补充前备电子元件基础

1、1电子元器件基础电子元器件基础主讲：刘绪军主讲：刘绪军 2本章要求本章要求 1：学习常用电子元器件的性能、特点、主要参数、标识方法：学习常用电子元器件的性能、特点、主要参数、标识方法 2：学会常用电子元器件的基本检测方法：学会常用电子元器件的基本检测方法3主要内容主要内容第一节第一节 电子元器件概述电子元器件概述第二节第二节 电阻器电阻器第三节第三节 电容器电容器第四节第四节 电感器电感器第五节第五节 半导体分立器件半导体分立器件第六节第六节 集成器件集成器件4 第一节第一节 电子元器件概述电子元器件概述 电子元器件是组成电子产品的基础，了解常用电子元器件的种类、结构、性能，掌握元器件的识别和

2、检测方法是掌握电子技术基本技能的一个重要项目。通过本次实训，要求操作员基本掌握常用电子元器件的识别和检测方法。5一、电子元器件一、电子元器件电子元器件是具有独立电路功能、构成电路的基本单元。电子器件是组成一个实际的电子电路或电子产品最基本的单元，是一个具体的实物。6二、有源器件与无源器件二、有源器件与无源器件电子电路由无源器件和有源器件组成无源器件：是指没有电压、电流或功率放大能力的元器件，无源器件是一种只消耗元器件输入信号电能的元器件，本身不需要电源就可以进行信号处理和传输的元件。包括电阻器（简称电阻）、电容器（简称电容）、电感器（简称电感）、二极管和数码管等。它们只能消耗或贮存能量，而不能

3、提供能量。有源器件：是指有电压、电流、功率放大能力的器件，有源器件包括电子管、晶体管和集成电路等，是以半导体为基本材料构成的元器件。它们能将独立源的能量转换电路中其它元器件所需要的能量，简言之，它们能提供能量。7三、电子器件的发展三、电子器件的发展对于用半导体制成的元器件，可分为：分立器件和集成器件。按用途还可以分为：基本电路元件、开关类元件、连接器、指示或显示器件、传感器等。随着集成电路的发展，已经能把单元电路、功能电路，甚至整个电子系统集成在一起。集成电路按规模大小分为：小规模集成电路（SSI）、中规模集成电路（MSI）、大规模集成电路（LSI）、超大规模集成电路（VLSI）。按数字特征分

4、为：模拟集成电路与数字集成电路。基本的模拟集成电路有运算放大器、乘法器、集成稳压器、定时器、信号发生器等。数字集成电路品种很多，小规模集成电路有多种门电路，即与非门、非门、或门等；中规模集成电路有数据选择器、编码译码器、触发器、计数器、寄存器等。大规模或超大规模集成电路有PLD（可编程逻辑器件）和ASIC（专用集成电路）。8 从PLD和ASIC这个角度来讲，元件、器件、电路、系统之间的区别不再是很严格。不仅如此，PLD器件本身只是一个硬件载体，载入不同程序就可以实现不同电路功能。因此，现代的器件已经不是纯硬件了，软件器件和以及相应的软件电子学在现代电子设计中得到了较多的应用，其地位也越来越重要

5、。 电路元器件种类繁多，随着电子技术和工艺水平的不断提高，大量新的器件不断出现，同一种器件也有多种封装形式，例如：贴片元件在现代电子产品中已随处可见。 对于不同的使用环境，同一器件也有不同的工业标准，国内元器件通常有三个标准，即：民用标准、工业标准、军用标准，标准不同，价格也不同。军用标准器件的价格可能是民用标准的十倍、甚至更多。工业标准介于二者之间。 为了能合理地选择和使用元器件，必须对它们的性能和规格有一个完整的了解。9 第二节第二节 电阻器电阻器一、电阻概念一、电阻概念 各种材料的物体对通过它的电流呈一定阻力，这种阻碍电流的作用叫做电阻。 电阻，英文名resistance，通常缩写为R，

6、它是导体的一种基本性质，与导体的尺寸、材料、温度有关。 欧姆定律说，I=U/R，那么R=U/I，有这样的定义：导体上加上一伏特电压时，产生一安培电流所对应的阻值。 电阻的主要职能就是阻碍电流流过。 事实上，“电阻”说的是一种性质，而通常在电子产品中所指的电阻，是指电阻器这样一种元件。10常用的电阻分为两类：一类是固定电阻，另一类为可变电阻。固定电阻如：碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻、水泥电阻 等可变电阻如：电位器，热敏电阻等按封装分： 一类是贴片式电阻，另一类是插件类电阻电阻的作用： 电阻器在各种电路中阻碍电的通过，起到降压、分压、稳定和调节电流的作用。电阻的符号：图一：国标 图二：国际标注1

7、1 电阻的基本单位是欧姆，用希腊字母“”表示，还有K、M、G、T，它们的关系是12二、电阻标示二、电阻标示1、直接标志法、直接标志法 将电阻器的阻值和误差等级直接用数字印在电阻器上。对小于将电阻器的阻值和误差等级直接用数字印在电阻器上。对小于1000的阻值只标出数的阻值只标出数值，不标单位；对值，不标单位；对k、M只标注只标注k、M。精度等级标。精度等级标或或级，级，级不标。级不标。132、文字符号法、文字符号法 将需要标志的主要参数与技术指标用文字和数字符号有规律的标志在产品表面上。欧姆（），千欧（1000）用K，兆欧（1000，000）用M；吉欧（1000，000，000）用G； 太欧（1

8、000，000，000，000）用T。其组合形式为： “整数部分+阻值单位符号（、K、M、G、T）+小数部分+允许误差” 示例 68， 0.68电阻 ； 8k2， 8.2K 欧姆、误差为10%的电阻； 3T3， 3.3T 欧姆的电阻。143、数码标志法、数码标志法 数码标志法是用三位数字表示阻值大小的一种标志方法。从左到右，第一、二位数表示该电阻器的有效数字，而第三位则表示前两位有效数字的乘方倍数（此处若为9则表示10-1 ）。 示例 101M 100， 允许误差是20%。 472J 4.7K，允许误差是5% 154、色环标志法、色环标志法 对体积很小的电阻和一些合成电阻器，其阻值和误差常用色

9、环来标注。 色环标志法有三环、四环和五环三种。 四环电阻的一端有四道色环，第1道环和第2道环分别表示电阻的第一位和第二位有效数字，第3道环表示10的乘方数（10n ，n为颜色所表示的数字），第4道环表示允许误差（若无第四道色环，则误差为20%）。色环电阻的单位一律为。 精密电阻器一般用五道色环标注，它用前三道色环表示三位有效数字，第四道色环表示 （ 10n ,n为颜色所代表的数字），第五道色环表示阻值的允许误差。1617标称值标称值 24k误误 差差 20%第一环红色，第一位有效数字为第一环红色，第一位有效数字为 2第二环黄色，第二位有效数字第二环黄色，第二位有效数字4第三环橙色，倍乘数第三环

10、橙色，倍乘数103误差环本色，误差为误差环本色，误差为20%标称值标称值 4.7k误差误差1%第一环黄色，第一位有效数字为第一环黄色，第一位有效数字为 4第二环紫色，第二位有效数字第二环紫色，第二位有效数字7第三环红色，倍乘数第三环红色，倍乘数102误差环棕色，误差为误差环棕色，误差为1%18封装功率 最大工作电压英制mil公制mm020106031/20 W25040210051/16 W50060316081/10 W50080520121/8 W20012103225 W20018124832 W200电阻器的封装（SMD)19三、电阻器质量检测三、电阻器质量检

11、测 用万用表的欧姆档测量电阻器的阻值用万用表的欧姆档测量电阻器的阻值,将测量值和标称值进行比较，从而判断电阻将测量值和标称值进行比较，从而判断电阻器是否能够正常工作。器是否能够正常工作。 电阻器的常见故障有：短路、断路、老化三种。电阻器的常见故障有：短路、断路、老化三种。1、普通电阻器的检测方法、普通电阻器的检测方法电阻器的检测步骤电阻器的检测步骤:（1）外观检查）外观检查（2）断电）断电（3）选择合适的量程）选择合适的量程（4）在路检测）在路检测（5）断路检测）断路检测20第三节第三节 电容器电容器一、电容概念一、电容概念 电容量在数值上等于一个导电极板上的电荷量与两块极板之间的电位差的比值

12、电容量在数值上等于一个导电极板上的电荷量与两块极板之间的电位差的比值 C=Q/U其中：其中：C电容量，单位法拉第电容量，单位法拉第FQ极板上的电荷量，单位库仑极板上的电荷量，单位库仑CU两极板上的电位差，单位伏特两极板上的电位差，单位伏特V 电容的基本单位：电容的基本单位：F（法）（法） mF（毫法）（毫法）uF（微法）（微法） nF（纳法）（纳法）pF（皮法）；其换（皮法）；其换算关系为算关系为 1F=10-3 mF=10 -6 uF=10 - 9 nF=10 - 12 pF。21 电容器是由两个金属电极中间夹一层电介质构成的电子元件。电容器就是“储存电荷的容器”。尽管电容器品种繁多，但它们

13、的基本结构和原理是相同的。两片相距很近的金属中间被某物质（固体、气体或液体）所隔开，就构成了电容器。 两片金属称为的极板，中间的物质叫做介质。 电容器的特点是通交流、隔直流、阻低频、通高频，在电路中常用作耦合、旁路、滤波、谐振等用途。 电容器储存电荷量的多少，取决于电容器的电容量。22二、电容器特性二、电容器特性特性：通交流，阻直流特性：通交流，阻直流三、电容器符号三、电容器符号电容上的电压有建立过程，不能突变电容上的电压有建立过程，不能突变电容上的电压有建立过程，不能突变电容上的电压有建立过程，不能突变常用电容器的图形符号常用电容器的图形符号23四、电容器标示方法四、电容器标示方法1、直标法

14、、直标法 直标法是用阿拉伯数字和文字符号在电容器上直接标出主要参数（标称容量、额定直标法是用阿拉伯数字和文字符号在电容器上直接标出主要参数（标称容量、额定电压、允许偏差等）的标示方法。电压、允许偏差等）的标示方法。242、文字符号法、文字符号法 文字符号法，用文字符号表示电容的单位（n表示nF、P表示PF、表示F或用R表示F等）。 电容容量（用阿拉伯数字表示）的整数部分写在电容单位的前面，电容容量的小数部分写在电容单位的后面； 凡为整数(一般为4位)、又无单位标注的电容器，其单位默认为PF，凡用小数、又无单位标注的电容器，其单位默认为F。 【示例】 10p 表示容量为10pF 10n 表示容量

15、为10nF，即0.01F 3p3 表示容量为3.3pF 8n2 表示容量为8.2nF，即8200pF253、数码标示法、数码标示法 体积较小的电容器常用数字标志法（贴片元件）。 数码表示法，一般用三位整数，第一位、第二位为有效数字，第三位表示有效数字后面零的个数，单位为皮法（pF），但是当第三位数是9时表示10-1 【示例】 243 表示容量为24103 pF 103 表示容量为10103 pF 104 表示容量为10104 pF 332 表示容量为33102 pF 473 表示容量为47103 pF 339 表示容量为3310-1 pF264、色环标示法、色环标示法 由于小型化电容器的发展，

16、打印阿拉伯数字较为困难，故采用色环或色点来表示电容器的有关参数。 这种表示法与电阻器的色环表示法类似，颜色涂于电容器的一端或从顶端向引线排列。 色码一般只有三种颜色，前两环为有效数字，第三环为倍率，单位为pF。2728五、电容器分类五、电容器分类 电容器的种类很多，分类原则也不相同，一般可按用途、特征、材料等进行分类。电容器的种类很多，分类原则也不相同，一般可按用途、特征、材料等进行分类。 按用途分类按用途分类，电容器可分为电力电容器和电讯电容器，电力电容器主要适用于强电，电容器可分为电力电容器和电讯电容器，电力电容器主要适用于强电系统；电讯电容器主要适用于弱电系统。系统；电讯电容器主要适用于

17、弱电系统。 按特征分类按特征分类，电容器可分为分为固定电容器、半可变电容器、可变电容器，固定电，电容器可分为分为固定电容器、半可变电容器、可变电容器，固定电容器是指其电容量固定不变；可变电容器是指其电容量可以调整改变。容器是指其电容量固定不变；可变电容器是指其电容量可以调整改变。 按材料分类按材料分类，分为气体介质电容器、液体介质电容器、无机固质电容器、电解电容，分为气体介质电容器、液体介质电容器、无机固质电容器、电解电容器（又分液式和干式）。器（又分液式和干式）。 按阳极材料分类按阳极材料分类，分为铝、钽、铌、钛电解电容等。，分为铝、钽、铌、钛电解电容等。29六、电容器质量检测六、电容器质量

18、检测1、 电容的常见故障电容的常见故障开路故障开路故障击穿故障击穿故障漏电故障漏电故障2、 固定电容检测固定电容检测电容一般采用万用表的电阻档进行检测。电容一般采用万用表的电阻档进行检测。（1）电容容量大小的判别）电容容量大小的判别5000PF以上容量的电容器用万用表的最高电阻档判别。根据万用表的指针摆动范围以上容量的电容器用万用表的最高电阻档判别。根据万用表的指针摆动范围判断电容器容量的大小。判断电容器容量的大小。5000PF以下容量的电容应选用具有测量电容功能的数字万用表进行测量。以下容量的电容应选用具有测量电容功能的数字万用表进行测量。（2）固定电容故障的判断）固定电容故障的判断用判别电

19、容器容量大小的方法用判别电容器容量大小的方法:若出现万用表指针不摆动，说明电容器已开路；若出现万用表指针不摆动，说明电容器已开路；若万用表指针向右摆动后，指针不在复原，说明电容器被击穿；若万用表指针向右摆动后，指针不在复原，说明电容器被击穿；若万用表指针向右摆动后，指针有少量复原，说明电容器有漏电现象，指针稳定后的若万用表指针向右摆动后，指针有少量复原，说明电容器有漏电现象，指针稳定后的读数即为电容器的漏电电阻值。读数即为电容器的漏电电阻值。电容器正常时，其电容器的绝缘电阻应为电容器正常时，其电容器的绝缘电阻应为10810 10。303、电解电容检测、电解电容检测万用表电阻档测电阻。1、电解电

20、容器质量测试 万用表的黑表笔应接电容器的“”极，红表笔接电容器的“”极，此时表针迅速向右摆动，然后慢慢退回，待指针不动时其指示的电阻值越大表示电容器的漏电流越小；若指针根本不向右摆，说明电容器内部已断路或电解质已干涸而失去容量。2、极性判别 先假定某极为“”，让其与万用表的黑表笔相接，另一个电极与万用表的红表笔相接，同时观察并记住表针向右摆动的幅度；将电容放电后，把两只表笔对调重新进行上述测量。哪一次测量中，表针最后停留的摆动幅度较小，说明该次对其正、负极的假设是对的。31第四节第四节 电感器电感器一、电感器概念一、电感器概念 电感元件是由线圈绕制而成的。它又称电感线圈，简称电感。 电感器也是

21、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。 电感器是构成电路的基本元件，在电路中有阻碍交流电通过的特性。其基本特性是通低频、阻高频。 电感器的应用范围很广泛，它常用在调谐、振荡、耦合、匹配、滤波、陷波、延迟、补偿及偏转等电路中。32二、电感电路符号二、电感电路符号三、电感特性三、电感特性电感器元件有两个特性：对直流呈现很小的电阻（近似于短路），对交流 呈现阻抗（阻交流通直流）电感元件具有阻止其中电流变化的特性，所以流 过电感的电流不能突变33四、电感器应用四、电感器应用电感器：俗称线圈，它常用于以下场合电感器：俗称线圈，它常用于以下场合1 1、作为滤波线圈阻

22、止交流干扰、作为滤波线圈阻止交流干扰2 2、作为谐振线圈与电容组成谐振电路、作为谐振线圈与电容组成谐振电路3 3、在高频电路中作为高频信号的负载、在高频电路中作为高频信号的负载4 4、制成变压器传递交流信号、制成变压器传递交流信号5 5、利用电磁的感应特性制成磁性元件、利用电磁的感应特性制成磁性元件五、电感量标称值与误差五、电感量标称值与误差 电感量电感量又叫又叫电感系数电感系数或或自感系数自感系数，它是反映电感具备电磁感应能力的物理量。，它是反映电感具备电磁感应能力的物理量。 电感量误差电感量误差是指线圈的实际电感量与标称值的差异。是指线圈的实际电感量与标称值的差异。 电感量误差对振荡线圈的

23、要求较高，允许误差为电感量误差对振荡线圈的要求较高，允许误差为0.20.5；对耦合阻流线圈要；对耦合阻流线圈要求则较低，一般在求则较低，一般在1015之间。之间。 电感量的基本单位是电感量的基本单位是亨利（亨利（H），常用单位有，常用单位有mH（毫亨）（毫亨）和和H（微亨）（微亨）。换算关。换算关系如下：系如下： 1H=103mH ； 1mH=103H ； 1H=106H34六、电感器标示方法六、电感器标示方法1、直标法、直标法 直标法是在小型固定电感线圈的外壳上直接用文字符号标出其电感量、允许偏差和直标法是在小型固定电感线圈的外壳上直接用文字符号标出其电感量、允许偏差和最大直流工作电流等主要

24、参数。最大直流工作电流等主要参数。352、色标法、色标法 色标法是指在电感器的外壳上涂上4 条不同颜色的环，来反映电感器的主要参数。数字与颜色的对应关系，单位为微亨H。36七、电感器件检测七、电感器件检测1、电感器识别、电感器识别 电感元件一般为二端或三端元件，其外表具有如下一些特点，根据这些特点很容易电感元件一般为二端或三端元件，其外表具有如下一些特点，根据这些特点很容易识别电感元件。识别电感元件。 可以看到线圈、或表面标有可以看到线圈、或表面标有“H”或或“mH”、或带有一个可以旋转的磁芯的元件便、或带有一个可以旋转的磁芯的元件便是是电感标示。电感标示。2、电感器检测、电感器检测 电感在使

25、用过程中，常会出现断路，短路等现象，可通过测量和观察来判断。电感在使用过程中，常会出现断路，短路等现象，可通过测量和观察来判断。 利用万用表利用万用表1或或10档很容易判断电感是否断路或短路。档很容易判断电感是否断路或短路。3、电感量测量、电感量测量 利用数字电桥测量电感量。利用数字电桥测量电感量。37第五节第五节 半导体分立元件半导体分立元件一、二极管概述一、二极管概述 二极管是用半导体单晶材料(主要是锗和硅材料)制成的半导体器件。根据所用材料不同分为硅二极管和锗二极管。1、二极管的结构、二极管的结构2、二极管的符号、二极管的符号383、二极管电路符号、二极管电路符号4、二极管的分类、二极管

26、的分类（1） 点接触型点接触型 点接触型点接触型 结面积小、结电容小、正向电流小。用于检波和变频等高频电路结面积小、结电容小、正向电流小。用于检波和变频等高频电路（2 ）面接触型）面接触型 面接触型面接触型 结面积大、正向电流大、结电容大，用于工频大电流整流电路。结面积大、正向电流大、结电容大，用于工频大电流整流电路。 结面积大、正向电结面积大、正向电流大、结电容大，用于工频大电流整流电路。流大、结电容大，用于工频大电流整流电路。（3 ）平面型）平面型 平面型平面型 用于集成电路制作工艺中。用于集成电路制作工艺中。 用于集成电路制作工艺中。用于集成电路制作工艺中。PN PN结结面积可大可小，结

27、结面积可大可小，用于高频整流用于高频整流 结结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。结结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。 和开关电路中。和开关电路中。39二、二极管特性二、二极管特性1.单向导电性单向导电性（1）二极管加正向电压（正向偏置，阳极接正、阴极接负）时，二极管处于正向导通状 态，二极管正向电阻较小，正向电流较大。（2）二极管加反向电压（反向偏置，阳极接负、阴极接正）时，二极管处于反向截止状 态，二极管反向电阻较大，反向电流很小。（3）外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿，失去单向导电性。（4）二极管的反向电流受温度的影响，温度愈高反向电流愈大。402、二极管的伏安特性、二极

28、管的伏安特性 伏-安特性表示的是加在二极管两端的电压和流过二极管的电流之间的关系。41三、二极管标示三、二极管标示四、二极管参数四、二极管参数二极管有二极管有4个主要参数个主要参数最大整流电流：正常工作时通过的最大电流最大整流电流：正常工作时通过的最大电流最大反向电压：未击穿的最高反向电压最大反向电压：未击穿的最高反向电压最大反向电流：最高反向电压时的反向电流最大反向电流：最高反向电压时的反向电流最高工作频率：正常工作时的最高工作频率最高工作频率：正常工作时的最高工作频率二极管极性标示42四、三极管概述四、三极管概述 半导体三极管又称双极型晶体管，简称三极管，半导体三极管半导体三极管又称双极型晶体管，简称三极管，半导体三极管(晶体管晶体管)是最重要的是最重要的一种半导体器件，是一种电流控制型器件，广泛应用于各种电子电路中，最基本的作用一种半导体器件，是一种电流控制型器件，广泛应用于各种电子电路中，最基本的作用是放大。它具有体积小、结构牢固、寿命长、耗电省、