：表中過零電壓是對過零型固態(tài)繼電器而言的。根據(jù)輸入電壓參數(shù)值大小，可確定工作電壓大小。如采用TTL或CMOS等邏輯電平控制時，最好采用有足夠帶載能力的低電平驅(qū)動，并盡可能使“0”電平低于0.8V。如在噪聲很強的環(huán)境下工作，不能選用通、斷電壓值相差小的產(chǎn)品，必需選用通、斷電壓值相差大的產(chǎn)品，這樣不會因噪聲干擾而造成控制失靈。輸出參數(shù)的項目較多，現(xiàn)對主要幾個參數(shù)說明如下：(1)額定輸入電壓指一定條件下能承受的穩(wěn)態(tài)阻性負載的最大允許電壓有效值。如果受控負載是非穩(wěn)態(tài)或非阻性的，需考慮所選產(chǎn)品是否能承受工作狀態(tài)或條件變化時所產(chǎn)生的最大合成電壓。例如負載為感性時，所選額定輸出電壓必須大于兩倍電源電壓值，而且所選產(chǎn)品的阻斷(擊穿)電壓應(yīng)高于負載電源電壓峰值的兩倍。(2)額定輸出電流和浪涌電流額定輸出電流是指在給定條件下所能承受的電流最大的有效值。一般生產(chǎn)廠家都提供熱降額曲線。如周圍溫度上升，應(yīng)按曲線作降額使用。浪涌電流指在給定條件下不會造成永久性損壞所允許的最大非重復(fù)性峰值電流。交流繼電器的浪涌電流為額定電流的5-10倍，直流產(chǎn)品為額定電流的1.5-5倍。選用時，如負載為穩(wěn)態(tài)阻性，固態(tài)繼電器可全額或降額10%使用。對于電加熱器、接觸器等，初始接通瞬間出現(xiàn)的浪涌電流可達3倍的穩(wěn)態(tài)電流，可降額20%-30%使用。白熾燈類負載，應(yīng)按降額50%使用，且加上適當保護電路。對變壓器負載，所選產(chǎn)品的額定電流必須高于負載工作電流的兩倍。對于負載為感應(yīng)電機，所選固態(tài)繼電器的額定電流值應(yīng)為電機運轉(zhuǎn)電流的2—4倍，其浪涌電流值應(yīng)為額定電流的10倍。固態(tài)繼電器對溫度的敏感性很強，工作溫度超過標稱值后，必須降熱或外加散熱器。1.５半導(dǎo)體分離器件半導(dǎo)體分離器件包括二極管、三極管、場效應(yīng)管等器件。這里重點介紹它們的分類方法、型號命名、測試方法及使用注意事項。1.５.1常用半導(dǎo)體分離器件的分類1．半導(dǎo)體二極管二極管是利用半導(dǎo)體PN結(jié)的單向?qū)щ娦灾瞥傻钠骷?。在電路中主要用作整流、檢波、穩(wěn)壓等。二極管的規(guī)格品種很多，按所用半導(dǎo)體材料的不同，可分為鍺二極管、硅二極管和砷化鎵二極管；按結(jié)構(gòu)工藝不同，可分為點接觸型和面接觸型二極管；按工作原理分有隧道二極管、變?nèi)荻O管、雪崩二極管等；按用途分有整流二極管、檢波二極管、穩(wěn)壓二極管、恒流二極管、開關(guān)二極管等。二極管的參數(shù)主要有最大整流電流、正向?qū)▔航怠⒎聪驌舸╇妷?、結(jié)電容、最高工作頻率等。2．半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管由兩個PN結(jié)構(gòu)成，有PNP和NPN型兩種結(jié)構(gòu)。三極管的規(guī)格品種繁多，按照工作頻率、開關(guān)速度、噪聲電平、功率容量及其它性能可分為高頻大功率管、高頻低噪聲管、低頻大功率管、低頻小功率管、高速開關(guān)管、功率開關(guān)管等；根據(jù)制造工藝的不同可分為合金晶體管、擴散晶體管、臺面晶體管、平面晶體管等；按照制造材料分，有鍺管和硅管。3．場效應(yīng)晶體管場效應(yīng)管是利用外加電場使半導(dǎo)體中形成一個導(dǎo)電溝道并控制其大?。ń^緣刪型），或改變原來導(dǎo)電溝道大?。ńY(jié)型）來控制電導(dǎo)率的原理制成的。場效應(yīng)管的柵極輸入電阻很高，一般可達上百兆甚至幾千兆，因此，柵極上加電壓時基本上不分取電流，另外，場效應(yīng)管還有噪聲低、動態(tài)范圍大等優(yōu)點。場效應(yīng)管可以分為結(jié)型和絕緣刪型兩種4.晶閘管晶閘管又叫可控硅，分單向可控硅、雙向可控硅、快速可控硅、可關(guān)斷可控硅、逆導(dǎo)可控硅和光控可控硅等幾種，是一種大功率的半導(dǎo)體器件，它具有體積小、重量輕、容量大、效率高、使用維護簡單、控制靈敏等優(yōu)點。同時，它的功率放大倍數(shù)很高，可以用微小的信號功率對大功率的電源進行控制和變換。在脈沖數(shù)字電路中可作為功率開關(guān)使用。(1)單向晶閘管單向晶閘管符號結(jié)構(gòu)如圖1.15（a）、（b）所示。它的導(dǎo)通條件是：除在陽、陰極間加上一定大小的正向電壓外，還要在控制極——陰極間加正向觸發(fā)電壓。一旦管子觸發(fā)導(dǎo)通，控制極即失去控制作用，即使控制極電壓變?yōu)榱?，可控硅仍然保持?dǎo)通。要使可控硅阻斷，必須使陽極電流降到足夠小，或在陽極和陰極間加反向阻斷電壓。

PNNPAKG圖1.15單向晶閘管符號與結(jié)構(gòu)SCRAKG(a)(b)(2)雙向晶閘管雙向晶閘管是正反兩個方向都可以控制的晶閘管。不管兩個主電極（T1、T2）間的電壓如何，正向和反向控制極信號都可以使雙向晶閘管導(dǎo)通。雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)和符號如圖1.16（a）、(b)所示。它是一個三端五層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)器件，從管芯結(jié)構(gòu)上看，可將其看作是將具有公共控制極（G）的一對反向并聯(lián)的單向晶閘管做在同一塊硅單晶片上，T1和G在芯片的正面，T2在芯片的背面，且控制極區(qū)的面積遠小于其余面積。由結(jié)構(gòu)圖可見，G極和T1極很近，距T2極很遠，因此，G-T1之間的正、反向電阻均小，而G-T2、T2-T1之間的正反向電阻均為無窮大。GGT1T1T2T2圖1.16雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)和符號NNNNPP(b)(a)通常情況下，雙向晶閘管的觸發(fā)方式有四種：Ⅰ+、Ⅰ-、Ⅲ+、Ⅲ-。Ⅰ+觸發(fā)方式:T2為正，T1為負，G相對T1為正；Ⅰ-觸發(fā)方式:T2為正，T1為負，G相對T1為負；Ⅲ+觸發(fā)方式:T2為負，T1為正，G相對T1為正；Ⅲ-觸發(fā)方式:T2為負，T1為正，G相對T1為負。四種觸發(fā)方式所需要的觸發(fā)電流是不一樣的，Ⅰ+和Ⅲ-所需要的觸發(fā)電流較小，而Ⅰ-和Ⅲ+所需要的觸發(fā)電流較大，在平時使用時，一般采用Ⅰ+和Ⅲ-觸發(fā)方式。用萬用表電阻檔測試雙向晶閘管時，可先根據(jù)阻值關(guān)系判斷出T2極。方法是用一只表筆接假設(shè)的T2極，另一只表筆分別接其它兩個電極，若所測得的阻值均為無窮大，假設(shè)的電極即為T2極。判斷出T2后，可進一步判斷T1和G極。將黑表筆接T2，紅表筆接假設(shè)的T1，電阻應(yīng)為無窮大。用黑表筆把T2和假設(shè)1.５.2半導(dǎo)體器件的命名方法1．我國半導(dǎo)體器件的命名方法根據(jù)中華人民共和國國家標準——半導(dǎo)體器件命名方法（GB249-74），器件型號由五部分組成，各部分的意義如表1.６所示。但場效應(yīng)管、特殊半導(dǎo)體器件、PIN管、復(fù)合管和激光器件只用后三部分表示。表1．６國產(chǎn)半導(dǎo)體器件的型號命名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)目用漢語拼音字母表示器件材料和極性用漢語拼音字母表示器件的類別用數(shù)字表示器件序號用漢語拼音字母表示規(guī)格號符號意義符號意義符號意義2二極管ABCDN型鍺材料P型鍺材料N型硅材料P型硅材料PVWCZLSNUK普通管微波管穩(wěn)壓管參量管整流管整流堆隧道管阻尼管光電器件開關(guān)管第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分3三極管ABCDEPNP型鍺材料NPN型鍺材料PNP型硅材料NPN型硅材料化合物材料XGDAUK低頻小功率管(fa>3MHZ,Pc<1w)高頻小功率管(fa>3MHZ,Pc<1w)低頻大功率管(fa<3MH,Pc≥1w)高頻大功率管(fa≥3MH,Pc≥1w)光電器件開關(guān)管

3

D

G

201

B規(guī)格號序號高頻小功率管NPN型、硅材料三極管

３

A

D

50

C規(guī)格號序號低頻大功率管PNP型鍺材料三極管示例：（1）鍺材料PNP型低頻大功率三極管示例：(2)硅材料NPN型高頻小功率三極管1.5.3半導(dǎo)體分立器件的封裝及管腳圖1．半導(dǎo)體二極管（1）半導(dǎo)體二極管的封裝形式根據(jù)所使用封裝材料的不同，二極管的封裝形式有玻璃殼封裝、塑料封裝和金屬封裝，其外形圖如圖1.17所示。圖1.17半導(dǎo)體二極管的外形圖（2）半導(dǎo)體二極管極性的判別一般情況下，二極管有色環(huán)的一端為負極，有色點的一端為正極。例如2AP1~2AP7，2AP11~2AP17等。如果是玻璃殼封裝，可直接看出極性，即內(nèi)部連觸絲的一頭是正極，連半導(dǎo)體片的一頭是負極。如果既無色點，又不是透明封裝，則可以用萬用表來判別其極性。根據(jù)二極管正向?qū)〞r導(dǎo)通電阻小，反向截止時截止電阻大的特點，將萬用表撥到歐姆檔（一般用R×100或R×1K檔，不要用R×1或R×10K檔，因為R×1檔的電流太大，容易燒毀管子，而R×10K檔電壓太高，可能擊穿管子），用萬用表的表筆分別接二極管的兩個電極，測出一個電阻，然后將兩表筆對換，再測出一個阻值，則阻值小的那一次黑表筆所接一端為二極管的正極，另一端即為負極。若兩次測得阻值都很小，則說明管子內(nèi)部短路，若兩次測得的阻值都很大，則說明管子內(nèi)部斷路。2．半導(dǎo)體三極管

1）半導(dǎo)體三極管的封裝形式根據(jù)封裝材料的不同，三極管有塑料外殼封裝和金屬外殼封裝兩種形式，其外形圖如圖1.18所示。圖１.18常見三極管外形圖（2）半導(dǎo)體三極管管腳和質(zhì)量的判斷（a）根據(jù)管腳排列和色點識別有一種等腰直角三角形排列，其直角頂點是基極，靠近紅色點的一腳是集電極，另一極是發(fā)射極。另一種等腰直角三角形排列，直角頂點是基極，靠近管帽邊沿的電極為發(fā)射極，另外一個電極是集電極。還有的也是等腰三角形排列，靠不同的色點來區(qū)分?？拷t色點的為集電極，靠近白色點的為基極，靠近綠點的為發(fā)射極。有些管子的管腳排列成直線，但距離不相等，孤立的一個電極為集電極，中間的為基極，另一個為發(fā)射極。四個管腳的三極管，管殼帶有凸緣時，可將管腳朝向自己，則從管殼凸緣開始，順時針方向排列依次為發(fā)射極、基極、集電極和地線。對半圓形塑封晶體三極管，讓球面向上，管腳朝自己，則從左到右依次是集電極，基極和發(fā)射極。（b）用萬用表判別用萬用表判別管腳的基本原理是：三極管由兩個PN結(jié)構(gòu)成，對于NPN型三極管，其基極是兩個PN結(jié)的公共正極，對于PNP型三極管，其基極是兩個PN結(jié)的公共負極。而根據(jù)當加在三極管的BE結(jié)電壓為正，BC結(jié)電壓為負，三極管工作在放大狀態(tài)，此時三極管的穿透電流較大，rBE較小的特點，可以測出三極管的發(fā)射極和集電極。首先應(yīng)判斷管子的基極和管型。測試時，假設(shè)某一管腳為基極，將萬用表撥在R×100或R×1K檔上，用黑表筆接觸三極管某一管腳，用紅表筆分別接觸另外兩管腳，若測得的阻值相差很大，則原先假設(shè)的基極不是基極，需另外假設(shè)。若兩次測得的阻值都很大，則該極可能是基極，此時再將兩表筆對換繼續(xù)測試，若對換表筆后測得的阻值都較小，則說明該電極是基極，且此三極管為PNP型。同理，黑表筆接假設(shè)的基極，紅表筆分別接其它兩個電極時測得的阻值都很小，則該三極管的管型為NPN型。判斷出管子的基極和管型后，可進一步判斷管子的集電極和發(fā)射極。以NPN管為例，確定基極和管型后，假設(shè)其它兩只管腳中一只是集電極，另一只即假設(shè)為發(fā)射極。用手指將已知的基極和假設(shè)的集電極捏在一起（但不要相碰），將黑表筆接在假設(shè)的集電極上，紅表筆接在假設(shè)的發(fā)射極上，記下萬用表指針所指的位置，然后再作相反的假設(shè)（即原先假設(shè)為C的假設(shè)為E，原先假設(shè)為E的假設(shè)為C），重復(fù)上述過程，并記下萬用表指針所指的位置。比較兩次測試的結(jié)果，指針偏轉(zhuǎn)大的（即阻值小的）那次假設(shè)是正確的。（若為PNP型管，測試時，將紅表筆接假設(shè)的集電極，黑表筆接假設(shè)的發(fā)射極，其余不變，仍然電阻小的一次假設(shè)正確）。（2）三極管性能的鑒別（a）穿透電流ICEO的判斷用萬用表R×100或R×1K檔測量三極管C、E之間的電阻，電阻值應(yīng)大于數(shù)兆歐（鍺管應(yīng)大于數(shù)千歐），阻值越大，說明穿透電流越小，若阻值越小，則說明穿透電流大若測得的阻值接近為零，則說明管子已經(jīng)擊穿，若測得的阻值太大，則有可能管子內(nèi)部斷線。（b）電流放大系數(shù)β的近似估算用萬用表R×100或R×1K檔測量三極管C、E之間的電阻。記下讀數(shù)，再用手指捏住基極和集電極（不要相碰）觀察指針擺動幅度的大小，擺動越大，說明管子的放大倍數(shù)越大。但這只是相對比較的方法，因為手捏在兩電極之間，給管子的基極提供了基極電流Ib，Ib的大小和手指的潮濕程度有關(guān)。也可以接一只100KΩ左右的電阻來進行測試。以上是對NPN型管子的鑒別，黑表筆接集電極，紅表筆接發(fā)射極。若將兩表筆對調(diào)，就可對PNP型管子進行測試。測量時將電源開關(guān)S1閉合，如果待測晶閘管SCR質(zhì)量是好的，應(yīng)呈現(xiàn)“關(guān)斷”狀態(tài)。因為控制極在開路時，晶閘管正向不導(dǎo)通，所以電源電壓幾乎全部加在陽極A和陰極K之間，此時電路不通，指示燈不亮。若指示燈亮，說明該被測管在控制極開路時，陽極已導(dǎo)通，該晶閘管已損壞。再按下按鈕開關(guān)S2，使陽極A與控制極G短路，原加在陽極A與陰極K之間的電壓同時也加在控制極G與陰極間。若被測晶閘管質(zhì)量是好的，則立即導(dǎo)通觸發(fā)，陽極（或控制極G）與陰極K之間的電壓迅速降到1伏左右，同時指示燈兩端電壓迅速上升，指示燈發(fā)光。這時按鈕開關(guān)S2對晶閘管失去控制作用，因為晶閘管正向?qū)ê?，撤去控制極電流仍能維持導(dǎo)通，所以這時S2斷開或閉合時，指示燈均發(fā)光。要關(guān)斷晶閘管必須斷開電源開關(guān)S1。若按下按鈕開關(guān)S2時指示燈不亮，或按下S2時亮，而放開時不亮，均說明該被測晶閘管已壞。３．場效應(yīng)管的檢測場效應(yīng)管的封裝形式和三極管相同，此處僅對其測試方法作簡單介紹。結(jié)型場效應(yīng)管的源極和漏極一般可對換使用，因此一般只要判別出其柵極Ｇ即可。判別時，根據(jù)ＰＮ結(jié)單向?qū)щ娫?，用萬用表R×1K檔，將黑表筆接觸管子的一個電極，紅表筆分別接觸管子的另外兩個電極，若測得阻值都很小，則黑表筆所接的是柵極，且為Ｎ溝道場效應(yīng)管。對于Ｐ溝道場效應(yīng)管柵極的判斷方法，讀者可自己分析。根據(jù)判斷柵極的方法，能粗略判斷管子的好壞。當刪源間、漏源間反向電阻很小時，說明管子已損壞。如果要判斷管子的放大性能，可將萬用表的紅、黑表筆分別接觸管子的源極和漏極，然后用手接觸柵極，表針應(yīng)偏轉(zhuǎn)較大，說明管子的放大性能較好，若表針不動，說明管子性能差或已損壞。4．晶閘管的判斷（1）晶閘管的外形圖無論是雙向晶閘管還是單向晶閘管，對于小功率的而言，其封裝形式與三極管基本一致，但功率較大的晶閘管，通常做成螺栓型或平板型，其外形圖如圖1.19所示。圖1.19晶閘管的外形圖（2）晶閘管的測試

晶閘管的電極可以用萬用表進行判斷。1）單向晶閘管的測試單向晶閘管是一個四層三端元件，有三個PN結(jié)，其中控制極G和陰極K之間是一個PN結(jié)。先找到這個PN結(jié)，就可確定三個電極的位置。方法是將萬用表置于R×1KΩ檔，將晶閘管其中一端假定為控制極，與黑表筆相接。然后用紅表筆分別接另外兩個腳，若有一次出現(xiàn)正向?qū)?，則假定的控制極是對的，而導(dǎo)通那次紅表筆所接的腳是陰極K。無疑，另一只腳是陽極A了。如果兩次均不導(dǎo)通，則說明假定的控制極是錯的，可重新設(shè)定一端為控制極，這樣就可以很快判別晶閘管的三個電極。以上說明待判別的晶閘管是好的，否則該晶閘管是壞的。另外，判別晶閘管好壞可采用圖1.20所示電路。圖中S1為電源開關(guān)，S2為按鈕開關(guān)，SCR為待測晶閘管，H為指示燈，它不僅用來指示電路的工作狀態(tài)，而且用來限制晶閘管的控制極電流Ig和陽極電流Ia。S1S2KAG6VHSCR圖1.20晶閘管的測試電路測量時將電源開關(guān)S1閉合，如果待測晶閘管SCR質(zhì)量是好的，應(yīng)呈現(xiàn)“關(guān)斷”狀態(tài)。因為控制極在開路時，晶閘管正向不導(dǎo)通，所以電源電壓幾乎全部加在陽極A和陰極K之間，此時電路不通，指示燈不亮。若指示燈亮，說明該被測管在控制極開路時，陽極已導(dǎo)通，該晶閘管已損壞。再按下按鈕開關(guān)S2，使陽極A與控制極G短路，原加在陽極A與陰極K之間的電壓同時也加在控制極G與陰極間。若被測晶閘管質(zhì)量是好的，則立即導(dǎo)通觸發(fā)，陽極（或控制極G）與陰極K之間的電壓迅速降到1伏左右，同時指示燈兩端電壓迅速上升，指示燈發(fā)光。這時按鈕開關(guān)S2對晶閘管失去控制作用，因為晶閘管正向?qū)ê?，撤去控制極電流仍能維持導(dǎo)通，所以這時S2斷開或閉合時，指示燈均發(fā)光。要關(guān)斷晶閘管必須斷開電源開關(guān)S1。若按下按鈕開關(guān)S2時指示燈不亮，或按下S2時亮，而放開時不亮，均說明該被測晶閘管已壞。2）雙向晶閘管的測試用萬用表電阻檔測試雙向晶閘管時，可先根據(jù)阻值關(guān)系判斷出T2極。方法是用一只表筆接假設(shè)的T2極，另一只表筆分別接其它兩個電極，若所測得的阻值均為無窮大，假設(shè)的電極即為T2極。判斷出T2極以后，可以進一步判斷T1和G極。將黑表筆接T2，紅表筆接假設(shè)的T1，電阻應(yīng)為無窮大。接著用黑表筆把T2和假設(shè)的G短路，給G加正觸發(fā)信號，管子應(yīng)導(dǎo)通，阻值應(yīng)變小，將黑表筆與G極（假設(shè)的）脫離后，阻值若維持較小值不變，說明假設(shè)正確；若黑表筆與G極脫離后，阻值也隨之變?yōu)闊o窮大，說明假設(shè)錯誤，原先假設(shè)的T1為G，G為T1。也可將紅表筆接T2，黑表筆接假設(shè)的T1，電阻也應(yīng)為無窮大。接著用紅表筆把T2和假設(shè)的G短路，給G加負觸發(fā)信號，管子也應(yīng)導(dǎo)通，阻值應(yīng)變小，將紅表筆與G極（假設(shè)的）脫離后，阻值若維持較小值不變，說明假設(shè)正確；若紅表筆與G極脫離后，阻值也隨之變?yōu)闊o窮大，說明假設(shè)錯誤，原先假設(shè)的T1為G，G為T1。用這種方法也可測出雙向晶閘管的好壞。用上述方法只能測出小功率雙向晶閘管的電極及好壞，對于大功率管，由于其正向?qū)▔航岛陀|發(fā)電流都相應(yīng)增大，萬用表的電阻檔所提供的電壓和電流已不足以使其導(dǎo)通，所以不能采用萬用表測試。測試大功率雙向晶閘管的方法也可用圖1-20所示電路，其測試方法與單向晶閘管的測試方法基本一致，此處不再贅述。1.5.4選用半導(dǎo)體分立器件的注意事項1．半導(dǎo)體二極管的選用

通常半導(dǎo)體二極管的正向電阻值為300~500歐，硅管為1000歐或更大些。鍺管的反向電阻為幾十千歐，硅管反向電阻在500千歐以上（大功率二極管的數(shù)值要小得多），正反向電阻的差值越大，說明管子的質(zhì)量越好。點接觸型二極管的結(jié)電容小，工作頻率高，但不能承受較高的電壓和較大的電流，多用于檢波、小電流整流和高頻開關(guān)電路。面接觸型二極管結(jié)面積大，能承受較大的電流和較大的功耗，但結(jié)電容較大，一般用于整流、穩(wěn)壓、低頻開關(guān)電路，而不適于作高頻檢波等高頻電路。選用二極管時，既要考慮正向電壓，又要考慮反向飽和電流和最大反向電壓，選用檢波二極管時，要求工作頻率高，正向電阻小，以保證較高的檢波效率，特性曲線要好，以保證線性失真要小。

2．半導(dǎo)體三極管的選用選用晶體管一要滿足設(shè)備和電路的要求，二要符合節(jié)約的原則。根據(jù)用途的不同，一般要考慮以下幾個方面的因素：頻率、集電極最大耗散功率、電流放大系數(shù)、反向擊穿電壓、穩(wěn)定性和飽和壓降等。低頻管的特征頻率fT一般在2.5MHz以下，而高頻管的特征頻率fT都從幾十MHz到幾百MHz甚至更高，選管時應(yīng)使管子的fT為工作頻率的3～5倍。一般希望β選大一點，但也不是越大越好。β太高容易引起自激震蕩，而且β高的管子工作多不穩(wěn)定，受溫度影響大。另外，從整個電路來說，還應(yīng)該從各級的配合來選擇管子的β值。集電極－發(fā)射極反向擊穿電壓BUceo應(yīng)選得大于電源電壓。穿透電流Iceo越小，管子的穩(wěn)定性越好。普通硅管的穩(wěn)定性比鍺管的穩(wěn)定性要好得多，但硅管比鍺管的飽和壓降要高，在某些電路中會影響電路的性能，應(yīng)根據(jù)具體情況選用。選用晶體管的功率時，應(yīng)根據(jù)不同電路的要求留有一定的余量。３．使用場效應(yīng)管時的注意事項

MOS場效應(yīng)管由于本身性質(zhì)決定，在使用中應(yīng)注意：第一，MOS管輸入阻抗很高，為防止感應(yīng)過壓而擊穿，保存時應(yīng)將三個電極短路；焊接或拆焊時，應(yīng)先將各電極短路，先焊漏、源極，后焊柵極，烙鐵應(yīng)接好地線或斷開電源后再焊接；不能用萬用表測MOS管的電極，MOS管的測試要用測試儀。第二，場效應(yīng)管的源、漏極是對稱的，一般可以對換使用，但如果襯底已和源極相連，則不能再互換使用。4．晶閘管的選用選用晶閘管時應(yīng)注意以下事項：（1）選用晶閘管時，元件的正、反向額定電壓應(yīng)選為實際電壓最大值的1.5～2倍以上，而晶閘管的電流容量的選擇則必須考慮多種因素，如導(dǎo)電角的大小、工作頻率的高低、散熱器的大小、冷卻方式和環(huán)境溫度等，因此必須綜合考慮、合理選用。（2）晶閘管必須使用規(guī)定的散熱器（一般為螺旋型散熱器或平板型散熱器）及采用規(guī)定的冷卻方式（如自然冷卻、強迫風(fēng)冷或水冷）。（3）由于晶閘管過載時極易損壞，因此使用時必須采取采取保護措施。常用的方法為：（a）裝設(shè)過流繼電器及快速開關(guān)。由于繼電器及開關(guān)動作需要一定時間，故短路電流較大時并不很有效，但在大功率設(shè)備上為了整個設(shè)備的安全仍是必須的。（b）可在輸入側(cè)或與元件串聯(lián)設(shè)置快速熔斷器，快速熔斷器的電流定額必須由回路電流的有效值而不是平均值來選用。

1.6集成電路

集成電路是利用半導(dǎo)體工藝、厚膜工藝、薄膜工藝，將無源器件（電阻、電容、電感等）和有源器件（如二極管、三極管、場效應(yīng)管等）按照設(shè)計要求連接起來，制作在同一片硅片上，成為具有特殊功能的電路。集成電路打破了傳統(tǒng)的觀念，實現(xiàn)了材料、元件、電路的三位一體。與分立元器件相比，集成電路具有體積小、重量輕、功能多、成本低、適合于大批量生產(chǎn)等特點，同時縮短和減少了連線和焊接點，從而提高了產(chǎn)品的可靠性和一致性。1.6.1集成電路的基本類別集成電路從不同的角度，有不同的分類方法。按照制造工藝的不同，可以分為半導(dǎo)體集成電路、厚膜集成電路、薄膜集成電路和混合集成電路；按功能和性質(zhì)分，可分為數(shù)字集成電路、模擬集成電路和微波集成電路；按集成規(guī)?？煞譃樾∫?guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模和超大規(guī)模等。1．按照功能分類（1）數(shù)字集成電路以“開”和“關(guān)”兩種狀態(tài)或以高、低電平來對應(yīng)“1”和“0”二進制數(shù)字量，并進行數(shù)字的運算、存儲、傳輸及轉(zhuǎn)換的集成電路稱為數(shù)字集成電路。數(shù)字電路中最基本的邏輯關(guān)系有“與”、“或”、“非”三種，再由它們組成各類門電路和某一特定功能的邏輯電路，如觸發(fā)器、計數(shù)器、寄存器和譯碼器等。與模擬電路相比，數(shù)字電路的工作形式簡單、種類較少、通用性強、對元件精度要求不高，廣泛應(yīng)用于計算機、自動控制和數(shù)字通信系統(tǒng)中。數(shù)字集成電路又可以分為雙極型數(shù)字集成電路(TTL)和MOS場效應(yīng)管型數(shù)字集成電路（CMOS）。常用的雙極型數(shù)字集成電路有54××、74××、74LS××系列；常用的CMOS場效應(yīng)管數(shù)字集成電路有4000、4HC××系列。（2）模擬集成電路以電壓和電流為模擬量進行放大、轉(zhuǎn)換、調(diào)制的集成電路稱為模擬集成電路。模擬集成電路可分為線性集成電路和非線性集成電路兩種。（a）線性集成電路指輸入、輸出信號呈線性關(guān)系的集成電路。（b）非線性集成電路非線性集成電路是指輸出信號隨輸入信號的變化不成線性關(guān)系，但也不是開關(guān)性質(zhì)的集成電路。非線性集成電路大多是專用集成電路，其輸入、輸出信號通常是模擬－數(shù)字、交流－直流、高頻－低頻、正－負極性信號的混合，很難用某種模式統(tǒng)一起來。（ｃ）微波集成電路工作在100MHz以上的微波頻段的集成電路，稱為微波集成電路。它是利用半導(dǎo)體和薄、厚膜技術(shù)，在絕緣基片上將有源、無源元件和微帶傳輸線或其它特種微型波導(dǎo)聯(lián)系成一個整體構(gòu)成的微波電路。２．按集成規(guī)模分集成度少于10個門電路或少于100個元件的，稱為小規(guī)模集成電路。集成度在10～100個門電路之間，或者元件數(shù)在100～1000個之間的稱為中規(guī)模集成電路。集成度在100個門電路以上或1000個元件以上，稱為大規(guī)模集成電路。集成度達到１萬個門電路或10萬個元件的，稱為超大規(guī)模集成電路。1.6.2集成電路的型號與命名國產(chǎn)集成電路的型號命名由四部分組成，如表１.7所示第０部分第１部分第２部分第３部分第４部分用字母表示器件符合國家標準用字母表示器件的類型用阿拉伯數(shù)字表示器件的系列代號用字母表示器件的工作溫度范圍／℃用字母表示器件的封裝符號意義符號意義符號意義符號意義符號意義Ｃ中國制造ＴＨＥＣＦＤＷＪＢＭｕＴＴＬＨＴＬＥＣＬＣＭＯＳ線性放大器音響電路穩(wěn)壓器接口電路非線性電路存儲器微型機電路與國際同品種保持一致ＣＥＲＭ０～７０－４０～８５－５５～８５－５５～１２５ＡＢＣＤＹＦ陶瓷扁平塑料扁平陶瓷雙列塑料雙列金屬圓殼全密封扁平封裝C

T

3020

E

D塑料雙列直插（第四部分）-40~85℃（第三部分）肖特基系列雙四輸入與非門（第二部分）TTL電路（第一部分）符合國家標準（第0部分）命名示例：（1）肖特基TTL雙四輸入與非門

（2）CMOS8選1數(shù)據(jù)選擇器全密封扁平封裝-55~125℃8選1數(shù)據(jù)選擇器CMOS電路符合國家標準C

C

14512

M

F1.6.3集成電路的封裝形式集成電路的封裝可分為：圓形金屬外殼封裝，扁平形陶瓷、塑料封裝，雙列直插形陶瓷、塑料封裝，單列直插式封裝等，圖1.21給出了幾種常見的封裝形式，其中在中小規(guī)模集成電路中，單列直插式和雙列直插式較為常見，而隨著集成電路集成度的升高，集成電路引腳數(shù)目不斷增加，在超大規(guī)模集成電路中，廣泛采用四面引線的封裝形式。陶瓷封裝散熱性能差、體積小、成本低，金屬封裝具有散熱性能好，可靠性高，但安裝不方便，成本高，塑料封裝的最大優(yōu)點是工藝簡單、成本低，因而被廣泛應(yīng)用。(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)(i)圖１.21常見集成電路外封裝(a)陶瓷雙列直插封裝(b)塑料雙列直插封裝(c)金屬圓形封裝(d)塑料小外形雙列封裝(e)陶瓷扁平封裝(f)塑料帶散熱片單列封裝(g)塑料四面引線扁平封裝(h)塑料單列封裝(i)塑料Z形引線封裝1.6.4集成電路的選用和使用注意事項

集成電路的種類五花八門，各種功能的集成電路應(yīng)有盡有。在選用集成電路時，應(yīng)根據(jù)實際情況，查器件