电子元器件考试重点.docVIP

电子元器件基础知识一、电阻电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置、滤波（与电容器组合使用）和阻抗匹配等。电阻的参数标注方法有3种，即直标法、色标法和数标法。数标法主要用于贴片等小体积的电路色环标注法使用最多电阻器的要求 可靠性 稳定性 耐恶劣环境能力 性能参数 小型化性能参数 额定功率 标称阻值和允许偏差 电阻温度系数 高频特性和脉冲响应时间 非线性 电流以及耐压方面按材料分合金型(绕线；合金箔）、薄膜型（碳膜；金属膜）、合成型（合成实芯；合成薄膜）按用途分 通用电阻器 精密电阻器:高频电阻器：薄膜电阻器高压电阻器：(高压装置）高阻电阻器：（测量仪器）。电阻器的阻值1.电阻率：R=L/S ()2. 膜电阻R方阻Rs= /d -单位为：或欧/方d-薄膜厚度 R= Rsl/w l-薄膜的长度 w-薄膜的宽度阻值与结构关系1. 实心圆柱形电阻器：R=4. L/(D2)=4K/D D直径; K:L/(D) 形状系数2. 薄膜圆柱形电阻器：R=RsL/(D)= RsK.刻槽：直槽R=RsL/(D-Na) .螺旋槽：R=RsL/(D)+( L-L)/sin.1/(t-a)cos)=RsL/(D)+(L-L)(t2+(D)2/(t-a) (D)t) Rs(L-L)D/(t(t-a)3.圆盘型薄膜RdR=Rs(dr/2r) R=Rs/(2) .ln(r2/r1)4.马蹄形薄膜R dR=Rs(r/dr)(a) R=Rs(1/ln(r2/r1)(b) R=Rs1/2(r2+r1)/(r2-r1) r2/r1=0.6-(a)(b)相等5平面薄膜型(a) 直条型：R=RsL/Wb) 迂回：n=(wp/ws+wl/ws).lp/(ws+wl)wplp/(ws2(1+wl/ws)增大n-减少ws6 绕线电阻器 R=L/S=L/(/4)d2)电阻温度系数 定义：r=(1/R) (dR/dT) (1/0C)1.纯金属：=AT r=1/T2.合金：=A(B+T) r=1/(B+T)3.半导体材料分散性导体：=0exp(b/T)，r=-b/T24. 合成：由绝缘体和导体组成粘合剂的热胀系数大 用平均温度系数：r=(R2-R1)/(R1(T2-T1)线性：RT=RT0(1+r(T2-T1)非线性 二次函数：RT=RT0（1+(T2-T1)+(T2-T1)2）非线性产生的原因：a.材料内部结构不均匀 b.材料内部缺陷电阻器的非线性.线性电阻：符合欧姆定律，阻值与电压无关。金属材料电阻（绕线电阻或块金属膜电阻）.非线性电阻：非线绕电阻器由分散性结构引起.接触电阻.集中电阻间隙电阻.与间隙上的电压有关.非线性合成型（石墨或炭黑）热分解碳膜金属膜（真空蒸发或溅射）.电压系数 :K=(1/R)(dR/dU) (1/V)电阻器的噪声:电阻器中的一种不规则的电压起伏热噪声：电子不规则热运动引起 电流噪声：与通过电阻器的电流有关.功率负荷：额定功率是电阻器允许长期负荷的最大功率.电阻器发热：可逆变化（温度系数） 不可逆变化（老化）散热有三种：辐射、对流、传导PR=S(tmax-tR)I: P=PR II: P=PR (tmax-t0)/ (tmax-tR)tmax：最高环境温度tmin：最高环境温度 tR：额定环境温度，该温度允许PRt0：高于tR的环境温度电阻器的老化、可靠性、寿命.老化过程：电阻器的各部分（材料、粘合剂）在使用中发生了不可逆转的变化过程造成电阻器老化的原因：1、环境造成材料内部的晶格不定型形变，成微晶2、力学性能变化3、氧化，使电阻上升4、大气电离层的作用5、吸附和解析6、本身有缝隙，缺陷.可靠性 电阻器在规定的条件下、规定的时间内、完成规定功能的能力.寿命.第三章合金电阻器.合金（拉合金线，碾压片）1.高精度、大功率-绕线电阻器（精密电阻器、大功率电阻器）2.高频-片式电阻器（体金属膜电阻器）.合金体：1无电流噪声及无非线性2温度系数低，稳定性高3老化因素小4耐热性好线绕电阻器缺点：L、C高频性能不好线绕电阻器优点：精度高、稳定性好、耐热性好第四章合成电阻器材料：由导电颗粒+非导电颗粒按用途分三类：通用合成电阻器、高兆欧合成电阻器（10-106兆欧）、高压合成电阻器（10-30kV)按结构分：实芯电阻器和漆膜电阻器合成电阻器的特点：1.可靠性高2. 生产工艺灵活3. 无机合成材料电阻器：耐热性、导热性、耐温性好 4. 实芯电阻器脉冲性好5. 工艺简单经济缺点：非线性噪声大 高频性不好 精度低电容器.电容：C=Q/U.单位：F、pF、F.平板电容：C=0S/d.电介质极化（a）电子位移极化（b）离子位移极化（c）固有偶极矩转向极化.电容器的标称量与允许偏差 E24(5%)、E12(10%)、E6(20)电容器电容量计算1. 平板电容器（a）单片芯子（b）迭片芯子2. 管形电容器芯子（a）管形电容（b）罐形电容3. 卷绕形电容器芯子（a）小容量形芯子（b）大容量形芯子大容量卷绕形芯子等截面法平均容量法电容器的结构和等效电路结构：（1）电容器芯子：介质、极板-Z1（2）保护结构：保护层、金属外壳Z2（3）引出部分：引出线、引出端-Z3等效：Cp-介质（包括保护层）各种极化产生的电容量R-介质（包括保护层）的等效并联电阻rm-电容器金属部分的电阻（极板、引线及其接触电阻）Rl-漏导电阻（漏电流引起、潮湿、介质本身的直流电导）电容器有效电容量 串联：低频、金属损耗为主Cr、r. 并联：介质损耗为主-R、Cp电容器容量频率特性1.电感影响2. 金属部分影响电容器的容量温度特性（1）温度对容量的影响:线性和非线性2）表征电容温度特性的参数（a）电容温度系数c b）电容温度稳性系数c3）降低电容温度系数的方法 a）选用线胀系数适当的材料b）采用金属化电极代替箔电极c）采用不同符号的的材料组成复合材料减小cd）采用不同c的电容芯子组合电容器电感芯子（主要是极板）、引线、外壳（有些为金属并为一电极）减小电感：a）尽量减小导体长度b）载流部分适当配置使磁场相互抵消c）电容器金属部分不能用磁性材料电容器芯子电感1.平板形芯子电感（1）电极引线分置于两端 2）一对引出片重合放置2.卷绕形芯子的电感.一般线绕法芯子的电感无感绕法3. 管形芯子的电感电容器外壳的电感电容器的损耗tg=P有/P无.tg= tgd+ tgm （不考虑电感）tg= (tgd+ tgm )/(1-2LC)电容器介质部分的损耗：电导损耗、极化损耗、电离损耗(f, T)(a) 电导损耗: tg=1/(wcRl); f增加，tg下降；T增加, tg增加(b) 极化损耗 (c) 电离损耗.电容器的介电强度介电强度E=U/d(a)击穿电压Ub: 漏导稳定状态被破坏，电容器失效(b)试验电压Ut：为剔除有毛病的电容器所加的试验电压，一般为直流时间为十秒（瓷介电容器为1分钟）(c)工作电压Uw：额定电压,在一定期限内能够可靠工作地电压，以直流来定(d)Ub1、Ub2 、UbaUtUba/k1, k1不低于2，通常取2UwUt/K, K一般为1.5-2有机介质电容器分类（a）纸介电容器-以天然纤维结构材料为介质（b）有机合成薄膜电容器 极性:聚炭酸脂、涤纶等 弱极性：聚苯乙烯等 非极性：聚乙烯、聚四氟乙烯等（c）复合有机介质电容器（d）漆膜电容器(e)有机膜与无机材料混合电容器有机电容特点(a) 有机薄膜为高分子结构、机械强度高，易于制成薄膜及各种形状，膜厚可制5m(b) 容量范围较宽，聚苯乙烯：1PF-10 F 金属化纸介：0.01-500 F (c) 工作电压高，聚苯乙烯251000V,高压纸介可达30kV(d) 绝缘电阻高，104106M,(e)损耗角正切tg较小，可用于高频(f) 电容温度系数可选配.弱点：(a) 化学稳定度低（易产生电晕）有老化倾向(b) 温度稳定性较差（与无机介质比）有机介质的线胀系数比无机的大1020倍(c)耐热性差（上限工作温度低,与无机比较）无机介质电容器特点：(a) 介电常数大（大多5, 铁电瓷3以上）(b)tg小(除少数铁电此外），比有机介质更小(c)介电强度中等偏低，Eb=1020kV/mm(d)容量小（极少较大的可超过0.1F，但tg也高）（e)绝缘电阻高 （f）介质温度系数小g) 机械耐热性好 （h）不易老化 （i) 成本稍高.无机介质电容器分类a）瓷介电容器 低介瓷、高介瓷、铁电瓷，成本低b）云母电容器（硅酸铝），成本高性能高含钾的云母称白云母（最多）：7.5；tg:1.3x10-4; :1014-1015cm; Eb50m=100kV/mm; d(20-100C)=13.5X10-6 (1/C); 最高使用温度：500-600 含铁镁的云母称金云母 含铁的云母称黑云母 含锂的云母称鳞云母(c) 玻璃电容器：石英、普通玻璃(d)