电子元件知识

这个上面很齐全 做机器人要先了解电子元器件 这里有一些电子元件的知识给新手 电子元件 1 电阻在电路中用 R 加数字表示 如 R1 表示编号为 1 的电阻 电 阻在电路中的主要作用为 分流 限流 分压 偏置等 1 参 数识别 电阻的单位为欧姆 倍率单位有 千欧 K 兆欧 M 等 换算方法是 1 兆欧 1000 千欧 1000000 欧电阻的参 数标注方法有 3 种 即直标法 色标法和数标法 a 数标法主要 用于贴片等小体积的电路 如 472 表示 47 100 即 4 7K 104 则表示 100K b 色环标注法使用最多 现举例如下 四色环电 阻 五色环电阻 精密电阻 2 电阻的色标位置和倍率关系如 下表所示 颜色有效数字 倍率 允许偏差 银色 x0 01 10 金色 x0 1 5 黑色 0 0 棕色 1 x10 1 红色 2 x100 2 橙色 3 x1000 黄色 4 x10000 绿色 5 x100000 0 5 蓝色 6 x1000000 0 2 紫色 7 x10000000 0 1 灰色 8 x100000000 白色 9 x1000000000 电子元件 2 1 电容在电路中一般用 C 加数字表示 如 C13 表示编号为 13 的电容 电容是由两片金属膜紧靠 中间用绝缘材料隔开而组成的 元件 电容的特性主要是隔直流通交流 电容容量的大小就是表示 能贮存电能的大小 电容对交流信号的阻碍作用称为容抗 它与交 流信号的频率和电容量有关 容抗 XC 1 2 f c f 表示交流信号的频 率 C 表示电容容量 电话机中常用电容的种类有电解电容 瓷片电 容 贴片电容 独石电容 钽电容和涤纶电容等 2 识别方法 电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同 分直标法 色标法和 数标法 3 种 电容的基本单位用法拉 F 表示 其它单位还有 毫法 mF 微法 uF 纳法 nF 皮法 pF 其中 1 法拉 103 毫法 106 微法 109 纳法 1012 皮法容量大的电容其容量值在 电容上直接标明 如 10 uF 16V 容量小的电容其容量值在电容上用 字母表示或数字表示字母表示法 1m 1000 uF 1P2 1 2PF 1n 1000PF 数字表示法 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 102PF 1000PF 224 表示 22 104PF 0 22 uF 3 电容容量 误差表符 号 F G J K L M 允许误差 1 2 5 10 15 20 如 一瓷片电容为 104J 表示容量为 0 1 uF 误差为 5 电子元件 3 晶体二极管在电路中常用 D 加数字表示 如 D5 表示编号为 5 的 二极管 1 作用 二极管的主要特性是单向导电性 也就是在 正向电压的作用下 导通电阻很小 而在反向电压作用下导通电阻 极大或无穷大 正因为二极管具有上述特性 无绳电话机中常把它 用在整流 隔离 稳压 极性保护 编码控制 调频调制和静噪等 电路中 电话机里使用的晶体二极管按作用可分为 整流二极管 如 1N4004 隔离二极管 如 1N4148 肖特基二极管 如 BAT85 发光二极管 稳压二极管等 2 识别方法 二极管的 识别很简单 小功率二极管的 N 极 负极 在二极管外表大多采 用一种色圈标出来 有些二极管也用二极管专用符号来表示 P 极 正极 或 N 极 负极 也有采用符号标志为 P N 来确定二极 管极性的 发光二极管的正负极可从引脚长短来识别 长脚为正 短脚为负 3 测试注意事项 用数字式万用表去测二极管时 红表笔接二极管的正极 黑表笔接二极管的负极 此时测得的阻值 才是二极管的正向导通阻值 这与指针式万用表的表笔接法刚好相 反 4 常用的 1N4000 系列二极管耐压比较如下 型号 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007 耐压 V 50 100 200 400 600 800 1000 电流 A 均为 1 电子元件 4 稳压二极管在电路中常用 ZD 加数字表示 如 ZD5 表示编号为 5 的稳压管 1 稳压二极管的稳压原理 稳压二极管的特点就是 击穿后 其两端的电压基本保持不变 这样 当把稳压管接入电路 以后 若由于电源电压发生波动 或其它原因造成电路中各点电压 变动时 负载两端的电压将基本保持不变 2 故障特点 稳压 二极管的故障主要表现在开路 短路和稳压值不稳定 在这 3 种故 障中 前一种故障表现出电源电压升高 后 2 种故障表现为电源电 压变低到零伏或输出不稳定 常用稳压二极管的型号及稳压值如下 表 型 号 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761 稳压值 3 3V 3 6V 3 9V 4 7V 5 1V 5 6V 6 2V 15V 27V 30V 75V 电子元件 5 电感在电路中常用 L 加数字表示 如 L6 表示编号为 6 的电感 电 感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成 直流可 通过线圈 直流电阻就是导线本身的电阻 压降很小 当交流信号 通过线圈时 线圈两端将会产生自感电动势 自感电动势的方向与 外加电压的方向相反 阻碍交流的通过 所以电感的特性是通直流 阻交流 频率越高 线圈阻抗越大 电感在电路中可与电容组成振 荡电路 电感一般有直标法和色标法 色标法与电阻类似 如 棕 黑 金 金表示 1uH 误差 5 的电感 电感的基本单位为 亨 H 换算单位有 1H 103mH 106uH 电子元件 6 变容二极管是根据普通二极管内部 PN 结 的结电容能随外加反向 电压的变化而变化这一原理专门设计出来的一种特殊二极管 变容 二极管在无绳电话机中主要用在手机或座机的高频调制电路上 实 现低频信号调制到高频信号上 并发射出去 在工作状态 变容二 极管调制电压一般加到负极上 使变容二极管的内部结电容容量随 调制电压的变化而变化 变容二极管发生故障 主要表现为漏电或 性能变差 1 发生漏电现象时 高频调制电路将不工作或调制性 能变差 2 变容性能变差时 高频调制电路的工作不稳定 使调 制后的高频信号发送到对方被对方接收后产生失真 出现上述情况 之一时 就应该更换同型号的变容二极 电子元件 7 晶体三极管在电路中常用 Q 加数字表示 如 Q17 表示编号为 17 的三极管 1 特点 晶体三极管 简称三极管 是内部含有 2 个 PN 结 并且具有放大能力的特殊器件 它分 NPN 型和 PNP 型 两种类型 这两种类型的三极管从工作特性上可互相弥补 所谓 OTL 电路中的对管就是由 PNP 型和 NPN 型配对使用 电话机中常 用的 PNP 型三极管有 A92 9015 等型号 NPN 型三极管有 A42 9014 9018 9013 9012 等型号 2 晶体三极管主要用 于放大电路中起放大作用 在常见电路中有三种接法 为了便于比 较 将晶体管三种接法电路所具有的特点列于下表 供大家参考 名称共发射极电路 共集电极电路 射极输出器 共基极电路输入 阻抗 中 几百欧 几千欧 大 几十千欧以上 小 几欧 几十 欧 输出阻抗中 几千欧 几十千欧 小 几欧 几十欧 大 几十千欧 几百千欧 电压放大倍数 大 小 小于 1 并接近于 1 大电流放大倍数 大 几十 大 几十 小 小于 1 并接近于 1 功率放大倍数 大 约 30 40 分贝 小 约 10 分贝 中 约 15 20 分贝 频率特性 高频差 好好续表应用 多级放大器中间级 低频放大 输入级 输出级或作阻抗匹配用 高频或宽频带电路及恒 流源电路 电子元件 8 1 场效应晶体管具有较高输入阻抗和低噪声等优点 因而也被广 泛应用于各种电子设备中 尤其用场效管做整个电子设备的输入级 可以获得一般晶体管很难达到的性能 2 场效应管分成结型和绝 缘栅型两大类 其控制原理都是一样的 3 场效应管与晶体管的 比较 1 场效应管是电压控制元件 而晶体管是电流控制元件 在 只允许从信号源取较少电流的情况下 应选用场效应管 而在信号 电压较低 又允许从信号源取较多电流的条件下 应选用晶体管 2 场效应管是利用多数载流子导电 所以称之为单极型器件 而 晶体管是即有多数载流子 也利用少数载流子导电 被称之为双极 型器件 3 有些场效应管的源极和漏极可以互换使用 栅压也可 正可负 灵活性比晶体管好 4 场效应管能在很小电流和很低电 压的条件下工作 而且它的制造工艺可以很方便地把很多场效应管 集成在一块硅片上 因此场效应管在大规模集成电路中得到了广泛 电子元件 9 1 单片机硬件系统设计原则 转贴 zt 一个单片机应用系 统的硬件电路设计包含两部分内容 一是系统扩展 即单片机内部 的功能单元 如 ROM RAM I O 定时器 计数器 中断系统等不 能满足应用系统的要求时 必须在片外进行扩展 选择适当的芯片 设计相应的电路 二是系统的配置 即按照系统功能要求配置外围 设备 如键盘 显示器 打印机 A D D A 转换器等 要设计合 适的接口电路 系统的扩展和配置应遵循以下原则 1 尽可 能选择典型电路 并符合单片机常规用法 为硬件系统的标准化 模块化打下良好的基础 2 系统扩展与外围设备的配置水平应 充分满足应用系统的功能要求 并留有适当余地 以便进行二次开 发 3 硬件结构应结合应用软件方案一并考虑 硬件结构与软 件方案会产生相互影响 考虑原则是 软件能实现的功能尽可能由 软件实殃 以简化硬件结构 但必须注意 由软件实现的硬件功能 一般响应时间比硬件实现长 且占用 CPU 时间 4 系统中的 相关器件要尽可能做到性能匹配 如选用 CMOS 芯片单片机构成低 功耗系统时 系统中所有芯片都应尽可能选择低功耗产品 5 可靠性及抗干扰设计是硬件设计必不可少的一部分 它包括芯片 器件选择 去耦滤波 印刷电路板布线 通道隔离等 6 单片 机外围电路较多时 必须考虑其驱动能力 驱动能力不足时 系统 工作不可靠 可通过增设线驱动器增强驱动能力或减少芯片功耗来 降低总线负载 7 尽量朝 单片 方向设计硬件系统 系统器件 越多 器件之间相互干扰也越强 功耗也增大 也不可避免地降低 了系统的稳定性 随着单片机片内集成的功能越来越强 真正的片 上系统 SoC 已经可以实现 如 ST 公司新近推出的 PSD32 系列 产品在一块芯片上集成了 80C32 核 大容量 FLASH 存储器 SRAM A D I O 两个串口 看门狗 上电复位电路等等 单片 机系统硬件抗干扰常用方法实践影响单片机系统可靠安全运行的主 要因素主要来自系统内部和外部的各种电气干扰 并受系统结构设 计 元器件选择 安装 制造工艺影响 这些都构成单片机系统的 干扰因素 常会导致单片机系统运行失常 轻则影响产品质量和产 量 重则会导致事故 造成重大经济损失 形成干扰的基本要素有三个 1 干扰源 指产生干扰的元件 设备或信号 用数学语言描述如下 du dt di dt 大的地方就是干 扰源 如 雷电 继电器 可控硅 电机 高频时钟等都可 能成为 干扰源 2 传播路径 指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或 媒介 典型的干扰传 播路径是通过导线的传导和空间的辐射 3 敏感器件 指容易被干扰的对象 如 A D D A 变换器 单片机 数字 IC 弱信号放大器等 干扰的分类 1 干扰的分类干扰的分类 有好多种 通常可以按照噪声产生的原因 传导方式 波形特性等 等进行不同的分类 按产生的原因分 可分为放电噪声音 高频振 荡噪声 浪涌噪声 按传导方式分 可分为共模噪声和串模噪声 按波形分 可分为持续正弦波 脉冲电压 脉冲序列等等 2 干扰 的耦合方式干扰源产生的干扰信号是通过一定的耦合通道才对测控 系统产生作用的 因此 我有必要看看干扰源和被干扰对象之间的 传递方式 干扰的耦合方式 无非是通过导线 空间 公共线等等 细分下来 主要有以下几种 1 直接耦合 这是最直接的方式 也是系统中存在最普遍的一种方式 比如干扰信号通过电源线侵入 系统 对于这种形式 最有效的方法就是加入去耦电路 从而很好 的抑制 2 公共阻抗耦合 这也是常见的耦合方式 这种形式常 常发生在两个电路电流有共同通路的情况 为了防止这种耦合 通 常在电路设计上就要考虑 使干扰源和被干扰对象间没有公共阻抗 3 电容耦合 又称电场耦合或静电耦合 是由于分布电容的 存在而产生的耦合 4 电磁感应耦合 又称磁场耦合 是由于 分布电磁感应而产生的耦合 5 漏电耦合 这种耦合是纯电阻 性的 在绝缘不好时就会发生 常用硬件抗干扰技术针对形成干扰 的三要素 采取的抗干扰主要有以下手段 1 抑制干扰源抑制干扰 源就是尽可能的减小干扰源的 du dt di dt 这是抗干扰设计中最优 先考虑和最重要的原则 常常会起到事半功倍的效果 减小干扰源 的 du dt 主要是通过在干扰源两端并联电容来实现 减小干扰源的 di dt 则是在干扰源回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现 形成干扰的基本要素有三个 1 干扰源 指产生干扰的元件 设备或信号 用数学语言描述如下 du dt di dt 大的地方就是干 扰源 如 雷电 继电器 可控硅 电机 高频时钟等都可 能成为 干扰源 2 传播路径 指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或 媒介 典型的干扰传 播路径是通过导线的传导和空间的辐射 3 敏感器件 指容易被干扰的对象 如 A D D A 变换器 单片机 数字 IC 弱信号放大器等 干扰的分类 1 干扰的分类干扰的分类 有好多种 通常可以按照噪声产生的原因 传导方式 波形特性等 等进行不同的分类 按产生的原因分 可分为放电噪声音 高频振 荡噪声 浪涌噪声 按传导方式分 可分为共模噪声和串模噪声 按波形分 可分为持续正弦波 脉冲电压 脉冲序列等等 2 干扰 的耦合方式干扰源产生的干扰信号是通过一定的耦合通道才对测控 系统产生作用的 因此 我有必要看看干扰源和被干扰对象之间的 传递方式 干扰的耦合方式 无非是通过导线 空间 公共线等等 细分下来 主要有以下几种 1 直接耦合 这是最直接的方式 也是系统中存在最普遍的一种方式 比如干扰信号通过电源线侵入 系统 对于这种形式 最有效的方法就是加入去耦电路 从而很好 的抑制 2 公共阻抗耦合 这也是常见的耦合方式 这种形式常 常发生在两个电路电流有共同通路的情况 为了防止这种耦合 通 常在电路设计上就要考虑 使干扰源和被干扰对象间没有公共阻抗 3 电容耦合 又称电场耦合或静电耦合 是由于分布电容的 存在而产生的耦合 4 电磁感应耦合 又称磁场耦合 是由于 分布电磁感应而产生的耦合 5 漏电耦合 这种耦合是纯电阻 性的 在绝缘不好时就会发生 常用硬件抗干扰技术针对形成干扰 的三要素 采取的抗干扰主要有以下手段 1 抑制干扰源抑制干扰 源就是尽可能的减小干扰源的 du dt di dt 这是抗干扰设计中最优 先考虑和最重要的原则 常常会起到事半功倍的效果 减小干扰源 的 du dt 主要是通过在干扰源两端并联电容来实现 减小干扰源的 di dt 则是在干扰源回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现 电子元件 10 晶体管的品种繁多 不同的电子设备与不同的电子电路 对晶体管 各项性能指标的要求是不同的 所以 应根据应用电路的具体要求 来选择不同用途 不同类型的晶体管 1 一般高频晶体管的选 用一般小信号处理 例如图像中放 伴音中放 缓冲放大等 电路 中使用的高频晶体管 可以选用特征频率范围在 30 300MHZ 的高 频晶体管 例如 3DG6 3DG8 3CG21 2SA1015 2SA673 2SA733 S9011 S9012 S9014 S9015 2N5551 2N5401 BC337 BC338 BC548 BC558 等型号的小功率