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文檔簡介
前言一、電子元器件的重要性新型電子元器件是新技術(shù)的基礎(chǔ),其技術(shù)進步會促進科學(xué)技術(shù)的發(fā)展?!?打開一個手機會發(fā)現(xiàn)它是由許多新型電子元器件組成的,正是它們的技術(shù)進步,才會使以前粗大、笨重、功能簡單的移動電話變成現(xiàn)在小巧靈便、功能強大的手機?!?電子計算機的發(fā)展也是一個很好的例子。1946年,世界上第一臺計算機由18000個電子管組成,重30噸;現(xiàn)代計算機由于大規(guī)?;虺笠?guī)模集成電路的使用,體積大大縮小,運算速度也大大提高;而不久的將來,隨著系統(tǒng)芯片時代的到來,高水平的存儲器、CPU及其他必要的功能部件將集成在一個芯片上,形成一個系統(tǒng),電子計算機會變得更小,性能會越來越強,而價格和能耗則越來越低。元件的識別和選用2013.81
二、我們在做一個產(chǎn)品時,往往需要解決元器件問題,選擇元器件有兩個問題要解決:1.需要什么?2.有什么?選擇的原則是什么?--首先要了解元器件
■盡量選用高可靠性、正式廠家生產(chǎn)的電子元器件。
■采用系列元器件、標準元器件。
■盡量用大、中規(guī)模集成電路代替分立元件組成的電路,大大降低元器件的失效率。
■應(yīng)盡量不適用可調(diào)元器件,因為可調(diào)元器件可靠性低于固定元器件。
■選用微功耗元器件,以減少元器件的溫升,提高系統(tǒng)可靠性。2013.82內(nèi)容目錄一、電阻、電容、電感
二、二極管、三極管
三、集成電路四、其他常用電子元件2013.83一、電阻(Resistor)1、定義:導(dǎo)體材料對電流通過的阻礙作用稱為“電阻”。利用這種阻礙作用做成的元件稱為電阻器。電阻是一種耗能元件,通常用字母R表示,其電路符號:
常用單位:mΩ,Ω,KΩ,MΩ1MΩ=103KΩ,1KΩ=103
Ω,1Ω=103
m
Ω理想情況下電阻兩端電流、電壓保持線性關(guān)系,滿足:R=U/I,其兩端的電流電壓關(guān)系曲線如右:ui又稱為V-A特性曲線2013.842、電阻的作用■電阻器是組成電路的基本元件之一。在電路中,電阻器用來穩(wěn)定和調(diào)節(jié)電流、電壓,作分流器和分壓器,并可作為消耗能量的負載電阻;與電容器一起可組成濾波器及延時電路;在半導(dǎo)體管電路中用偏置電阻確定工作點;用電阻進行降壓或限流;在電源電路中作為去耦電阻使用等等。下面具體看一些電阻的基本電路。2013.85電阻作用:分流、分壓、偏置、限流、濾波及阻抗匹配等
2013.864、電阻器的種類、結(jié)構(gòu)及性能特點電阻器的種類很多,分類方法也各不相同。電阻器從結(jié)構(gòu)上可分為:固定電阻器(R):一經(jīng)制成阻值不再改變??勺冸娮杵?RH):在一定范圍可調(diào),使用時固定在某一值上。敏感電阻器:作為傳感器用,常用的有熱敏電阻、壓敏電阻、光敏電阻、濕敏電阻、氣敏電阻、力敏電阻及磁敏電阻等。
2013.87固定電阻器根據(jù)材料和工藝不同可分為:2013.883.1碳膜電阻器(RT):形成:是在碳棒上按一定工藝要求涂一層炭質(zhì)電阻膜,通過厚度控制阻值。然后在兩端裝上蓋帽,焊上引線。并在表面涂保護漆,最后印上參數(shù)。特點:碳膜電阻器電壓穩(wěn)定性好,阻值范圍大??芍瞥?Ω-10MΩ的阻值,分布電容電感較大,誤差較大。額定功率為1/8-10w。成本低,價格便宜。用途;民用中低檔電子產(chǎn)品。如收音機、電視機電路。多用色環(huán)標出。2013.893.2金屬膜電阻器(RJ):外形與碳膜電阻器相似,只是在碳棒表面用真空蒸發(fā)或燒滲法制成金屬膜。特點:金屬膜電阻體積更小,除具碳膜電阻的特征外,比碳膜電阻精度更高,熱穩(wěn)定性更好,噪音更低,阻值范圍更高(幾Ω-幾百MΩ),可用于高頻電路。價格貴。用途:主要用于精密儀表、通訊設(shè)備和高檔家用電器。外表一般涂紅漆或棕漆。2013.8103.3線繞電阻器(RX):形成:是用電阻系數(shù)較大的錳銅絲或鎳洛鎳洛合金絲繞在陶瓷管上制成的。在外層涂有耐熱的釉絕緣層。特點:精度高,噪音低,功率大,一般可承受1-500W的額定功率,可在150℃高溫下正常工作,但體積大,阻值不高(最高5MΩ),不適合2MHZ以上的高頻電路,只適合在要求大功率電阻的電路中做分壓電阻或濾波電阻或高溫工作的場合。用途:整流電源中的濾波電阻、降壓電阻,儀表中分壓器、分流器2013.8113.4可變電阻器:可變電阻器的阻值是可以調(diào)節(jié)的,也稱為電位器。
3.4.1電位器的結(jié)構(gòu)與特征組成:電位器是通過旋轉(zhuǎn)軸來調(diào)節(jié)阻值的可變電阻器,普通電位器由外殼、旋轉(zhuǎn)軸、電阻片和三個引出端子組成。作用:由于電位器阻值具有可調(diào)性,因此常用做分壓器和變阻器。用途:收音機音量調(diào)節(jié),電視機亮度和對比度調(diào)節(jié)2013.812電位器在旋轉(zhuǎn)時,阻值隨著轉(zhuǎn)動角度變化。軸的旋轉(zhuǎn)角度與電阻值變化規(guī)律有以下三種:直線型電位器(x):阻值隨轉(zhuǎn)軸角度均勻變化的。適用于電阻均勻調(diào)節(jié)的電路;如分壓器、偏流調(diào)節(jié)電路,萬用表調(diào)零電位器。指數(shù)型電位器(z):阻值開始時變化小,以后變化逐漸加快,近似指數(shù)規(guī)律。適用于音量控制電路。如收音機、電視機音量調(diào)節(jié)對數(shù)型電位器(D)阻值變化與轉(zhuǎn)角成對數(shù)型變化。適用于音調(diào)控制電路。如音調(diào)調(diào)節(jié)電位器和電視機黑白對比度調(diào)節(jié)。2013.8133.4.2可變電阻器的分類:合成碳膜電位器結(jié)構(gòu):電阻漿料:碳黑+石墨+石英粉+有機粘合劑基材:玻璃纖維板、膠紙板。優(yōu)點:阻值范圍寬(幾百-幾兆歐),分辨力高,壽命長,價廉。缺點:功率較?。ㄐ∮?w),噪聲大,溫度系數(shù)大。應(yīng)用:中低檔電子產(chǎn)品,如民品、一般電路。2013.814線繞電位器結(jié)構(gòu):將電阻絲繞在基體上并彎成圓形,電刷在電阻絲上滑動。優(yōu)點:功率大(可達25w),精度高,溫度系數(shù)小,耐高溫,穩(wěn)定性好;缺點:分辨力低,耐磨性能差,高頻性能差,價格較高。用途:高溫大功率電路及精密調(diào)節(jié)電路。2013.8153.5敏感電阻器:光敏電阻器----利用半導(dǎo)體材料的光電導(dǎo)特性制成的。根據(jù)光譜特性可分為紅外光敏電阻器,可見光光敏電阻器及紫外光光敏電阻器等。它以較高的靈敏度、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用于光電自動檢測、自動計數(shù)、自動報警、照相機自動曝光等電路中。2013.816熱敏電阻器---大多由半導(dǎo)體材料制成。它的阻值隨溫度的變化而變化。如果阻值的變化趨勢與溫度變化趨勢一致,則稱為正溫度系數(shù)電阻器,簡稱PTC。否則稱為負溫度系數(shù)的電阻器,簡稱NTC。其中NTC型電阻器被廣泛用來作為電路中的溫度補償元件。壓敏電阻器---是利用半導(dǎo)體材料的非線性特性的原理制成的,即外加電壓增加到某一臨界值時,電阻器的阻值急劇變小的敏感電阻器,也稱為電壓敏感電阻器。按材料來分,可分為氧化鋅壓敏電阻器、碳化硅壓敏電阻器等。壓敏電阻器在電路中主要用來作過電壓保護、電路中浪涌電流的吸收和消除噪聲等。2013.817磁敏電阻器---是利用磁電效應(yīng)能改變電阻器的電阻值的原理制成的,其阻值會隨穿過它的磁通密度的變化而變化。形狀多為片狀,工作溫度范圍在0~65℃。一般由銻化銦、砷化銦等半導(dǎo)體材料制成。主要用于測定磁場強度,在頻率測量、自動控制技術(shù)中有著廣泛應(yīng)用。力敏電阻器---是利用半導(dǎo)體材料的壓力電阻效應(yīng)制成的新型半導(dǎo)體元器件,即電阻值隨外加應(yīng)力的大小而改變。利用力敏電阻器能夠?qū)C械力(加速度)轉(zhuǎn)變成電信號的特性,可以制成加速度計、張力計、半導(dǎo)體傳聲器以及各種壓力傳感器等。另外,還有濕敏電阻器、氣敏電阻器等,這里就不一一介紹了。2013.8184.電阻的參數(shù)及標注方法電阻的主要參數(shù):標稱阻值、允許誤差、額定工作電壓、額定功率和溫度系數(shù)等。4.1電阻器的標稱阻值和允許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??紤]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系列其中:E6-±20%(M);E12-±10%(K);E24-±5%(J);E96-±0.1%(B)、0.25(C)%、0.5%(D)、1%(F)、2%。(G)2013.819電阻值可為以上阻值的10n,n可為正整數(shù)和負整數(shù)2013.820允許誤差δ計算:R--實際阻值(Ω);RR--標稱阻值(Ω);
標稱值---是指電阻表面所標識的阻值。電阻器的標稱電阻值和偏差一般都直接標在電阻體上,其表示方法有直標法、文字符合法、色標法。直標法
:直標法是用阿拉伯數(shù)字和單位符號在電阻表面直接標出標稱阻值,如圖所示,其允許偏差直接用百分數(shù)表示。2013.821文字符號法:將文字、符號有規(guī)律的組合起來表示出電阻器的阻值和誤差。如:1R5J表示1.5Ω
±5%;2K2G或2.2KG表示2200Ω
±2%
;47KF表示47000Ω±1%
;51MK表示51×106Ω±10%
;150RC或150表示150Ω±0.25%
;
10RD表示10Ω±0.5%
。
2013.822色標法:用不同顏色的色帶或色點在電阻器表面標出標稱值和允許誤差。一般小功率電阻器使用。小竅門:一般背景顏色區(qū)別電阻器的種類:淺色(淡綠、淺蘭、淺棕)表示碳膜電阻器,紅色、棕色表示金屬膜電阻器,深綠、灰色表示線繞電阻器。普通電阻采用四環(huán)精密電阻采用五環(huán)2013.823顏色第一環(huán)第二環(huán)第三環(huán)乘數(shù)誤差棕111101±1%紅222102±2%橙333103黃444104綠555105±0.5%藍666106±0.25%紫777107±0.10%灰888108±0.05%白999109黑000100金10-1±5%銀10-2±10%無±20%電阻色碼系統(tǒng)22100±5%對應(yīng)電阻值:22×100(1±5%)=22(1±5%)?對應(yīng)電阻值:470×103(1±1%)=470(1±1%)k?四環(huán)電阻五環(huán)電阻2013.824判斷色環(huán)順序的方法:1、從誤差環(huán)著手:常用誤差環(huán)的顏色是有限的,對于五環(huán)電阻有:棕、紅兩種;對于四環(huán)電阻有金、銀兩種顏色。另外,誤差環(huán)與其他環(huán)的距離相對較大,環(huán)的寬度較寬。2、根據(jù)E24系列的數(shù)值著手。3、根據(jù)電阻值的范圍來判斷。4、用數(shù)字萬用表實際測量。2013.82533×102=3.3k±5%
100000
=100k±5%
3300000
=3.3M±1%
47k
±1%不可能出現(xiàn)9100000
±2%51×104=510k±5%
10×105=1M
±5%
3300000
=3.3M±1%
68k
±1%360
±1%9100000
±1%練習(xí)2013.826貼片電阻值標示貼片電阻值采用數(shù)字直標和數(shù)字與字母編碼兩種表示法。數(shù)字直標:前兩位數(shù)表示電阻基數(shù)(整數(shù)),后一位表示基數(shù)要乘的10的次冪,最后單位。數(shù)字與字母編碼表示:采用E96系列代碼表規(guī)定標識法。具體見后面的數(shù)字編碼和字母代碼表。
124
12A數(shù)字直標法數(shù)字與字母編碼法12×104
130×1002013.827數(shù)字部分編碼——數(shù)值對照表字母代碼部分———乘數(shù)對照表字母代碼
ABCDEFGHXYZ應(yīng)乘的冪×100×101×102
×103×104×105×106×107×10-1×10-2×10-3976965497230948174249539553671301471692393194523702944616522909935116928745162218879249968280441582086691487672744315419845904756626742150188258946465261411471780688453642554014316787874426324939140157688643262243381371475085422612373713313732844126023236130127158340259226351271169882392582213412410681813835721533121096658037456210321180864979365552053111507634783575420030113066197734853196291100560476340521912810704590753325118727105035767432450182261020256273316491782510001數(shù)值編碼數(shù)值編碼數(shù)值編碼數(shù)值編碼2013.8284.2電阻的額定工作電壓額定工作電壓VR計算:PR—電阻額定工作功率(w);RR—電阻標稱阻值(Ω);4.3電阻的額定功率當電流通過電阻器時,電阻器會發(fā)熱,負荷功率越大,發(fā)熱越厲害。額定功率---是指在正常大氣壓下和額定溫度下,長期連續(xù)工作而不改變性能的允許功率。(即不被燒壞的功率)有1/8W1/4W1/2W1W2W3W5W10W20W一般用數(shù)字印在電阻器表面上,也可由電阻器的體積大小判斷。2013.829碳膜電阻額定功率的估算金屬膜電阻額定功率的估算額定功率長度(mm)直徑(mm)最高工作電壓額定功率長度(mm)直徑(mm)最高工作電壓0.125122.51000.1256-82-2.51500.25155.53000.257-8.32.5-2.92000.5255.54000.510.84.22501.0287.25001.0136.63002.0469.57502.018.58.63502013.8305、電阻器的選用及注意事項
(1)主要參數(shù)必須滿足。對電阻器來說,主要參數(shù)指的是其標稱阻值和額定功率。
(2)在高頻電路中,應(yīng)選用分布參數(shù)小的電阻器。這里所指的分布參數(shù)是指電阻器的分布電感和分布電容。一般選非線繞電阻器,如碳膜電阻器、金屬膜電阻器等。
(3)在高增益前置放大電路中,應(yīng)選用噪聲電動勢小的電阻器。因為各種類型的電阻器都程度不同地存在著噪聲電動勢,如合成碳膜和實芯電阻器的噪聲電動勢就高達幾十微伏,而金屬膜電阻器的噪聲電動勢小于1微伏。
(4)不同工作頻率的電路選用不同種類電阻器。如線繞電阻器不適宜在高頻電路中工作,但在低頻電路中仍可選用;高頻電路中可選用分布參數(shù)小的膜式電阻器。
2013.831(5)在選擇電阻功率時要采用:降額使用原則在直流電路中,電阻的額定功率為:實際電路中所使用的電阻的功率應(yīng)為額定功率的3倍左右;脈沖電壓供電時,電阻的平均功率:式中:V—脈沖電壓峰值(V);R—電阻阻值(Ω);f—脈沖頻率(Hz);—脈沖寬度時間(S);此時所選用的電阻的功率應(yīng)為額定功率的5倍左右。2013.832二、電容(Capacitor)1.定義:對于二端元件,凡是伏安特性滿足關(guān)系的理想電路元件叫電容。電容是一種儲能元件,通常用字母C表示,在電路圖中符號:電容常用的單位有:F(波拉),μF(微法),nF(納法),pF(皮法)1F=106μF
=109nF
=1012pF;在電路中電容呈現(xiàn)出來的是容抗(XC)
“隔直通交”2013.8332.電容的作用電容器廣泛應(yīng)用于各種高、低頻電路中和電源電路中,起退耦、耦合、濾波、旁路、諧振、降壓、定時等作用。名詞解釋:1)濾波:指濾除干擾信號、雜波等2)耦合:指將兩個或兩個以上的電路連接起來并使之相互影響的方法3)退耦:指消除或減輕兩個以上電路間在某方面相互影響的方法4)旁路:指與某元件或某電路相并聯(lián),其中某一端接地,將有關(guān)信號短接到地5)諧振:指與電感并聯(lián)或串聯(lián)后,其自由振蕩頻率與輸入頻率相同時產(chǎn)生的現(xiàn)象。2013.8342013.8353.電容的分類電容按電容結(jié)構(gòu)分按介質(zhì)分按極性分固定電容可變電容微調(diào)電容瓷片電容滌綸電容獨石電容鋁電解電容貼片電容無極性電阻有極性電容云母電容鉭電解電容2013.836電解電容器(CD、CA):是以鋁、鉭、鈮等金屬氧化膜作介質(zhì)的電容器,應(yīng)用最廣泛的是鋁電解電容器。鋁電解電容(CD)優(yōu)點:容量范圍大。缺點:體積大、頻率特性差、介質(zhì)損耗大,容量誤差大(最大允許誤差20%-100%),耐高溫性差,存放時間長容易失效。作用與選用:有極性的電解電容在中、低頻電路中作交流旁路、信號耦合(1-22uF)、退耦(47-220uF)、隔直和電源濾波(100-10000uF)之用。一般不能用于交流電源電路。無極性的電解電容常用于音箱分頻器電路、電視機S校正電路和單相電動機啟動電路。比無極性電容絕緣電阻低,漏電流大,頻率特性差,所以限于頻率較低的范圍。參數(shù):容量范圍0.47-10000uF
額定電壓范圍6.3-450V
外觀:藍色、黑色和灰色2013.837鉭電解電容:優(yōu)點:介質(zhì)損耗低,頻率特性好,耐高溫(200℃),漏電流小,體積比鋁電解電容小。缺點:成本高,耐壓低(160v以下)。用途:廣泛用于通訊、航天、軍工及家用電器各種中低頻電路和積分、時間常數(shù)設(shè)置電路中。參數(shù):電容量0.1-1000uF
額定電壓范圍6.3-125v2013.838紙介電容器(CZ):電極用鋁箔或錫箔做成,絕緣介質(zhì)采用浸臘的紙相疊后卷成圓柱體,外包防潮物質(zhì)(如金屬殼)。大容量的紙介電容器常在鐵殼里灌滿電容器油以提高耐壓強度,被稱為油浸紙介電容器。特點:在一定體積內(nèi)可得到較大電容量(可達100uF),工作電壓范圍寬(可達6.3KV),價格低廉。但穩(wěn)定性差,電容量不易控制,體積大,損耗大,精度低。由于電感最大,不適宜在高頻下使用。作用:用于低頻電路的旁路和隔直2013.839金屬化紙介電容(CJ):采用真空蒸發(fā)技術(shù)在涂有漆膜紙上再蒸鍍一層金屬膜作為電極,它與普通紙介電容相比,具有體積小,容量大,擊穿后自愈能力強等優(yōu)點。作用:一般用于低頻電路中和穩(wěn)定性要求不高的電路。如洗衣機電機啟動電容。參數(shù):耐壓高(63v-1.6KV)電容量從6500pF-30uF
常用:CJ10、CJ11等系列。2013.840有機薄膜電容器:是用聚苯乙烯、聚丙烯或滌綸等有機薄膜代替紙介質(zhì)做成的各種電容器。①滌綸電容器(CL):是一種正溫度系數(shù)無極性電容器。優(yōu)點:體積小、容量較大(10PF-4uF)、耐高溫、耐高壓(63v-630v)、耐潮濕、價格低。近幾年又有0.1-10uF小電容出現(xiàn)體積為原來的三分之一。缺點:溫度系數(shù)較大。用途:一般用于各種電視機、儀器儀表的中、低頻電路中做旁路、耦合、退耦和隔直流。(是目前主流產(chǎn)品)②聚丙烯電容器(CBB):是一種負溫度系數(shù)無極性電容器。優(yōu)點:體積小、損耗小、性能穩(wěn)定、絕緣性能好、容量大(可達幾十uF)、耐高壓(63v-2Kv)。用途:廣泛用于要求較高的中、低頻電子電路或做為電動機的啟動電容器。代替大部分聚苯乙烯、云母電容。(是目前主流產(chǎn)品)2013.841③聚苯乙烯電容器(CB):以聚苯乙烯薄膜作介質(zhì)的電容器,是一種負溫度系數(shù)無極性電容器。優(yōu)點:耐壓高(幾百伏-幾千伏)、高頻損耗小、絕緣電阻高(可達10000MΩ以上)、容量大(可達幾十uF),精度可達千分之五,電容量穩(wěn)定,是目前應(yīng)用廣泛的一種。缺點:體積大、但溫度系數(shù)較大、耐熱性差(最高75℃),電烙鐵焊接時間不能太長。用途:可在中、高頻電路中使用。常用于濾波器及對容量要求精確的電路中。如電子琴電路常采用。滌綸電容聚丙烯電容聚苯乙烯電容2013.842云母電容器(CY):是以云母片做介質(zhì)的電容器,再壓鑄在膠木殼內(nèi)制成。優(yōu)點:高頻性能穩(wěn)定,損耗小,漏電流小,耐壓高,耐高溫,絕緣電阻大,溫度系數(shù)小,分布電感小,電容量精度高。缺點:容量小,成本高,體積較大。用途:用于高頻電路中作信號耦合、旁路和調(diào)諧、脈沖等要求較高的電路。參數(shù):電容量:5-51000PF
工作電壓:50-7kv
精度:±0.01%
早期使用高性能產(chǎn)品2013.843瓷介質(zhì)電容器(CC):以高介電常數(shù)、低損耗的陶瓷材料為介質(zhì)做成。按性能分為高頻瓷介電容(CC)、低頻瓷介電容(CT)。瓷介電容器外涂保護漆的顏色表示電容器的溫度系數(shù)。藍色和灰色表示正溫度系數(shù),其它顏色為負溫度系數(shù)。其中黑色溫度系數(shù)最小,淺綠色溫度系數(shù)最大。高頻瓷介電容:具有溫度補償特性的復(fù)合型陶瓷材料制成。溫度系數(shù)小,穩(wěn)定性高,損耗低,耐壓高。最大容量不超過1000PF。耐壓160v、250v、500v等幾種。常用有CC1系列園片型。用途:主要用于高頻、特高頻、甚高頻電路中做調(diào)諧或溫度補償。2013.844低頻瓷介電容:屬鐵電陶瓷作介質(zhì),介電系數(shù)高,容量大(最高可達0.1uF),工作電壓有0.5KV、1KV、2KV、5KV幾種,體積小,損耗和絕緣電阻性能較高頻差。用途:廣泛用于中、低頻電路中作隔直、耦合、旁路和濾波。常用有CT1、CT2、CT3系列。獨石電容器:是用鈦酸鋇為主的陶瓷材料燒結(jié)制成的多層疊片狀超小型電容器(相當于幾個陶瓷電容并聯(lián))。具有性能穩(wěn)定,耐高溫,耐潮濕,容量大(10PF-10uF),漏電流小,可靠性好,成本低。缺點是工作電壓低(低于100v)。用途:廣泛用于各種電子產(chǎn)品尤其是小型電子產(chǎn)品中做諧振、旁路、耦合、濾波等。常用有CT4低頻,CC4高頻系列。瓷介電容獨石電容2013.845玻璃釉電容(CI):是以鈉、鈣、硅等按比例混合作介質(zhì)的電容器。特點:它具有瓷介電容的優(yōu)點,體積比同容量的瓷介電容小,外形與獨石電容相似,其容量范圍為4.7PF-0.47uF,耐壓主要有63v和100v兩種,損耗低,漏電流小,其介電常數(shù)在很寬頻率范圍不變,耐高溫(溫度可達200℃)。用途:主要用于高頻旁路或退耦電路中。常用型號CI2。(不是目前主流產(chǎn)品)2013.846用途電容器種類電容器型式容量范圍耐壓高頻旁路高頻陶瓷云母滌綸玻璃釉圓片鈕式疊片矩形8.2-1000p51-4700p100-330010-3300500500400100低頻旁路滌綸紙介低頻陶瓷鋁電解卷繞卷繞片型密封0.01-0.1u0.001-0.5u0.001-0.047u10-1000u400500<50025-450低頻耦合紙介鋁電解低頻陶瓷滌綸密封密封圓片、疊片密封0.001-0.1u1-47u0.001-0.047u0.001-0.1u63016-450<500<400高頻耦合云母高頻陶瓷聚苯乙烯鈕形、塑壓片型、管型無感熱塑470-6800p10-6800p470-6800p5005004002013.847濾波鋁電解紙介鉭電解密封密封密封10-3300u0.01-10u220-3300u25-4501000125調(diào)諧高頻陶瓷云母聚苯乙烯片型、管型鈕形、熱壓塑熱塑1-1000p51-1000p51-1000p500500<1600晶體管電路用小型電容器金屬化紙介高頻陶瓷低頻陶瓷云母小型密封片型片型鍍銀小型0.001-10u1-500u680p-0.047u4.7-10000u<160<160631002013.8484.電容器的主要參數(shù)及標注方法電容器的主要參數(shù)有標稱容量、允許誤差和額定電壓。標識的主要內(nèi)容有:介質(zhì)材料、電容量、精度、額定電壓和溫度系數(shù)等。標識的方法與電阻一樣有直標法、文字符號法和色標法。與電阻不同的是主要方法是直標法。4.1標稱容量:是標志在電容器上的“名義”電容量。電容容量滿足:C=Q/U,電容容量越串越小,越并越大其標識方法如下:2013.849直標法將標稱容量及偏差值直接標在電容體上,如103、104,0.047μF±5%。不標單位的整數(shù)表示法單位是“pF”,不標單位的小數(shù)表示法單位是“uF”。特殊情況
有些電容采用“R”表示小數(shù)點。如R47uF表示0.47uF如果是“零點零幾”常把整數(shù)位的零省去。如:01uF表示0.01uF.047J25010×105pFCT4型陶瓷電容
0.047uF/±5%CBB型金屬化聚丙烯10310×104pF10×103pF20pFCT1型陶瓷電容105
201042013.850文字符號法將容量的整數(shù)部分寫在容量單位標識符號的前面,容量的小數(shù)部分寫在容量單位標識符號的后面,如2.2pF寫為2p2,6800pF寫為6n8。色標法電容器色標法原則上與電阻器色標法相同。色標法表示的電容單位為pF。一般有三條色環(huán)組成,第一、二條表示有效數(shù),第三條表示倍率(零的個數(shù)),單位pF。6n8J400v舉例:CL11-6800pFJ-400V滌綸膜電容器682J400v或2013.8514.2誤差---
是實際電容量對于標稱電容量的最大允許偏差范圍。誤差有3種表示方法直接標出誤差的%數(shù)將電容器允許誤差分為三級,即Ⅰ級為±5%;Ⅱ級為±10%;Ⅲ級為±20%。(CD可能大于III級)還有字母表示的誤差。
D表示±0.5%;F表示±1%;
G表示±2%;J表示±5%;
K表示±10%;M表示±20%;如104K表示0.1uF±10%2013.8524.3額定工作電壓指電容器在規(guī)定的工作溫度范圍內(nèi),長期可靠地工作所能承受的最高直流電壓,又稱耐壓值。其值通常為擊穿電壓的一半,其大小與介質(zhì)的種類和厚度有關(guān)。鉭、鈦、鈮、固體鋁電解電容器的直流工作電壓,系指85℃條件下能長期正常工作的電壓。如果電容器工作在交流電路中,則應(yīng)注意所加的交流電壓的最大值(峰值)不能超過額定直流工作電壓。電容器常用的額定電壓有:6.3V、10V、16V、25V、63V、100V、160V、250V、400V、630V、1000V、1600V、2500V等。2013.8535、電容的選用及使用原則根據(jù)電路要求合理選用型號。一般電源濾波、去耦電路可選用鋁電解電容器;在低頻耦合、旁路電路選用紙介和電解電容器;在高頻電路和高壓電路中,應(yīng)選用有云母電容器和瓷介電容器;調(diào)諧電路中可選用固體介質(zhì)可變電容器。根據(jù)線路板的安裝要求選用一定形狀的電容器。將容量的整數(shù)部分寫在容量單位標識符號的前面,容量的小數(shù)部分寫在容量單位標識符號的后面,如2.2pF寫為2p2,6800pF寫為6n8。選用電解電容器時,要考慮其極性要求。電壓通常要降額使用(比如按1/2額定電壓用)。電容在安裝時引腳要盡可能的短,遠離發(fā)熱源,遠離高頻干擾源,對于芯片的旁路或耦合電容安裝時采用就近原則2013.854三、電感(Inductor)和變壓器(Transformer)
是利用電磁感應(yīng)原理制成的器件。
1.定義:在導(dǎo)線或線圈中流過電流時,其周圍就會產(chǎn)生磁場,線圈中電流發(fā)生變化時線圈周圍的磁場發(fā)生變化,變化的磁場可使線圈自身產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,這就是自感作用,表示自感能力的物理量稱電感。凡能產(chǎn)生電感作用的器件稱為電感器。
如在通以交流電的線圈的交變磁場中,放置另一只線圈,在此線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,這種現(xiàn)象稱為互感。
電感器通常分為兩大類:一類是應(yīng)用自感作用的電感線圈。另一類是應(yīng)用互感作用的變壓器。
2013.855電感是一種儲能元件,通常用字母L表示,在電路圖中符號:電感常用的單位有:
H(亨利),mH(毫亨),uH(微亨),nH(納亨)1H=103mH=106uH=109nH;在電路中電感呈現(xiàn)出來的是感抗(XL)
“隔交通直”2013.8562.電感的作用:做為濾波線圈阻止交流干擾(隔交通直)??善鸶綦x作用。與電容組成諧振電路。構(gòu)成各種濾波器、選頻電路等,這是電路中應(yīng)用最多的方面。利用電磁感應(yīng)特性制成磁性元件。如磁頭和電磁鐵。進行阻抗匹配。制成變壓器傳遞交流信號,并實現(xiàn)電壓的升、降。在電路中電感器有通直流阻交流、通低頻阻高頻、變壓、傳送信號等作用,因此在諧振、耦合、濾波、陷波、延遲、補償及電子偏轉(zhuǎn)聚焦等電路中應(yīng)用十分普遍2013.8573.電感分類電容按電感結(jié)構(gòu)分按導(dǎo)磁體性質(zhì)分按工作性質(zhì)分固定電感可變電感空心線圈鐵芯線圈振蕩線圈偏轉(zhuǎn)線圈天線線圈2013.8584.電感器的主要參數(shù)及標注方法電感線圈的主要技術(shù)參數(shù)有電感量及允許誤差、標稱電流、品質(zhì)因數(shù)(Q值)、分布電容等。4.1電感量:反應(yīng)電感儲存磁場能的本領(lǐng),它的大小與電感線圈的匝數(shù)、幾何尺寸、有無磁心(鐵心)、磁心的導(dǎo)磁率有關(guān)。在同等條件下,匝數(shù)多電感量大,線圈直徑大電感量大,有磁心比沒磁心電感量大。用于高頻電路的電感量相對較小,用于低頻電路的電感量相對較大。2013.859電感線圈的標注方法:①直標法:電感量用數(shù)字和單位直接標注在外殼上。單位uH或mH。如220uH±5%。②色標法:臥式的與電阻色環(huán)法相似。立式的常采用色點法,
單位Uh。③數(shù)碼法:采用三位數(shù)碼表示,前兩位有效數(shù),第三位零的個數(shù)。注意:小數(shù)點用R表示,最后英文字母表示誤差。如:8R2J表示8.2uH。超小型元件(片狀)不標偏差,一般為±5%。
2013.8604.2允許誤差:對于振蕩線圈要求較高,誤差為0.2%-0.5%的精密電感;對耦合線圈要求較低,允許誤差10%-15%。
高頻阻流圈、鎮(zhèn)流器線圈的允許誤差±(10%-20%)。
4.3標稱電流值:電感器長期工作不損壞所允許通過的最大電流。它是高頻、低頻扼流線圈和大功率諧振線圈的重要參數(shù)。常以字母A、B、C、D、E來分別表示標稱電流值50mA、150mA、300mA、700mA、1600mA。應(yīng)用時實際通過電感器的電流不宜超過標稱電流值。2013.8614.4品質(zhì)因數(shù)(Q值):電感線圈中儲存能量與消耗能量的比值稱為品質(zhì)因數(shù)。又稱Q值,表明了線圈損耗的大小,Q越大,損耗越小。Q在數(shù)值上等于線圈在某一頻率交流電壓下工作時,所呈現(xiàn)的感抗與線圈直流電阻的比值即:
電感器的Q值一般為50-300,Q值與線圈的結(jié)構(gòu)(導(dǎo)線粗細、多股或單股、繞法、磁心)有關(guān)。在調(diào)諧回路中,要求Q較高,以減小與線圈回路的損耗;在濾波回路中,Q值不宜過高,以免使其與濾波電容構(gòu)成諧振回路,對電路產(chǎn)生影響,對于高頻扼流圈和低頻扼流圈不做要求。2013.8624.5分布電容(寄生電容):指線圈匝與匝之間形成的分布電容,它降低了線圈的品質(zhì)因數(shù)Q,也使線圈的工作頻率受到限制。高頻線圈采用減小線圈骨架直徑,采用細導(dǎo)線繞制、蜂房式或分段式繞法就是為了減少分布電容。分布電容Co如圖由知,低頻時感抗小,容抗大,電路呈感性高頻時感抗大,容抗小,電路呈容性在某一個頻率點f0上,XL=XC,此時電感線圈自身出現(xiàn)諧振現(xiàn)象
f0稱為電感的固有頻率。其計算式為:電感線圈必須工作在小于其固有頻率下。2013.8635.變壓器變壓器也是一種電感器。它是將兩組及以上的線圈繞在同一個線圈骨架上,或繞在同一鐵心上制成的。是利用兩個電感線圈的互感應(yīng)現(xiàn)象來傳遞交流電信號和電能的。在電路中可以起到電壓變換和阻抗變換的作用。變壓器一般由線圈、鐵(磁)心和骨架等組成,變壓器接電源的線圈稱初級,其余均為次級。當初級加上交流電電壓時,在鐵心中產(chǎn)生交變磁場,由于鐵心的耦合作用,在次級中產(chǎn)生感應(yīng)電壓。2013.8645.1變壓器的分類變壓器按工作頻率可分為高頻變壓器、中頻變壓器和低頻變壓器。變壓器按其用途可分為電源變壓器、音頻變壓器、中頻變壓器、高頻變壓器、脈沖變壓器、恒壓變壓器、耦合變壓器、自耦變壓器、隔離變壓器等多種。變壓器按鐵心(磁心)形狀可分為“E”型變壓器、“C”型變壓器和環(huán)型變壓器。2013.8655.2變壓器的特性額定功率:指在規(guī)定頻率和電壓下,變壓器長期工作而不超過規(guī)定的溫升的最大輸出功率,額定功率中會有部分無功功率,故單位為VA。一般在數(shù)百伏安以下。變壓比n:是指變壓器一、二次繞組電壓比。如果忽略了鐵心、線圈的損耗此值近似等于一、二次繞組的匝數(shù)比,這個參數(shù)表明了該變壓器是升壓變壓器還是降壓變壓器。
n=U1/U2=N1/N2電流與電壓的關(guān)系:若不考慮變壓器的損耗,則U1.I1=U2.I2或U1/U2=I2/I12013.866阻抗變換關(guān)系初級輸入阻抗Z1與次級負載阻抗Z2的關(guān)系可由歐姆定律導(dǎo)出。U1/Z1=I1U2/Z2=I2代入上式得到Z1/Z2=(U1/U2)2=n2Z1=n2Z2所以變壓器有變換阻抗的作用。效率η:在額定負載時,變壓器輸出功率占輸入功率的百分數(shù)。η=(Po/Pi)×100%它與設(shè)計參數(shù)、材料、制造工藝及功率有關(guān)。通常20VA以下效率為70%-80%,而100VA以上效率可達95%以上。一般電源、音頻變壓器考慮效率,中頻、高頻變壓器不考慮效率。2013.867絕緣電阻和耐壓強度-變壓器安全工作的重要參數(shù)絕緣電阻:變壓器線圈之間、線圈與鐵芯之間以及引線之間的電阻。抗電強度:在規(guī)定時間內(nèi)(如1分鐘)變壓器可承受的電壓。小型電源變壓器絕緣電阻不小于500M,抗電強度大于2000V。2013.868四、二極管(DIODE)
1.定義:二極管是由一個PN結(jié)構(gòu)成的具有單向?qū)щ娦缘姆蔷€性半導(dǎo)體器件,常用字母D表示。它是半導(dǎo)體器件中最基本的一種,應(yīng)用十分廣泛,主要采用半導(dǎo)體單晶材料(鍺或硅)制成。其電路符號:整流檢波二極管穩(wěn)壓二極管發(fā)光二極管光電二極管變?nèi)荻O管雙向觸發(fā)二極管2013.869
如果將P型半導(dǎo)體部分接電源正極,N型部分接電源負極,稱為正向連接,即正向偏置。PN結(jié)的構(gòu)成在正向偏置條件下,N區(qū)電壓較P區(qū)為負,它將吸引P區(qū)的多數(shù)載流子(空穴),使之穿過PN結(jié)流向N區(qū);P區(qū)電壓較N區(qū)為正,也將吸引N區(qū)的多數(shù)載流子(電子)流向P區(qū);同時P、N區(qū)的少數(shù)載流子受到排斥,不能穿過PN結(jié)。兩個區(qū)的多數(shù)載流子運動就形成了正向電流I,所以PN結(jié)表現(xiàn)出來的正向電阻很小。反之,反向偏置時由于少數(shù)載流子數(shù)量很少,電流很微弱,PN結(jié)表現(xiàn)出來的反向電阻將很大。2013.8703.二極管的特性及參數(shù)二極管的主要特性—單向?qū)щ娦裕浞蔡匦郧€如右圖:二極管的主要參數(shù)有:額定整流電流IF:連續(xù)通過的最大工作電流正向電壓降UR:通過額定正向整流電流時產(chǎn)生的管壓降最大反向工作電壓URM:工作時允許加的最大反向電壓反向漏電流IR:反向阻斷狀態(tài)下的漏電流,越小越好2013.871發(fā)光二極管及穩(wěn)壓二極管使用舉例發(fā)光二極管的導(dǎo)通壓降2V左右,導(dǎo)通電流常取10mA則實際取330Ω,由P=I2R=UI知電阻功率P=0.012*330=0.03W故此處選用330Ω,1/8W電阻。穩(wěn)壓電路如右圖所示:查數(shù)據(jù)手冊知1N5993穩(wěn)定電壓5.1V,最大工作電流83mA(此處取50mA)負載電流20mA則限流電阻實際取56Ω,由P=I2R=UI知電阻功率P=3.9*0.07=0.27W故此處選用56Ω1W電阻2013.8724.二極管分類二極管按結(jié)構(gòu)及工藝分按用途及功能分按封裝形式分點接觸型二極管面接觸型二極管鍺二極管硅二極管檢波二極管開關(guān)二極管變?nèi)荻O管發(fā)光二極管玻璃封裝二極管金屬封裝二極管整流二極管穩(wěn)壓二極管按組成材料分穩(wěn)流二極管光敏二極管溫敏二極管壓敏二極管雙向二極管磁敏二極管塑料封裝二極管環(huán)氧樹脂封裝二極管2013.8735.常用二極管介紹
1)檢波二極管一般由鍺半導(dǎo)體材料制成,采用點接觸型二極管結(jié)構(gòu),如圖所示。由于點接觸結(jié)構(gòu)的原因,接觸面積小,不能通過大的電流,但它的結(jié)電容也較小,頻率特性好,適用于高頻信號的檢波,廣泛應(yīng)用于收音機、電視機、收錄機及通信設(shè)備中。2013.874
2)整流二極管一般由硅半導(dǎo)體材料制成,采用面接觸型二極管結(jié)構(gòu),如圖所示。特點是工作頻率低,允許通過的正向電流大,反向擊穿電壓高。在電路中主要作用是將交流電變成直流電,以適應(yīng)各種電子設(shè)備。
2013.8753)穩(wěn)壓二極管又叫齊納二極管,是一種硅平面接觸二極管,結(jié)構(gòu)與整流二極管相同,即加正向電壓時導(dǎo)通,有較大的正向電流流過,當加反向電壓時,只有很小的反向電流。但當反向電壓大到一定程度時,反向電流會突然增大,這時二極管內(nèi)阻很小,管兩端的反向電壓能保持不變,相當于一個恒壓源。這種現(xiàn)象稱為齊納效應(yīng)。而一般二極管反向電流增大很容易擊穿損壞。2013.8764)開關(guān)二極管
二極管具有正向?qū)ǎ聪蚪刂沟奶匦?,利用這一特性,二極管將在電路中起到控制電流接通或關(guān)斷的作用。開關(guān)二極管從截止到導(dǎo)通的時間叫開通時間;從導(dǎo)通到截止的時間叫反向恢復(fù)時間,兩者時間和稱為開關(guān)時間。其具有開關(guān)速度快、體積小、壽命長、可靠性高等等特點,廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備的開關(guān)電路、檢波電路、高頻和脈沖整流電路及自動控制電路中。2013.8775)發(fā)光二極管英文簡稱LED,是一種把電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽艿陌雽?dǎo)體器件,具有一個PN結(jié),在其兩端加上適當電壓時就會發(fā)光。發(fā)光二極管的種類很多,根據(jù)發(fā)光顏色分,主要有2013.8786.二極管的測量將黑表筆插入COM插孔,紅表筆插入V/Ω插孔。將2013.879五、三極管(Transistor)常見三極管有晶體三極管、晶體閘流管和場效應(yīng)管三種,分別簡稱為晶體管、晶閘管和場效應(yīng)管。5.1晶體管晶體管是由兩個PN結(jié)組成的半導(dǎo)體器件,常用字母T表示,其電路符號如下圖:晶體管有三個電極:基極(B)、發(fā)射極(E)、集電極(C)
兩個PN結(jié):發(fā)射結(jié),集電結(jié)2013.880晶體管的引腳排列并沒有具體的規(guī)定,所以各個生產(chǎn)廠家都有自己的排列規(guī)則。部分晶體管引腳排列如下圖所示2013.8815.1.1晶體三極管分類三極管按功率分按工作頻率分鍺三極管硅三極管小功率三極管大功率三極管放大管復(fù)合管(達林頓管)高頻三極管超高頻三極管中功率三極管開關(guān)管按組成材料分低頻三極管按功能分2013.8825.1.2晶體三極管的特性三極管的輸入特性曲線如右圖三極管的輸出V-A特性曲線如右圖三極管有三種工作狀態(tài):放大狀態(tài)、飽和狀態(tài)、截止狀態(tài)2013.8835.1.3晶體三極管的主要參數(shù)
①電流放大系數(shù)β和hFE:β是交流電流放大系數(shù),hFE是直流電流放大系數(shù),兩值近似相等,一般在20-200之間;
②集電極最大允許電流ICM:指β下降到2/3時集電極最大電流;
③反向擊穿電壓U(BR)CEO:基極開路時C、E間的最大允許電壓;
④特征頻率fT:β為1時所對應(yīng)的頻率;
⑤最高振蕩頻率fM:功率增益為1時所對應(yīng)的頻率;
三極管的實際工作頻率應(yīng)為(1/3-1/4)fM2013.8845.1.4晶體三極管的管型、電極判斷第一步根據(jù)三極管內(nèi)部有兩個PN結(jié)原理,利用萬用表的二極管量程判斷出基極及管子型號。第二步將萬用表的功能量程開關(guān)置于hFE位置。在對應(yīng)管型的一組插孔正確的插入基極,另外兩極順勢插入EC孔中,讀取hFE值;然后將晶體管拔出C、E引腳交換位置再插入,讀取hFE值。比較兩次讀取的hFE值,從明顯較大的一次引腳所在的位置就可確定晶體管C、E電極。同時可得hFE值。2013.8855.2晶閘管晶閘管是晶體閘流管的簡稱,它實際上是一個硅可控整流器,基本結(jié)構(gòu)是在一塊硅片上制作4個導(dǎo)電區(qū),形成三個PN結(jié),最外層的P區(qū)和N區(qū)引出兩個電極,分別為陽極A和陰極K,由中間的P區(qū)引出控制極G。其結(jié)構(gòu)和電路中符號如下圖
2013.886為了說明晶閘管的工作原理,把晶閘管看成是由PNP和NPN兩個晶體管連接而成,每個晶體管
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