电子元器件基础知识培训教材22722PPT课件.ppt

1 电子元件基础知识培训 黄森2005 07 28 2 提纲 内容介绍 一 电阻八 场效应管十五 液晶二 电容九 可控硅十六 传感器三 二极管十 晶振十八 附录四 单结管十一 IC四 二极管十二 稳压器五 三极管十三 继电器六 变压器十四 延迟器七 电感器十五 保险丝 3 一 电阻 定义 1 1电阻又称电阻器 电路符号R 定义 在电路中起阻碍电流流过的元件叫电阻 主要作用 在电路中分压 分流 缓冲 负载 保护 还可以与其它元件组合成耦合 滤波 反馈 补偿等作用 4 1 2电阻器按材料分为 1 金属膜电阻器 2 碳膜电阻器 3 线绕电阻器 4 水泥电阻等 按功能分为 1 固定电阻 2 可调电阻 3 特种电阻等固定电阻有色环电阻 片式电阻 可调电阻即电位器 特种电阻如热敏电阻 压敏电阻 光敏电阻等 1 3单位换算 电阻的单位是欧姆 千欧 K 兆欧 M 它们的换算公式为1K 103 1M 106 额定功率 电流通过电阻消耗的功率将转为热量 只有电阻工作在一定的额定功率下 才能保证不被烧毁 注意 尽管电阻阻值一样 也不可使用低功率的电阻代替高功率的电阻 分类及单位换算 5 误差 误差是允许电阻阻值变动的范围 用正负号 表示 一个电阻阻值为100 10 则电阻阻值可以在90 110 之间变化 1 4电阻器的标识方法下面介绍各种电阻器的标示方法 国家有关部门的规定如下直标法文字符号法色标法四色标示法五色标示法 标识 6 文字符号法 用数字和单位符号组合起来 见下例 表示5 1K 表示7 4M 直标法 电阻器表面直接标示 一目了然 7 颜色乘数精度 棕色1101 1红色2102 2橙色3103 黄色4104 绿色5105 0 5蓝色6106 0 2紫色7107 0 1灰色8108 白色9109 黑色0100 银色 10 2 10金色 10 1 5无色 20 色环表示法对应色环颜色的意义 8 色标法 4色 普通精度的电阻用四条色带表示阻值及偏差 其中两条表示阻值 一条表示有效数字后面0的个数 一条表示误差 上述标记的电阻查表阻值为 50 106 5 50M 5 9 碳膜电阻器 金属氧化皮膜电阻器 绕线电阻器 无感性绕线电阻器 水泥型绕线电阻器 10 上述标记的电阻查表阻值为 506 102 1 50 6K 1 五环电阻 精密电阻 精密电阻的误差在 2 以下 用五个色环识别 五环电阻的标识与四环电阻的基本相同 只不过它第1 2 3环为重要数据环 第4环为倍率环 第5环为误差环 除了四环电阻和五环电阻 还有六环电阻 阻值读法与五环电阻一样 最后一环表示温度系数 11 贴片电阻多用数字表示1 对于误差大于 2 的电阻 阻值用三位数字表示 前两位数字代表重要数据 最后一位表示加零的个数 例 683表示68000 或68K 小于1 的电阻则用字母 R 代表小数点 后面跟着有效数字 例如 R10 0 10 对于误差小于 2 的电阻 阻值用四位数字表示 前三位数字代表重要数据 最后一位表示加零的个数 例如 1922表示19200 或19 2K 小于10 的电阻字母 R 表示小数点 连接重要的数据 例如 1R53 1 53 d 误差 误差用一单独字母表示 看下面的表 12 字母CDFGJKM误差 25512510201 5排阻排阻又称电阻网络或电阻排 它与色环电阻相比具有整齐 少占空间的优点 它的内部实际上是由很多个电阻整齐的排在一起 在电路中电阻网络的电路符号多用 RP 表示 13 排阻有两种类型 双列 单列直插和贴片排阻直插排阻类似直插IC 第一号管脚由小圆点或小凹槽来表示 插第一号管脚的孔通常在电路板上用方或带尖角的焊盘标识 插电阻网络时第一号管脚必须插入电路板上带有标明第一号管脚的孔 14 1 6电位器电位器是一种可调电阻 可通过调整其组件体上的旋扭或螺钉改变其阻值 电位器的电路符号是 RW 具有方向性 电位器的形状有方的 圆的等 音响用音量电位器 收音机用音量电位器 带开关 各式各样电位器 15 电位器 电位器结构如下 其中AC两边电阻最大 AB和BC间的电阻 可以通过簧片调节转轴来加以改变 A B C 电阻体 滑动臂 转轴 焊片 16 电位器符号如下 电位器可分为 按材料分 炭膜 金属膜 绕线等电位器按结构分 单联 双联 多联 带开关等电位器按调节方式分 旋转式和直滑式电位器 A B C 17 电位器的主要参数 电位器的标称阻值和额定功率与电阻一样 这里主要介绍它的阻值变化规律 左图说明了为适应各种用途 电位器阻值按照旋转角度变化的规律图 黑线为直线 阻值随旋转角度均匀变化 适用于分压 单调 蓝线为对数式 阻值随旋转角度依对数变化 用于仪表和音调控制 红线为指数式 阻值随旋转角度依指数变化 用于音量控制 指数的音量变化使人听到的声音感觉平稳舒适 18 电位器的标注与性能测量 电位器的采用直标法 外壳注明各种指标 例如 WT II 1 1K X单联膜炭型 II型 功率1W 阻值1K 直线曲线 性能测量主要是测量实际阻值是否与标称吻合 滑动触点与电阻体的电阻变化是否平稳则说明了其间的接触情况 若电阻值有间歇跳动则意味着这中间有接触不良的问题 19 热敏电阻 热敏电阻的阻值随温度变化而变化 分正 负温度系数两种 多用作温度保护或温度检测电路上 压敏电阻 指正常情况下其阻值为高阻状态 当电压升高到一定值时其阻值成低阻状态 多用作电压保护电路之中 光敏电阻 光敏电阻的阻值随光照的强度变化而变化 分正 负光照系数两种 多用在自动控制设备上 20 热敏电阻应用 阶跃型正温度系数 PTC S 以下本文简称为PTC 热敏电阻 在热敏电阻器特性的有效部分 其电阻值随温度增加而增加 当温度增加到某一特定值时 电阻值呈阶跃式增加电阻值随温度而增加的电阻器 VDR 图示符号 热敏电阻是利用半导体或高分子材料电阻率温度的影响变化很大的性质制成的温度敏感器件 热敏电阻主要用于温度检测 温度补偿 过电流保护 继电器时间延迟 电机启动等方面 21 压敏电阻 氧化锌压敏电阻是一种以氧化锌为主体 添加多种金属氧化物 经典型的电子陶瓷工艺制成的多晶半导体陶瓷元件 因为其特有的非线性电导性及通流容量大 限制电压低 响应速度快 无续流 无极性 电压温度系数低等特点 广泛应用于电力 通讯 铁路 邮电 化工 石油等领域的设施设备免受瞬间电涌电压的损害 22 压敏电阻 23 压敏电阻应用 压敏电阻与被保护的电器或元器件并联 当电路中未出现电涌电压时 压敏电阻工作在预击穿区 等效电路中晶界电阻约为1012 1013 cm 压敏电阻为高阻 不影响被保护设备正常运行 当电路中出现电涌电压时 由于压敏电阻器响应速度很快 它以纳秒级时间迅速导通 此时压敏电阻工作在击穿区 晶界被击穿 晶界电阻变小 其两端电压迅速下降 这样被保护的设备 元器件实际上承受的电压远远低于电涌电压 从而使其保护的设备 元器件免遭损坏 当电路中的电涌电压过后 压敏电阻恢复至预击穿区 呈高阻态 不影响设备正常运行 24 电阻器的测量 用万用表的电阻档进行测量 注意 根据被测电阻选择量程 保证指针指在表盘中间一段 便于观察 确定量程后 将两笔短路 调节调零按钮使指针准确指在0刻度上 称为调零 测量时不要用手触摸电阻和表笔的金属部分 避免人为误差 25 电阻出厂检验项目 外观 根据最新的国标GB T5729 2003的2 2 22要求 对于电阻器的预定用途来说 降低了其实用性的可见性损伤 温度特性 分别测试上限 或下限 类别温度 t2 R2 基准温度 t1 和R1 然后根据公式计算出电阻温度系数 根据公式a R2 R1 R1 t2 t1 结果应符合产品规范要求 过载 将电阻器水平放置 在电阻器两端施加2 5倍的电阻器额定电压或2倍的极限电压 取低值 试验持续时间0 125 0 75W 5s 1 2W 15s 3 4W 30s 试验后恢复1 5h 外观应无损坏且标志清晰 阻值变化 相对初始值 应符合产品规范要求 耐压 用金属箔包住电阻器本体 然后在电阻器引脚和金属箔间施加升压速度为100v s升至规定的电压 并在该电压下保持1min应无飞弧或击穿现象 1 2W 350VDC 1W2W 500VDC 3W或以上 700VDC 26 电容有两个金属电极 二 电容 它们中间隔着绝缘体 就构成一个电容器 电路中用C表示 介质 电容用于存储电流 它只能允许交流电经过直流电被阻挡 在电路中 通常用于调谐 滤波 极间耦合等方面 是主要元件之一 27 电容的分类与符号 按电容量可否调整分为 固定电容 可变电容 微调电容 电解电容 按所用介质不同分为 瓷介质 云母介质 纸介质 塑料薄膜介质等电容 28 常用电容有 电解电容钽质电容独石电容陶瓷电容涤纶电容 有极性 无极性 瓷片电容 涤纶电容 聚脂电容 安规电容 电解电容 钽电容 可变电容 29 电容器的参数 耐压 表示电容器可经受最大电压 过大电压会击穿器件 标称容量 反映电容器施加电压后储存电荷的能力或储存电荷的多少 允许误差范围 实际电容量与标称电容量的允许最大偏差范围 分三级I 5 II 10 III 20 绝缘电阻 指两个电极间绝缘介质的电阻 越大越好 30 电容的单位是法 F 微法 F 皮法 pF 换算公式为 1F 106uF uF 106pF 电容器的单位与标示 电容器的标识方法有三种 直标法 直接标注在表面 如果数字是整数 则单位是pF 数字带小数点 单位是 F 文字符号法 用文字与数字混合标注 若字母在中央 则充当小数点 若字母R在前面 则R代表小数点 单位 F 色标法 与电阻相同 读取方向由电容体 引脚 31 瓷介电容 最后一位数字表示有效数字的加零个数 如标识为471电容则是470pF 32 电解电容 通常针脚较长的一脚为正极 外绝缘套管上有白色的一边的一个脚是负极 标识容量值采用直接读数法 33 电容器的测量可利用万用表对其进行充放电检测 电容器的测量 漏电电阻的测量 使用万用电表 首先将挡位旋钮旋到 R 1k 挡位 双笔短接调0 测量电容两引脚 指针顺时针偏转 然后逆时针缓慢退回 最后停下值就为漏电电阻 此值偏小说明漏电严重 断路测量 测量时指针始终无反应 说明断路 短路测量 测量电容量很小趋于零且指针不再返回 说明短路 电容极性判断 因为正向连接漏电电阻大 因此分别正反测量电容器两次 漏电电阻大的一次 黑标笔接的是正极 34 三 二极管二极管是一种具有单向导电特性元件 二极管在电路中的作用是整流 检波 稳压 隔离 开关 保护 指示等 晶体二极管内部有一个PN结 用玻璃 塑料或金属管壳封装制成 PN D 35 二极管特性曲线 36 按材料不同分为 硅管 起始电流较大 0 6伏 用于信号较强电路 锗管 起始电流较小 0 2伏 用于信号较弱电路 按封装材料不同分为 玻璃管壳 塑料管壳和环氧树脂管壳等多种 玻璃二极管 塑封二极管 37 二极管的按功能分类 按用途分 普通二极管稳压二极管发光二极管光电二极管 普通二极管 稳压二极管 发光二极管 光电二极管 38 二极管的主要技术参数 最大允许电流 为避免过大电流冲击 使二极管PN结烧坏而规定的额定电流值 最高反向工作电压 指允许加在二极管两端的反向电压的最大值 超过此值会击穿二极管 二极管的测量 测量的方法是先把万用表拨到 欧姆 档 通常用Rx100或Rx1K 进行 判断二极管好坏 测量正反向电阻 如果反向电阻远大于正向电阻则没有问题 而二者相等 无穷大或为0则说明二极管损坏 39 2 判断二极管的正负 二极管导通 阻值较小 几十欧到几千欧的范围 这就告诉我们黑表笔接触的是二极管的正极 红表笔接触的是二极管的负极 二极管截止 阻值很大 一般为几百千欧 这就告诉我们黑表笔接触的是二极管的负极 红表笔接触的是二极管的正极 40 3 检测发光二极管 一般发光二极管的正向压降为1 5v 2 3v 用两个万用表串联可进行检查 用两块万用表 拨到相同电阻档 Rx1档 串联起来 当作电压源 接入二极管 正常的发光二极管便会发光 41 所谓单向导电性就是指 当电流从它的正向流过时 它的电阻很小 当电流从它的负极流过时 它的电阻很大 所以二极管是一种有极性的组件 二极管在管体上有标记的一端为负极 二极管在电路中的符号是 D 稳压二极管稳压二极管的电路符号是 VR ZD 或 Z 稳压二极管 42 发光二极管 LED 有一种类型的二极管叫发光二极管 它的作用是为了表示电路是否正在工作 现在有些高亮LED可发作照明用灯 如手机显示屏背光源 某些装饰灯等 发光二极管的电路符号是 LED 常用的符号是 LED 极性用平边表示 标在组件体上 或用一缺口表示 或用一条长的管脚表示 43 光电二极管 光电二极管是远红外线接受管 是一种光能与电能进行转换的器件 它的几种常见外形如图1 2 13 a 所示 符号见图 b 图1 2 14 a 所示为光电二极管的伏安特性 在无光照时 与普通二极管一样 具有单向导电性 有光照时 特性曲线下移 它们分布在第三 四象限内 光电二极管的伏安特性 光电二极管的外形和符号 44 四 单结管 单结晶体管有一个PN结和三个电极 即一个发射极和二个基极 所以又叫双基极二极管 单结晶体管有一个重要的电气特性 负阻特性 利用这种特性可以组成张弛振荡器 自激多谐振荡器 阶梯波发生器 定时器等多种脉冲单元电路 用万用表测单结晶体管的阻值 第一基极b1和第二基极b2之间的正反电阻均一样 为正常 否则该单结晶体管性能不好 45 五 三极管 1 三极管的结构及类型通过工艺的方法 把两个二极管背靠背的连接起来级组成了三极管 按PN结的组合方式有PNP型和NPN型 它们的结构示意图和符号图分别为 如图 1 2 所示 46 三极管 47 三极管的分类 依工作频率分为 低频三极管和高频三极管依工作功率分为 小功率 中功率和大功率三极管依封装形式分为 金属封装 玻璃封装 塑料封装依导电特性分为 PNP型NPN型 三极管的技术参数 电流放大系数 表示三极管电流放大能力一般 Ic 集电极电流 Ib 基极电流 48 三极管极间反向电流 包括 1 集电极反向饱和电流Icb0 指发射极开路时 集电极加反向电压时的反向电流 应该很小 2 穿透电流Ice0 指基极开路时 c e间加反向电压时的反向电流 应该很小 两者之间满足 Ice0 1 Icb0 极限参数 1 集电极最大允许电流 ICM 2 集电极 发射极间的最大允许反向电压 BVce0 3 集电极最大允许功耗 PCM 49 三极管的输出特性曲线 50 电子组件基础知识 三极管上流过的电流一般很大 容易发热 三极管的电路符号是 Q 三极管是有极性的 三极管上的三个脚 代表着三个极 基极 集电极和发射极 三极管有二种型号 PNP和NPN 三极管外形 NPN PNP b 基极c 集电极e 发射极 b c e 51 三极管 52 对于草帽三极管 缺口对己 管脚向上左发右集中间基对于普通三极管 字面对己 管脚向上左发右集中间基 三极管脚位判别口决 53 三极管的测试 三极管的测试分为测试三极管的类型 管脚排列 首先是如何测试三极管的类型 使用万用表的电阻档 R 1 档 判断如下 电阻很小 PNP NPN 红表笔为基极 黑表笔为基极 b b 54 其次是如何测试三极管的管脚排列 判断出管子类型和基极后 使用万用表的电阻档 R 1 档 如下测试 在基极与另两个管脚间接入一个电阻测量三极管的放大作用 然后更换表笔再测 两次测量中表指针偏离较大的那次 可根据不同类型的管子判断出集电极和发射极 C e C e NPN PNP 55 二极管和三极管的标识 两种元件的命名有五部分 3BX31A 三极管 NPN型锗材料 低频小功率管 序号31 规格为A档 56 六 变压器 一 变压器我们常用的电子变压器主要有高频变压器 又叫开关变压器 低频变压器 又叫电源变压器 等 高频变压器 低频变压器 57 变压器的电路符号是 T变压器是有方向的 它的第一个管脚通常用一个白色标志 一个孔或一个尖角表示 七 电感器电感器的电路符号是 L电感器和组件体上常用 QHP 标示 电感的单位是亨利 H 毫亨 mH 微亨 H 电感器是无极性的 常见电感 双路电感 磁心电感 空心电感 棒形电感 色环电感 工形电感 58 电感器和电容器一样 也是一种储能元件 它能把电能转变为磁场能 并在磁场中储存能量 电感器用符号L表示 它的基本单位是亨利 H 常用毫亨 mH 为单位 电感器的特性恰恰与电容的特性相反 它具有阻止交流电通过而让直流电通过的特性 它经常和电容器一起工作 构成LC滤波器 LC振荡器等 另外 人们还利用电感的特性 制造了阻流圈 变压器 继电器等 收音机上就有不少电感线圈 几乎都是用漆包线绕成的空心线圈或在骨架磁芯 铁芯上绕制而成的 有天线线圈 它是用漆包线在磁棒上绕制而成的 中频变压器 俗称中周 输入输出变压器等等 59 电感器的识别与读数方法 轴向引线电感和电阻的外形很相似 区别它们主要外形均匀光滑 颜色多为翠绿色 这与识别经验有关 用万用表测试电阻值为0 轴向引线电感用色环表示 其识别方法和色环电阻的相同 例 某色环电感的四环颜色依次为 红 红 黑 银 则其电感值为 22微亨 10 如果第二环或第三环的颜色是金色 则此金色环表示电感值的小数点 例 某电感四环颜色依次为 黄 金 紫 银 则其电感值为4 7UH 10 60 八 场效应管 英文缩写 FET场效应管是利用电场效应来控制电流大小 与双极型晶体管不同 它是多子导电 输入阻抗高 温度稳定性好 噪声低 从制做工艺的结法上分为两大类型 第一类 结型场效应管 JFET 第二类 绝缘栅型场效应管 MOS 场效应管作用 1 场效应管很高的输入阻抗非常适合于阻抗变换 2 场效应管可用于做可变电阻 3 场效应管可以方便的用作恒流源 4 场效应管可用于做电子开关 61 场效应管图片 62 63 场效应管管脚识别 结型场效应管管脚可用测量的方法识别 64 九 可控硅 定义 可控硅也称作晶闸管 可控硅是一种有源开关元件 平时它保持在非导通状态 直到由一个较少的控制信号对其触发或称 点火 使其导通 一旦被点火就算撤离触发信号它也保持导通状态 要使其截止可在其阳极与阴极间加上反向电压或将流过可控硅二极管的电流减少到某一个值以下 65 可控硅 66 可控硅是由PNPN四层半导体构成的元件 有三个电极 阳极A 阴极K和控制极G可控硅在电路中能够实现交流电的无触点控制 以小电流控制大电流 并且不象继电器那样控制时有火花产生 而且动作快 寿命长 可靠性好 在调速 调光 调压 调温以及其他各种控制电路中都有它的身影 67 可控硅分类 单向可控硅双向可控硅光控晶闸管逆导晶闸管可关断晶闸管快速晶闸管 常用 68 单向可控硅有其独特的特性 当阳极接反向电压 或者阳极接正向电压但控制极不加电压时 它都不导通 而阳极和控制极同时接正向电压时 它就会变成导通状态 一旦导通 控制电压便失去了对它的控制作用 不论有没有控制电压 也不论控制电压的极性如何 将一直处于导通状态 要想关断 只有把阳极电压降低到某一临界值或者反向 69 双向可控硅的引脚多数是按T1 T2 G的顺序从左至右排列 电极引脚向下 面对有字符的一面时 加在控制极G上的触发脉冲的大小或时间改变时 就能改变其导通电流的大小 与单向可控硅的区别是 双向可控硅G极上触发脉冲的极性改变时 其导通方向就随着极性的变化而改变 从而能够控制交流电负载 而单向可控硅经触发后只能从阳极向阴极单方向导通 所以可控硅有单双向之分 70 可控硅检测 普通晶闸管的三个电极可以用万用表欧姆挡R 100挡位来测 晶闸管G K之间是一个PN结 相当于一个二极管 G为正极 K为负极 所以 按照测试二极管的方法 找出三个极中的两个极 测它的正 反向电阻 电阻小时 万用表黑表笔接的是控制极G 红表笔接的是阴极K 剩下的一个就是阳极A了 测试晶闸管的好坏 可以用刚才演示用的示教板电路 图3 接通电源开关S 按一下按钮开关SB 灯泡发光就是好的 不发光就是坏的 71 十 晶振 振荡器 电路符号为Y 与晶体相比 振荡器内部除了有芯片外还有电阻 电容 已成一个振荡电路 所以振荡器的四个脚是极性的 振荡器的外形如上图所示 为一砖块形 有四个脚 其表面上的标记有振荡频率 第一脚位置 商标或厂家名称或牌子 编号 在使用中我们只需认准振荡频率和第一脚位置就可以了 第一脚位置用黑点 表示 如上图 振荡频率直接用数字标明 如上图中的30 000MHZ 72 十一 集成电路 IC 集成电路是将组成电路的有源组件 晶体管 二极管 无源组件 电阻 电容等 及其互连布线 通过半导体工艺或者薄 厚膜工艺 或这些工艺的结合 制作在半导体或绝缘体基片上 形成结构上紧密联系的具有一定功能的电路 与分立元器件组成的电路相比 具有体积小 重量轻 引线短 焊点少 可靠性高 功率低 使用方便和成本低等特点 IC的电路符号是 U IC是有极性的组件 插入板时只有一个方向 IC是不允许插错方向的 73 IC的第一号管脚的识别拿着IC 使其管脚向外 组件体面对自己 极性标志向上 极性标志左边的第一个管脚就是第一号管脚 或字拿正 从左到右阅读 最左 左下 那脚为第一号管脚 脚位判别 标明第一号管脚的方法可用一小缺口或第一号管脚旁的小白点标明 第一