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电子基础知识培训 制作 黄丕良2009 10 25 一 电子元件识别 一 电阻1 电阻的认识 定义 各种材料的物体对通过它的电流呈现一定的阻力 这种阻碍电流的作用叫电阻 具有一定的阻值 一定的几何形狀 一定的技术性能的在电路中起电阻作用的电子元件叫电阻器 即通常所称的电阻 电阻R在数值上等于加在电阻上的电压U通过的电流I的比值 即R U I 2 分类 A 按制作材料可分为 碳膜电阻 金属膜电阻 线绕电阻和水泥电阻等 其中常用的为碳膜电阻 而水泥电阻则常用于大功率电器中或用作负载 B 按功率大小可为 1 8w以下 Chip 1 8w 1 4w 1 2w 1w 2w等 炭膜电阻 绕线电阻 水泥电阻 C 按阻值表示法又可分为 数字表示法及色环表示法 D 色环电阻又可分为 精密电阻 五环 普通电阻 四环 阻值表示法 色环表示法 3 电阻的单位及换算 A 电阻的单位 我们常用的电阻单位是 欧姆 千欧 K 兆欧 M 电阻最基本的单位为欧姆 B 电阻的换算 1M 1000K 106 1 10 3K 10 6M 4 电阻的电路符号及字母表示 常用的电路符号有兩种 字母表示 R5 电阻的作用 阻流和分压 6 电阻的阻值辨认 a 数字表示法 此表示法常用于CHIP元件中 辨认时数字之前兩位为有效数字 第三位为倍率 表示 33 104 330K 表示 27 105 2 7M 334 275 b 色环表示法 第一 二环为有效数字 第三环为倍率 第四环为误差 颜色 黑棕红橙黄绿蓝紫灰白金銀代码 0123456789第三环 10010110210310410510610710810910 110 2第四环 土5 土10 例如 紅棕紅棕棕阻值为 212 101 2 12K 1 棕灰绿橙棕阻值為185 103 185K 1 7 电阻数字表示法与色环表示法的相互运算 a 7 6K 5 用色环表示为 紫蓝红金 b 7 61K 1 用色环表示为 紫蓝棕棕棕 c 820K 用四环及五环表示为 四环误差为金 五环误差为棕 四环 灰红黄金 五环 灰红黑橙棕 陶瓷放电管 当外加电压增大到超过气体的绝缘强度时 两极间的间隙将放电击穿 由原来的绝缘状态转化为导电状态 导通后放电管两极之间的电压维持在放电弧道所决定的残压水平 SPD压敏电阻 二 电容 1 种类 按极性可分为有极性电容 铝电解电容和钽质电解电容 钽Tan 一种非常坚硬 密度很大的灰色金属元素 在摄氏150度以下能抗化学物质的强腐蚀 无极性电容 陶瓷电容 又称瓷片电容 和塑料电容 又称唛拉电容 电解电容 陶瓷电容 塑料电容 2 电容的电路符号及字母表示法 1 电容的电路符号有两种 为无极性电容为有极性电容 2 电容字母表示 C 3 电容的特性 隔直通交 4 作用 用于贮存电荷的组件 贮存电量充电放电 滤波 耦合 旁路 3 电容的单位及换算公式 a 电容的单位 基本单位为法拉 F 常用的有微法 UF 皮法 PF F 法拉 b 换算公式 1F 103MF 106UF 109NF 1012PF 4 电解电容 EC 的参数 容量 耐压系数 温度系数 其中10UF表示电容容量 50V表示耐压系数 105 为温度系数 电解电容的特点是容量大 漏电大 耐压低 按其制作材料又分为铝电解电容及钽质电解电容 前者体积大 损耗大 后者体积小 损耗小 性能较稳定 极性区分 长脚为正 短脚为负 负极有一条灰带 常用单位为UF级 电解电容 5 陶瓷电容 CC 右上边的电容为常用的陶瓷电容 容量为0 022UF 换算223J电容为 22 103PF 0 022UF J 表示误差 6 麦拉电容 MC 常用的麦拉电容其表示法如104J 100V表示容量为0 1UF J为误差 100V为耐压值 7 色环电容 卧式 电容 材料一般为聚脂类 体积较小 数值与电阻读法相似 但后面单位为PF 例如 1 棕红黄银容量为0 12UF误差为 10 2 棕红金容量为0 12UF色环电容与色环电阻的区别 色环电容本体底色一般为淡黄色或红色 中间部分比两端略高 而色环电阻一般两端隆起 中间部分略低 8 电容常用字母代表误差 B 0 1 C 0 25 D 0 5 F 1 G 2 J 5 K 10 M 20 N 30 Z 80 20 1 二极管概论二极管最明显的性质就是它的单向导电特性 就是说电流只能从一边过去 却不能从另一边过来 从正极流向负极 我们用万用表来对常见的1N4001型硅整流二极管进行测量 红表笔接二极管的负极 黑表笔接二极管的正极时 表针会动 说明它能够导电 然后将黑表笔接二极管负极 红表笔接二极管正极 这时万用表的表针根本不动或者只偏转一点点 说明导电不良 万用表里面 黑表笔接的是内部电池的正极 三 二极管 利用二极管单向导电的特性 常用二极管作整流器 把交流电变为直流电 即只让交流电的正半周 或负半周 通过 再用电容器滤波形成平滑的直流 事实上好多电器的电源部分都是这样的 二极管也用来做检波器 把高频信号中的有用信号 检出来 老式收音机中会有一个 检波二极管 一般用2AP9型锗管 二极管概论 常见的几种二极管如图所示 其中有玻璃封装的 塑料封装的和金属封装的等几种 图2是二极管的电路符号 像它的名字 二极管有两个电极 并且分为正负极 一般把极性标示在二极管的外壳上 大多数用一个不同颜色的环来表示负极 有的直接标上 号 大功率二极管多采用金属封装 并且有个螺帽以便固定在散热器上 1 二极管概论 1 发光二极管的原理发光二极管内部是具有发光特性的PN结 当PN结导通时 依靠少数载流子的注入以及随后的复合而辐射发光 发光二极管 LED 是一种由磷化镓 GaP 等半导体材料制成的 能直接将电能转变成光能的发光显示器件 当其内部有一定电流通过时 它就会发光 2 发光二极管 LED 概论 二极管的类型也有好几种 常常用到以下的二极管 用于稳压的稳压二极管 用于数字电路的开关二极管 用于调谐的变容二极管 以及光电二极管等 最常看见的是发光二极管 3 二极管概论 5 防震动及抗冲击穿性能好 功耗低 寿命长 由于LED的PN结工作在正向导通状态 本射功耗低 只要加必要的限流措施 即可长期使用 寿命在10万小时以上 甚至可达100万小时 6 使用灵活 根据需要可制成数码管 字符管 电平显示器 点阵显示器 固体发光板 LED平极型电视屏等 7 容易与数字集成电路匹配 4 发光二极管 LED 主要特点 3 其它发光二极管 1 变色发光二极管是能变换发光颜色的发光二极管 变色发光二极管发光颜色种类可分为双色发光二极管 三色发光二极管和多色 有红 蓝 绿 白四种颜色 发光二极管 2 变色发光二极管按引脚数量可分为二端变色发光二极管 三端变色发光二极管 四端变色发光二极管和六端变色发光二极管 3 其它发光二极管 闪烁发光二极管 BTS 是一种由CMOS集成电路和发光二极管组成的特殊发光器件 可用于报警指示及欠压 超压指示 其外形 内部结构图及内电路框图见图 电压控制型发光二极管 普通发光二极管属于电流控制型器件 在使用时需串接适当阻值的限流电阻 电压控制型发光二极管 BTV 是将发光二极管限流电阻集成制作为一体 使用时可直接并接在电源两端 右图是电压控制型发光二极管的外形图内部结构图 3 其它发光二极管 电压控制型发光二极管的发光颜色有红 黄 绿等 工作电压有5V 9V 12V 18V 19V 24V共6种规格 3 其它发光二极管 6 红外发光二极管也称红外线发射二极管 它是可以将电能直接转换成红外光 不可见光 并能辐射出去的发光器件 主要应用于各种光控及遥控发射电路中 其外形图见下图 红外发光二极管的结构 原理与普通发光二极管相近 只是使用的半导体材料不同 红外发光二极管通常使用砷化镓 GaAs 砷铝化镓 GaAlAs 等材料 采用全透明或浅蓝色 黑色的树脂封装 常用的红外发光二极管有SIR系列 SIM系列 PLT系列 GL系列 HIR系列和HG系列等 1 组成 由单一的PN结组成 2 类型 常用的二极管有整流 稳压 发光二极管等 3 电路符号及字母表示 整流二极管 D 整流二极管 发光二极管 稳压二极管 稳压二极管 ZD 发光二极管 LED 四 三极管 1 三极管的种类 PNP型和NPN型图形為 NPN型 PNP型 e b c b c e 2 三极管的极性 基极 b 发射极 e 集电极 c 3 三极管的作用 放大及开关 4 符号 Q 三极管的封装形式和管脚识别 常用三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类 引脚的排列方式具有一定的规律 如图对于小功率金属封装三极管 按图示底视图位置放置 使三个引脚构成等腰三角形的顶点上 从左向右依次为ebc 对于中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己 三个引脚朝下放置 则从左到右依次为ebc 三极管在PCB上的丝印符号 五 电感 1 用字母L表示 在电路中的符号为 2 电感的单位 最基本的单位为亨利 H 常用的有毫亨 mH 微亨 UH 3 换算公式为 1H 101mH 106UH4 电感数值的认法与电阻类似 但后面的单位为UH 六 用数字 字母代表的耐压系列 0H 5V0J 6 3V1A 10V1C 16V1D 20V1E 25V1H 50V1J 63V1V 35V2A 100V2C 160V2D 200V2E 250V2H 500V2J 630V2V 350V3A 1000V3C 1600V3D 2000V3E 2500V3J 6300V 二 焊接 一 焊接的分类 电阻焊 超声波焊接 激光焊接 热风焊接 波峰焊接 通过专用设备波峰炉使得焊料在设备中熔化 被焊接物通过熔化的焊料后 冷却变成焊点 使用到的设备由手锓炉和波峰炉 手焊接 使用烙铁加热焊料 使焊料在被焊接物上熔化后 冷却后形成焊点 使用到工具主要为烙铁 二 烙铁1 烙铁的种类 一 按功率分为 低温烙铁 高温烙铁 恒温烙铁 A 低温烙铁通常为30W 40W 60W等主要用于普通焊接 B 高温烙铁通常指60W或60W以上烙铁 主要用于大面积焊接 例如 电源线的焊接等 C 恒温烙铁又可分为恒温烙铁和温控烙铁 温控烙铁可以调节温度 温控烙铁主要用于IC或多脚密集组件的焊接 恒温烙铁则主要用于CHIP 芯片 组件的焊接 二 按烙铁头分为 尖嘴烙铁 斜口烙铁 刀口烙铁 A 尖嘴烙铁 用于普通焊接 B 斜口烙铁 主要用于CHIP组件焊接 C 刀口烙铁 用于IC或者多脚密集组件的焊接 2 烙铁的使用与保养 a 电烙铁使用前应检查使用电压是否与电烙铁标称电压相符 b 电烙铁应该接地 c 电烙铁通电后不能任意敲击 拆卸及安装其电热部份零件 d 电烙铁应保持干燥 不宜在过份潮湿或淋雨环境使用 e 拆烙铁头时 要关掉电源 f 关电源后 利用余热在烙铁头上上一层锡 以保护烙铁头 g 当烙铁头上有黑色氧化层时候 可用砂布擦去 然后通电 并立即上锡 三 手动焊接的方法与技巧 1 烙铁的握法 A 低温烙铁 手执钢笔写字状 B 高温烙铁 手指向下抓握 2 烙铁头与PCB的理想解度为45 3 在焊接时 先将烙铁头呈45 角放在被焊物体上 再将锡丝放在烙上 直到锡完全自然覆盖焊接组件脚上 时间3 5s 4 焊接完成后 先抽出锡丝 再拿出烙铁 否则 待锡凝固后则无法抽出锡丝 标准烙铁持法 四 海棉 1 海棉含水的标准 将海棉泡入水中取出后对折 握住海棉稍施加力 使水不到流出为准 2 海棉含水量不当的后果 a 会使烙铁头在擦拭时温度变化大 b 会导致烙铁头的使用寿命缩短 c 会导致温度降低后升温慢 直接影响焊接质量与时间的浪费 五 焊点好坏断的标准 饱满光滑与PCB充会接触 与组件脚完全焊接且成圆锥状 影响焊点好坏的因素 1 焊锡材料 2 烙铁的温度 3 工具的清洁4 焊点程度 六 焊接不良的种类和后果 1 冷焊 冷焊特点 焊点呈不平滑状态 严重时会在引脚的周围呈现皱纹或者开裂现象 不良影响 焊点寿命较短 容易在使用一段时间后 开始产生焊接不良等现象 导致功能失效 2 剪脚过长或过短 剪脚的要求 零件的引脚吃锡后 其焊点的外引线长度要求在0 5 2 5mm之间 剪脚长的影响 1 容易造成锡裂 2 引脚的吃锡量不足 3 安规距离会不足 剪脚过短 容易造成虚焊 假焊 3 焊多 锡多的特点 焊锡量过多 使焊锡点呈外突曲线 锡多的影响 过大的焊点不会给电流的导通起到很好的帮助作用 只会给焊点的强度变弱 还有可能导致假焊 包焊 4 空焊 虚焊 组件脚悬空于PCB空中 使铜箔和组件脚互不接触如图 左图5 假焊 又称包焊 其现象有两种 1 焊点量大完全覆盖组件脚看不出组件脚的形状位置 2 焊点是围丘状且与PCB铜箔接触位置有较小间隙 如右图 6 连焊 常见现象有两个不相连的锡点连在一起或组件脚连在一起如图 三 静电放电 一 静电和静电放电的定义和特点静电 就是静止不动的电荷 一般存在于物体的表面 是正负电荷在局部范围内失去平衡的结果 静电放电 通常也叫ESD 是英文ElectricStaticDischarge的缩写 翻译成中文的意思就是