电子元器件识别与检测ppt课件

1 电子元器件识别与检测 电子产品制造业常用的物料可分为生产物料和辅助物料两大类 生产物料大致可分为 电子元器件 标准件 五金件 塑胶件 辅助物料可分为 标签 硅脂 洗板水 酒精 热缩管 锡条 线 等 随着电子技术及其应用领域的迅速发展 所用的元器件种类日益增多 学习和掌握常用元器件的性能 用途 质量判别方法 对提高电气设备的装配质量及可靠性将起重要的保证作用 电阻器 电容器 电感器 二极管 三极管 集成电路等都是电子电路常用的器件 2 第一节电阻器和电位器 电阻器在电路中长时间连续工作不损坏 或不显著改变其性能所允许消耗的最大功率称为电阻器的额定功率 电阻器的额定功率并不是电阻器在电路中工作时一定要消耗的功率 而是电阻器在电路工作中所允许消耗的最大功率 不同类型的电阻具有不同系列的额定功率 如表1 1所示 一 电阻器的主要技术指标 1 额定功率 3 表1 1电阻器的功率等级 2 标称阻值 标在产品上的名义阻值 不同类型的电阻 阻值范围不同 不同精度的电阻其阻值系列亦不同 根据国家标准 常用的标称电阻值系列如表1 2所示 E24 E12和E6系列也适用于电位器和电容器 4 表1 2标称值系列 表中数值再乘以10n 其中n为正整数或负整数 5 3 允许误差等级 表1 3电阻的精度等级 二 电阻器和电位器的型号命名方法 电阻器和电位器的型号命名方法见表1 4 6 表1 4电阻器型号命名方法 7 示例 1 精密金属膜电阻器 RJ73 第四部分 序号第三部分 类别 精密 第二部分 材料 金属膜 第一部分 主称 电阻器 2 多圈线绕电位器 WXD3 第四部分 序号第三部分 类别 多圈 第二部分 材料 线绕 第一部分 主称 电位器 8 三 电阻器的标志内容及方法 1 文字符号直标法 用阿拉伯数字和文字符号两者有规律的组合来表示标称阻值 额定功率 允许误差等级等 符号前面的数字表示整数阻值 后面的数字依次表示第一位小数阻值和第二位小数阻值 其文字符号所表示的单位如表1 5所示 表1 如 1R5表示1 5 2K7表示2 7k 9 例如 允许误差 10 标称阻值 5 1k RJ71 0 125 5k1 II 型号 额定功率1 8W 由标号可知 它是精密金属膜电阻器 额定功率为1 8W 标称阻值为5 1k 允许误差为 10 2 色标法 色标法是将电阻器的类别及主要技术参数的数值用颜色 色环或色点 标注在它的外表面上 色标电阻 色环电阻 器可分为三环 四环 五环三种标法 其含义如表1 6和表1 7所示 10 三色环电阻器的色环表示标称电阻值 允许误差均为 20 例如 色环为棕黑红 表示10 102 1 0k 20 的电阻器 四色环电阻器的色环表示标称值 二位有效数字 及精度 例如 色环为棕绿橙金表示15 103 15k 5 的电阻器 五色环电阻器的色环表示标称值 三位有效数字 及精度 例如 色环为红紫绿黄棕表示275 104 2 75M 1 的电阻器 一般四色环和五色环电阻器表示允许误差的色环的特点是该环离其它环的距离较远 较标准的表示应是表示允许误差的色环的宽度是其它色环的 1 5 2 倍 有些色环电阻器由于厂家生产不规范 无法用上面的特征判断 这时只能借助万用表判断 11 标称值第一位有效数字标称值第二位有效数字标称值有效数字后0的个数允许误差 表1 6两位有效数字阻值的色环表示法 12 标称值第一位有效数字标称值第二位有效数字标称值第三位有效数字标称值有效数字后0的个数允许误差 表1 7三位有效数字阻值的色环表示法 13 四 电位器的一般标志方法 WT 23 3k 10 允许误差 10 标称阻值3 3k 额定功率2W碳膜电位器 WX 1510 J 允许误差 5 标称阻值510 额定功率1W线绕电位器 14 五 电阻器的质量检测 电阻器的质量好坏是比较容易鉴别的 对新买的电阻器先要进行外观检查 看外观是否端正 标志是否清晰 保护漆层是否完好 然后可以用万用表的电阻档测量一下电阻器的阻值 看其阻值与标称阻值是否一致 相差之值是否在允许误差范围之内 检测电位器的质量时 先用万用表测量电位器1 3端的总阻值 然后看是否在标称范围内 再用万用表笔接于1 2端或2 3端间 同时慢慢转动电位器的轴 看万用表的指针是否连续 均匀地变化 如不连续 调动 或变化过程中电阻值不稳定 则说明内部接触不良 然后测量电位器开关4 5端是否起作用 接触是否良好 15 六 部分常见电阻器的外形图 16 第二节电容器 在我们周围的物质世界中 大家能看到很多容器 如粮仓 油筒 杯子等等 在无线电装备中 却有一种与众不同的容器 在它内部可储存电荷 我们称它为电容器 电容是电子制作中主要的元器件之一 和电阻器一样几乎每种电子电路中都离不开它 电容器是一种储存电能的元件 两块相互平行的且互不接触的金属板就构成一个最简单的电容器 电容器应用不同 结构不同 材料不同 它的品种规格也是五花八门 17 一 电容器的作用 如果把组成电容器的金属板两端分别接到电池的正 负极上 那么接电池正极的金属板上的电子就会被电池的正极吸收过去而带正电荷 接负极的金属板就会从电池的负极得到大量电子而带负电荷 这种现象就叫做电容器的 充电 充电的时候 电路中有电流流动 当两块金属板所充的电荷而形成的电压与电池电压相等时 充电就停止 电路中就没有电流 相当于开路 这就是电容器能隔断直流通过的道理 如果将电容器与电池分开 用导线把电容器的两端联接起来 在刚接通一瞬间 电路中就有电流通过 随着电流流动 两金属板之间的电压就很快降低 直到两金属板上的正负电荷完全消失 这种现象叫做 放电 18 二 电容器型号命名法 电容器型号命名法见表1 8 示例 1 铝电解电容器 第四部分 序号第三部分 特征分类 箔式 第二部分 材料 铝 第一部分 主称 电容器 CD11 2 圆片形瓷介电容器 CC11 第四部分 序号第三部分 特征分类 圆片 第二部分 材料 瓷介质 第一部分 主称 电容器 19 表1 8电容器型号命名法 20 三 电容器的主要技术指标 1 电容器的耐压 常用固定式电容的直流工作电压系列为 6 3V 10V 16V 25V 40V 63V 100V 160V 250V 400V 2 电容器允许误差等级 常见的有七个等级如表1 9所示 表1 9 21 3 标称电容量 表1 10固定式电容器标称容量系列和容许误差 注 标称电容量为表中数值或表中数值再乘以10n 其中n为正整数或负整数 单位为pF 22 四 电容器的标志方法 1 直标法 2 数码表示法 一般用三位数字来表示容量的大小 单位为pF 前两位为有效数字 后一位表示位率 即乘以10i i为第三位数字 若第三位数字9 则乘10 1 如223J代表22 103pF 22000pF 0 022 F 允许误差为 5 又如479K代表47 10 1pF 允许误差为 5 的电容 这种表示方法最为常见 23 24 五 常见电容器外形图 25 第三节电感器 一 电感器的分类 常用的电感器有固定电感器 微调电感器 色码电感器等 变压器 阻流圈 振荡线圈 偏转线圈 天线线圈 中周 继电器以及延迟线和磁头等 都属电感器种类 二 电感器的主要技术指标 1 电感量 在没有非线性导磁物质存在的条件下 一个载流线圈的磁通量与线圈中的电流成正比 其比例常数称为自感系数 用L表示 简称为电感 即 式中 磁通量I 电流强度 26 2 固有电容 线圈各层 各匝之间 绕组与底板之间都存在着分布电容 统称为电感器的固有电容 3 品质因数 电感线圈的品质因数定义为 式中 工作角频率 L 线圈电感量 R 线圈的总损耗电阻 4 额定电流 线圈中允许通过的最大电流 5 线圈的损耗电阻 线圈的直流损耗电阻 27 三 电感器电感量的标志方法 1 直标法 用文字将电感器的主要参数直接标志在电感线圈的外壳上 单位H 亨利 mH 毫亨 H 微亨 2 数码表示法 方法与电容器的表示方法相同 3 色码表示法 这种表示法也与电阻器的色标法相似 色码一般有四种颜色 前两种颜色为有效数字 第三种颜色为倍率 单位为 H 第四种颜色是误差位 28 四 电感线圈的测量和使用常识 1 电感线圈的测量 电感线圈的精确测量要借助专用电子仪表 在不具备专用仪表时 可以用万用表测量电感线圈的电阻来大致判断其好坏 一般电感线圈的直流电阻应很小 低频扼流圈的直流电阻最多只有几百至几千欧 当测得线圈电阻为无穷大时表明线圈内部或引出端已断线 2 电感线圈的使用常识 在使用线圈时 不要随便改变线圈的形状 大小和线圈的距离 否则会影响线圈原来的电感量 尤其是频率越高 及圈数越少的线圈 可以用于高频线圈 一般用高频蜡或其它介质材料进行密封固定 可调线圈应安装在机器的易调节的地方 以便调整线圈的电感量 达到最理想的工作状态 29 五 变压器分类 变压器由初级线圈 次级线圈和铁芯组成 变压器能够升降交流电压 如果初级线圈比次级线圈的圈数多是降压变压器 如果次级线圈比初级线圈的圈数多 是升压变压器 当不考虑损耗的情况下 初级电压U1和次级电压U2的比等于初级线圈N1和次级线圈N2的比 也就是 U1 U2 N1 N2变压器的分类是根据变压器用在不同的交流电频率范围而分为低频 中频 高频 低频变压器都有铁芯 中频和高频变压器一般是空气芯或用特制的铁粉芯 1 低频变压器 低频变压器可分为音频变压器和电源变压器 音频变压器在放大电路中的主要作用是耦合 倒相 阻抗匹配等 要求音频变压器的频率特性好 30 分布电容和漏感小 音频变压器有输入输出之分 输入变压器是接在放大器输入端的音频变压器 它的初级一般接在话筒 次级接放大器的第一级 不过晶体管放大器的低放与功放之间的耦合变压器习惯上也称为输入变压器 输出变压器是接在放大器输出端的变压器 它的初级接在放大器的输出端 次级接负载 喇叭 它的主要作用是把喇叭的较低阻抗 通过输出变压器变成放大器所需的最佳负载阻抗 使放大器具有最大不失真输出 电源变压器一般是将220V的交流电变换为所需的低压交流电 以便整流 滤波 稳压而得到直流电 作电路的供电电源用 31 图1 4线圈及中频变压器 2 中频变压器 中频变压器 俗称中周 见图1 4 是超外差收音机和电视机的中频放大器中的重要元件 它对收音机的灵敏度 选择性 电视机的图像清晰度等整机技术指标都有很大影响 中频变压器一般和电容 外加或内带 组成谐振回路 32 3 高频变压器 收音机里所用的振荡线圈 高频放大器的负载回路和天线线圈都是高频变压器 因为这些线圈用在高频电路中 所以电感量很小 六 变压器的检测及使用常识 1 检测变压器的最简便方法 选择万用表的R 10量程 分别测量初级线圈和次级线圈的电阻值 阻值在几欧至几百欧之间 2 使用常识 使用电源变压器时 要分清它的初级和次级 对于降压变压器来说 初级的阻值比次级的阻值要大 在电路里 电源变压器是要放热的 必须考虑到安放位置要有利于散热 33 七 常见线圈外形图 34 第四节晶体二极管 晶体二极管也称半导体二极管 是半导体器件中最基本的一种器件 它是用半导体单晶材料制成 故半导体器件又称晶体器件 晶体二极管具有两个电极 在收音机 电视机和其它电子设备中具有广泛的应用 物质按照导电能力的大小可分为导体 半导体 绝缘体 具有良好导电性能的物质叫导体 如铜 铁等金属 导电能力很差或不导电的物质叫绝缘体 如陶瓷 塑料等 导电能力介于导体与绝缘体之间的物质叫半导体 如锗 硅等 半导体材料和导体 绝缘体相比具有两个显著特点 一是电阻率的大小受杂质含量的影响极大 二是电阻率受外界条件的影响很大 35 一 晶体二极管的特性 单向导电性是二极管的基本特性 正向电压作用下 二极管导通 而在反向电压作用下 二极管不导通 即用万用表测量二极管的两端 测量两次 一次阻值在几千欧左右 另一次测量万用表的指针几乎不动 说明阻值特别大 二极管的表示符号 36 二 几种常用的晶体二极管 晶体二极管的种类很多 按材料分为锗二极管 硅二极管 砷化镓二极管等 按结构分为点接触二极管和面接触二极管 按用途分为检波二极管 整流二极管 稳压二极管和开关二极管等 1 整流二极管 整流二极管多用硅半导体材料制成 有金属封装和塑料封装两种 整流二极管是利用PN结的单向导电性 把交流电变成脉动直流电 常用的整流二极管的实物图见图1 6 图1 6常用的整流二极管的实物图 37 2 检波二极管 检波的作用是把调制在高频电磁波的低频信号检出来 检波二极管要求结电容小 反向电流小 所以检波二极管常采用点触式二极管 常用的检波二极管的实物图见图1 7 图1 7常用的检波二极管的实物图 3 光电二极管 光电二极管又叫光敏二极管 它是利用PN结在施加反向电压时 在光线照射下反向电阻由大到小的原理进行工作的 无光照射时 二极管的反向电流很小 有光照射时 二极管的反向电流很大 光电二极管不是对所有的可见光及不可见光都有相同的反应 它是有特定的光谱范围的 2DU是利用半导体硅材料制成的光电二极管 2AU是利用半导体锗材料制成的光电二极管 其实物图见图1 8所示 图1 8光电二极管实物图 38 4 稳压二极管 稳压二极管是一种齐纳二极管 它是利用二极管反向击穿时 其两端电压固定在某一数值 而基本上不随电流大小变化的特性来进行工作的 稳压二极管的正向特性与普通二极管相似 当反向电压小于击穿电压时 反向电流很小 当反向电压临近击穿电压时反向电流急剧增大 发生电击穿 这时电流在很大范围内改变时管子两端的电压基本保持不变 起到稳定电压的作用 必须注意的是 稳压二极管在电路上应用时一定要串联限流电阻 不能让二极管击穿后电流无限增大 否则二极管将立即被烧毁 常用的二极管实物图见图1 9 图1 9常用的稳压二极管实物图 39 5 变容二极管 变容二极管是利用PN结的空间电荷层具有电容特性的原理制成的特殊二极管 它的特点是结电容随加到管子上的反向电压大小而变化 在一定范围内 反向偏压越小 结电容越大 反之 反向电容偏压越大 结电容越小 人们利用变容二极管的这种特性取代可变电容器的功能 变容二极管多采用硅或砷化镓材料制成 采用陶瓷或环氧树脂封装 变容二极管在电视机 收音机和录像机中多用于调谐电路和自动频率微调电路中 其实物见图1 10 图1 10变容二极管实物图 40 6 发光二极管 发光二极管 LED 是一种新颖的半导体发光器件 在家用电器设备中常用来做指示作用 例如 有的收录机中常用一组或两组发光二极管作为音量指示 当音量开大时 输出功率加大 发光二极管的数目增多 输出功率小时 发光二极管的数目就少 根据制造的材料和工艺不同 发光颜色有红色 绿色 黄色等 有的发光二极管还能根据所加电压的不同发出不同颜色的光 叫变色发光二极管 其实物图见图1 11 图1 11发光二极管实物图 41 三 晶体二极管的主要参数 晶体二极管的主要参数有 1 最大整流电流 它是指二极管长期正常工作时 能通过的最大正向电流值 因为晶体二极管工作时 有电流通过时则会发热 电流过大时就会发热过度而烧毁 所以二极管应用时要特别注意工作电流不能超过其最大整流电流 2 反向电流 是在给定的反向偏压下 通过二极管的直流 理想情况下 二极管具有单向导电性 但实际上反向电压下总有一点微弱的电流 通常硅管有1微安或更小 锗管有几百微安 反向电流的大小 反映了晶体二极管的单向导电性的好坏 反向电流的数值越小越好 42 3 最大反向工作电压 是二极管正常工作时所能承受的反向电压最大值 二极管反向连接时 如果把反向电压加到某一数值 管子的反向电流就会急剧增大 管子呈现击穿状态 这时的电压称为击穿电压 晶体管的反向工作电压为击穿电压的1 2 其最高反向工作电压则定为反向击穿电压的2 3 晶体二极管的损坏 一般来说电压比电流更为敏锐 也就是说 过压更能引起管子的损坏 故应用中一定要保证不超过最大反向工作电压 43 四 晶体二极管的识别 要认识二极管首先要了解二极管的命名方法 各国对晶体二极管的命名规定不同 我国晶体管的型号一般由五个部分组成 见表1 9 例如 2AP9 2 表示二极管2CW 2 表示二极管 A 表示N型 锗材料 C 表示N型 硅材料 P 表示普通管 W 表示稳压管 9 表示序号 10 表示序号 当然现在市场上有很多国外晶体二极管 如日本产的1N4148是一种开关管 1N4001 1N4002 1N4004 1N4007等是整流二极管 其最大整流电流都是1A 反向工作电压分别是50V 100V 200V 400V和1000V 44 表1 9 45 五 晶体二极管的检测和代换 1 晶体二极管好坏的检测 通常最简便的方法是用万用表来判别二极管的好坏 测量时 将万用表拨到R 1K档 测量二极管的正 反向电阻 好的管子一般在几千欧以上 甚至无穷大 正 反向电阻相差的越大越好 如果两次测量得到的阻值一样大或一样小 说明该二极管已损坏 2 晶体二极管的代用 二极管的代用比较容易 当原电路中的二极管损坏时 最好选用同型号同档次的二极管代替 如果找不到同型号的二极管 必须查清原二极管的主要参数 对于检波二极管只要工作频率满足即可 整流二极管要满足反向工作电压和最大整流电流的要求 稳压二极管一定要注意稳压电压的数值 46 3 晶体二极管极性的判别 测量二极管时 以测得小的那一次时 正向电阻 万用表黑笔所接的便是二极管的正极 红表笔所接的便是二极管的负极 这是因为万用表在电阻档时 万用表的黑表笔接其内部电池的正极 红表笔接其电池内部的负极 对于发光二极管而言 一般来说 发光二极管的长脚是正极 短脚是负极 或者把二极管放在光线很亮的地方 发光二极管内部有两个电极 一般是电极较小的是二极管的正极 电极较大的是二极管的负极 47 第六节晶体三极管 晶体三极管是由两个做在一起的PN结加上相应的引出电极线及封装组成 由于三极管具有放大作用 它是收音机 录音机 电视机等家用电器中很重要的器件之一 用三极管可以组成放大 振荡及各种功能的电子电路 一 晶体三极管的分类 晶体三极管的分类很多 按结构可分为点接触型和面接触型 按生产工艺分为合金型 扩散型和平面型等 但是常用的分类是从应用角度 依工作频率分为低频三极管 高频三极管和开关三极管 依工作功率分为小功率三极管 中功率三极管和大功率三极管 按其导电类型可分为PNP型和NPN型 按其构成材料可分为锗管和硅管 48 这里介绍一下锗三极管和硅三极管之间的区别 不管是锗管还是硅管 都有PNP型和NPN型两种导电类型 都有高频管和低频管 大功率管和小功率管 但它们在电气特性上还是有一定差距的 首先 锗管比硅管具有较低的起始工作电压 锗三极管的基极和发射极之间有0 2V 0 3V的电压即可开始工作 而硅三极管的基极和发射极之间有0 6V 0 7V的工作电压才能工作 其次 锗管比硅管具有较低的饱和压降 晶体管导通时 发射极和集电极之间的电压锗管比硅管更低 第三 硅管比锗管具有较小的漏电流和更平直的输出特性 49 二 晶体三极管的主要参数 1 共发射极直流放大倍数HFE 共发射极直流放大倍数HFE是指在没有交流信号输入时 共发射极电路输出的集电极直流电流与基极输入的直电流之比 这是衡量晶体三极管有无放大作用的主要参数 正常三极管的HFE应为几十至几百倍 常用的三极管的外壳上标有不同颜色点 以表明不同的放大倍数 放大倍数 15 25 40 55 80 120 180 270 400 色标点 棕红橙黄绿蓝紫灰白黑 例如 色点为黄色的三极管的放大倍数是40 55倍之间 色点是灰色的三极管的放大倍数为180 270倍之间等等 50 2 共发射极交流放大倍数 共发射极电路中 集电极电流和基极输入电流的变化量之比称为共发射极交流放大倍数 当三极管工作在放大区小信号运用时 HFE 三极管的放大倍数 一般在10 200倍之间 太小 表明三极管的放大能力越差 但 越大的管子的往往工作稳定性太差 3 特征频率 三极管的放大倍数 会随着工作信号频率的升高而下降 频率越高 下降越严重 特征频率就是 下降到1时的频率 也就是说 当工作信号的频率升高到特征频率时 晶体三极管就失去了交流电流的放大能力 特征频率的大小反映了晶体三极管频率特性的好坏 在高频率电路中 要选用特征频率较高的管子 特征频率一般比电路工作频率至少要高3倍以上 51 4 集电极最大允许电流 晶体三极管的放大倍数 在集电极电流过大时也会下降 下降到额定值的2 3倍或1 2时的集电极电流为集电极最大允许电流 三极管工作时的集电极电流最好不要超过集电极最大允许电流 5 集电极最大允许耗散功率 晶体三极管工作时 集电极电流通过集电结要耗散功率 耗散功率越大 集电结的温升就越高 根据晶体管允许的最高温度 定出集电极最大允许耗散功率 小功率管的集电极最大允许耗散功率在几十至几百毫瓦之间 大功率管却在1瓦以上 52 三 晶体三极管的识别 要认识三极管首先要了解晶体三极管的命名方法 各国对晶体管的命名方法的规定不同 我国晶体管的型号一般由五个部分组成 见表1 10 国外部分公司及产品代号见表1 11 例 1 锗材料PNP型低频大功率三极管 2 硅材料NPN型高频小功率三极管 3AD50C3DG201B 规格号规格号序号序号低频大功率低频大功率PNP型 锗材料PNP 锗材料三极管三极管 53 表1 10晶体三极管的型号 54 表1 11国外部分公司及产品代号 55 四 晶体三极管的检测 在晶体三极管装入电路之前或检修家用电器时经常需要用简易的方法判别它的好坏 下面介绍用万用表测量晶体三极管的几种方法 1 判断晶体三极管的管脚 三极管的三个管脚的作用是不同的 工作时不能相互代替 用万用表判断的方法是 将万用表置于电阻R 1K 档 用万用表的黑表笔接晶体管的某一管脚 假设它是基极 用红表笔分别接另外的两个电极 如果表针指示的两个阻值都很小 那么黑表笔所接的那一个脚便是NPN型管的基极 如果表针指示的两个阻值都很大 那么黑表笔所接的那一个脚便是PNP型管的基极 如果表针指示的阻值一个很大 一个很小 那么黑表笔所接的管脚肯定不是三极管的基极 要换另一个管脚再检测 56 2 判断硅管和锗管 利用硅管PN结与锗管PN结正 反向电阻的差异 可以判断不知型号的三极管是硅管还是锗管 用万用表的R 1K 档 测发射极与基极间和集电极与基极间的正向电阻 硅管大约在3 10K 之间 锗管大约在500 1K 之间 上述极间的反向电阻 硅管一般大于500K 锗管一般大于1000K 左右 3 测量三极管的直流放大倍数 将万用表的功能选择开关调到HFE处 一般还需调零 把三极管的三个电极正确的放到万用表的面板上的四个小孔中PNP P 或NPN N 的e b c处 这时万用表的指针会向右偏转 在表头内部的刻盘上有HFE的指示数 即是测量三极管的直流放大倍数 57 4 晶体三极管的代换 在家用电器修理中 经常会遇到三级管的损坏 需用同型号 同品种的三极管代换 或用相同 相近 性能的三极管进行代用 代用的原则和方法如下 1 极限参数高的三极管可以代换较低的三极管 例如集电极最大允许耗散功率大的三极管可以代换小的三极管 2 性能好的三极管可以代换性能差的三极管 例如参数值高的三极管可以代换值低的三极管 但值不宜过高 否则三极管工作不稳定 3 高频 开关三极管可以代换普通低频三极管 当其它参数满足要求时 高频管可以代替低频管 4 锗管和硅管可以相互代换 两种材料的管子相互代换时 首先要导电类型相同 PNP型代换PNP型 NPN型代换NPN型 其次 要注意管子的参数是否相似 第三更换管子后由于偏置不同 需重新调整偏流电阻 58 五 常见三极管实物图 图1 12 59 第七节集成电路 集成电路是50年代末发展起来的新型电子器件 前面介绍过电阻器 电容器 电感器 晶体二极管 三极管等分立元器件 而集成电路是相对于这些分立元器件或分立电路而言的 它集元器件 电路为一体 独立成为更大概念的器件 集成电路是利用半导体技术或薄膜技术将半导体器件与阻容元件 以及连线高度集中制成在一块小面积芯片上 再加上封装而成 例如像三极管大小的集成电路芯片可以容纳上几百个元件和连线 并具备了一个完整的电路功能 由此可见它的优越性比三极管还要大 集成电路具有体积小 重量轻 性能好 可靠性高 耗电省 成本低 简化设计 减少调整等优点 给无线电爱好者带来了许多便利 60 一 集成电路的型号和分类 1 分类 集成电路的类型很多 按工作性能不同 它们主要分为 数字集成电路和模拟集成电路 模拟集成电路从用途上可分为线性集成电路 非线性集成电路和功率集成电路 线性集成电路主要用来信号放大 如中频放大器 音频放大器 稳压器等 这些放大器在收音机 电视机等电器中得到广泛应用 非线性集成电路主要用于信号的转化与加工 收音机中的变频器 检波器 鉴频器等 功率集成电路具有大多数是线性集成电路 由于它的工作电压要求较高 工作电流要求也较大 因而把它从线性集成电路中拉出来单独列为一类 功率集成电路在收音机 录音机 电视机中有着重要的应用 61 2 型号 关于集成电路的型号 我国有关部门作了标准化规定 每个型号由五个部分组成 有的采用数字 见表1 11 集成电路有了型号 就像一个人有了姓名 可以相互区别 也知道它的功能 例 CF741CT 金属圆形封装0 70 器件代号线性放大器中国国家标准 62 表1 12器件型号的组成 63 二 外形结构和引脚排列 集成电路的外形结构有一定的规定 它的电路引出脚的排列次序也有一定的规律 正确认识它们的外形和引脚排序 是装配集成电路的一个基本功 集成电路的外形结构有单列直插式 双列直插式 扁平封装和金属圆壳封装等 如图1 13所示 图1 13三种封装形式 64 集成电路引脚排列序号的一般规律是 集成电路的引脚朝下 以缺口或识别标志为准 引脚序号按逆时针方向排列1 2 3 4等 如图1 14所示 图1 14集成电路引脚排列序号 65 四 内部框图和等效电路 从外形上看 集成电路如同一个个元器件 结构比较简单 然而 它们的内部结构却相当复杂 以集成电路TD2822M为例 它们内部就有几十个元器件 集成电路是用现代技术成批生产的 使用它代替分立元器件还是经济的 为了表示集成电路内部的结构 一般采用两种方法 一是 内部框图 法 它能粗略表达出集成电路内部的电路组成 举例如图1 15所示 二是 等效电路 法 它能具体描绘出集成电路内部的电路组成 也就是说 等效电路与集成电路内部的电路实际效果相同 如图1 16所示 图1 15 图1 16 66 第八节其它元器件 一 扬声器 话筒等 扬声器俗称为喇叭 应该是大家熟悉不过的器件了 它是收音机 录音机 音响设备中的重要元件 常见的扬声器有动圈式 舌簧式 压电式等几种 但最常用的是动圈式扬声器 又称电动式 而动圈式扬声器又分为内磁式和外磁式 外磁式便宜 通常外磁式用得多 当音频电流通过音圈时 音圈产生随音频电流而变化的磁场 在永久磁铁的磁场中时而吸引时而排斥 带动纸盆振动发出声音 音响用的扬声器大多要求大功率 高保真 为完美再现声响 扬声器又被分为低音 中音 高音 以各司其职 低音扬声器的纸盆不再由单一的材料构成 出现了布边 尼龙边和橡皮边等扬声器 使纸盆更有弹性 低音更加丰富 号筒式扬声器 球顶高音扬声器使高音更加清晰 另外还有一种全频扬声器 它将高 低音扬声器做在了一起 67 还有一种压电陶瓷片 也是一种发声元件 它利用压电效应工作 既可以作发声元件又可以作接收声音的元件 而且它很便宜 生日卡上的发声元件就是它 压电陶瓷片是在园形铜底板上涂覆了一层厚约1mm的压电陶瓷 再在陶瓷表面沉积一层涂银层 涂银层和铜底板就是它的两个电极 压电陶瓷有一个奇妙的特性 压电效应 如将它弯曲 它的表面就会出现异种电荷 如反向弯曲 电荷的极性也会相反 奇妙的是如果在压电陶瓷片的两个电极上施加一定的电压 它就会发生弯曲 当电压方向改变时 弯曲的方向也随之改变 利用压电效应 有了一种电声转换的两用器件 可以当话筒用 对压电陶瓷片讲话 使它受到声波的振动而发生前后弯曲 当然人的眼睛分辨不出这种弯曲 在压电陶瓷片的两电极就会有音频电压输出 相反地 把一定的音频电压加在压电陶瓷片的两极 由于音频电压的极性和大小不断变化 压电陶瓷片就会产生相应的弯曲运动 推动空气形成声音 这时候 它又成了喇叭 压电陶瓷片作为一种电子元件 在新买来的时候 是不带引线的 需要自己焊接 一般采用多股软线 焊接是要求速度快 焊点小 否则容易损坏压电陶瓷片娇嫩的镀银层 68 还有一种在BP机 小闹钟里广泛应用的音响器实质上也是电磁式的 话筒有电容式的 动圈式的等等 常用的卡拉OK话筒一般都是动圈式的 其实它是动圈式扬声器的反应用 电子制作中常用的话筒是驻极体电容话筒 价钱很便宜 音质也不算差 体积很小 其实大多数的电脑多媒体话筒里面用的就是这东西 它体积小 我们要做的微型无线窃听器也用这种话筒 Bitbaby有一个驻极体话筒只有米粒那么大 实物见图1 17 图1 17 69 二 场效应管 场效应管是利用电场效应来控制电流变化的放大元件 它与晶体管相比 具有输入阻抗高 噪声低 热稳定性好等优点 因而得到迅速发展与应用 场效应管与三极管同为放大器件 但工作原理不同 三极管是电流控制器件 在一定条件下 集电极电流受基极电流控制 而场效应管是电压控制器件 电子电流受栅极电压控制 场效应管的类型可