《电子仪器》PPT课件.ppt

演讲稿 联创电子协会制作 基本元器件 电阻定义在物理学中 用电阻 Resistance 来表示导体对电流阻碍作用的大小 导体的电阻越大 表示导体对电流的阻碍作用越大 不同的导体 电阻一般不同 电阻是导体本身的一种特性 电阻元件的电阻值大小一般与温度有关 衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数 其定义为温度每升高1 时电阻值发生变化的百分数 电阻是所有电子电路中使用最多的元件 导体的电阻通常用字母R表示 电阻的单位是欧姆 简称欧 符号是 1 1V A 比较大的单位有千欧 k 兆欧 M 兆 百万 即100万 他们的换算关系是 1G 1000M 1M 1000K 1K 1000 电阻的主要物理特征是变电能为热能 也可说它是一个耗能元件 电流经过它就产生内能 电阻在电路中通常起分压分流的作用 对信号来说 交流与直流信号都可以通过电阻 电阻值的标法电阻的阻值标法通常有色环法 数字法 色环法在一般的的电阻上比较常见 所谓色环法既是用不同颜色的色标来表示电阻参数 色环电阻有4个色环的 也有5个色环的 各个色环所代表的意义如下 详细见彩色上图 普通电位器中标示含义101 表示100欧的电阻 102 表示1000 的电阻 103 表示10K 的电阻 104 表示100K 的电阻 电阻按材料分类a 线绕电阻器由电阻线绕成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 绕线电阻具有较低的温度系数 阻值精度高 稳定性好 耐热耐腐蚀 主要做精密大功率电阻使用 缺点是高频性能差 时间常数大 b 碳合成电阻器由碳及合成塑胶压制成而成c 碳膜电阻器在瓷管上镀上一层碳而成 将结晶碳沉积在陶瓷棒骨架上制成 碳膜电阻器成本低 性能稳定 阻值范围宽 温度系数和电压系数低 是目前应用最广泛的电阻器 d 金属膜电阻器在瓷管上镀上一层金属而成 用真空蒸发的方法 金属膜电阻比碳膜电阻的精度高 稳定性好 噪声 温度系数小 在仪器仪表及通讯设备中大量采用 e 金属氧化膜电阻器在瓷管上镀上一层氧化锡而成 在绝缘棒上沉积一层金属氧化物 由于其本身即是氧化物 所以高温下稳定 耐热冲击 负载能力强按用途分 有通用 精密 高频 高压 高阻 大功率和电阻网络等 常见的电阻 图 普通电阻 功率电阻 贴片电阻 电阻的好坏 1 外观检查对于固定电阻首先查看标志清晰 保护漆完好 无烧焦 无伤痕 无裂痕 无腐蚀 电阻体与引脚紧密接触等 对于电位器还应检查转轴灵活 松紧适当 手感舒适 2 万用表检测用万用表的电阻挡对电阻进行测量 对于测量不同阻值的电阻选择万用表的不同倍乘挡 对于指针式万用表 由于电阻挡的示数是非线性的 阻值越大 示数越密 所以选择合适的量程 应使表针偏转角大些 指示于1 3 2 3满量程 读数更为准确 若测得阻值超过该电阻的误差范围 阻值无限大 阻值为0或阻值不稳 说明该电阻器已坏 在测量中注意拿电阻的手不要与电阻器的两个引脚相接触 这样会使手所呈现的电阻与被测电阻并联 影响测量准确 另外 不能带电情况下用万用表电阻挡检测电路中电阻 关于电阻的实际应用及注意事项 1 一般分压电路2 型网络 T型网络 型网络的计算 T型网络的计算 两中衰减电路的比较 3 电阻在放大电路如三极管放大电路中为其提供合适的偏置电压 4 电阻在反馈电路将输出应回到输入 其他应用不多做介绍 注意事项 电阻的频率响应 在此不多作介绍 还有在应用时注意选择合适的电阻类型 根据电路特点选用 高频电路 分布参数越小越好 应选用金属膜电阻 金属氧化膜电阻等高频电阻 低频电路 绕线电阻 碳膜电阻都适用 功率放大电路 偏置电路 取样电路 电路对稳定性要求比较高 应选温度系数小的电阻器 电容 定义1 电容器 顾名思义 是 装电的容器 是一种容纳电荷的器件 定义2 电容器 任何两个彼此绝缘且相隔很近的导体 包括导线 间都构成一个电容器 电容分类1 按照结构分三大类 固定电容器 可变电容器和微调电容器 2 按电解质分类 有机介质电容器 无机介质电容器 电解电容器和空气介质电容器等 3 按用途分有 高频旁路 低频旁路 滤波 调谐 高频耦合 低频耦合 小型电容器 4 按制造材料的不同可以分为 瓷介电容 涤纶电容 电解电容 钽电容 还有先进的聚丙烯电容等等 5 高频旁路 陶瓷电容器 云母电容器 玻璃膜电容器 涤纶电容器 玻璃釉电容器 6 低频旁路 纸介电容器 陶瓷电容器 铝电解电容器 涤纶电容器 7 滤波 铝电解电容器 纸介电容器 复合纸介电容器 液体钽电容器 8 调谐 陶瓷电容器 云母电容器 玻璃膜电容器 聚苯乙烯电容器 电容的标注及单位换算一般用三位数字表示容量大小 前两位表示有效数字 第三位数字是倍率 如 102表示10 10的2次方PF 1000PF 224表示22 10的4次方PF 0 22uF 104表示0 1uF 103表示0 01uF注 1F 1000000uF1uF 1000nF1nF 1000pF 陶瓷电容 用高介电常数的电容器陶瓷 钛酸钡一氧化钛 挤压成圆管 圆片或圆盘作为介质 并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成 它又分高频瓷介和低频瓷介两种 具有小的正电容温度系数的电容器 用于高稳定振荡回路中 作为回路电容器及垫整电容器 低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用 或对稳定性和损耗要求不高的场合 包括高频在内 这种电容器不宜使用在脉冲电路中 因为它们易于被脉冲电压击穿 电解电容 电解电容是电容的一种 金属箔为正极 与正极紧贴金属的氧化膜 氧化铝或五氧化二钽 是电介质 阴极由导电材料 电解质 电解质可以是液体或固体 和其他材料共同组成 因电解质是阴极的主要部分 电解电容因此而得名 同时电解电容正负不可接错 电解电容的单位体积的电容量非常大 比其它种类的电容大几十到数百倍 额定的容量可以做到非常大 可以轻易做到几万微法甚至几法 但不能和双电层电容比 价格比其它种类具有压倒性优势 因为电解电容的组成材料都是普通的工业材料 比如铝等等 直插式极性电容的正负极在一般的情况下都是长脚是正极 短脚是负极 但是也有可能别人已经把长的给剪短了 所以为了判断准确 可以使用下面的方法 在灰色的部分一般有两条矩形框 那么挨着这个灰色部分最近的引脚就是负极了 这是最准确的判断 并且不会出错 建议使用这种方法 电解电容的极性 电容的作用 1 滤波电容它并接在电路正负极之间 把电路中无用的交流电流去掉 一般采用大容量电解电容器 也有采用其他固定电容器的 2 去耦电容并接于电路正负极之间 可防止电路通过电源内阻形成的正反馈通路而引起的寄生振荡 3 耦合电容连接于信号源和信号处理电路或两级放大器之间 用以隔断直流电 让交流电或脉动信号通过 使相信的放大器直流工作点互不影响 4 旁路电容用在旁路电路中的电容器称为旁路电容 电路中如果需要从信号中去掉某一频段的信号 可以使用旁路电容电路 根据所去掉信号频率不同 有全频域 所有交流信号 旁路电容电路和高频旁路电容电路 5 中和电容连接于三极管基极与集电极之间 用于克服三极管极间电容而引起的自激振荡 去耦 在放大电路中 一般不只一级 即是多级放大 由于各级放大电路共用一组电源 由于电源是有内阻的 这样 各级放大的输出信号都会在这个内阻产生公 共输出 使的各放大级间产生相互影响 轻者各级工作不稳定 重者会自激 所以为了这个问题的产生 就产生去耦电路 一般在电路中不同位置上在电源与地之间加一个几十微法的电解电容和零点几微法的电容 视放大电路的信号工作频率确定 有时还会串接一个小电阻 电感 电感 当线圈通过电流后 在线圈中形成磁场感应 感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流 我们把这种电流与线圈的相互作用关系称其为电的感抗 也就是电感 单位是 亨利 H 也可利用此性质制成电感元件 电感的作用通直流 阻交流 变压器的作用等 电感的分类 按电感值分类 固定电感 可变电感 按导磁体性质分类 空芯线圈 铁氧体线圈 铁芯线圈 铜芯线圈 按工作性质分类 天线线圈 振荡线圈 扼流线圈 陷波线圈 偏转线圈 按绕线结构分类 单层线圈 多层线圈 蜂房式线圈 电感的主要参数及识别 1 电感量L电感量L也称作自感系数 是表示电感元件自感应能力的一种物理量 感应电流总是阻碍磁通量的变化 犹如线圈具有惯性 这种电磁惯性的大小就用电感量L来表示 L的大小与线圈匝数 尺寸和导磁材料均有关 采用硅钢片或铁氧体作线圈铁芯 可以较小的匝数得到较大的电感量 L的基本单位为H 亨 实际用得较多的单位为mH 毫亨 H 微亨 和nH 纳亨 它们的换算关系如下 1H 10 3mH 10 6 H 10 9nH 2 感抗XL感抗XL在电感元件参数表上一般查不到 但它与电感量 电感元件有关 计算公式为 XL 2 f Hz L H 不难看出 线圈通过低频电流时XL小 通过直流电时XL为零 仅线圈的直流电阻起阻力作用 因电阻 般很小 所以近似短路 通过高频电流时XL大 若L也大 则近似开路 线圈的此种特性正好与电容相反 所以利用电感元件和电容器就可以组成各种高频 中频和低频滤波器 以及调谐回路 选频回路和阻流圈电路等等 3 品质因数Q品质因数表示电感线圈品质的参数 亦称作Q值或优值 线圈在一定频率的交流电压下工作时 其感抗XL和等效损耗电阻之比即为Q值 表达式如下 Q 2 fL R 由此可见 线圈的感抗越大 损耗电阻越小 其Q值就越高 Q的数值大都在几十至几百 Q值越高 电路的损耗越小 效率越高 常见电感图示 二极管 二极管又称晶体二极管 简称二极管 diode 它是一种具有单向传导电流的电子器件 在半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子 这种电子器件按照外加电压的方向 具备单向电流的转导性 即单向导电性 二极管的分类 变容二极管使用于电视机的高频头中整流二极管利用二极管单向导电性 可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉动直流电 开关元件二极管在正向电压作用下电阻很小 处于导通状态 相当于一只接通的开关 在反向电压