电子元器件基础

电子产品工艺根底中国矿业大学资料科学与工程学院电子元器件根底内

容1.1电子元器件的主要参数√1.2电子元器件的检验和挑选1.3电子元器件的命名和标注√第一章常见元器件简介电阻器电位器〔可调电阻器〕ChinaUniofMiningandTechSMSE电容器电感器开门及接插元件半导体分立器件集成电路外表安装元器件themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE1.1电子元器件的主要参数电子元器件的主要参数特性参数规格参数质量参数这些参数从不同角度反映了一个电子元器件的电气性能及其完胜利能的条件，它们是相互联络并相互制约的。themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE1.2电子元器件的检验和挑选外观质量检验电气性能运用挑选(自学内容)themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE1.3电子元器件的命名与标注电子元器件的命名方法电子元器件的称号由字母〔汉语拼音或英语字母〕和数字组成。对于元件来说，普通用一个字母代表它的主称，如R表示电阻器，C表示电容器，L表示电感器，W表示电位器等；用数字或字母表示其它信息。半导体分立器件和集成电路的称号也由国家规范规定了详细意义，如二极管的主称用数字2表示，三极管的主称用数字3表示。themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE1.3电子元器件的命名与标注型号及参数在电子元器件上的标注1.直标法2.文字符号法3.色标法themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE1.直标法把元器件的主要参数直接印制在元件的外表上即为直标法。这种标注方法直观，只能用于体积比较大的元器件。themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE2.文字符号法文字符号法主要用于标注半导体器件。电子元器件小型化的开展趋势，特别是外表安装元器件〔SMC和SMD〕的制造工艺和外表安装技术〔SMT〕的提高，文字符号也作出相应的改革。themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE详细规定：⑴用外形及外表的颜色区别元件的种类，如在外表装配元件中，黑色表示电阻，棕色表示电容，淡蓝色表示电感。⑵电阻的根本标注单位是欧姆〔Ω〕，电容的根本标注单位是皮法〔pF〕，电感的根本标注单位是微亨〔μH〕；用三位数字标注元件的数值。themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE⑶对于十个根本标注单位以上的元件，前两位数字表示数值的有效数字，第三位数字表示数值的倍率。例如：对于电阻器上的标注，100表示其阻值为:223表示其阻值为22×103＝22kΩ10×100＝10Ω电感器上的标注，820表示:电感量为82×100＝82μHthemegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE⑷对于十个根本标注单位以下的元件，用字母“R〞表示小数点，其他两位数字表示数值的有效数字。例如：对于电阻器上的标注，R10表示其阻值为0.1Ω3R9表示其阻值为3.9ΩthemegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE3.色标法〔important〕在圆柱形元件〔主要是电阻〕体上印制色环在球形元件〔电容、电感〕和异形器件〔如三极管〕上印制色点，表示它们的主要参数及特点，称为色码〔colorcode〕标注法，简称色标法。themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE色环最早用于标注电阻，最为成熟一致。能否识别色环电阻是考核电子行业从业人员的根本工程之一。用背景颜色区别种类。如：淡色〔淡绿、蓝、棕色〕表示碳膜电阻，红色表示金属或金属氧化膜电阻，深绿色表示线绕电阻。用色码〔色环、色带或色点〕表示数值及允许偏向themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE颜色有效数字倍率（乘数）允许偏差（％）黑0100-棕1101±1红2102±2橙3103-黄4104-绿5105±0.5蓝6106±0.25紫7107±0.1灰8108-白9109-20~+50金-10-1±5银-10-2±10无色--±20themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE普通电阻大多用四个色环表示其阻值和允许偏向。第一、二环表示有效数字，第三环表示倍率〔乘数〕，第四环与前三环间隔较大〔约为前几环间距的1.5倍〕，表示允许偏向。themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE精细电阻采用五个色环标志。前三环表示有效数字，第四环表示倍率，与前四环间隔较大的第五环表示允许偏向。themegalleryCompanyLogo内容终了!ChinaUniofMiningandTechSMSE特性参数用于描画电子元器件在电路中的电气功能，通常可以用该元件的称号来表示，例如电阻特性、电容特性或二极管特性等。普通用伏安特性，即元器件两端所加的电压与经过其中的电流的关系来表达该元器件的特性参数。themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE电子元器件的伏安特性大多是一条直线或曲线，也可以是一条折线或一族曲线。themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE关注两个概念：线性元件和非线性元件。需求留意的是，对于人们常说的线性元件，它的伏安特性并不一定是直线，而非线性元件的伏安特性也并不一定是曲线。其输出信号Y与输入信号X满足函数关系Y＝KXthemegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE例如：线性放大器其电路增益〔放大倍数K〕在一定任务条件下为一常量；线性电容器是指其储存电荷的才干〔电容量〕是一个常数。线性元件是指那些主要特性参数为一常量〔或在一定条件、一定范围内是一个常量〕的电子元器件。themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE规格参数描画电子元器件的特性参数的数量。包括标称值、额定值和允许偏向值等。电子元器件在整机中要占有一定的体积空间，所以它的封装外形和尺寸也是一种规格参数。themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE1.标称值和标称值系列规定出一系列的数值作为产品的规范值。分为特性标称值和尺寸标称值，分别用于描画它的电气功能和机械构造。例如，一只电阻器的特性标称值包括阻值、额定功率、精度〔允许偏向〕等，其尺寸标称值包括电阻本体及引线的直径、长度等。themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE一组有序陈列的标称值就叫做标称值系列。电阻、电容、电感等元件的特性数值普通是按照通〔n=1,2,3…,E〕项公式取值的。themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE系列E24E12E6E24E12E6标志J（Ⅰ）K（Ⅱ）M（Ⅲ）J（Ⅰ）K（Ⅱ）M（Ⅲ）允许偏差±5％±10％±20％±5％±10％±20％特

性

标

称

数

值1.01.11.21.31.51.61.82.02.22.42.73.01.0

1.2

1.5

1.8

2.2

2.7

1.0

1.5

2.2

3.33.63.94.34.75.15.66.26.87.58.29.13.3

3.9

4.7

5.6

6.8

8.2

3.3

4.7

6.8

注：精细元件的数值还有E48〔允许偏向±2％〕、E96〔允许偏向±1％〕、E192〔允许偏向±0.5％〕等几个系列themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE元件的特性数值标称系列大多是两位有效数字〔精细元件的特性数值普通是三位或四位有效数字〕。标称值应该符合系列规定的数值，并用系列数值乘以倍率数10n〔n为整数〕来详细表示一个元件的参数。例如，符合标称值系列的电阻有1.0Ω、10Ω、100Ω、1.0kΩ、10kΩ、100kΩ、1.0MΩ、10MΩ等，可以表示为1.0×10nΩ〔n＝0,1,2,3,4,…〕themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE2.允许偏向和精度等级用百分数表示的实践数值和标称数值的相对偏向，反映了元器件数值的精细程度。对于一定标称值的元器件，大量消费出来的实践数值呈现正态分布，为这些实践数值规定了一个可以接受的范围，即为相对偏向规定了允许的最大范围，叫做数值的允许偏向〔简称允差〕。themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE不同的允许偏向也叫做数值的精度等级〔简称精度〕，并为精度等级规定了规范系列，用不同的字母表示。常用电阻器±5％±10％±20％J(Ⅰ)K(Ⅱ)M(Ⅲ)精密电阻器±2％±1％±0.5％，GFDthemegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE根据电路对元器件的参数要求，允许偏向又可以分为双向偏向和单向偏向两种通常，元器件的特性标称数值允许有双向偏向，例如电阻器的阻值。但对于某些能够引起不良效果的数值，大多取单向偏向。themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE标称系列数值实践上是根据不同的允许偏向确定的。精度等级越高，其数值允许的偏向范围越小，元器件就越精细；同时，它的消费本钱及销售价钱也就越高。数值的允许偏向〔精度等级〕与数值的稳定性是两个不同的概念。任务环境条件不同，会引起电子元器件参数的变化，变化的大小称为数值的稳定性。普通说来，数值越精细，要求其稳定性也越高，而元器件的运用条件也要遭到一定的限制。themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE3.额定值与极限值电子元器件可以长期正常任务〔完成其特定的电气功能〕时的最大电压、最大电流、最大功率耗费及最高环境温度。额定值也有标称系列，其系列数值因元器件不同而异。还规定了电子元器件的任务极限值，普通为最大值的方式，分别表示元器件可以保证正常任务的最大限制。themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE对几个问题加以阐明：第一，元器件的同类额定值与极限值并不相等。第二，元器件的各个额定值〔或极限值〕之间没有固定的关系，等功耗规律往往并不成立。额定功率（W）最大工作电压（V）0.252500.53501~2500~750RJ型金属膜电阻器的额定功率与最大任务电压的关系themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE第三，当电子元器件的任务条件超越某一额定值时，其它参数目的就要相应地降低------降额运用元器件。RJ型金属膜电阻器的允许负荷与环境温度的关系themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE其它规格参数半导体器件的特征频率fT、截止频率fα、fβ；线性集成电路的开环放大倍数K0；数字集成电路的扇出系数No等。第四，对于某种电子元器件，通常都是根据其本身特点及任务需求而定义几种额定值和极限值作为它的规格参数。themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE质量参数用于度量电子元器件的质量程度，通常描画了元器件的特性参数、规格参数随环境要素变化的规律，或者划定了它们不能完胜利能的边境条件。电子元器件共有的质量参数普通有温度系数、噪声电动势、高频特性及可靠性等，从整机制造工艺方面思索，主要有机械强度和可焊性。themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE1.温度系数电子元器件的规格参数随环境温度的变化会略有改动。温度每变化1℃，其数值产生的相对变化叫做温度系数，单位为1/℃。温度系数描画了元器件在环境温度变化条件下的特性参数稳定性，温度系数越小，阐明它的数值越稳定。themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE温度系数还有正、负之分，分别表示当环境温度升高时，元器件数值变化的趋势是添加还是减少。电子元器件的温度系数〔符号、大小〕取决于它们的制造资料、构造和消费条件等要素。themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE2.噪声电动势和噪声系数导体内的自在电子在一定温度下总是处于“无规那么〞的热运动形状之中，从而在导体内部构成了方向及大小都随时间不断变化的“无规那么〞的电流，并在导体的等效电阻两端产生了噪声电动势。由于这种噪声是自在电子的热运动所产生的，通常又把它叫做热噪声。themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE除热噪声以外，各种电子元器件由于制造资料、构造及工艺不同，还会产生其它类型的噪声。例如，碳膜电阻器由于碳粒之间的放电和外表效应而产生的噪声〔这类噪声是金属膜电阻所没有的，所以金属膜电阻的噪声电动势比碳膜电阻的小一些〕，晶体管内部载流子产生的散粒噪声等。themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE用“信噪比〞来描画电阻、电容、电感一类无源元件的噪声目的，其定义为元件内部产生的噪声功率与其两端的外加信号功率之比，即对于晶体管或集成电路一类有源器件的噪声，那么用噪声系数来衡量：。themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE3.高频特性一切电子元器件任务在高频形状下时，都将表征出电抗特性，甚至一段很短的导线，其电感、电容也会对电路的频率呼应产生不可忽略的影响。这种性质，称为元器件的高频特性。在设计制造高频电路时，必需思索元器件的频率呼应，选择那些高频特性较好，本身分布电容、分布电感较小的元器件。themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE4.机械强度及可焊性5.可靠性和失效率电子元器件的可靠性是指它的有效任务寿命，即它可以正常完成某一特定电气功能的时间。电子元器件的任务寿命终了，叫做失效。themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE度量电子产品可靠性的根本参数是时间，即用有效任务寿命的长短来评价它们的可靠性。电子元器件的可靠性用失效率表示。利用统计学的手段，可以发现描画电子元器件失效率的数学规律:themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTechSMSE浴盆曲线失效率函数曲线themegalleryCompanyLogoChinaUniofMiningandTec