常用电子元件识别与检测PPT课件.ppt

第二章 上 常用电子元器件识别与检测 第1节电阻器及其应用 目的要求了解电阻器的分类了解电阻器标称系列与阻值 误差的识别掌握电阻器 电位器的测量方法熟悉特殊电阻元件的特点 2 应知应会部分 基础知识电阻器是电路元件中应用最广泛的一种 其质量的好坏对电路工作的稳定性有极大影响 文字符号 R主要用途 1 稳定和调节电路中的电流和电压 2 作为分流器 分压器和负载使用 3 1 电阻器的分类 常用的电阻器有固定式电阻器和电位器 4 1 1 碳膜电阻 碳沉积在瓷棒或者瓷管上 形成一层结晶碳膜 改变碳膜厚度和用刻槽的方法变更碳膜的长度 可以得到不同的阻值 碳膜电阻成本较低 性能一般 5 1 2 金属膜电阻器 用真空蒸发的方法将合金材料蒸镀于陶瓷棒骨架表面 金属膜电阻比碳膜电阻的精度高 稳定性好 噪声小 温度系数小 6 1 3 线绕电阻器 用高阻合金线绕在绝缘骨架上制成 外面涂有耐热的釉绝缘层或绝缘漆 7 1 4 熔断电阻器 熔断电阻器又叫保险丝电阻 在正常情况下和普通电阻器具有一样的功能 在电流过大时它的阻值变成很大或者断路 使设备不过载 8 1 5 水泥电阻 采用陶瓷材料封装 内部为电阻丝绕制 电阻丝与引脚采用压接方式 在负载短路时可以在压接处迅速熔断 在电路中起限流保护作用 9 水泥电阻 水泥电阻采用工业高频电子陶瓷外壳 用特殊不燃性耐热水泥充填密封而成 具有耐高功率 散热容易 稳定性高等特点 具有优良的绝缘性能 其绝缘电阻可达100M 同时具有优良的阻燃 防爆性 它广泛应用于计算机 电视机 仪器 仪表 音响之中 在负载短路的情况下 可迅速在电阻丝同焊脚引线之间熔断 对电路有保护功能 额定功率一般在1瓦以上 缺点 有电感 体积大 不宜作阻值较大的电阻 10 排阻 又分并阻和串阻 并阻 RP 计算方法如 471表示470 其內部结构如图1 所以说如果一个排阻是由n个电阻构成的 那么它就有n 1只引脚 一般来说 最左边的那个是公共引脚 它在排阻上一般用一个带颜色点标出来 串阻 RN 与并阻的区別是串阻的各个电阻彼此分离 如图2 1 6 排阻 11 1 7 贴片电阻 SMDResistance 1 电阻值 表示电阻的大小 例如 47 220K 4 7M 2 误差 表示电阻误差范围 例如 1 5 20 3 工作电压 表示这个元件额定工件电压 例如 16V 25V 35V 50V 100V4 封裝 表示电阻的形状体积的代号 例如 1206 0805 0603 0402 0201 0603表示长 宽是60Mil 30Mil 1 6x0 8mm Mil密耳是英制长度单位 1mil 0 0254mm 5 最高工作温度范围 Temperatureoperatingmax125 最高工作温度125度 12 13 采用四位数表示 第一第二第三位为有效数 第四位为有效数后 0 的个数 精密度为 1 如图电阻标示为 8222 则该电阻为82 2K 14 1 8 敏感电阻器 敏感电阻器属于传感器 它在现代信息技术 生产自动化 军事 交通 环保 能源 医疗 家电等领域起着巨大的作用 从各种复杂工程系统到人们日常生活的衣食住行 都离不开各种各样的敏感电阻器 如果说计算机相当于人的大脑 通信相当于人的神经 那么传感器就相当于人的感官 从狭义上讲 传感器就是将外界信息转换成电信号的装置 举例来说 15 1 8 1 光敏电阻 光敏电阻又称光导管 常用的制作材料为硫化镉等 这些制作材料具有在特定波长的光照射下 其阻值迅速减小的特性 16 1 8 2 压敏电阻 压敏电阻 意思是在一定电流电压范围内电阻值随电压而变 或者是说 电阻值对电压敏感 的阻器压敏电阻有什么用 压敏电阻的最大特点是当加在它上面的电压低于它的阀值 UN 时 流过它的电流极小 相当于一只关死的阀门 当电压超过UN时 流过它的电流激增 相当于阀门打开 利用这一功能 可以抑制电路中经常出现的异常过电压 保护电路免受过电压的损害 例如220V 17 1 8 3 热敏电阻 热敏电阻是开发早 种类多 发展较成熟的敏感元器件 热敏电阻由半导体陶瓷材料组成 其阻值随温度变化的曲线呈非线性 图形符号 18 1 9数字电位器及电阻 基本原理 分类 特点及应用 使用注意事项 基本结构 19 数字电位器是采用半导体技术制作的集成电路 其电阻变化由电阻阵列与多路模拟开关的选通组合来实现 模拟开关由二进制代码控制 其中RH为电位器高端 RL为电位器低端 RW为电位器滑臂 其阻值为RWL D R 式中D为控制输入的数据 R为组成电阻阵列的基本电阻单元 改变D的数值就可以改变数字电位器电阻值 数字电位器 在数字电位器封装时 只将RW RL引出 而不把RH引出则称为数字电阻 其内部结构是完全一致的 数字电阻 基本原理 20 基本结构 21 数字电位器 电阻 具有不同的电压范围 封装类型 温度系数 为电路设计提供了极大的灵活性 它们具有更高的可靠性 更好的分辨率和更低的噪声 且允许远端控制 数字电位器 数字电阻 的优点 尺寸小 功耗低 温度系数小 易失和非易失配置 即掉电后恢复原始状态和保持掉电前状态 接口方式灵活多样 有脉冲增减式和I2C SPI等计算机接口形式 有的数字电位器 数字电阻 有一个高阻抗选项 使这些电位器还具有开关功能 数字电位器 数字电阻 的用途 数字电位器 数字电阻 多用于系统电参数的调节 非常适合用来替代机械式电位器 数字电位器非常适合于液晶显示中的背光亮度的控制 利用EEPROM存储滑动端位置 这样它们在上电时就可恢复最近一次的设置 在放大电路中可控制放大系数 在电源中实现可编程电源等 特点及应用 22 脉冲增减式I2C接口式SPI接口式 数字电位器 电阻 的分类 按上电触点位置分 按接口形式分 易失性数字电位器 掉电后恢复原始状态 非易失性数字电位器 掉电后保持掉电前的状态 23 I2C接口 SPI接口 脉冲增减 外引脚实例 24 使用注意事项 1 工作在有效的电压范围内 一般不超过电源供电电压 2 不超过额定的耗散功率 使用数字电位器 电阻 时应注意 25 2 电阻器的命名2 1 普通电阻器的命名 26 2 2 电位器的命名 27 2 3 敏感电阻的命名 28 2 4 1 普通电阻器 2 4 电阻器的参数 29 2 4 2 电位器 30 2 4 3 光敏电阻 31 2 4 4 热敏电阻 32 电阻的作用 上边原理图中的R1电阻主要作用是缓冲 防止输入电压 0 0 7V 过高把晶体三极管击穿烧毁 R2电阻主要作用是做负载使用 R3电阻主要作用是作保护使用 防止电源电压升高而烧毁电阻R2 33 形色色的电阻 34 形形色色的电阻 35 形形色色的电阻 36 电阻标称方法 直标法 在电阻体上直接标出电阻的数值 功率 误差 符号规定如下 欧姆用 来表示 千欧姆用 k 来表示 兆欧姆用 M 来表示 单位换算 1M 103K 106 误差也可用BCDFGJKM允许误差范围 0 1 0 25 0 5 1 2 5 10 20 37 电阻标称方法 0 47 10 38 文字符号表示法 把文字 数字有规律的结合起来表示电阻的阻值和误差 误差也可用BCDFGJKM例 3R64K7R53 6 4 7k 0 5 10 5 5W 39 色标法 用不同的颜色表示不同的数值和误差 电阻色环与数值的对应关系 速记口诀 1棕2红橙是3 4黄5绿6是蓝 7紫8灰9雪白 黑色是0需记牢 40 色标法 41 四环普通型电阻 电阻体上有四条色环 前两条表示数字 第三条表示倍乘 第四条表示误差 42 五环精密型电阻 电阻体上有五条色环 前三条表示数字 第四条表示倍乘 第五条表示误差 43 正确识别首环 1 离端部近的为首环 4 2M 5 2 端头任一环与其它较远的一环为最后一环即误差 2 2K 5 3 金银在端头的为最后一环 误差 120K 5 44 正确识别首环 4 黑在端头为倒数第二环 并且末环为无色 42 20 5 紫灰白一般不会是倍率 即不大可能为倒数第二环 1 8K 1 45 数字表示法 用阿拉伯数字直接标出 例 R XY 10n 20k 200 20 2M 46 数字表示法 22K 10K 47 电阻器的额定功率 电阻器有电流流过时会发热 如果温度过高就会被烧毁 表示在常温 常压下电阻器长期工作所能承受最大功率的表示方法 48 电阻器额定功率在电路图中的表示方法 质量判别 用万用表打到合适的档位 校0后 测量它的阻值 如与标称值一致 说明是好的 否则 就说明性能不良 电阻器常见的故障现象是 开路 或阻值增大 更换时 应功率相同 阻值相同 49 电位器的检测 标称阻值的检测 置万用表欧姆挡于适当量程 先测量电位器两个定片之间的阻值是否与标称值相符 再测动片与任一定片间电阻 慢慢转动转轴从一个极端向另一个极端 若万用表的指示从0 或标称值 至标称值 或0 连续变化 且电位器内部无 沙沙 声 则质量完好 若转动中表针有跳动 说明该电位器存在接触不良故障 带开关电位器的检测 除进行标称值检测外应检测开关 旋转电位器轴柄 接通或断开开关时应能听到清脆的 喀哒 声 置万用表于R 1 挡 两表笔分别接触开关的外接焊片 接通时电阻值应为0 断开时应为无穷大 否则开关损坏 检测外壳与引脚间的绝缘性能 置万用表于R 10k 挡 一只表笔接触电位器外壳 另一只表笔分别接触电位器的各引脚 测得阻值都应为无穷大 否则存在短路或绝缘不好 50 电阻器选用常识 1 根据电子设备的技术指标和电路的具体要求选用电阻的型号和误差等级 2 为提高设备的可靠性 延长使用寿命 应选用额定功率大于实际消耗功率的1 5 2倍 3 电阻装接前应进行测量 核对 51 4 在装配电子仪器时 若所用非色环电阻 则应将电阻标称值标志朝上 且标志顺序一致 以便于观察 5 焊接电阻时 烙铁停留时间不宜过长 2 3S 6 电路中如需串联或并联电阻来获得所需阻值时 应考虑其额定功率 阻值相同的电阻串联或并联 额定功率等于各个电阻额定功率之和 阻值不同的电阻串联时 额定功率取决于高阻值电阻 并联时 取决于低阻值电阻 且需计算方可应用 52 元器件基本知识 识别 检测 电阻器 53 识别练习 根据教师给出的若干色环电阻 进行识别练习 教师进行巡视指导 学生对识别结果作出记载 评价 1识读准确性2识读速度 54 直观识别电阻器情况记录表 55 固定电阻器测量记录表 56 第2节电容器及其应用 电容器是一种能储存电荷的器件 电容元件是实际电容器的理想化模型 文字符号 C 它在电路中的用途是隔直通交 储存电能 结构 彼此绝缘又互相靠近两块导体就构成一个电容器 57 电容器简称电容 1 定义 电容器所带的电荷量Q和它的两个极板间的电势差U的比值叫电容器的电容 用C表示 2 定义式 C Q U 58 电容器的工作状态 1 充电 把电容器的一个极板与电池组的正极相连 另一个极板与负极相连 两个极板就分别带上了等量的异种电荷 这个过程叫做充电 充电的过程是电容器获得电场能的过程 59 2 放电 把充电后的电容器的两极板接通 两极板上的电荷互相中和 电容器不再带电 这个过程叫做放电 放电的过程是电容器的电场能转化为其他形式的能的过程 60 3 单位 法拉 在国际单位制中 电容的单位为法拉 farad 简称法 用符号 表示 常用单位 皮法pF微法uF 61 常用电容器 62 常见电容器 1 固定电容器 电容固定不变 2 电解电容器 电容较大 极性固定 不得接错 3 可调电容器 电容可以改变 63 电容器的击穿电压和额定电压 2 额定电压 电容器长期工作时所能承受的电压 1 击穿电压是指电容器的极限电压 也叫耐压 超过此值 电介质被击穿 电容器损坏 64 电容器的主要参数 电容器的主要参数有 标称容量及误差 额定工作电压 绝缘电阻 漏电电流 温度系数 频率特性等 电容器的标志方法 指标法 将电容器的主要参数 标称电容量 额定电压及允许偏差 直接标注在电容器上 一般用于电容器或体积较大的无极性电容器 2 文字符号法 数字标注法 字母与数字混合标注法 数字标注法一般是用3位数字表示电容器的容量 其中前两位数字为有效值数字 第三位数字为倍乘数 即表示有效值后有多少个0 102表示10 102pF 1000pF104表示10 104pF 0 1 F105表示10 105pF 1 F 此标注方法是用2 4位数字表示有效值 用P n M G m等字母表示有效数后面的量级 进口电容器在标注数值时不用小数点 而是将整数部分写在字母之前 将小数部分写在字母后面 4p7表示4 7pF 8n2表示8200pF M1表示0 1 F 3m3表示3300 F G1表示100 F 3 色标法 在电容器上标注色环或色点来表示电容量及允许偏差 65 常用电容的结构和特点 铝电解电容 它是由铝圆筒做负极 里面装有液体电解质 插入一片弯曲的铝带做正极制成 还需要经过直流电压处理 使正极片上形成一层氧化膜做介质 特点是容量大 但是漏电大 误差大 稳定性差 常用作交流旁路和滤波 在要求不高时也用于信号耦合 电解电容有正 负极之分 使用时不能接反 66 常用电容的结构和特点 纸介电容 特点是体积较小 容量可以做得较大 但有固有电感和损耗都比较大 用于低频比较合适 两片金属箔做电极 夹在极薄电容纸中 卷成圆柱形或者扁柱形芯子 密封在金属壳或绝缘材料 如火漆 陶瓷 玻璃釉等 壳中制成 金属化纸介电容 结构和纸介电容基本相同 它是在电容器纸上覆上一层金属膜来代替金属箔 体积小 容量较大 用在低频电路中 67 常用电容的结构和特点 陶瓷电容 用陶瓷做介质 在陶瓷基体两面喷涂银层 然后烧成银质薄膜做极板制成 特点是体积小 耐热性好 损耗小 绝缘电阻高 但容量小 适宜用于高频电路 铁电陶瓷电容容量较大 但是损耗和温度系数较大 适宜用于低频电路 68 常用电容的结构和特点 薄膜电容 结构和纸介电容相同 介质是涤纶或者聚苯乙烯 涤纶薄膜电容 介电常数较高 体积小 容量大 稳定性较好 适宜做旁路电容 聚苯乙烯薄膜电容 介质损耗小 绝缘电阻高 但是温度系数大 可用于高频电路 69 常用电容的结构和特点 钽 铌电解电容 它用金属钽或者铌做正极 用稀硫酸等配液做负极 用钽或铌表面生成的氧化膜做介质制成 特点是体积小 容量大 性能稳定 寿命长 绝缘电阻大 温度特性好 用在要求较高的设备中 70 钽电容 符号 CA 电容量 0 1 1000 额定电压 6 3 125V主要特点 损耗 漏电小于铝电解电容应用 作为电解电容器中的一类 广泛应用于通信 航天和军事工业 海底电缆和高级电子装置 民用电器 电视机等多方面 贴片钽电容有一横线的是正极 另一边是负极 引线钽电容长的腿是正极 短的腿是负极 71 电风扇中的电容 电动机一般都有两个绕组 就是主绕组和辅助绕组主绕组直接并入电路 辅助绕组经过电容器后串入电路这样辅助绕组就有一个角度差电容器起到移相的作用 让相位出现一个偏离 这样相当于获得了2相电 而且相位不同 就可以将转子启动起来 然后主绕组维持磁场让他运转 辅绕组继续推动 使其不因为外力作用而停下来 72 云母电容器 以云母片作介质的电容器 其特点是高频性能稳定 损耗小 漏电流小 耐压高 从几百伏到几千伏 但容量小 从几十皮法到几万皮法 73 电容器的主要参数 标称容量及误差 额定工作电压 绝缘电阻 漏电电流 温度系数 频率特性等 1 标称容量与允许偏差 标志在电容器上的电容量 实际容量与标称容量存在一定的偏差 2 额定工作电压 指电容器在规定的温度范围内 能够连续可靠工作的最高电压 有时又分为额定直流工作电压和额定交流工作电压 常用的电容工作电压有6 3V 10V 16V 25V 32V 50V 63V 100V 160V 250V 400V 450V 500V 630V 1000V 1200V 1500V 1600V 1800V 2000V等 3 绝缘电阻 电容器绝缘电阻的值等于加在电容器两端的电压与通过电容器的漏电流的比值 绝缘电阻越大越好 4 漏电流 5 频率特性 电容器的介质并不是绝对绝缘的 总会有些漏电 产生漏电流 当漏电流较大时 电容器会发热 发热严重时 电容器会因过热而损坏 电容器在交流电路工作时 其电容量等参数随电场频率而变化的性质 电容器在高频电路工作时 随着频率的增高 介电常数减小 电容量减小 电损耗增加 并影响电容器的分布参数等性能 不同类型的电容器 最高工作频率不同 74 电容器检测 固定电容器的检测方法 电容表 万用表 仪表 指针万用表测试方法 利用指针式万用表内部电池给电容器进行正 反向充电 通过观察万用表指针向右摆动幅度的大小 也可估测出电容器的容量 但应选择适当的量程 75 检测10p以下的小电容 因10p以下的固定电容器容量太小 用万用表进行测量 只能定性的检查其是否有漏电 内部短路或击穿现象 测量时 可选用万用表R 10k挡 用两表笔分别任意接电容的两个引脚 阻值应为无穷大 若测出阻值 指针向右摆动 或阻值为零 则说明电容漏电损坏或内部击穿 76 检测1000p 0 01 F以上的固定电容器 对于1000P 0 01 F以上的固定电容器 可用万用表的R 10k挡直接测试电容器有无充电过程以及有无内部短路或漏电 并可根据指针向右摆动的幅度大小估计出电容的容量 测试操作时 先用两表笔任意触碰电容的两引脚 然后调换表笔再触碰一次 如果电容是好的 万用表指针会向右摆动一下 随即向左迅速返回无穷大位置 电容量越大 指针摆动幅度越大 如果反复调换表笔触碰电容两引脚 万用表指针始终不向右摆动 说明该电容的容量已低于0 01 F或者已经消失 测量中 若指针向右摆动后不能再向左回到无穷大位置 说明电容漏电或已经击穿短路 77 电解电容器的极性判别 外观判别 长引脚 正极 短引脚 负极 78 漏电阻的测量 实际使用经验表明 电解电容的漏电阻一般应在几百K欧姆以上 否则 将不能正常工作 在测试中 若正向反向均无充电现象 即指针不动 则说明容量消失或内部短路 如果所测阻值很小或为零 说明电容漏电大或已击穿损坏 不能再使用 将万用表 以MF47型为例 红表笔接负极 黑表笔接正极 要刚接触的瞬间 万用表指针即向右偏转较大幅度 对于同一电阻挡 容量越大 摆幅越大 接着逐渐向左回转 直到停在某一位置 然后 将红黑表笔对调 万用表指针将重复上述摆动现象 但此时所测阻值为电解电容的反向漏电阻 此值略小于正向漏电阻 即反向漏电流比正向漏电流要大 79 用万用表检测电容器的质量和好坏 1 容量大的固定电容器可用万用表的欧姆档 R 100或R 1k档 测量电容器两端 表针应向右摆动 然后回到 附近 2 如果表针最后指示值不为 表明电容器有漏电现象 3 如果测量时表针指示为 0 不向回摆 表明该电容短路 4 如果测量时表针根本不动 表明电容器失去容量 5 电解电容极性的判别 先测量电解电容的漏电阻值 在对调红黑表笔测量第二个漏电阻值 最后比较两次测量结果 漏电阻值较大的一次 黑表笔一端为电解电容正极 80 元器件基本知识 81 学生练习与反馈 归纳 好的电容器 表针向右摆动后 又逐渐往左回复到左端 标记 漏电的电容器 表针向右摆动后 往左回复不到左端 标记 短路的电容器 表针向右摆动后 不再往左回复 开路或无容量的电容器 表针不向右摆动 82 归纳与总结 问题1 如果电容器有正负极 那么正负极接反 会出现何种现象 问题2 电容器的容量可以用万用表测试吗 电容器的好坏判断可以用万用表测试吗 83 第3节认识电感器及变压器 电感器又称电感线圈或线圈 文字符号 L 它是由导线一圈靠一圈的绕在导磁体上 导线彼此绝缘 而导磁体可以是空心的 也可以包含铁心或磁心 电感器是利用电磁感应制成的 它是一种贮能元件 能将电能转换成磁能并储存起来 具有阻碍交流电通过的特性 其作用有滤波 作为谐振电路的振荡元件等 概括起来就是 阻交通直 储存磁能 84 电感器按电感量能否调节可以分为固定电感器和可变电感器 按导磁体材料可分为空心电感器 铁心电感器 铁氧体电感器 是一种磁芯电感器 电感器的文字符号为L 其图形符号如图1 37所示 a 空心电感器b 铁心电感器c 磁心电感器d 带磁心可变电感器电感器的图形符号 电感量的基本单位是亨利 H 还有mH H等 其关系如下 1H 103mH 106 H 85 2020 3 22 86 看一看电感器的外形 1 空心电感器 空心电感器没有磁芯或铁芯 只是将导线一圈靠一圈的绕在一起 通常线圈绕的匝数较少 电感量小 通过调整空心线圈之间的间隙 可以改变电感量的大小 实现微调 为了防止线圈之间的间隙变化 实用电路中调试结束后可用石蜡对其密封固定 87 看一看电感器的外形 2 铁芯电感器 铁芯电感器是在铁芯骨架上绕制线圈而形成 通常其骨架采用硅钢片叠加在一起而组成 如电感镇流器 阻流圈等 a 电感镇流器b 阻流圈 88 看一看电感器的外形 3 磁芯电感器 2 磁环线圈 1 磁棒线圈 89 看一看电感器的外形 3 磁芯电感器 3 色环电感器 4 带磁芯心微调电感器 5 偏转线圈 90 看一看电感器的外形 各种电感器 91 学一学电感器的参数 型号 命名方法 1 电感器的主要参数 1 电感量及偏差 电感量是表示电感线圈电感数值大小的量 通常电感线圈表面所标注的电感量为标称电感量 线圈的实际电感量与名义电感量之间的误差为电感线圈的偏差 2 品质因数 线圈中储存的能量与消耗的能量的比值称为品质因数 又称Q值 92 学一学电感器的参数 型号 命名方法 1 电感器的主要参数 3 分布电容 线圈的匝与匝间 线圈与屏蔽罩间 线圈与底版间存在的电容被称为分布电容 4 额定电流 额定电流是指电感器正常工作时 允许通过的最大电流 1H 1000mH 1000000uH 5 单位换算 H 亨 mH 毫亨 H 微亨 93 学一学电感器的参数 型号 命名方法 固定线圈的型号及命名方法各生产厂家不尽相同 国内较常见的命名有两种 一种由三部分构成 另一种由四部分构成 2 电感器的型号及命名 三部分构成的主要机构为 第一部分用字母表示主称 电感器用L表示 第二部分用数字表示电感量 第三部分用字母表示允许偏差 其中 J 表示 5 K 表示 10 M 表示 20 四部分构成的主要结构为 第一部分用字母表示主称 电感器用L表示 第二部分用字母表示特征 其中 G 表示高频 第三部分用字母表示形式 其中 X 表示小型 第四部分用数字表示序号 例如 LGX型即为小型高频电感线圈 94 练一练电感器的识读与检测 1 电感器的标注方法及识读 1 直标法 直标法是将标称电感量及允许误差等参数直接标注在电感器上的一种方法 2 文字符号法 文字符号法是利用文字和数字的有机结合将标称电感量 允许误差等参数标注在电感器上的一种方法 通常用在一些小功率的电感器 其单位一般为nH或 H 分别用n或R表示小数点的位置 如 4R7表示电感量为4 7 H 95 练一练电感器的识读与检测 3 色标法 1 电感器的标注方法及识读 色标法是用不同颜色的色环或色点在电感器表面标出电感量和误差等参数的方法 单位为 H 4 数码法 数码法是用3位数字表示电感器电感量的方法 数字从左向右 前面的两位数为有效值 第三位数为乘数 单位为 H 96 练一练电感器的识读与检测 2 电感器的检测 电感器的检测主要是检测电感线圈的通断情况 可利用万用表的电阻档测量电感线圈两引脚之间的阻值 模拟式万用表置于 R 1 挡 它的阻值一般比较小 电感量较大的电感器应有一定的阻值 如果表针不动 说明该电感器内部断路 如果表针指示不稳定 说明内部接触不良 97 学一学变压器的基本知识 变压器是变换交流电压 交流电流和阻抗的器件 一般由铁心和绕组两部分组成 线圈有两个或更多 变压器可用T Tr等表示 a 一般变压器 b 多绕组变压器 c 带抽头变压器 d 调压器变压器的图形符号 98 学一学变压器的基本知识 1 常用变压器的认识 1 电源变压器 2 音频变压器 99 学一学变压器的基本知识 a 中周 中频变压器 b 磁芯可调变压器的图形符号中频变压器的外形及磁芯可变变压器的图形符号 100 学一学变压器的基本知识 4 磁性天线 高频变压器 5 脉冲变压器 101 学一学变压器的基本知识 2 变压器的主要参数 1 变压比 变压比是指变压器原边电压与副边电压的比值 它有两种表示方式 一种只说明比值 如1 2 另一种则同时说明额定电压 如220V 36V表示原边额定电压为220V 副边电压为36V 2 额定功率 额定功率是指变压器在规定的频率和电压下 能长期工作而不超过规定温升的输出功率 额定功率的容量单位用V A表示 102 学一学变压器的基本知识 2 变压器的主要参数 3 绝缘电阻 变压器的各绕组间 各绕组与铁心之间并不是理想的绝缘 当外加电压时总有漏电流存在 绝缘电阻是施加的电压与漏电流的比值 如果变压器的绝缘电阻过低 可能会使电路工作不稳定 甚至使得设备的外壳带电 造成对设备和人身的危险 103 学一学变压器的基本知识 3 变压器的简单检测 变压器可以使用万用表电阻挡进行检测 一是检测绕组线圈的通断 二是检测绕组线圈之间的绝缘电阻 三是检测绕组线圈与铁心之间的绝缘电阻 104 第4节晶体管的识别 检测 105 4 1半导体二极管 重点 PN结单向导电性 二极管伏安特性 主要参数 106 一 半导体二极管的结构和符号 二极管由半导体材料制成 半导体 导电能力介于导体与绝缘体之间的一种物质 如硅 Si 或锗 Ge 半导体具有热敏特性和光敏特性 受热或受光照后 导电性能会变强 纯净的半导体又称本征半导体 半导体的掺杂特性 本征半导体中掺入微量的杂质后 导电性能会显著提高 107 P型半导体 本征半导体中掺入微量的三价元素 得到以空穴载流子为主的空穴型半导体 空穴载流子是带正电荷 N型半导体 本征半导体中掺入微量的五价元素 得到以电子载流子为主的电子型半导体 电子载流子是带负电荷 PN结 通过一定的生产工艺 把P型半导体和N型半导体结合在一起 在它们的交界处形成一个具有特殊性能的薄层 PN结具有单向导电性 108 半导体二极管 一个PN结引两电极 封装管壳就制成一个二极管 所以 二极管也具有单向导电性 109 二 PN结的单向导电性 演示实验 二极管的正极接电源正端 负极接电源负端 PN结导通 这种接法称为二极管外加正偏电压正偏时 二极管呈小电阻 电路中有较大电流通过 二极管的正极接电源负端 负极接电源正端 PN结截止 这种接法称二极管外加反偏电压反偏时 二极管呈大电阻 电路中几乎没有电流通过 这就是二极管的单向导电性 110 三 半导体二极管的伏安特性曲线 二极管的伏安特性曲线 描述二极管两端的电压和流过的电流之间的关系曲线 正向特性 死区 0A段 硅管死区电压小于0 5V 锗管死区电压小于0 1V 导通 B点后 硅管导通电压约为0 7V 锗管约为0 3V 超过死区电压后 二极管中电流开始增大 二极管在电路中相当于开关接通状态 111 反向特性 反向微电流区 0C段 二极管两端加反向电压小于某一数值时 二极管并不是理想的截止 它会有很小的反向电流 且反向电流在一定范围内基本不随反向电压变化而变化 称为反向饱和电流 一般硅管约为几到几十 A 锗管约为几十到几百 A 此时二极管在电路中相当于一个开关的断开状态 反向击穿 当反向电压增大至某一数值后 反向电流开始急剧增大 D点 二极管将被击穿 有可能把二极管烧坏 112 四 半导体二极管的主要参数 1 最大整流电流IF 指二极管在室温下长期运行允许通过的最大正向平均电流 超过这一数值二极管将因过热而烧坏 工作电流较大的大功率管子还必须按规定安装散热装置 2 最高反向工作电压VRM 指允许加在二极管上的反向电压的最大值 选用时应保证反向电压在任何情况下都不要超过这一数值 以避免二极管被反向击穿 此外 还有正向压降 反向电流 工作频率等参数 113 五 特殊二极管的作用 利用PN结的单向导电性特点工作 整流二极管 检波二极管 开关二极管等 根据PN结的其它特点制造出具有特殊用途的二极管 如稳压二极管 变容二极管 光电二极管 发光二极管等 1 稳压二极管 稳压原理 利用二极管反向击穿时通过管子的电流在很大范围内变化 而管子两端的电压却几乎不变的特点实现的 114 2 发光二极管 LED 发光二极管的PN结是工作在正向偏置状态 用特殊的半导体材料 如砷化镓等制成的 正向特性比较特殊 相当部分LED工作电流为10mA 30mA左右时 正向电压降约为1 5V 3V 实际应用中需要在外电路串联一个限流电阻 对反向电流加以限制 使稳压管能安全工作 稳压管实质上是工作在反向击穿状态下的二极管 未反向击穿时 和一般的整流二极管没有太大区别 115 2 发光二极管 LED 发光二极管的PN结是工作在正向偏置状态 用特殊的半导体材料 如砷化镓等制成的 正向特性比较特殊 相当部分LED工作电流为10mA 30mA左右时 正向电压降约为1 5V 3V 实际应用中需要在外电路串联一个限流电阻 对反向电流加以限制 使稳压管能安全工作 稳压管实质上是工作在反向击穿状态下的二极管 未反向击穿时 和一般的整流二极管没有太大区别 116 白光LED正逐步取代现有灯泡照明 有 绿色照明光源 之称 3 光电二极管光电二极管的PN结工作在反偏状态 其反向电流随光照增强而增加 4 变容二极管PN结工作在反偏状态 其结电容随反偏电压增加而减小 117 5 红外接收发射头 常用的红外遥控系统一般分发射和接收两个部分 发射部分的主要元件为红外发光二极管 它实际上是一只特殊的发光二极管 由于其内部材料不同于普通发光二极管 因而在其两端施加一定电压时 它便发出的是红外线而不是可见光 接收部分的红外接收管是一种光敏二极管 在实际应用中要给红外接收二极管加反向偏压 它才能正常工作 亦即红外接收二极管在电路中应用时是反向运用 这样才能获得较高的灵敏度 红外发光二极管一般有圆形和方形两种 118 6 光耦 光耦合器 opticalcoupler 英文缩写为OC 亦称光电隔离器或光电耦合器 简称光耦 它是以光为媒介来传输电信号的器件 通常把发光器 红外线发光二极管LED 与受光器 光敏半导体管 封装在同一管壳内 当输入端加电信号时发光器发出光线 受光器接受光线之后就产生光电流 从输出端流出 从而实现了 电 光 电 转换 以光为媒介把输入端信号耦合到输出端的光电耦合器 由于它具有体积小 寿命长 无触点 抗干扰能力强 输出和输入之间绝缘 单向传输信号等优点 在数字电路上获得广泛的应用 119 7 数码管 按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管 共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极 COM 的数码管 共阳数码管在应用时应将公共极COM接到 5V 当某一字段发光二极管的阴极为低电平时 相应字段就点亮 当某一字段的阴极为高电平时 相应字段就不亮 共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极 COM 的数码管 共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上 当某一字段发光二极管的阳极为高电平时 相应字段就点亮 当某一字段的阳极为低电平时 相应字段就不亮 120 8 晶振 晶振一般叫做晶体谐振器 是一种机电器件 是用电损耗很小的石英晶体经精密切割磨削并镀上电极焊上引线做成 这种晶体有一个很重要的特性 如果给它通电 它就会产生机械振荡 反之 如果给它机械力 它又会产生电 这种特性叫机电效应 他们有一个很重要的特点 其振荡频率与他们的形状 材料 切割方向等密切相关 由于石英晶体化学性能非常稳定 热膨胀系数非常小 其振荡频率也非常稳定 121 9 液晶 液晶是一种几乎完全透明的物质 同时呈现固体与液体的某些特征 它从形状和外观看都是一种液体 但它的水晶式分子结构又表现出固体的形态 光线穿透液晶的路径由构成它的分子排列决定 这是固体的一种特征 到20世纪60年代 人们发现给液晶充电会改变它的分子排列 继而造成光线的扭曲或折射 这又属于液体的特征 主要参数 显示性能 工作电压 存储和使用温度 122 液晶 123 散热片 散热器是用来传导 释放热量的一系列装置的统称 124 万能板 PCB板 印刷电路板 printedcircuitboard pcb 几乎会出现在每一种电子设备当中 如果在某样设备中有电子零件 那么它们也都是镶在大小各异的pcb上 除了固定各种小零件外 pcb的主要功能是提供上头各项零件的相互电气连接 随着电子设备越来越复杂 需要的零件越来越多 pcb上头的线路与零件也越来越密集了 万能板 125 二极管 元器件基本知识 识别 检测 126 利用二极管的单向导电性测试 二极管 元器件基本知识 识别 检测 127 二极管的伏安特性曲线 锗 0 3V 锗 0 1V 128 4 2半导体三极管 重点 三极管放大作用 特性曲线及开关特性 三极管具有电流放大作用 129 一 半导体三极管的结构和符号 130 1 基本结构 一块半导体基片上 形成两个PN结 三个导电区 分别引出三个电极 中间的导电区称基区 引出的电极为基极B 两边分别是发射区和集电区 分别引出的电极为发射极E和集电极C 两个PN结分别称发射结和集电结 131 2 三极管内部结构特点 基区做得很薄 仅为1 10 m 发射区掺杂浓度 多数载流子浓度 比基区和集电区的掺杂浓度高的多 集电结的面积比发射结的面积大 如果两边是N区中间为P区 称为NPN型三极管 如果两边是P区中间是N区 称为PNP型三极管 作放大器件使用时发射极和集电极是不能互换的 132 二 三极管的电流放大作用 1 实现电流放大作用条件 发射结加正向电压 集电结加反向电压 三个电极的电位关系应如右图 记住 发射极箭头方向即PN结正偏方向 也指示电流的流向 133 2 演示实验 测量IB IC IE 并研究它们之间的相互关系 结论 IE IC IB 1 三个电流符合基尔霍夫电流定律 134 2 对一个确定的三极管 IC与IB的比值基本不变 3 基极电流的微小变化 IB 能引起集电极电流的较大变化 IC 4 基极开路时 即IB 0 IC不为零 这时的IC值称为穿透电流 记作ICEO ICEO很小 ICEO不受IB的控制 受温度影响 135 因为IB 0时 IC ICEO 基极电流由0增至IB时 集电极电流也相应地由ICEO增至IC 可得出IC IB ICEO 三极管电流放大作用的实质 大电流IC受小电流IB控制 以小控大 使IC随IB的变化而变化 136 三 半导体三极管特性曲线 共发射极接法时的 输入特性 指输入电压与输入电流间数量关系 即当VCE一定时 IB与VBE之间的关系 与二极管正向特性相似 也有一段死区电压 硅管约0 5V 锗管约0 2V 当三极管正常工作时 发射结压降变化不大 该压降称为导通电压 硅管约0 6 0 7V 锗管约0 2 0 3V 当VCE增大时输入特性曲线会向右平移 但VCE大于2V后 该曲线基本不再向右平移而趋于重合 137 2 输出特性 指当IB一定时 IC与UCE之间的关系 每一个IB值 有一条特性曲线与之对应 三极管的输出特性是一组曲线 138 放大区 发射结正偏和集电结反偏IC IB 饱和区 发射结正偏 集电结也是正偏 IC不随IB变化 称为集电极饱和电流记作ICS ICS主要由外电路决定 三极管相当于开关的接通 截止区 发射结反偏 集电结反偏 IB 0 IC ICEO 0 三极管相当于开关的断开 三极管的三种工作状态 三个工作区域 139 通常使用三极管两种方式 1 是三极管工作在放大状态 利用IB对IC的控制作用 这是三极管在模拟电子技术中的应用 2 三极管工作在开关状态 利用三极管在饱和与截止两个状态之间转换 使三极管相当于一个受控开关 这是三极管在数字电子技术中的应用 140 课堂练习 判断图示的各三极管工作在什么状态 并说明各三极管的管型 放大NPN型 放大PNP型 饱和NPN型 截止NPN型 141 练习 下图三极管工作在放大状态 用电压表测出它们各电极的电位如图所示 试分别说出管脚名称 管型 组成的半导体材料 基极 3脚发射极 1脚集电极 2脚NPN型锗管 基极 2脚发射极 1脚集电极 3脚NPN型硅管 基极 2脚发射极 3脚集电极 1脚PNP型锗管 142 四 三极管的主要参数 2 交流电流放大系数 三极管工作点附近集电极电流变化量与相应的基极电流变化量之比 143 2 集电极 发射极穿透电流ICEO ICEO不受IB控制 且ICEO对温度变化较敏感 所以希望ICEO越小越好 以免影响放大电路的稳定性 由于硅管的ICEO远小于锗管 因此人们在多数情况下选用硅管 3 极限参数 三极管正常工作时 所允许的最大电流 电压和功率等 1 集电极最大的允许电流ICM 工作时IC若超过ICM 三极管的 值将明显下降 值低于额定值的三分之二时 三极管的特性将变差 2 集电极 发射极反向击穿电压V BR CEO 工作时 VCE应小于此值 以免击穿 若温度升高V BR CEO降低 应留有一定余量 144 3 集电极最大耗散功率PCM使用中特别注意ICM和VCE决不能同时达到或超过规定的ICM和V BR CEO 否则它们的乘积将超过PCM很多 使三极管过热而损坏 三极管 IC不能超过ICM 电压UCE不能超过U BR CEO IC和UCE的乘积不能超过PCM 三极管的安全工作区如图所示 145 4 3半导体元器件产品手册查阅 一 半导体元器件型号命名方法 一般半导体器件的型号的命名由五部分组成 146 147 二 常用半导体二极管 三极管主要参数查阅 148 几种常见三极管的主要参数 1 三极管的参数 149 判别基极及类型 NPN PNP 1K 挡 将某一表笔 称之为第一支笔 碰某一电极 再用另一表笔去碰其它两电极 若测出的阻值都很小或很大 对调表笔后又都变为很大或很小 则第一支笔所碰电极为基极 且可确定管型 确定基极后 在b c间加人体电阻 看哪一次指针偏转大 大者黑笔为NPN管c极 红笔为e极 或大者红笔为NPN管c极 黑笔为e极 集电极c和发射极e的判别 2 三极管的极性判别 150 第5节单结晶体管及其触发电路 5 1单结晶体管结构及工作原理1 结构 PN结 N型硅片 a 示意图 单结晶体管结构示意图及其表示符号 151 2 工作原理 UE UBB UD UP时 PN结反偏 IE很小 PN结正向导通 IE迅速增加 分压比