電子方面基礎知識

電子方面基礎知識第1頁/共71頁1

讓大家了解最常用的電子元器件的基本資料（名稱、外形、大小的判別、正負極的判別、使用的注意事項等）。目的本次培訓的目的第2頁/共71頁

電子電路中常用的器件包括：電阻、電容、二極管、三極管、可控硅、輕觸開關、液晶、發(fā)光二極管、蜂鳴器、各種傳感器、芯片、繼電器、變壓器、壓敏電阻、保險絲、光耦、濾波器、接插件、電機、天線等。本課件只對最常用的各種元件進行講解，各位同學在日常中應注意積累相關知識。電子元器件第3頁/共71頁電阻

電阻器，通常簡稱為電阻。電阻幾乎是任何一個電子線路中不可缺少的一種器件，物質對電流的阻礙作用就叫該物質的電阻。電阻小的物質稱為電導體，簡稱導體。電阻大的物質稱為電絕緣體，簡稱絕緣體。在電路中主要的作用是：分流、限流、分壓、偏置、濾波（與電容器組合使用）、阻抗匹配、緩沖、負載、保護等作用。電阻的符號表示第4頁/共71頁電阻1、電阻種類2、色環(huán)電阻的讀數(shù)方法3、電阻在電路中的應用舉例第5頁/共71頁碳膜電阻

1、它是采用高溫真空鍍膜技術將碳緊密附在瓷棒表面形成碳膜，然后加適當接頭切割，并在其表面涂上環(huán)氧樹脂密封保護而成的。其表面常涂以綠色保護漆。碳膜的厚度決定阻值的大小，通常用控制膜的厚度和刻槽來控制電阻器。

2、碳膜電阻器誤差率一般分為三個等級：I級的誤差率為5%，II二級的誤差率為10%，III級的誤差率為20%3、一只電子槍外殼上標有RT47kI的字樣，就表示這是一只阻值為47kΩ，允許偏差為±5%的碳膜電阻器。

4、工作溫度范圍：-55℃～+155℃5、碳膜電阻器的阻值范圍為1Ω~10MΩ

第6頁/共71頁金屬膜電阻

這類電阻器一般采用真空蒸發(fā)工藝制得，即在真空中加熱合金，合金蒸發(fā)，使瓷棒表面形成一層導電金屬膜?？滩酆透淖兘饘倌ず穸瓤梢钥刂谱柚?。

優(yōu)點:體積小、精度高、穩(wěn)定性好、噪聲 小、電感量??；缺點:成本高。電阻器的噪聲是產生于電阻器中的一種不規(guī)則的電壓起伏第7頁/共71頁碳膜電阻金屬膜電阻區(qū)分：從外觀上很難區(qū)別，如果電阻有字母標記的話，第二位表示材料，T為碳膜電阻，J為金屬膜電阻。金屬膜電阻的值隨電阻溫度的升高而增大；碳電阻的值隨電阻溫度的升高而減小。第8頁/共71頁繞線電阻器

繞線電阻的特點是阻值精度極高，工作時噪聲小、穩(wěn)定可靠，能承受高溫，在環(huán)境溫度170℃下仍能正常工作。但它體積大、阻值較低，大多在100KΩ以下。另外，由于結構上的原因，其分布電容和電感系數(shù)都比較大，不能在高頻電路中使用。這類電阻通常在大功率電路中作降壓或負載等用。第9頁/共71頁

水泥電阻

水泥電阻采用工業(yè)高頻電子陶瓷外殼，用特殊不燃性耐熱水泥充填密封而成。具有耐高功率、散熱容易、穩(wěn)定性高等特點,具有優(yōu)良的絕緣性能，其絕緣電阻可達100M，同時具有優(yōu)良的阻燃，防爆性。它廣泛應用于計算機，電視機，儀器，儀表，音響之中。在負載短路的情況下，可迅速在電阻絲同焊腳引線之間熔斷，對電路有保護功能。額定功率一般在1瓦以上。缺點:有電感，體積大，不宜作阻值較大的電阻。

第10頁/共71頁排阻:又分并阻和串阻。并阻（RP）計算方法如（471表示470Ω）。其內部結構如圖

1﹐所以說如果一個排阻是由n個電阻構成的，那么它就有n+1只引腳，一般來說，最左邊的那個是公共引腳。它在排阻上一般用一個帶顏色點標出來。串阻（RN）與并阻的區(qū)別是串阻的各個電阻彼此分離﹐如圖

2。排阻第11頁/共71頁貼片電阻(SMDResistance)

1.電阻值：表示電阻的大小,例如47Ω,220KΩ,4.7MΩ.2.誤差：表示電阻誤差范圍,例如±1%,±5%,±20%.3.工作電壓：表示這個元件額定工件電壓.例如：16V,25V,35V,50V，100V4.封裝：表示電阻的形狀體積的代號,例如：1206，0805，0603，0402，0201。0603表示長,寬是60Mil,30Mil.（1.6x0.8mm)Mil密耳是英制長度單位（1mil=0.0254mm）5.最高工作溫度范圍：Temperatureoperatingmax125℃.最高工作溫度125度.第12頁/共71頁第13頁/共71頁采用四位數(shù)表示：第一第二第三位為有效數(shù)，第四位為有效數(shù)后“0”的個數(shù)。精密度為±1％如圖電阻標示為“8222”，則該電阻為82.2KΩ第14頁/共71頁

精密可調電阻器第15頁/共71頁線繞電位器結構：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節(jié)電路。常用WXX5,WX8,WXD23.第16頁/共71頁第17頁/共71頁電位器第18頁/共71頁敏感電阻器敏感電阻器屬于傳感器，它在現(xiàn)代信息技術、生產自動化、軍事、交通、環(huán)保、能源、醫(yī)療、家電等領域起著巨大的作用。從各種復雜工程系統(tǒng)到人們日常生活的衣食住行，都離不開各種各樣的敏感電阻器。如果說計算機相當于人的大腦，通信相當于人的神經，那么傳感器就相當于人的感官。從狹義上講，傳感器就是將外界信息轉換成電信號的裝置。舉例來說：

第19頁/共71頁光敏電阻

光敏電阻又稱光導管，常用的制作材料為硫化鎘等。這些制作材料具有在特定波長的光照射下，其阻值迅速減小的特性。第20頁/共71頁壓敏電阻“壓敏電阻”意思是在一定電流電壓范圍內電阻值隨電壓而變，或者是說“電阻值對電壓敏感”的阻器壓敏電阻有什么用？壓敏電阻的最大特點是當加在它上面的電壓低于它的閥值“UN”時，流過它的電流極小，相當于一只關死的閥門，當電壓超過UN時，流過它的電流激增，相當于閥門打開。利用這一功能，可以抑制電路中經常出現(xiàn)的異常過電壓，保護電路免受過電壓的損害。例如220V第21頁/共71頁熱敏電阻熱敏電阻是開發(fā)早、種類多、發(fā)展較成熟的敏感元器件．熱敏電阻由半導體陶瓷材料組成。其阻值隨溫度變化的曲線呈非線性。第22頁/共71頁電阻的作用

上邊原理圖中的R1電阻主要作用是緩沖，防止輸入電壓（0～0.7V）過高把晶體三極管擊穿燒毀。R2電阻主要作用是做負載使用。R3電阻主要作用是作保護使用，防止電源電壓升高而燒毀電阻R2第23頁/共71頁阻值標示方法直接法：用數(shù)字和單位直接標示阻值的方法，通常Ω可省略。如4.7K。文字符號法：用數(shù)字與特殊符號組合，常見符號有M、K、R。如4K7，1R9。數(shù)字表示法：常見于貼片電阻，用3～4位整數(shù)表示阻值，單位為Ω。（前2～3位表示有效值，末位表示倍率）如102＝1000Ω，1001＝

1000Ω。色環(huán)表示法：用不同顏色的色環(huán)在電阻表面上標志出電阻主要參數(shù)的方法。第24頁/共71頁

標稱值是指電阻表面所標識的阻值。其表示方法有直標法、文字符號法、色標法。1）直標法；直接用阿拉伯數(shù)字和單位符號標出。一般用于功率較大的電阻器。如：RJ1W2.7KΩ±5%

5.1KΩ±5%第25頁/共71頁2)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：歐姆Ω兆歐MΩ吉歐GΩ符號前為整數(shù)，符號后面數(shù)字第一位小數(shù)和第二位小數(shù)。如：0.2Ω可標為Ω24.7kΩ可標為4k75K1表示5.1KΩ7M4表示7.4MΩ第26頁/共71頁3）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。五色環(huán)四色環(huán)第27頁/共71頁第28頁/共71頁普通電阻采用四環(huán)第29頁/共71頁第30頁/共71頁第31頁/共71頁5、選用電阻常識（1）根據電子設備的技術指標和電路的具體要求選用電阻的型號和誤差等級。（2）為提高設備的可靠性，延長使用壽命，應選用額定功率大于實際消耗功率的1．5－2倍。（3）電阻裝接前應進行測量、核對。（4）在裝配電子儀器時，若所用非色環(huán)電阻，則應將電阻標稱值標志朝上，且標志順序一致，以便于觀察。第32頁/共71頁

（5）焊接電阻時，烙鐵停留時間不宜過長。（6）電路中如需串聯(lián)或并聯(lián)電阻來獲得所需阻值時，應考慮其額定功率。阻值相同的電阻串聯(lián)或并聯(lián)，額定功率等于各個電阻額定功率之和；阻值不同的電阻串聯(lián)時，額定功率取決于高阻值電阻。并聯(lián)時，取決于低阻值電阻，且需計算方可應用。第33頁/共71頁電容電容器是一種儲能元件。主要用于電源濾波、信號濾波、信號耦合、諧振、隔直流等電路中。

1法拉(F)=1000毫法(mF)＝1000000微法(μF)

1微法(uF)=1000納法(nF)=1000000皮法(pF)多電容器并聯(lián)計算公式：C=C1+C2+C3+…+Cn多電容器串聯(lián)計算公式：1/C=1/C1+1/C2+…+1/Cn第34頁/共71頁（1）按其結構，可分為以下三種Ⅰ）固定電容器：電容量是固定不可調的，我們稱之為固定電容器。圖2－l所示為幾種固定電容器的外形和電路符號。其中圖（a）電容器符號（帶“＋”號的為電解電容器）；圖（b）瓷介電容器；圖（C）云母電容器；圖（d）滌綸薄膜電容器；圖（e）金屬化紙介電容器；圖（f）電解電容器。

圖2-1幾種固定電容器外形及符號第35頁/共71頁II）半可變電容器（微調電容器）：電容器容量可在小范圍內變化，其可變容量為幾至幾十皮法，最高達一百皮法（以陶瓷為介質時），適用于整機調整后電容量不需經常改變的場合。常以空氣、云母或陶瓷作為介質。其外形和電路符號如圖2-2所示。圖2-2半可變電容器外形及符號第36頁/共71頁III)可變電容器：可變電容器的種類很多，按結構分有單連、雙連、三連、四連等。按介質分有空氣介質、簿膜介質兩類。其外形如圖2-3所示圖2-3單、雙聯(lián)可變電容器外形及符號第37頁/共71頁（2）按功能電容可分為以下幾種鋁電解電容器：它容量大、體積小，耐壓高（但耐壓越高，體積也就越大。常用于交流旁路和濾波。缺點是容量誤差大，且隨頻率而變動，絕緣電阻低。使用時必須注意不要接反，若接反，電解作用會反向進行，氧化膜很快變薄，漏電流急劇增加，如果所加的直流電壓過大，則電容器很快發(fā)熱，甚至會引起爆炸。符號：(CD)電容量：0.47--10000μF額定電壓：6.3--450V一般電解電容的耐壓分檔為6.3V，10V，16V，25V，50V等應用：電源濾波，低頻耦合，去耦，旁路等第38頁/共71頁

鋁電解電容

鋁電解電容有正、負極之分（外殼為負端，另一接頭為正端）。一般，電容器外殼上都標有“＋”、“－”記號，如無標記則引線長的為“＋”端，引線短的為“－”端，第39頁/共71頁鉭電容符號：（CA）電容量：0.1--1000μ額定電壓：6.3--125V主要特點：損耗、漏電小于鋁電解電容應用：作為電解電容器中的一類。廣泛應用于通信、航天和軍事工業(yè)、海底電纜和高級電子裝置、民用電器、電視機等多方面。貼片鉭電容有一橫線的是正極，另一邊是負極；引線鉭電容長的腿是正極，短的腿是負極第40頁/共71頁瓷介電容用高介電常數(shù)的電容器陶瓷〈鈦酸鋇一氧化鈦〉擠壓成圓管、圓片或圓盤作為介質，并用燒滲法將銀鍍在陶瓷上作為電極制成它又分高頻瓷介和低頻瓷介兩種第41頁/共71頁高頻瓷介電容符號：（CC）電容量：1--6800p額定電壓：63--500V主要特點：高頻損耗小，穩(wěn)定性好應用：高頻電路第42頁/共71頁低頻瓷介電容符號：（CT）電容量：10p--4.7μ額定電壓：50V--100V主要特點：體積小，價廉，損耗大，穩(wěn)定性差應用：要求不高的低頻電路第43頁/共71頁獨石電容獨石電容器是多層陶瓷電容器的別稱獨石電容的特點：溫度特性好，頻率特性好。一般電容隨著頻率的上升,電容量呈現(xiàn)下降的規(guī)律，獨石電容下降比較少，容量比較穩(wěn)定耐壓：二倍額定電壓容量范圍：0.5PF--1ΜF(xiàn)。第44頁/共71頁聚丙烯電容符號：（CBB）電容量：1000p--10μ額定電壓：63--2000V主要特點無極性，絕緣阻抗很高，頻率特性優(yōu)異(頻率響應寬廣)，而且介質損失很小。應用：代替大部分聚苯或云母電容，用于要求較高的電路第45頁/共71頁電風扇中的電容

電動機一般都有兩個繞組，就是主繞組和輔助繞組

主繞組直接并入電路，輔助繞組經過電容器后串入電路

這樣輔助繞組就有一個角度差電容器起到移相的作用，讓相位出現(xiàn)一個偏離，這樣相當于獲得了2相電，而且相位不同，就可以將轉子啟動起來，然后主繞組維持磁場讓他運轉，輔繞組繼續(xù)推動，使其不因為外力作用而停下來。

第46頁/共71頁滌綸電容(聚酯電容）突出優(yōu)點：薄膜電容的精度、損耗角、絕緣電阻、溫度特性、可靠性及適應環(huán)境等指標都優(yōu)于電解電容，瓷片電容兩種電容在國外電容器耐壓值的表示方法中，2A表示耐壓為1．0×10^2V=100V，例如473表示容量為47000Pf，J表示容量允許偏差為±5％。

2A473J即47000Pf±5％，耐壓100V。符號：（CL）第47頁/共71頁云母電容器

以云母片作介質的電容器。其特點是高頻性能穩(wěn)定，損耗小、漏電流小、耐壓高（從幾百伏到幾千伏），但容量?。◤膸资しǖ綆兹f皮法）。第48頁/共71頁２、電容器的型號命名法電容器的型號命名法見表2-1示例：CJX－250－0．33－+10％電容器的命令含義：第49頁/共71頁表2-1第50頁/共71頁3、電容器的容值標注方法（1）用2－4位數(shù)字和一個字母表示法用2－4位數(shù)字和一個字母表示標稱容量，其中數(shù)字表示有效數(shù)值，字母表示數(shù)值的量級。字母為m、u、n、p。字母m表示毫法（10-3F）、u表示微法（10-6F）、n表示毫微法（10-9F）、P表示微微法（10-12F）。字母有時也表示小數(shù)點。如33m表示33000uF；47n表示0．047uF；3u3表示3．3uF；5n9表示5900pF；2P2表示2．２pF。另外也有些是在數(shù)字前面加R，則表示為零點幾微法，即R表示小數(shù)點，如R22表示0．22pF。（2）不標單位的直接表示法這種方法是用1－4位數(shù)字表示，容量單位為pF。如用零點零幾或零點幾表示，其單位為uF。如3300表示3300pF、680表示680pF、7表示7pF、0．056表示0．056pF。第51頁/共71頁(3)電容量的數(shù)碼表示法一般用三位數(shù)表示容量的大小。前面兩位數(shù)字為電容器標稱容量的有效數(shù)字，第三位數(shù)字表示有效數(shù)字后面零的個數(shù)，它們的單位是pF。如102表示1000pF；221表示220pF；224表示22X104PF。在這種表示方法中有一個特殊情況，就是當?shù)谌粩?shù)字用“9”表示時，是用有效數(shù)字乘上10-1來表示容量的。如229表示22X10-1pF即2．2pF。（4）電容量的色環(huán)表示法色環(huán)表示法是用不同的顏色表示不同的數(shù)字。

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具體的方法是：沿著電容器引線方向，第一、二種色環(huán)代表電容量的有效數(shù)字，第三種色環(huán)表示有效數(shù)字后面零的個數(shù)，其單位為pF。如遇到電容器色環(huán)的寬度為兩個或三個色環(huán)的寬度時，就表示這種顏色的兩個或三個相同的數(shù)字。如沿著引線方向，第一道色環(huán)的顏色為棕，第二道色環(huán)的顏色為綠，第三道色環(huán)的顏色為橙色，則這個電容器的容量為15000pF即0．015uF；又如第一寬色環(huán)為橙色，第二色環(huán)為紅色，則該電容器的容量為3300pF，如圖2-4所示。圖2-4電容量的色碼表示法第53頁/共71頁三極管半導體三極管也稱為晶體三極管，可以說它是電子電路中最重要的器件。它最主要的功能是電流放大和開關作用。三極管顧名思義具有三個電極。而三極管由兩個PN結構成，共用的一個電極成為三極管的基極(用字母b表示)。其他的兩個電極成為集電極(用字母c表示)和發(fā)射極(用字母e表示)。由于不同的組合方式，形成了一種是NPN型的三極管，另一種是PNP型的三極管。三極管的種類很多，并且不同型號各有不同的用途。三極管大都是塑料封裝或金屬封裝，常見三極管的外觀，有一個箭頭的電極是發(fā)射極，箭頭朝外的是NPN型三極管，而箭頭朝內的是PNP型。實際上箭頭所指的方向是電流的方向。

第54頁/共71頁第55頁/共71頁繼電器繼電器是一種根據某種輸入信號變化而接通或斷開控制電路，從而實現(xiàn)自動控制和保護的自動電器。其輸入量可以是電流、電壓等電量，也可以是溫度、時間、壓力、速度等非電量，輸出則使觸頭的動作或電參數(shù)變化。繼電器的應用范圍非常廣泛，種類也較繁多，這里僅對目前電子產品中常用的固態(tài)繼電器的基本結構及使用特點作簡介

固態(tài)繼電器（SSR）的工作原理和特性 固態(tài)繼電器是一種兩個接線端為輸入端，另兩個接線端為輸出端的四端器件，中間采用隔離器件實現(xiàn)輸入輸出的電隔離。 固態(tài)繼電器按負載電源類型可分為交流型和直流型。按開關型式可分為常開型和常閉型。按隔離型式可分為混合型、變壓器隔離型和光電隔離型，以光電隔離型為最多。第56頁/共71頁

電感電感器的圖形如上面所示。在電子制作中雖然使用得不是很多，但它們在電路中同樣重要。電感器和電容器一樣，也是一種儲能元件，它能把電能轉變?yōu)榇艌瞿埽⒃诖艌鲋袃Υ婺芰?。電感器用符號L表示，它的基本單位是亨利(H)，常用毫亨(mH)為單位。它經常和電容器一起工作，構成LC濾波器、LC振蕩器等。另外，人們還利用電感的特性，制造了扼流圈、變壓器、繼電器等。

電感器的特性恰恰與電容的特性相反，它具有阻止交流電通過而讓直流電通過的特性。小小的收音機上就有不少電感線圈，幾乎都是用漆包線繞成的空心線圈或在骨架磁芯、鐵芯上繞制而成的。有天線線圈(它是用漆包線在磁棒上繞制而成的)、中頻變壓器(俗稱中周)、輸入輸出變壓器等等。

第57頁/共71頁晶振晶振一般叫做晶體諧振器，是一種機電器件，是用電損耗很小的石英晶體經精密切割磨削并鍍上電極焊上引線做成。這種晶體有一個很重要的特性，如果給它通電，它就會產生機械振蕩，反之，如果給它機械力，它又會產生電，這種特性叫機電效應。他們有一個很重要的特點，其振蕩頻率與他們的形狀，材料，切割方向等密切相關。由于石英晶體化學性能非常穩(wěn)定，熱膨脹系數(shù)非常小，其振蕩頻率也非常穩(wěn)定，第58頁/共71頁數(shù)碼管

按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(COM)的數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管在應用時應將公共極COM接到+5V，當某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，相應字段就點亮。當某一字段的陰極為高電平時，相應字段就不亮。。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管在應用時應將公共極COM接到地線GND上，當某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時，相應字段就點亮。當某一字段的陽極為低電平時，相應字段就不亮。

第59頁/共71頁開關顧名思義，是用來控制電路的打開與關閉，從而來控制電路的工作狀態(tài)。開關分為鎖定開關、未加鎖定開關、輕觸開關、薄膜開關、大功率開關等，下面我們將以圖片的形式對開關進行分類介紹。

按鍵開關微動開關撥動開關船型開關第60頁/共71頁蜂鳴器蜂鳴器是一種一體化結構的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應用于計算機、打印機、復印機、報警器、電子玩具、汽車電子設備、電話機、定時器等電子產品中作發(fā)聲器件。第61頁/共71頁第62頁/共71頁保險管保險管，即保險絲，是一種安裝在電路中，保證電路安全運行的電器元件。也被稱為熔斷器，IEC127標準將它定義為“熔斷體（fuse-link)”。保險管（絲）會在電流異常升高到一定的 高度和一定的時候，自身熔 斷切斷電流，從而起到保護電路安全運行的作用。第63頁/共71頁變壓器由鐵心和繞在絕緣骨架上的線圈構成的。絕緣銅線繞在塑料骨架上，每個骨架需繞制輸入和輸出兩組線圈。線圈中間用絕緣紙隔離。繞好后將許多鐵心薄片插在塑料骨架的中間。這樣就能夠使線圈的電感量顯著增大。變壓器利用電磁感應原理從它的一個繞組向另幾個繞組傳輸電能量。變壓器在電路中具有重要的功能：耦合交流信號而阻隔直流信號，并可以改變輸入輸出的電壓比；利用變壓器使電路兩端的阻抗得到良好匹配，以最大限度的傳送信號功率。

電力變壓器就是把高壓電變成民用 市電，而我們的許多電器都是使用低壓直 流電源工作的，需要用電源變壓器把220 V交流市電變換成低壓交流電，再通過二 極管整流，電容器濾波，形成直流電供給