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文档简介
B 操作员在职培训之一-电子元件基础知识讲座 第 30 页 共 30页 Basic .Electronics. Component.Prepared By Approved ByHana Microelectronics Co.,Ltd. (Shanghai)目 录前言 3第一章 基本概念 3第二章 电阻器 7第三章 电容器 13第四章 电感器 17第五章 开关、接插件和继电器 19第六章 电声器件 20第七章 电池、液晶显示器、线路板和石英晶体谐振器 22第八章 半导体二极管 25第九章 晶体管(三极管) 28第十章 集成电路 30附图:万用表结构示意图 31前 言随着电子技术的飞速发展和公司发展规模的不断壮大,每位员工都有着时代的紧迫感,有着不断充实自己,提高电子技术知识水平的渴望,为了适应这种需要,我们收集整理了涉及本公司常用电子元器件知识,简明扼要地介绍了电阻器、电容器、电感器、半导体元件和开关、接插件等系列品种的概况及定义、结构和简单工作原理、命名法、图形符号、主要性能等常识。不完善之处请多提宝贵意见。第一章 基本概念电 流 电荷的定向移动叫做电路中,电流常用I表示。电流分直流和交流两种。电流的大小和方向不随时间变化的叫做直流。电流的大小和方向随时间变化的叫做交流。电流的单位是安(A),也常用毫安(mA )或者微安(A)做单位。1A=1000mA,1mA=1000A。电流可以用电流表测量。测量的时候,把电流表串联在电路中,要选择电流表指针接近满偏转的量程。这样可以防止电流过大而损坏电流表。电 路 电流流过的路叫做电路。最简单的电路由电源、负载和导线、开关等元件组成。电路处处连通叫做通路。只有通路,电路中才有电流通过。电路某一处断开叫做断路或者开路。电路某一部分的两端直接接通,使这部分的电压变成零,叫做短路。基本电路是串联电路和并联电路。电 压 河水之所以能够流动,是因为有水位差;电荷之所以能够流动,是因为有电位差。电位差也就是电压。电压是形成电流的原因。在电路中,电压常用U表示。电压的单位是伏(V),也常用毫伏(mV)或者微伏(V)做单位。1V=1000mV,1mV=1000uV。 电压可以用电压表测量。测量的时候,把电压表并联在电路上,要选择电压表指针接近满偏转的量程。如果电路上的电压大小估计不出来,要先用大的量程,粗略测量后再用合适的量程。这样可以防止由于电压过大而损坏电压表。电 阻 电路中对电流通过有阻碍作用并且造成能量消耗的部分叫做电阻。电阻常用R表示。电阻的单位是欧(),也常用千欧(k)或者兆欧(M)做单位。1k=1000,1M=1000000。导体的电阻由导体的材料、横截面积和长度决定。 电阻可以用万用表(见附图)欧姆档测量。如果电阻在电路中,要把电阻的一头烫开后再测量。欧姆定律 导体中的电流I和导体两端的电压U成正比,和导体的电阻R成反比,即 这个规律叫做欧姆定律。如果知道电压、电流、电阻三个量中的两个,就可以根据欧姆定律求出第三个量,即 在交流电路中,欧姆定律同样成立,但电阻R应该改成阻抗Z。 电 源 把其他形式的能转换成电能的装置叫做电源。发电机能把机械能转换成电能,干电池能把化学能转换成电能。发电机、干电池等叫做电源。通过变压器和整流器,把交流电变成直流电的装置叫做整流电源。能提供信号的电子设备叫做信号源。晶体三极管能把前面送来的信号加以放大,又把放大了的信号传送到后面的电路中去。晶体三极管对后面的电路来说,也可以看做是信号源。整流电源、信号源有时也叫做电源。负 载 把电能转换成其他形式的能的装置叫做负载。电动机能把电能转换成机械能,电阻能把电能转换成热能,电灯泡能把电能转换成热能和光能,扬声器能把电能转换成声能。电动机、电阻、电灯泡、扬声器等都叫做负载。晶体三极管对于前面的信号源来说,也可以看作是负载。 电动势 电动势是反映电源把其他形式的能转换成电能的本领的物理量。电动势使电源两端产生电压。在电路中,电动势常用表示。电动势的单位和电压的单位相同,也是伏。 电源的电动势可以用电压表测量。测量的时候,电源不要接到电路中去,用电压表测量电源两端的电压,所得的电压值就可以看作等于电源的电动势。如果电源接在电路中,用电压表测得的电源两端的电压就会小于电源的电动势。这是因为电源有内电阻。在闭合的电路中,电流通过内电阻r有内电压降,通过外电阻R有外电压降。电源的电动势等于内电压Ur和外电压UR之和,即=Ur+UR 。严格来说,即使电源不接入电路,用电压表测量电源两端电压,电压表成了外电路,测得的电压也小于电动势。但是,由于电压表的内电阻很大,电源的内电阻很小,内电压可以忽略。因此,电压表测得的电源两端的电压是可以看作等于电源电动势的。 干电池用旧了,用电压表测量电池两端的电压,有时候依然比较高,但是接入电路后却不能使负载(收音机、录音机等)正常工作。这种情况是因为电池的内电阻变大了,甚至比负载的电阻还大,但是依然比电压表的内电阻小。用电压表测量电池两端电压的时候,电池内电阻分得的内电压还不大,所以电压表测得的电压依然比较高。但是电池接入电路后,电池内电阻分得的内电压增大,负载电阻分得的电压就减小,因此不能使负载正常工作。为了判断旧电池能不能用,应该在有负载的时候测量电池两端的电压。有些性能较差的稳压电源,有负载和没有负载两种情况下测得的电源两端的电压相差较大,也是因为电源的内电阻较大造成的。周 期 交流电完成一次完整的变化所需要的时间叫做周期,常用T表示。周期的单位是秒(s),也常用毫秒(ms)或微秒(us)做单位。1s=1000ms,1s=1000000us。频 率 交流电在1s内完成周期性变化的次数叫做频率,常用f表示。频率的单位是赫(Hz),也常用千赫(kHz)或兆赫(MHz)做单位。1kHz=1000Hz,1MHz=1000000Hz。交流电频率f是周期T的倒数,即 电 容 电容是衡量导体储存电荷能力的物理量。在两个相互绝缘的导体上,加上一定的电压,它们就会储存一定的电量。其中一个导体储存着正电荷,另一个导体储存着大小相等的负电荷。加上的电压越大,储存的电量就越多。储存的电量和加上的电压是成正比的,它们的比值叫做电容。如果电压用U表示,电量用Q表示,电容用C表示,那么 电容的单位是法(F),也常用微法(F)或者皮法(pF)做单位。1F=106F,1F=1012pF。 电容可以用电容测试仪测量,也可以用万用电表欧姆档粗略估测。欧姆表红、黑两表笔分别碰接电容的两脚,欧姆表内的电池就会给电容充电,指针偏转,充电完了,指针回零。调换红、黑两表笔,电容放电后又会反向充电。电容越大,指针偏转也越大。对比被测电容和已知电容的偏转情况,就可以粗略估计被测电容的量值。在一般的电子电路中,除了调谐回路等需要容量较准确的电容以外,用得最多的隔直、旁路电容、滤波电容等,都不需要容量准确的电容。因此,用欧姆档粗略估测电容量值是有实际意义的。但是,普通万用电表欧姆档只能估测量值较大的电容,量值较小的电容就要用中值电阻很大的晶体管万用电表欧姆档来估测,小于几十个皮法的电容就只好用电容测试仪测量了。容 抗 交流电是能够通过电容的,但是电容对交流电仍然有阻碍作用。电容对交流电的阻碍作用叫做容抗。电容量大,交流电容易通过电容,说明电容量大,电容的阻碍作用小;交流电的频率高,交流电也容易通过电容,说明频率高,电容的阻碍作用也小。实验证明,容抗和电容成反比,和频率也成反比。如果容抗用XC表示,电容用C表示,频率用f表示,那么 容抗的单位是欧。知道了交流电的频率f和电容C,就可以用上式把容抗计算出来。电 感 电感是衡量线圈产生电磁感应能力的物理量。给一个线圈通入电流,线圈周围就会产生磁场,线圈就有磁通量通过。通入线圈的电源越大,磁场就越强,通过线圈的磁通量就越大。实验证明,通过线圈的磁通量和通入的电流是成正比的,它们的比值叫做自感系数,也叫做电感。如果通过线圈的磁通量用表示,电流用I表示,电感用L表示,那么 电感的单位是亨(H),也常用毫亨(mH)或微亨(H)做单位。1H=1000mH,1H=1000000H。感 抗 交流电也可以通过线圈,但是线圈的电感对交流电有阻碍作用,这个阻碍叫做感抗。电感量大,交流电难以通过线圈,说明电感量大,电感的阻碍作用大;交流电的频率高,交流电也难以通过线圈,说明频率高,电感的阻碍作用也大。实验证明,感抗和电感成正比,和频率也成正比。如果感抗用XL表示,电感用L表示,频率用f表示,那么 感抗的单位是欧。知道了交流电的频率f和线圈的电感L,就可以用上式把感抗计算出来。阻 抗 具有电阻、电感和电容的电路里,对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示。阻抗由电阻、感抗和容抗三者组成,但不是三者简单相加。如果三者是串联的,又知道交流电的频率f、电阻R、电感L和电容C,那么串联电路的阻抗 阻抗的单位是欧。 对于一个具体电路,阻抗不是不变的,而是随着频率变化而变化。在电阻、电感和电容串联电路中,电路的阻抗一般来说比电阻大。也就是阻抗减小到最小值。在电感和电容并联电路中,谐振的时候阻抗增加到最大值,这和串联电路相反。相 位 相位是反映交流电任何时刻的状态的物理量。交流电的大小和方向是随时间变化的。比如正弦交流电流,它的公式是i=Isin2ft。i是交流电流的瞬时值,I是交流电流的最大值,f是交流电的频率,t是时间。随着时间的推移,交流电流可以从零变到最大值,从最大值变到零,又从零变到负的最大值,从负的最大值变到零,如图3甲所示。在三角函数中2ft相当于角度,它反映了交流电任何时刻所处的状态,是在增大还是在减小,是正的还是负的等等。因此把2ft叫做相位,或者叫做相。 图3 如果t等于零的时候,i并不等于零,公式应该改成i=Isin(2ft+),如图3乙所示。那么2ft+叫做相位,叫做初相位,或者叫做初相。相位差 两个频率相同的交流电相位的差叫做相位差,或者叫做相差。这两个频率相同的交流电,可以是两个交流电流,可以是两个交流电压,可以是两个交流电动势,也可以是这三种量中的任何两个。 例如研究加在电路上的交流电压和通过这个电路的交流电流的相位差。如果电路是纯电阻,那么交流电压和电流电流的相位差等于零。也就是说交流电压等于零的时候,交流电流也等于零,交流电压变到最大值的时候,交流电流也变到最大值。这种情况叫做同相位,或者叫做同相。如果电路含有电感和电容,交流电压和交流电流的相位差一般是不等于零的,也就是说一般是不同相的,或者电压超前于电流,或者电流超前于电压。 加在晶体管放大器基极上的交流电压和从集电极输出的交流电压,这两者的相位差正好等于180。这种情况叫做反相位,或者叫做反相。第二章 电阻器1. 电阻器的定义及概况发展史:其应用虽然始于19世纪,但产品非常简单,直到20世纪,才广泛应用在电子技术方面。用 途:阻碍电流的通过,具体地说归纳为限制电路工作电流,降低电路电压,分配电压,向各种电子元件提供一定的工作条件等。发展方向:小型化,高稳定性,高阻值,低噪声,大功率,高频高压等方向.2. 电阻器在电路中的作用F 减少电流(加大阻力)和分压 电组串联后,电阻值增大,电压不变时,电路的工作电流降低. 串联 并联F 旁路电流(增大支路电流,减小阻力)和分流 把2个以上的电阻并联后,使电阻值变小,从而电流增大。对于这2个电阻器来说它们就互为旁路作用。F 其它(1)阻抗变换电路 (2)限流电路 (3) 提供工作点电路耦合电路 延时电路 去耦电路3. 主要类型 固定电阻器(1) 绕线电阻器结构:用高比电阻材料的电阻丝缠绕在陶瓷骨架上制成。优点:耐高温,热稳定性好,温度系数小,因而噪声小。功率可以从几十瓦到数百瓦,阻值可以从零点几欧到兆欧。缺点:体积大,分布电感和电容比一般电阻器大得多,因而较少使用在兆赫级以上的高频电路中。(2) 实芯电阻器结构:将碳墨、石墨等导电材料和以石英粉或二氧化钛等填料及树脂等粘合剂用机械的方法混合均匀,再通过专用设备热压缩后,装入塑料壳内组成。优点:因导体截面积大,有很强的过负荷能力(包括脉冲负荷),可靠性高,工艺简单,价格低廉。缺点:噪声高,较严重的分布电容和电感,对电压和温度的稳定性较差。结构:碳氢化合物高温下分解出碳沉积在陶瓷基体上,形成结晶状薄膜而成,再在基体两端上有引线的罩帽并与薄膜接触良好,在外层涂漆或聚合树脂作保护层和防潮层。优点:电压稳定性很好,即电压变化对阻值影响很小,温度系数不大,噪声小,功率从0.1W-100W,阻值从几欧-兆欧,电阻值的允许偏差为5%、10%、20%(3) 碳膜电阻器 (4) 金属膜电阻器结构:金属薄膜或合金薄膜沉积在骨架上。性能:电压稳定性好,电压系数可忽略不计,噪音小,温度特性好,温度系数很小,必要时可做到零,耐热性能好,体积较相同功率的碳墨电阻器小。RJ91-RJ92是不燃性金属膜电阻器,在电视机的保护电路中比较多见,有漆和瓷外壳2种结构,可作为保险丝和电阻器双功能使用。(5) 网路电阻器(或称排阻)它将多数个电阻器聚集於一各包装内,所组合制成的一复合零组件,因其具有减少零组件数, 省装配7897及可高 密度安装等优点,目前已渐被大量使用於电子电路中,现以每年平均约 30%的生产量在快速成长。主要是以网板 (screen)印刷法,用釉(glaze)当电阻材料制成的,有 SIP(Single-in-Line package,单列直插式包装型)型和DIP (Dual-in-Line package,双列直插式 包装型)型等,现在SIP型包装为主流。(6) 片状电阻器它分为角板型和圆统型二种,目前两者虽同被使用,但整体而言,角板型有成长较快速的 趋势,角板型片状电阻和叠层陶瓷电容器一样,而应高 密度化安装元件需求,及随自 动安装机的普及,和为了减少装配工时其生产量正在急速增加中。 可变电阻器(1) 半可调电阻器主要用在阻值不需经常变动的电路里,例偶尔需要调整的晶体管偏流电阻或电源滤波电阻等。 碳膜半固定电阻器因为电阻体材料是使用碳素系皮模的原故,所以价格便宜,被广泛使用於民生用机器。但是却也因使用这种电阻材料,在特性上就比其他的半固定电阻器差,特别是温度系数,由於其值随电阻值而不同。 金属陶瓷半固定电阻器因为使用金属陶瓷当电阻材料,所以温度系数比碳素系固定电阻器小(100300ppm/ ),又因有许多旋转型(甚至有20回转以上者) 和各种形状,所以为类比电路上微调用所不可或缺的零件。尤其多旋转型在OP放大器中,经常被用以调整抵补误差(offset)。 线绕型半固定电阻器虽然线绕型半固定电阻器在价格上是最贵的,但是因温度特性非常好,所以常被使用 于高精确度电路中(50ppm/)。(2) 电位器一般电位器都有一个电刷在工作中与电阻体直接接触-接触式电位器。不依靠电刷与电阻体接触,而是通过光电和磁力的变化取不同的输出电压-非接触式电阻器。 新型电阻器(1) 热敏电阻器是一种随温度的改变而发生显著变化的敏感元件,可将热(温度)直接转化为电量。在工作温度范围内,其阻值随温度升高而增加的热敏电阻器,称为正温度系数热敏电阻器,反之为负温度系数热敏电阻器。符号(2) 光敏电阻器(LDR light dependent resistor )空白区域为导体光敏电阻器的图形符号结构:利用半导体材料的光电效应的原理作成。这类半导体材料有硫化铅、硒锑合金、硫化铋、锑化铅和硫化镉等,常用硫化镉。电极引线,如有两个光敏电阻,则有三条电极引线光导层,弯曲是为增加有效受光面光电导效应:当光照射到光敏膜层时,一部分光被反射、散射;一部分透射;剩下的被光敏层所吸收,只有被吸收的部分光才起作用,半导体吸收光子后,引起载流子激发,增加了光电导率,附加的电导称为光电导。4. 电阻器标志国际单位:欧姆 W1000W=1KW 1兆欧=1MW 千兆=GW 兆兆=TW(1) 色标法颜色银金黑棕红橙黄绿蓝紫灰白无有效数字-0123456789-乘数10-210-1100101102103104105106107108109-允许偏差%105-12-0.50.250.1-502020例:直标法第一项 2个字母表种类第二项2个数字表外形第三项1-2个字母表特性第四项数字和字母表功率第五项 标称阻值10W-10R33.2W-33R20.1W-R103.32KW-3K32第六项 允许偏差FGJKM1%2%5%10%20%第三章 电容器1. 概况电容器是由两个金属电极中间夹一层电介质构成的电子元件,在两个电极间加上电压时,电极上就储存电荷,所以常说电容器是充放电荷的电子元件。C(电容量)=Q(电量)/U(电位差) 1F(法拉)=1库伦/伏1F=103mF=106F=109nF=1012pF直流电路中,仅当电源开启时充电,关闭时放电,稳态时相当于开路。交流或脉冲直流电路中,电流能够通过电容器,因为不停地充电放电。2. 类型 固定电容器-电容量不可变的电容器(1) 纸介电容器以纸为介质的电容器,用带状的两层铝箔或锡箔中间夹垫浸过石蜡的纸卷成圆筒状,再装入纸壳或玻璃(陶瓷)管中,两端用沥青或火漆一类的绝缘材料封装而成。纸质电容器因为是以含有蜡的纸为电介质,所以高压用电路中,一直以其为主要电容器 。电容量:几十皮法零点几微法耐压:250V、400V、630V容量误差:5%,10%,20%常见纸介电容器的封装有玻璃、陶瓷和金属外壳(2) 云母电容器 以云母为介质,由金属箔或在云母表面上喷银构成电极,按所需的容量叠片后经浸渍压塑在胶木壳内构成的电容器。云母是天然而具有最高电介质常数的电介质,其电容器具备优良的绝缘电阻,电介质损耗因素,频率特性和温度特性等等,但是价钱高是其缺点。 云母纸质电容器的特性项目规格: 使用温度范围 -55+150 ,静电容量范围 47068000pF ,静电容量容许误差 10%,20% ,额定电压(DC) 250V,630V,1000V tan 0.3%max(1KHz) ,温度系数 0200ppm/ ,绝缘电阻 100000Mmin优点:损耗小,频率稳定性好,高频特性好,绝缘电阻为10007000MW,工作电压范围505000 V云母电容器广泛应用于收音机、录音机和电视机及无线电通信设备中,高电压,大功率的场合更为广泛。(3) 瓷介电容器以陶瓷材料为介质,并在其表面烧渗上银层作为电极的电容器.优点:陶瓷材料的介电系数较大,体积可以做得很小,稳定性好,具有优良的绝缘性能。 缺点:机械强度低,易碎易裂.按外形结构分为:片形,管形,穿芯形,支柱形,独石形.按电压和功率分:a. 低压低功率型CC1型圆片形高频瓷介电容器-适用于谐振回路及其他电路作温度补偿,耦合或隔直流作用I型(CC)特点:介质损耗较低.电容量对温度.频率.电压和时间的稳定性较高,常用高频电路。II型特点:体积小,稳定性差,介质损耗大,常用于低频电路。b. 高压高频型独石瓷介电容器:采用若干片厚度为几十微米的陶瓷膜,预先印刷上电极,然后叠放起来烧结而成.它相当于若干小陶瓷电容并联.由于每片陶瓷膜很薄,所以电容量大,体积小,耐高温,成本低,可靠性好,广泛用于小型/超小型电子设备中,如液晶手表等产品.(4) 电解电容器介质: 一层极薄的附着在金属极板上的氧化膜.金属极板为铝、钽、银等,附着有氧化膜的金属极片为阳极,阴极则是液体、半液体或胶状的电解液(除了作为阴极外,还起修补氧化膜介质的作用)电解电容接入电路中,正极必须接到直流电源的正极,负极接到电源的负极,如果接反,电解电容器不仅不能发挥应有的作用,而且漏电流迅速增大,使电容器发热,氧化膜介质将损坏,导致电容器过热而损坏。电解质的电阻率还随温度和频率的变化而变化。T,电阻率会大大;T时,电解质浓度,电解介容易外漏,所以其工作温度只能在-20+70范围。电解电容器是以电解的方法形成的氧化皮膜作为介质而作成的电容器,而铝电解电容器是以铝当阳极,和乙二醇(Ethylene glycol)、丙三醇(Glycerine)、硼酸和氨水等等所组成的糊状物当电解液所组成的电容。 铝电解电容器钽质电解电容器是阳极使用坦的电解型电容器。有使用二氧化锰(MnO2)当电解液的固体电解型,和以硫酸当电解液的湿式(液体)型。 钽质电解电容器(5) 金属化薄膜(metallized film)电容器因为金属化薄膜电容器的构造,是以铝等金属蒸著在薄膜上而形成电极作成的,所以比起薄膜电容器较容易作成小型,容量大的电容器。使用的薄膜有聚乙酯、聚丙烯、聚碳 酸酯等等,除了卷型外,也有叠层型。 微调电容器(半可调电容器) 多在收音机和录音机中的输入调谐回路和振荡回路中起补偿作用。其容量值在545PF之间可调,调整后就固定在某个电容值。微调电容器的容量很小,一般无法用万用表来检查其容量,只能检查其是否短路。调谐回路和振荡回路振荡电流:大小和方向都做周期性变化的电流;振荡电流是一种频率很高的交变电流。振荡电路:能够产生振荡电流的电路叫做振荡电路,常见的是LC振荡电路;LC回路里产生的振荡电流是按正弦规律变化的。 可变电容器收音机里用于电台选择主要就是采用可变电容器,其介质分为空气和有机薄膜两种。空气可变电容器用相互绝缘的2组金属铝片对应组成,中间以空气为介质,其中一组叫动片,一组叫定片。当旋转转轴带动动片时,便可改变定片与动片的相对位置,使电容量作相应的变化,动片与定片交叠的面积越大,其电容量也越大。3. 电容器标志方法(1)直标法 例CJ3-400-0.01-II 密封金属化纸介电容器,额定直流工作电压是400V,容量0.01F,误差10%小型电容器容量直标如 01F表示0.01F。有些电容用R表示小数点,如R56表示0.56F(2)文字符号法 例 P10 表示0.1pF,1P0表示1pF,6P8表示6.8Pf小于10pF的电容器的对称绝对允许偏差标志符号如下:B-允许偏差0.1pF;C-0.2pF;D-0.5pF;F-1pF;(2) 色标法 同电阻器的色标法,标志的电容量一般为pF 小型电解电容的耐压也用色标法,位置在靠近正极引出线的根部。 颜色黑棕红橙黄绿蓝紫灰耐压46.310162532405063+ +4. 电容器的电路符号- -电解电容 固定电容 微调电容器 可变电容器 四端头高频电解电容器第四章 电感器1.概况电感器是用漆包线绕在绝缘管或铁芯、磁芯上的一种电子元件。工作原理简要来讲是电感在接通电源后必然有电流流入线圈,有由磁感应原理可知,线圈将产生自感电动势,阻挡电流的增长。自感现象就是任何通过电流的电感周围都有磁场存在。当电路内电流发生变化时,磁场也随之变化,将在导体内引起感应电动势,这时称为自感应。互感应现象-一个线圈中的电流变化所产生的磁场使通过邻近线圈回路的磁通量也发生变化,从而使邻近线圈中产生感应电动势。变压器就是利用互感作用而制成。变压器结构:铁芯(或磁芯);线圈,2个或以上的绕组,其中接电源(或接输入信号)的绕组叫初级线圈,其余的叫次级线圈。U2/U1=N2/N1=n n1 升压变压器 ;n1 降压变压器*附:本节所讲述的电磁振荡、电磁场和电磁波的概念以及电磁波的发射、传播和接收等知识,是前面章节的继续。1电磁振荡:在振荡电路里产生振荡电流的过程中,电容器极板上的电荷,通过线圈的电流,以及跟电流和电荷相联系的磁场和电场都发生周期性的变化,这种现象叫电磁振荡。2阻尼振荡和无阻尼振荡:在电磁振荡中,如果没有能量损失,振荡应该永远持续下去,电路中振荡电流的振幅应该永远保持不变。这种振荡叫做无阻尼振荡或等幅振荡。但是,由于任何电路都有电阻,有一部分能量要转变成热;还有一部分能辐射到周围空间中去。这样,振荡电路中的能量要逐渐损耗,振荡电流的振幅要逐渐减少,直到最后停止下来,这种振荡叫做阻尼振荡或减幅振荡。如果能够适时地把能量补充到振荡电路中,用来补偿电路中的的能量损耗,那么在振荡电路中也可以得到无阻尼振荡。实际工作中需要的等幅振荡是用振荡器来产生的。振荡器是靠晶体管(或电子管)周期性地把电源的能量补充到振荡电路中去的。3电磁振荡的周期和频率:LC振荡电路的周期和频率的公式是T= 和 注意:LC回路中的周期和频率与电容器所带的电量、电容器两板之间的电压、回路中的电流无关,而只取决于电路本身的特性(线圈的自感系数L和电容器的电容C)。此LC回路的周期和频率称为固有周期和固有频率。4电磁场:变化的磁场在周围空间产生电场;变化的电场在周围空间产生磁场;变化的电场和变化的磁场是相互联系的,形成不可分割的统一体,这就是电磁场。5电磁波:电磁场由发生的区域向远处的传播就是电磁波;在真空中电磁波的传播速度跟光速相同,即C=3.00108m/s;电磁波的波长、波速和频率的关系为 。2.电感器的电路符号(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g)(a)普通空心线圈 (b)可变耦合电感线圈 (c)抽头电感线圈 (d)磁芯电感线圈(e)铁芯线圈 (f)可调磁芯线圈 (g)铁芯线圈即变压器 电感线圈符号L变压器的文字符号用T表示,其旧国际文字符号是B。第五章 开关、接插件和继电器电路的通断可以直接用手控开关和接插件来完成。一 开关的种类直键开关钮子开关键盘开关(键开关)拨动开关微动开关符号:按键开关推拉开关旋转开关跷板开关二 接插件的种类接插件只有插入或拔出2种状态以使电路通或断。接插件接触对排列状态可有矩形和圆形之分;按其芯数可有单芯和多芯之分;按其使用频率可分高频和低频;按其机械连接方式可有平口、卡口、螺口连接及带锁紧的;按其用途则有高空、深海、防爆等多种多样的连接器。三 继电器利用电磁原理,机电原理使接点闭合或断开来驱动或控制相关电路。有受控系统(输入回路)和控制系统(输出回路)2部分,当输入量(电、磁、光、热等物理量)达到某一定值时,输出量跃变式地由零变化到一个定值(或由一定值突跳到零)。继电器电路符号: (a) (b)代表一个线圈的继电器 代表两个线圈的继电器第六章 电声器件电声器件是将电信号转换为声音信号或将声音信号转换成电信号的电-声或声-电换能器件如扬声器(喇叭),耳机,传声器(话筒)1. 扬声器是一种将电能量转换为声能量的电声换能器件包括声音辐射系统(如振膜、纸盒等),机械振动系统(如振膜、定芯、支片等)电声转换系统(如音圈、磁体、压电体等)声音传输系统(号筒、箱体等声音通路)扬声器的电路符号压电式 一般符号 舌簧式 永磁式 励磁式2. 嗡鸣器20世纪初,贝尔发明简单的炭粒式传声器,现在其品种多样,但基本上都属于电容式和动圈式。电路符号:3. 传声器(1) 动圈式(电动式)组成:永久磁铁、音膜、输出变压器原理:音膜上粘有一个圆筒形的纸质音圈架,上面绕有线圈,即音圈。音圈位于强磁场的空隙中。当入射声波到达膜片,并使膜片振动时,音圈随膜片的振动而振动。同时在磁场中切割磁力线,便产生感应电势。(2) 电容式靠电容量变化而起换能作用 金属振动膜两者间距离约0.0250.05mm中间的空气是介质构成-固定电极原理: 两金属片间接200250V直流电压,并串联一个高阻值电阻如图,平时电容器呈充电状况,当声波作用于振动膜片上时,其电容随音频而变化因而电路中的充放电流也随音频变化。第七章 电池、液晶显示器、线路板和石英晶体谐调振器一 电池1. 物理电池将光能或热能直接转变为电能,如硅光电池,温差电池符号:2. 化学电池化学反应释放出来的化学能直接转变成电能,有一次电池(原电池)和二次电池(充电放电数次)二 液晶显示器(LCD)一般电子手表和计算器上用的都是扭曲向列型,通称TN型LCD。扭曲效应是由电场作用产生,故流过液晶层的电流很小。通常扭曲效应器件的电流在微安级以下,工作电压很低因此功耗很小,在1uw/cm2三 线路板柔性电路是以聚酰亚胺或聚脂薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性,绝佳曲挠性的印刷电路。此种电路既可弯曲、折叠、卷绕,可在三维空间随意移动和伸缩,散热性好,可利用FPC缩小体积,实现轻量化、小型化、薄型化,从而达到元件装置和导线连接一体化。产品已广泛应用电脑、通讯、航天及家电等行业。F 柔性线路板F 印刷线路板四、石英晶体谐振器1. 概况 石英晶体谐振器应用于各种电路中,提供一定频率的振荡信号。主要原料-石英单晶(水晶)特性:(1) 2个端子,属线性元件,无源被动元件,这些特性与电阻器.电容器和电感器相同 (2)无自身引起振荡的能力,需借助外力 (3) 频率稳定性特别好2. 使用注意事项 拿取时注意不要跌落到硬地面上和受到强烈冲击,否则容易破坏其内部结构,损坏晶体. 焊接好的PCB上如有石英晶振,最好不要用超声波进行清洗. 注意防静电,特别是焊接时,人体必须有良好的接地,电烙铁不应有漏电. 注意电路的供应电源,不要有浪涌脉冲,最好有滤波电容在电路电源端. 注意温度范围,特别是高精度晶体.第八章 半导体二极管半导体二极管也称晶体二极管,用半导体单晶材料(主要是锗和硅及砷化镓)制成,二极管具有2个电极。半导体材料和导体、绝缘体相比较具有2个显著特点:1. 电阻率的大小受杂质含量多少的影响极大。如硅中只要掺入百万分之一的杂质硼,硅的电阻率就会从214000W.cm下降至0.4W.cm2. 电阻率受外界条件影响很大。例温度每升高8,纯净硅的电阻率就会降低一半左右。二极管的特性参数(1) 最大正向直流电流IOM二极管的基本应用是利用它的单向导电性,把交流变成直流称为整流,IOM指该管在整流时,通过的最大直流电流值。(2) 最高反向工作电压(峰值)VRM由于二极管有反向击穿问题,一旦被击穿形成短路就有很大的反向电流,此时管子失去单向导电特性。(3) 最高工作频率fM PN结具有电容效应,随着工作频率的升高,结电容充放电的影响将加剧,一般小电压二极管的最高工作频率高达几百兆赫,而大电流的整流管仅几千赫。(4) 反向电流ICD反向电流的大小,反应了二极管单向导电性能的好坏,其数值越小越好。二极管的种类1. 整流二极管把交流电变成脉动的直流电,多用硅半导体材料制成。电路符号:2. 检波二极管把高频调制载波信号中的低频信号检出来的二极管,电路符号同整流二极管。3. 稳压二极管 当反向电压没有达到击穿之前,半导体器件反向电阻一直很大,其符号与伏安特性如图:从图可知,尽管电流在很大范围内变化,而二极管的电压
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