《电子元器件介绍》PPT课件.ppt

电子元器件介绍 熊君 电子元器件是各类电子产品的核心组成部分 掌握电子元器件的相关知识是学习电子技术的一个重要部分 了解电子元器件更是我们用好ICT不可缺少的一个重要组成部分 本单元主要介绍 电阻 普通电阻 敏感电阻 电位器 电容电感 变压器 二极管 稳压 恒流 变容 发光 三极管可控硅 第一节电阻 电阻分类 1 线绕电阻 通用线绕电阻 精密线绕电阻 大功率线绕电阻 高频线绕电阻 2 薄膜电阻 碳膜电阻 合成碳膜电阻 金属膜电阻 金属氧化膜电阻 化学沉积膜电阻 玻璃釉膜电阻 金属氮化膜电阻 3 实心电阻器 无机合成实心碳质电阻 有机合成实心碳质电阻 4 敏感电阻 压敏电阻 热敏电阻 光敏电阻 力敏电阻 气敏电阻 湿敏电阻 5 网络电阻 阻排 6 表面安装电阻 无引线电阻 片状电阻 贴片电阻 7 保险电阻 1 标称阻值 电阻器上面所标示的阻值 允许误差系列代号标称阻值系列20 E61 01 52 23 34 76 810 E121 01 21 51 82 22 73 33 94 75 66 88 25 E241 01 11 21 31 51 61 82 02 22 42 73 03 33 63 94 34 75 15 66 26 87 58 29 11 E96 略 2 允许误差 标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差 它表示电阻器的精度 允许误差与精度等级对应关系如下 0 5 005 1 01 或00 2 02 或0 5 级 10 级 20 级 主要特性参数 3 额定功率 在正常的大气压力90 106 6KPa及环境温度为 55 70 的条件下 电阻器长期工作所允许耗散的最大功率 线绕电阻器额定功率系列为 W 1 20 1 8 1 4 1 2 1 2 4 8 10 16 25 40 50 75 100 150 250 500非线绕电阻器额定功率系列为 W 1 20 1 8 1 4 1 2 1 2 5 10 25 50 1004 温度系数 温度每变化1 所引起的电阻值的相对变化 温度系数越小 电阻的稳定性越好 阻值随温度升高而增大的为正温度系数 反之为负温度系数 快速识别色环电阻 网络电阻 排电阻 特点 排电阻也叫集成电阻 排电阻适合多个电阻阻值相同 而且其中的一个引脚都连在电路的同一位置的场合 排电阻的公共引脚通常有一标志白点 排电阻比分立电阻体积小 安装方便 但价格也稍贵 排电阻内部电路连线方式很多使用时一般先确认第一脚标记点 再使用万用表测量明确连线方式再进行使用 或测试 固定电阻器的检测将两表笔 不分正负 分别与电阻的两端引脚相接即可测出实际电阻值 为了提高测量精度 应根据被测电阻标称值的大小来选择量程 由于欧姆挡刻度的非线性关系 它的中间一段分度较为精细 因此应使指针指示值尽可能落到刻度的中段位置 即全刻度起始的20 80 弧度范围内 以使测量更准确 根据电阻误差等级不同 读数与标称阻值之间分别允许有 5 10 或 20 的误差 如不相符 超出误差范围 则说明该电阻值变值了 注意 测试时 特别是在测几十k 以上阻值的电阻时 手不要触及表笔和电阻的导电部分 被检测的电阻从电路中焊下来 至少要焊开一个头 以免电路中的其他元件对测试产生影响 造成测量误差 色环电阻的阻值虽然能以色环标志来确定 但在使用时最好还是用万用表测试一下其实际阻值 2 熔断电阻器的检测在电路中 当熔断电阻器熔断开路后 可根据经验作出判断 若发现熔断电阻器表面发黑或烧焦 可断定是其负荷过重 通过它的电流超过额定值很多倍所致 如果其表面无任何痕迹而开路 则表明流过的电流刚好等于或稍大于其额定熔断值 对于表面无任何痕迹的熔断电阻器好坏的判断 可借助万用表R 1挡来测量 为保证测量准确 应将熔断电阻器一端从电路上焊下 若测得的阻值为无穷大 则说明此熔断电阻器已失效开路 若测得的阻值与标称值相差甚远 表明电阻变值 也不宜再使用 在维修实践中发现 也有少数熔断电阻器在电路中被击穿短路的现象 检测时也应予以注意 检测方法与经验 3 电位器的检测检查电位器时 首先要转动旋柄 看看旋柄转动是否平滑 开关是否灵活 开关通 断时 喀哒 声是否清脆 并听一听电位器内部接触点和电阻体摩擦的声音 如有 沙沙 声 说明质量不好 用万用表测试时 先根据被测电位器阻值的大小 选择好万用表的合适电阻挡位 然后可按下述方法进行检测 A 用万用表的欧姆挡测 1 3 两端 其读数应为电位器的标称阻值 如万用表的指针不动或阻值相差很多 则表明该电位器已损坏 B 检测电位器的活动臂与电阻片的接触是否良好 用万用表的欧姆档测 1 2 或 2 3 两端 将电位器的转轴按逆时针方向旋至接近 1 的位置 这时电阻值越小越好 再顺时针慢慢旋转轴柄 电阻值应逐渐增大 表头中的指针应平稳移动 当轴柄旋至极端位置 3 时 阻值应接近电位器的标称值 如万用表的指针在电位器的轴柄转动过程中有跳动现象 说明活动触点有接触不良的故障 4 压敏电阻的检测用万用表的R 1k挡测量压敏电阻两引脚之间的正 反向绝缘电阻 均为无穷大 否则 说明漏电流大 若所测电阻很小 说明压敏电阻已损坏 不能使用 5 光敏电阻的检测A 用一黑纸片将光敏电阻的透光窗口遮住 此时万用表的指针基本保持不动 阻值接近无穷大 此值越大说明光敏电阻性能越好 若此值很小或接近为零 说明光敏电阻已烧穿损坏 不能再继续使用 B 将一光源对准光敏电阻的透光窗口 此时万用表的指针应有较大幅度的摆动 阻值明显减小 此值越小说明光敏电阻性能越好 若此值很大甚至无穷大 表明光敏电阻内部开路损坏 也不能再继续使用 C 将光敏电阻透光窗口对准入射光线 用小黑纸片在光敏电阻的遮光窗上部晃动 使其间断受光 此时万用表指针应随黑纸片的晃动而左右摆动 如果万用表指针始终停在某一位置不随纸片晃动而摆动 说明光敏电阻的光敏材料已经损坏 第二节电容 电容分类 根据结构可分为 固定电容器和可变电容器两大类 其中固定电容器又可根据其介质材料分为云母电容器 陶瓷电容器 纸 塑料薄膜电容器 电解电容器和玻璃釉电容器等 可变电容器也可以是玻璃 空气或陶瓷介质结构 以下附表列出了常见电容器的字母符号 主要特性参数 标称容量 电容器产品标出的电容量值 云母和陶瓷介质电容器的电容量较低 大约在5000pF以下 纸 塑料和一些陶瓷介质形式的电容器居中 大约在0 005uF 1 0uF 通常电解电容器的容量较大 单位是法拉 F 1F 106uF 109nF 1012pF精度等级与允许误差 00 01 1 0 02 2 5 10 20 20 30 50 20 100 10 一般电容器常用 级 电解电容器用 级 根据用途选取 额定电压 在规定的工作温度范围内 电容长期可靠地工作 它能承受的最大直流电压 就是电容的耐压 也叫做电容的直流工作电压 如果在交流电路中 要注意所加的交流电压最大值不能超过电容的直流工作电压值 常用的固定电容工作电压有6 3V 10V 16V 25V 50V 63V 100V 2500V 400V 500V 630V 1000V 损耗角 在规定频率的正弦电压下 电容器的损耗功率除以电容器的无功功率为损耗角正切 在实际应用中电容器并不是一个纯电容 其内部还有等效电阻 RS 对于电子设备来说 要求RS愈小愈好 也就是说要求损耗功率小 其与电容的功率的夹角要小 这个关系为 tg 2 fCRS 因此 在应用当中应注意选择这个参数 避免自身发热过大而影响寿命 使用寿命 电容器的使用寿命随温度的增加而减小 主要原因是温度加速化学反应而使介质随时间退化 绝缘电阻 直流电压加在电容上 并产生漏电电流 两者之比称为绝缘电阻 当电容较小时 主要取决于电容的表面状态 容量 0 1uF时 主要取决于介质的性能 绝缘电阻越大越好 常用电容的几项特性 电容的特点 1 它是一个储能元件 2 它两端的电压不能突变 3 它能通过交流电 隔离直流电 4 容量越小的电容器越能通过高频的信号 电容量越大的电容器 对低频信号所厂生的容抗就越小 5 选择使用电容器时 电容器的耐压 必须是它使用电压的1 4倍 电容器检测的一般方法 电解电容器的检测A 因为电解电容的容量较一般固定电容大得多 所以 测量时 应针对不同容量选用合适的量程 根据经验 一般情况下 1 47 F间的电容 可用R 1k挡测量 大于47 F的电容可用R 100挡测量 B 将万用表红表笔接负极 黑表笔接正极 在刚接触的瞬间 万用表指针即向右偏转较大偏度 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 此时的阻值便是电解电容的正向漏电阻 此值略大于反向漏电阻 实际使用经验表明 电解电容的漏电阻一般应在几百k 以上 否则 将不能正常工作 在测试中 若正向 反向均无充电的现象 即表针不动 则说明容量消失或内部断路 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 C 对于正 负极标志不明的电解电容器 可利用上述测量漏电阻的方法加以判别 即先任意测一下漏电阻 记住其大小 然后交换表笔再测出一个阻值 两次测量中阻值大的那一次便是正向接法 即黑表笔接的是正极 红表笔接的是负极 D 使用万用表电阻挡 采用给电解电容进行正 反向充电的方法 根据指针向右摆动幅度的大小 可估测出电解电容的容量 第三节电感 电感分类 按电感形式分类 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 主要特性参数 1 电感量电感量表示线圈本身固有特性 与电流大小无关 除专门的电感线圈 色码电感 外 电感量一般不专门标注在线圈上 而以特定的名称标注 L的基本单位为H 亨 实际用得较多的单位为mH 毫亨 和 H 微亨 其换算关系是 1H 103mH 106 H2 感抗电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL 单位是欧姆 它与电感量L和交流电频率f的关系为XL 2 fL3 品质因素Q品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量 Q为感抗XL与其等效的电阻的比值 即 Q XL R 线圈的Q值愈高 回路的损耗愈小 线圈的Q值与导线的直流电阻 骨架的介质损耗 屏蔽罩或铁芯引起的损耗 高频趋肤效应的影响等因素有关 线圈的Q值通常为几十到几百 4 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 分布电容的存在使线圈的Q值减小 稳定性变差 因而线圈的分布电容越小越好 电感用途 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 电感器的检测方法 将万用表置于 挡 红 黑表笔各任接电感器的任一引出端 此时指针应向右摆动 根据测出的电阻值大小 可具体分下述三种情况进行鉴别 被测电感器电阻值太小 说明电感器内部线圈有短路性故障 注意测试操作时 一定要先认真将万用表调零 并仔细观察针向右摆动的位置是否确实到达零位 以免造成误判 当怀疑色码电感器内部有短路性故障时 最好是用 挡反复多测几次 这样才能作出正确的鉴别 被测电感器有电阻值 色码电感器直流电阻值的大小与绕制电感器线圈所用的漆包线线径 绕制圈数有直接关系 线径越细 圈数越多 则电阻值越大 一般情况下用万用表 挡测量 只要能测出电阻值 则可认为被测电感器是正常的 被测电感器的电阻值为无穷大 这种现象比较容易区分 说明电感器内部的线圈或引出端与线圈接点处发生了断路性故障 1 通电后的导体产生的磁效应叫 电感 2 电感器在电路中具有通直流阻交流的作用 3 电感的阻交流作用 叫感抗 电感的电感量越大 对通过频率越高的交流电产生的感抗也就越大 4 电感器通过电流时由于电感自身电流变化而引起的感应电动势叫自感 5 自感现象只发生在交流电路中 电路中如果是直流电 电感线圈中就不会产生感应电动势 6 电感线圈产生的磁场对靠近的线圈产生的影响叫 互感 7 电感它是一个储能元件 8 电感器的自感电动势趋于无穷大 理论上 9 电感器具有它自身的固有频率 休息 第四节二极管 二极管分类 从二极管的作用上分类可分为 检波二极管 整流二极管 限幅二极管 调制二极管 混频二极管 放大二极管 开关二极管 变容二极管 肖特基二极管 稳压二极管 发光二极管 从制作材料上可分为 硅二极管和锗二极管 基本特性 无论是什么二极管 都有一个正向导通电压 低于这个电压时二极管就不能导通 硅管的正向导通电压在0 6V 0 7V 锗管在0 2V 0 3V 其中0 7V和0 3V是二极管的最大正向导通电压 即到此电压时无论电压再怎么升高 不能高于二极管的额定耐压值 加在二极管上的电压也不会再升高了 上面说了二极管的正向导通特性 二极管还有反向导通特性 只是导通电压要相对高出正向许多 其它的和正向导通差不太多 稳压二极管就是利用这个原理做成的 但由于这个理论说下去可能篇幅会太长 所以只做简介 您只要记住反向漏电流越小就证明这个二极管的质量越好 质量较好的硅管在几毫安至几十毫安之间 锗管在几十毫安至几百毫安之间 主要特性参数 1 额定正向工作电流是指二极管长期连续工作时允许通过的最大正向电流值 因为电流通过管子时会使管芯发热 温度上升 温度超过容许限度 硅管为140 左右 锗管为90 左右 时 就会使管芯过热而损坏 所以 二极管使用中不要超过二极管额定正向工作电流值 例如 常用的IN4001 4007型锗二极管的额定正向工作电流为1A 2 最高反向工作电压加在二极管两端的反向电压高到一定值时 会将管子击穿 失去单向导电能力 为了保证使用安全 规定了最高反向工作电压值 例如 IN4001二极管反向耐压为50V IN4007反向耐压为1000V 3 反向电流反向电流是指二极管在规定的温度和最高反向电压作用下 流过二极管的反向电流 反向电流越小 管子的单方向导电性能越好 值得注意的是反向电流与温度有着密切的关系 大约温度每升高10 反向电流增大一倍 例如2AP1型锗二极管 在25时反向电流若为250uA 温度升高到35 反向电流将上升到500uA 依此类推 在75时 它的反向电流已达8mA 不仅失去了单方向导电特性 还会使管子过热而损坏 又如 2CP10型硅二极管 25时反向电流仅为5uA 温度升高到75时 反向电流也不过160uA 故硅二极管比锗二极管在高温下具有较好的稳定性 测试前先把万用表的转换开关拨到欧姆档的RX1K档位 注意不要使用RX1档 以免电流过大烧坏二极管 再将红 黑两根表笔短路 进行欧姆调零 1 正向特性测试把万用表的黑表笔 表内正极 搭触二极管的正极 红表笔 表内负极 搭触二极管的负极 若表针不摆到0值而是停在标度盘的中间 这时的阻值就是二极管的正向电阻 一般正向电阻越小越好 若正向电阻为0值 说明管芯短路损坏 若正向电阻接近无穷大值 说明管芯断路 短路和断路的管子都不能使用 2 反向特性测试把万且表的红表笔搭触二极管的正极 黑表笔搭触二极管的负极 若表针指在无穷大值或接近无穷大值 管子就是合格的 二极管的检测方法 第五节三极管 三极管分类 一 按半导体材料和极性分类按晶体管使用的半导体材料可分为硅材料晶体管和锗材料晶体管 按晶体管的极性可分为锗NPN型晶体管 锗PnP晶体管 硅NPN型晶体管和硅PnP型晶体管 二 按结构及制造工艺分类晶体管按其结构及制造工艺可分为扩散型晶体管 合金型晶体管和平面型晶体管 三 按电流容量分类晶体管按电流容量可分为小功率晶体管 中功率晶体管和大功率晶体管 四 按工作频率分类晶体管按工作频率可分为低频晶体管 高频晶体管和超高频晶体管等 五 按封装结构分类晶体管按封装结构可分为金属封装 简称金封 晶体管 塑料封装 简称塑封 晶体管 玻璃壳封装 简称玻封 晶体管 表面封装 片状 晶体管和陶瓷封装晶体管等 其封装外形多种多样 六 按功能和用途分类晶体管按功能和用途可分为低噪声放大晶体管 中高频放大晶体管 低频放大晶体管 开关晶体管 达林顿晶体管 高反压晶体管 带阻晶体管 带阻尼晶体管 微波晶体管 光敏晶体管和磁敏晶体管等多种类型 主要特性参数 一 电流放大系数电流放大系数也称电流放大倍数 用来表示晶体管放大能力 根据晶体管工作状态的不同 电流放大系数又分为直流电流放大系数和交流电流放大系数 1 直流电流放大系数直流电流放大系数也称静态电流放大系数或直流放大倍数 是指在静态无变化信号输入时 晶体管集电极电流IC与基极电流IB的比值 一般用hFE或 表示 2 交流电流放大系数交流电流放大系数也称动态电流放大系数或交流放大倍数 是指在交流状态下 晶体管集电极电流变化量 IC与基极电流变化量 IB的比值 一般用hFE或 表示 二 耗散功率耗散功率也称集电极最大允许耗散功率PCM 是指晶体管参数变化不超过规定允许值时的最大集电极耗散功率 耗散功率与晶体管的最高允许结温和集电极最大电流有密切关系 晶体管在使用时 其实际功耗不允许超过PCM值 否则会造成晶体管因过载而损坏 通常将耗散功率PCM小于1W的晶体管称为小功率晶体管 PCM等于或大于1W 小于5W的晶体管被称为中功率晶体管 将PCM等于或大于5W的晶体管称为大功率晶体管 三 频率特性晶体管的电流放大系数与工作频率有关 若晶体管超过了其工作频率范围 则会出现放大能力减弱甚至失去放大作用 晶体管的频率特性参数主要包括特征频率fT和最高振荡频率fM等 1 特征频率fT 晶体管的工作频率超过截止频率f 或f 时 其电流放大系数 值将随着频率的升高而下降 特征频率是指 值降为1时晶体管的工作频率 通常将特征频率fT小于或等于3MHZ的晶体管称为低频管 将fT大于或等于30MHZ的晶体管称为高频管 将fT大于3MHZ 小于30MHZ的晶体管称为中频管 2 最高振荡频率fM 最高振荡频率是指晶体管的功率增益降为1时所对应的频率 通常 高频晶体管的最高振荡频率低于共基极截止频率f 而特征频率fT则高于共基极截止频率f 低于共集电极截止频率f 四 集电极最大电流ICM集电极最大电流是指晶体管集电极所允许通过的最大电流 当晶体管的集电极电流IC超过ICM时 晶体管的 值等参数将发生明显变化 影响其正常工作 甚至还会损坏 五 最大反向电压最大反向电压是指晶体管在工作时所允许施加的最高工作电压 它包括集电极 发射极反向击穿电压 集电极 基极反向击穿电压和发射极 基极反向击穿电压 1 集电极 发射极反向击穿电压该电压是指当晶体管基极开路时 其集电极与发射极之间的最大允许反向电压 一般用VCEO或BVCEO表示 2 集电极 基极反向击穿电压该电压是指当晶体管发射极开路时 其集电极与基极之间的最大允许反向电压 用VCBO或BVCBO表示 3 发射极 基极反向击穿电压该电压是指当晶体管的集电极开路时 其发射极与基极与之间的最大允许反向电压 用VEBO或BVEBO表示 六 反向电流晶体管的反向电流包括其集电极 基极之间的反向电流ICBO和集电极 发射极之间的反向击穿电流ICEO 1 集电极 基极之间的反向电流ICBOICBO也称集电结反向漏电电流 是指当晶体管的发射极开路时 集电极与基极之间的反向电流 ICBO对温度较敏感 该值越小 说明晶体管的温度特性越好 2 集电极 发射极之间的反向击穿电流ICEOICEO是指当晶体管的基极开路时 其集电极与发射极之间的反向漏电电流 也称穿透电流 此电流值越小 说明晶体管的性能越好 用万用电表检测三极管 三极管基极的判别 根据三极管的结构我们知道三极管的基极是三极管中两个PN结的公共极 因此 在判别三极管的基极时 只要找出两个PN结的公共极 即为三极管的基极 具体方法是将多用电表调至电阻挡的R 1k挡 先用红表笔放在三极管的一只脚上 用黑表笔去碰三极管的另两只脚 如果两次全通 则红表笔所放的脚就是三极管的基极 如果一次没找到 则红表笔换到三极管的另一个脚 再测两次 如还没找到 则红表笔再换一下 再测两次 如果还没找到 则改用黑表笔放在三极管的一个脚上 用红表笔去测两次看是否全通 若一次没成功再换 总可以找到