电子元件的基本作用(电容、电感等).doc

电子元件的基本作用（电阻、电容、电感等）电容:所谓电容，就是容纳和释放电荷的电子元器件。电容的基本工作原理就是充电放电， 当然还有整流、振荡以及其它的作用。另外电容的结构非常简单，主要由两块正负电极和 夹在中间的绝缘介质组成，所以电容类型主要是由电极和绝缘介质决定的。在计算机系统 的主板、插卡、电源的电路中，应用了电解电容、纸介电容和瓷介电容等几类电容，并以 电解电容为主。 纸介电容是由两层正负锡箔电极和一层夹在锡箔中间的绝缘蜡纸组成，并拆叠成扁体 长方形。额定电压一般在63V250V之间，容量较小，基本上是pF(皮法)数量级。现代纸 介电容由于采用了硬塑外壳和树脂密封包装，不易老化，又因为它们基本工作在低压区， 且耐压值相对较高，所以损坏的可能性较小。万一遭到电损坏，一般症状为电容外表发 热。 瓷介电容是在一块瓷片的两边涂上金属电极而成，普遍为扁圆形。其电容量较小，都 在pF(皮微法)数量级。又因为绝缘介质是较厚瓷片，所以额定电压一般在13kV左右， 很难会被电损坏，一般只会出现机械破损。在计算机系统中应用极少，每个电路板中分别 只有24枚左右。 电解电容的结构与纸介电容相似，不同的是作为电极的两种金属箔不同(所以在电解 电容上有正负极之分，且一般只标明负极)，两电极金属箔与纸介质卷成圆柱形后，装在 盛有电解液的圆形铝桶中封闭起来。因此，如若电容器漏电，就容易引起电解液发热，从 而出现外壳鼓起或爆裂现象。电解电容都是圆柱形(图1)，体积大而容量大，在电容器上 所标明的参数一般有电容量(单位:微法)、额定电压(单位:伏特)，以及最高工作温度(单 位:)。其中，耐压值一般在几伏特几百伏特之间，容量一般在几微法几千微法之 间，最高工作温度一般为85105。指明电解电容的最高工作温度，就是针对其电解 液受热后易膨胀这一特点的。所以，电解电容出现外壳鼓起或爆裂，并非只有漏电才出 现，工作环境温度过高同样也会出现。 电感电感是用绝缘导线(例如漆包线,沙包线等)绕制而成的电磁感应元件。属于常用元件。一,电感的作用:通直流阻交流这是简单的说法，对交流信号进行隔离,滤波或与电容器,电阻器等组成谐振电路.调谐与选频电感的作用：电感线圈与电容器并联可组成LC调谐电路。即电路的固有振荡频率f0与非交流信号的频率f相等，则回路的感抗与容抗也相等，于是电磁能量就在电感、电容之间来回振荡，这就是LC回路的谐振现象。谐振时由于电路的感抗与容抗等值又反向，因此回路总电流的感抗最小，电流量最大（指f=f0的交流信号），所以LC谐振电路具有选择频率的作用，能将某一频率f的交流信号选择出来。磁环电感的作用：磁环与连接电缆构成一个电感器(电缆中的导线在磁环上绕几圈作为电感线圈)，它是电子电路中常用的抗干扰元件，对于高频噪声有很好的屏蔽作用，故被称为吸收磁环，由于通常使用铁氧体材料制成，所以又称铁氧体磁环(简称磁环)。在图中，上面为一体式磁环，下面为带安装夹的磁环。磁环在不同的频率下有不同的阻抗特牲。一般在低频时阻抗很小，当信号频率升高后磁环的阻抗急剧变大。可见电感的作用如此之大，大家都知道，信号频率越高，越容易辐射出去，而一般的信号线都是没有屏蔽层的，这些信号线就成了很好的天线，接收周围环境中各种杂乱的高频信号，而这些信号叠加在原来传输的信号上，甚至会改变原来传输的有用信号，严重干扰电子设备的正常工作，因此降低电子设备的电磁干扰(EM)已经是必须考虑的问题。在磁环作用下，即使正常有用的信号顺利地通过，又能很好地抑制高频于扰信号，而且成本低廉。电感的作用还有筛选信号、过滤噪声、稳定电流及抑制电磁波干扰等重要的作用。二,电感的分类: 按工作频率分类 电感按工作频率可分为高频电感,中频电感和低频电感. 空心电感,磁心电感和铜心电感一般为中频或高频电感,而铁心电感多数为低频电感. 按电感的作用分类 电感按电感的作用可分为振荡电感,校正电感,显像管偏转电感,阻流电感,滤波电感,隔离电感,被偿电感等. 振荡电感又分为电视机行振荡线圈,东西枕形校正线圈等. 显像管偏转电感分为行偏转线圈和场偏转线圈. 阻流电感(也称阻流圈)分为高频阻流圈,低频阻流圈,电子镇流器用阻流圈,电视机行频阻流圈和电视机场频阻流圈等. 滤波电感分为电源(工频)滤波电感和高频滤波电感等. 按结构分类 电感按其结构的不同可分为线绕式电感和非线绕式电感(多层片状,印刷电感等),还可分为固定式电感和可调式电感.固定式电感又分为空心电子表感器,磁心电感,铁心电感等,根据其结构外形和引脚方式还可分为立式同向引脚电感,卧式轴向引脚电感,大中型电感,小巧玲珑型电感和片状电感等. 可调式电感又分为磁心可调电感,铜心可调电感,滑动接点可调电感,串联互感可调电感和多抽头可调电感.二、 电感的作用 基本作用：滤波、振荡、延迟、陷波等 形象说法：“通直流，阻交流” 细化解说：在电子线路中，电感线圈对交流有限流作用，它与电阻器或电容器能组成高通或低通滤波器、移相电路及谐振电路等；变压器可以进行交流耦合、变压、变流和阻抗变换等。 可见，线圈电感量越大，流过越大，储存的电能也就越多。 电感在电路最常见的作用就是与电容一起，组成LC滤波电路。我们已经知道，电容具有“阻直流，通交流”的本领，而电感则有“通直流，阻交流”的功能。如果把伴有许多干扰信号的直流电通过LC滤波电路（如图），那么，交流干扰信号将被电容变成热能消耗掉；变得比较纯净的直流电流通过电感时，其中的交流干扰信号也被变成磁感和热能，频率较高的最容易被电感阻抗，这就可以抑制较高频率的干扰信号。 LC滤波电路 在线路板电源部分的电感一般是由线径非常粗的漆包线环绕在涂有各种颜色的圆形磁芯上。而且附近一般有几个高大的滤波铝电解电容，这二者组成的就是上述的 LC滤波电路。另外，线路板还大量采用“蛇行线贴片钽电容”来组成LC电路，因为蛇行线在电路板上来回折行，也可以看作一个小电感。电阻电阻器的主要用途：控制某一部份电路的电压和电流比例。如果该段电路的电压是固定的，电阻器能制造固定电流；如该段电路的电流是固定的，则电阻器能制造固定的电压。分配电路不同部份的电压比例。限制流经某一段电路的电流。释放热能。发热线便是根据电阻器的这个特性而产生出来的。电阻的分类（根据构造）：定值电阻：以带电阻物质或线圈构成、且不会因任何环境或人为因素而变量的电阻。现时常见的定值电阻有颜色条纹用以识别电阻值、误差等资料。定值电阻两端多带有连接线，以方便装嵌；部份在集成电路中的定值电阻属镶嵌形式。可变电阻：泛指所有可以手动改变电阻值的电阻器。根据使用的场合，可变电阻有电压分配器、电位器等别称。常见的可变电阻有三个连接端。不同的连接配置可使该种电阻以可变电阻、分压计，或定值电阻的方式运作。光敏电阻：跟随光线的强弱而改变电阻值。热敏电阻：跟随温度的高低而改变电阻值。压敏电阻：又称变阻器，一种跟随电压的高低而改变电阻值的配件，通常由压敏陶瓷制成。一种以半导体制成的电阻器拥有负数的温度系数，能纾缓电子线路中的温度影响。除超导体以外的所有导电体均带有一定电阻。电阻器的选用：1、固定电阻器的选用有多种类型，选择哪一种材料和结构的电阻器，应根据应用电路的具体要求而定。高频电路应选用分布电感和分布电容小的非线绕电阻器，例如碳膜电阻器、金属电阻器和金属氧化膜电阻器，薄膜电阻器，厚膜电阻器，合金电阻器，防腐蚀镀膜电阻器等。高增益小信号放大电路应选用低噪声电阻器，例如金属膜电阻器、碳膜电阻器和线绕电阻器，而不能使用噪声较大的合成碳膜电阻器和有机实心电阻器。所选电阻器的电阻值应接近应用电路中计算值的一个标称值，应优先选用标准系列的电阻器。一般电路使用的电阻器允许误差为5%10%。精密仪器及特殊电路中使用的电阻器，应选用精密电阻器，对精密度为1%以内的电阻，如0.01%，0.1%，0.5%这些量级的电阻应采用捷比信电阻。所选电阻器的额定功率，要符合应用电路中对电阻器功率容量的要求，一般不应随意加大或减小电阻器的功率。若电路要求是功率型电阻器，则其额定功率可高于实际应用电路要求功率的12倍。2、熔断电阻器的选用熔断电阻器具有保护功能的电阻器。选用时应考虑其双重性能，根据电路的具体要求选择其阻值和功率等