电子元件的基础

1、 电子电路基础电路的基本概念 什么是电路？什么是电路？ 电路电路：电路是有电源、用电器、导线和开关等组成的闭合回路， 叫做电路。 电路的作用是实现电能的传输和转换 2电路的基本组成电路的基本组成 电路的基本组成包括以下四个部分：（1）电源：）电源：把其他形式的能量转变成为电能的装置叫做电源。(如电池、发电机等)。（2）用电设备）用电设备(负载）负载）：把电能转变成其他形式能量的装置叫做用电设备（负载）。（3）导线：）导线：连接电源与用电器的金属线叫做导线，它把电源产生的电能输送到用电设备，(如各种铜、铝电缆线等)。（4）开关）开关：控制电路工作状态的器件或设备。 3电路的状态电路的状态（1）

2、通路通路(闭路)：电路各部分连接成闭合回路，电路中有电流通过。电气设备或元器件获得一定的电压和电功率，进行能量转换。 （2）开路开路(断路)：电路断开，电路中没有电流通过。又称为空载状态。（3）短路短路(通路)：当电源两端或电路中某些部分被导线直接相连，这时电源输出的电流不经过负载，只经过连接导线直接流回电源，这种状态叫做短路状态，简称短路。一般情况下，短路时的大电流会损坏电源和导线，应尽量避免。输出电流过大对电源来说属于严重过载，如没有保护措施，电源或电器会被烧毁或发生火灾，所以通常要在电路或电气设备 1电流的形成电流的形成 电路中电荷沿着导体的定向运动形成电流电流，其方向规定为正电荷流动的

3、方向(或与负电荷流动的反方向)，其大小等于在单位时间内通过导体横截面的电量，称为电流强度(简称电流)，用符号I或 i(t)表示。 常用的电流单位有毫安mA、微安 A、千安kA等，它们与安培的换算关系为 1 mA = 10-3A； 1 A = 10-6 A； 1 kA = 103 A 如果电流的大小及方向都不随时间变化，即在单位时间内通过导体横截面的电量相等，则称之为稳恒电流或恒定电流，简称为直流(Direct Current)，记为DC或dc， 直流电流I与时间t的关系在It坐标系中为一条与时间轴平行的直线。 如果电流的大小及方向均随时间变化，则称为变动电流。对电路分析来说，一种最为重要的变动

4、电流是正弦交流电流，其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化，将之简称为交流 电流的测量电流的测量 （1）对交、直流电流应分别使用交流电流表和直流电流表测量。（2）电流表必须串联接到被测量的电路中。（3）直流电流表的“+”“”接线柱必须和电路中的极性相一致，不能接错。否则（4）每个电流表都有一定的测量范围，称为电流表的量程。一般被测电流的数值在电流表量程的一半以上，读数较为准确，因此在测量之前应先估计被测电流的大小，以便选择适当量程的电流表，若无法估计，可先用电流表的最大量程档测量，若指针偏转不到1/3刻度，在改用较小档去测量，知道测得正确数值为止。 绝对不允许将电流表不经任何负载而直接连接

5、到电源上，绝对不允许将电流表不经任何负载而直接连接到电源上，否则会造成电源短路，电流表也可能损坏。否则会造成电源短路，电流表也可能损坏。 2电压的形成电压的形成 在金属导体中虽然有许多自由电子，但只有在外加电场的作用下，这些自由电子才能作有规则的定向移动而形成电流。电场力将单位正电荷从a点移动到b点所做的功，称为a、b两点之间的电压，用U表示。电压的单位名称是伏特，简称伏，用V表示。 电压与电流的关系和水压与水流的有相似之处。 电压的国际单位制为伏特(V)，常用的单位还有毫伏(mV)、微伏(V)、千伏(kV)等，它们与伏特的换算关系为 1 mV = 103 V； 1 V = 106 V； 1

6、kV = 103 V 3电压的测量电压的测量 （1）对交、直流电压应分别使用交流电压表和直流电压表测量。 （2）电压表必须并联接在被测量的电路两端。 （3）直流电压表的“+”“”接线柱必须与被测两点的电位相一致，即“+”端接在高电位，“”端接在低电位，不能接错。否则 （4）合理选择电压表的量程，其方法和电流测试相同。 电功率(简称功率)：电流在单位时间内所做的功称为电功率。用字母P表示，数学表达式为 P = Wt =UI= U2R =I2R 功率的国际单位制单位为瓦特(W)，常用的单位还有毫瓦(mW)、千瓦(kW)，它们与W的换算关系是 1 mW = 103 W； 1 kW = 103 W 电

7、流所做的功，简称电功（即电能），用符号W表示，其国际单位制（SI）单位为焦尔(J)，电功的计算公式为 W = P t = UIt = U2It= I2Rt 式中W、U、I、t的单位分别是：焦耳（J）、伏特（V）、安培（A）、秒（s） 通常电能用千瓦小时(kW h)来表示大小，也叫做度(电)： 1度(电) = 1 kW h = 3.6 106 J。 即功率为1000 W的供能或耗能元件，在1小时的时间内所发出或消耗的电能量为1度。 第一讲 电阻 R解释：对电流的通过进行阻碍的元件。作用：在电路中起到分压、限流、分流、振荡、阻分压、限流、分流、振荡、阻抗匹配、滤波、保护等作用。抗匹配、滤波、保护等

8、作用。单位：欧姆（） 1M=103K=106生产工艺： DIP（直插式）如色环电阻(金属膜电阻） SMT（贴片式）电路符号如图示：符号: R W 分类：1、色环电阻： 利用色环表示电阻阻值 1 前两环是阻值，后一位是次方，最后为误差值 2 色环与阻值对照： 棕 红 橙 黄 绿 蓝 紫 灰 白 黑 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0（最后一位一般用“金银棕”表示）2、贴片单个电阻：R 前两位是数值，后一位是10的次方。 可理解为前两位是数值，后一位是0的个数. 如472 的阻值为4700=4.7K; 223=22000=22K3、贴片排阻 RN 数值表示与单个贴片电阻阻值相同 （8针排阻是由

9、个单独的电阻并排封装在一起的） (10针排阻是由8个电阻串联而成的)4、精密电阻: 47表示数值,E表示次方 具体阻值我们需要查代码表（E-96国标法） 见下页图: 如 01B= 10010 1=1k 05X= 1100.1=11 5、贴片小电阻: 5R5=5.5 R22=0.22电阻在电路中的应用:一, 上拉电阻: 一端接电压,一端接信号线. 作用:提高信号的驱动力,使得信号更好的传输;二, 下拉电阻: 一端接信号线,另一端接地. 作用:对信号线进行预处理,起到滤波作用;三, 信号中的电阻: 两端都是信号线 作用: 信号传输;5R5R22Vcc信号线330R信号线R地473信号线信号线R 5

10、, 限流电阻: 分流 6, 降压电阻: 7.提示: （1）体积较大的0电阻一般为保险电阻,用作供电; （2）330,220,100等小电阻用作信号传输,两端都为细线; （3）472,333,473等阻值较大电阻一般用作分压,降压; （4） 排阻如果有一端4脚连在一起是为数据线供电,粗的连那端是供电,细的一端是连数据线;(如DDR内存槽旁的上拉排阻) （5）如果两端都是细线且互不连是作数据传输,查线应跳过.AB10A5A5A10105V4724V 精密电阻阻值代码表:（E-96国标法）主板常见排阻: 电阻的测量: 把数字万用表打到略比标称值大的档位,用两表笔直接测量电阻的两端,若测得的阻值比标称

11、值明显偏大或无穷大则表示电阻坏. 电阻的代换原则: 精密电阻必须为原值代换,不能替用.如56X,2R2等 普通电路中的电阻代换阻值可以比原值相差10.注意事项: 在线测量时,由于电路上还有其他的电阻,所以测得的阻值一般标示值,如果实测值大于标示值说明有开路. 我们在维修主板时经常要查某点的对地阻值,是为了判断是否有开路或短路.如果对地阻值偏小,说明有短路; 偏大,说明有开路. 跑线路时跑线路时,电阻电感应跳过电阻电感应跳过;电容已到头电容已到头,要停止要停止. 第二讲 电容 C 电容: 是一种能储存电能的元件. 电容符号 ： C 主板上常用的有电解电解C和贴片贴片C(又分单个又分单个C和排容和

12、排容) 图标: 如右图所示: 单位:微法微法(uF) ,纳法纳法(nF) 、皮法、皮法(PF)，电解电容贴片电容有正负极之分,不能反装无正负极之分 负极贴片电容上没有容值标识，这与贴片电阻是不同的贴片电容上没有容值标识，这与贴片电阻是不同的.一般颜色越浅一般颜色越浅,容量越小容量越小.+ 正极 一, 作用: 滤波(通交流阻直流通交流阻直流,通高频阻低频通高频阻低频) ;保险作用(电容的一端直接接地电容的一端直接接地,当瞬间电流过大时电容击穿把电压拉到地当瞬间电流过大时电容击穿把电压拉到地);振荡(一般与一般与R一起组成一起组成RC振荡电路振荡电路); 耦合(声卡旁的电容两端都不接地是起了耦合作

13、用声卡旁的电容两端都不接地是起了耦合作用). 二, 测量方法: 在线测,只要不短路就基本OK;用 档测 单独测,只要是开路就基本OK.注: 电解电容有漏液、鼓包、变形为坏; 贴片电容表面必须无损伤,有损伤则为坏(无法用万用表测出, 只有用替换法判断其好坏). 并口,PS/2口的贴片排容最易坏. 电源IC旁边的电容(不接地的)一定不能乱换. 声卡周边不接地的电容不能乱换. 三, 电容的代换原则: 电解电容: 容量、耐压值所换电容; 贴片电容: 大小,颜色相同就可以; 与晶振相连的电容最好用相同位置的替换. 跑线路时跑线路时,电阻电阻,电感应跳过电感应跳过;电容已到头电容已到头,要停止要停止. 第

14、三讲 电感 L必须原值替换,不能代用体积大小一样就可以代用 第四讲 晶振 Y一, 符号: Y 或 X 二, 外形: 如右图所示三, 作用: 产生频率四, 主板上常用晶振:实时时钟晶振：32.768KHZ主时钟晶振:14.318MHZ声卡晶振：24.576MHZ网卡晶振: 25.0MHZ显卡晶振: 27MHZ五, 上电时用示波器测,如无波形即坏, 必须用原值替换. 第五讲 二极管 D 材料: 硅 锗及一些硫化物 电路符号: D VDD VD 作用: 稳压 整流 开关 发光 图标: 特性: 单向导电性,即正向导通反向截止. 分类:按用途可分为稳压管 整流管 开关管 发光管(不能代用) 测量: 1,

15、 单独测量 : 用 档,红笔接+,黑笔接,测出的标准值为 400650,表笔反接测为1即则为正常.2, 在路测量 : 表笔正反各测一次,两次测得的结果不一样就基本OK,如果两次测得的值一样,则要取下来单独测试. 注注:不能带电测量二极管的好坏不能带电测量二极管的好坏!DZ二极管的应用举例分析实际电路时为简单化，通常把二极管进行理想化处理，即正偏时视其为“短路”，截止时视其为“开路”。UD=0UD=正向导通时相当一个闭合的开关反向阻断时相当一个打开的开关(1)二极管的开关作用(2)二极管的整流作用: 将交流电变成单方向脉动直流电的过程称为整流。利用二极管的单向导电性能就可获得各种形式的整流电路。

16、二极管半波整流电路二极管全波整流电路桥式整流电路简化图B220VRLDIN4001B220VRLD1D2二极管桥式整流电路D4B220VRLD1D2D3B220VRLUSDZ使用稳压二极管时应该注意的事项(1)稳压二极管正负极的判别DZ(2)稳压二极管使用时，应反向接入电路UZ(3)稳压管应接入限流电阻(4)电源电压应高于稳压二极管的稳压值ZSUU (5)稳压管都是硅管。其稳定电压UZ最低为3V，高的可达 300V，稳压二极管在工作时的正向压降约为0.6V。 复合二极管 D 由两个二极管组成: 作用: 稳压稳压 复合二极管外观像MOS管,有三个脚,一般在表面有两个二极管符号. 测试时: 黑笔接

17、公共端,红笔分别接其他两脚,两次所测得的阻值150左右,且都应一样.(相当于测两个二极管)第六讲 三极管 Q 电流型控制元件1 解释: 由半导体材料组成,具有三个电极(b c e)的电子元件,相当 于两个二极管.2 作用: 放大放大 稳压稳压 开关开关 等3 分类: 按材料分:硅三极管 锗三极管 按极性分: NPN PNP 箭头表示电流的方向等效为等效为4 组成: 三极管有三个引脚,分别为基极基极(控制极控制极)b 、集电极、集电极c、发、发 射极射极e5 三极管的工作状态三极管的工作状态: 放大放大 放大作用放大作用 Vc Vb Ve Vbe=0.7伏伏 VcVcc 截止截止 Vbe0.7伏

18、伏 Vce=约约0.3伏伏 判断三极管的极性: 用 档测 找基极找基极 b : 用一只表笔接任意一脚用一只表笔接任意一脚,另一只表笔分别接另外两脚另一只表笔分别接另外两脚, 如果测得两次都有读数如果测得两次都有读数,且相差不大且相差不大,则此表笔所接的脚为则此表笔所接的脚为b极极; 分出集电极分出集电极 c 发射极发射极 e :测得阻值小的为测得阻值小的为C极极,大的为大的为e极极 b C b e b C 比 b e 要小310 红表笔不动,测出2个有效值的为 NPN; 黑表笔不动,测出2个有效值的为 PNP. 判断三极管的好坏:用 档测 在路测时在路测时,无论表笔怎样接无论表笔怎样接,所测值

19、不能为所测值不能为0,也不能为也不能为 单独测时单独测时, 红红笔接笔接b极极,黑黑笔接笔接 c极极,阻值为阻值为 400700 b e bc 红红笔接笔接b极极,黑黑笔接笔接 e极极,阻值为阻值为 400700 第七讲 场效应管(MOS管) Q不同类型MOS管的电路图符号D S GB衬衬底底 N沟道增强型图符号沟道增强型图符号D S GB衬衬底底 P沟道增强型图符号沟道增强型图符号D S GB衬衬底底 N沟道耗尽型图符号沟道耗尽型图符号D S GB衬衬底底 P沟道耗尽型图符号沟道耗尽型图符号 由图可看出，衬底的箭头方向表明了场效应管是N沟道还是P沟道：箭头向里是N沟道，箭头向外是P沟道。虚线

20、表示增强型实线表示耗尽型栅极源极(输出极)漏极(供电极)控制极 MOS管是管是电压型控制元件电压型控制元件 MOS管实物图管实物图: 电路符号电路符号: Q 作用作用: 在在主板电路中用来调整电压 分类: N沟道 P沟道 增强型 耗尽型 MOS管好坏的测量: (用 档测) N沟道沟道: 黑黑笔接D极 红红笔接S极,阻值在400600之间; 其他各脚正反测阻值都为1(); P沟道沟道: 红红笔接D极,黑黑笔接S极,阻值在400600之间; 其他各脚正反测阻值都为1(); 注: 如果在测量时有叫(即两极短路),可先把G D S 三极短接一下 (放电)再重新测量. 一般主板上一般主板上MOS管采用较多的是管采用较多的是增强型增强型N沟道沟道,在大小体积相同在大小体积相同的情况下的情况下,N沟道的可以代沟道的可以代N沟道的沟道的,P沟道可以代沟道可以代P沟道的沟道的. 另另: 有一部分有一部分MOS管单独测管单独测D S极阻值正常极阻值正常,但没有电压输出但没有电压输出:如如