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文档简介
1、电子元器件常识电子元器件是电子元件和器件的总称。器件是指电子管和晶体管,现在泛指用半导体材料制造的基本电子产品,如:二极管、三极管、场效应管、集成电路等。其它制造电子整机用的基本零件称为元件,如:电阻、电容、电感等等。由于新材料、新技术的不断涌现,现代电子元件和器件的界限已比较模糊。在本章中将从电子元器件的名称、规格、种类、大概用途等方面进行简单描述。这些知识也是对从事电子元器件销售的销售人员最基本的要求,是将来的销售过程中沟通的最基本内容。电子元件在这里简单列举几种常见的电子元件。包括电阻器、电位器、电容器、电感元件等。电阻器导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻。电阻器简称电阻(Resist
2、or,通常用“R”表示)是所有电子电路中使用最多的元件。电阻的主要物理特征是变电能为热能,也可说它是一个耗能元件,电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压分流的作用,对信号来说,交流与直流信号都可以通过电阻。电阻都有一定的阻值,它代表这个电阻对电流流动阻挡力的大小。电阻的单位是欧姆,用符号“”表示。欧姆是这样定义的:当在一个电阻器的两端加上1伏特的电压时,如果在这个电阻器中有1安培的电流通过,则这个电阻器的阻值为1欧姆。在国际单位制中,电阻的单位是(欧姆),此外还有 K(千欧), M(兆欧)。其中:1M=1000K , 1K=1000。 电阻的阻值标法通常有色环法,数字法。色环法在一般的的
3、电阻上比较常见。由于手机电路中的电阻一般比较小,很少被标上阻值,即使有,一般也采用数字法,即: 101表示10的电阻; 102表示100的电阻; 103表示1K的电阻; 104表示10K的电阻; 106表示1M的电阻; 107表示10M的电阻。 如果一个电阻上标为22*103,则这个电阻为22K。电阻器的电气性能指标通常有标称阻值,误差与额定功率等。它与其它元件一起构成一些功能电路,如RC电路等。 电阻是一个线性元件。说它是线性元件,是因为通过实验发现,在一定条件下,流经一个电阻的电流与电阻两端的电压成正比即它是符合欧姆定律:I=U/R 常见的碳膜电阻或金属膜电阻器在温度恒定,且电压和电流值限
4、制在额定条件之内时,可用线性电阻器来模拟。如果电压或电流值超过规定值,电阻器将因过热而不遵从欧姆定律,甚至还会被烧毁。线性电阻的工作电压与电流的关系如图1所示。 电阻的种类很多,通常分为碳膜电阻,金属电阻,线绕电阻等:它又包含固定电阻与可变电阻,光敏电阻,压敏电阻,热敏电阻等。通常来说,使用万用表可以很容易判断出电阻的好坏:将万用表调节在电阻挡的合适挡位,并将万用表的两个表笔放在电阻的两端,就可以从万用表上读出电阻的阻值。应注意的是,测试电阻时手不能接触到表笔的金属部分。但在实际电器维修中,很少出现电阻损坏。着重注意的是电阻是否虚焊,脱焊。【1.概念:】电阻器(resistor):用导体制成具
5、有一定阻值的元件.电阻是导体的一种基本性质,与导体的横截面面积、材料、长度、温度有关.作用:主要职能就是阻碍电流流过 ,应用于限流、分流、降压、分压、负载与电容配合作滤波器及阻匹配等. HYPERLINK /view/3571.htm l # o 返回页首 电阻的分类按阻值特性:固定电阻、可调电阻、特种电阻(敏感电阻) .b.按制造材料:碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻等.C.按安装方式: 插件电阻、贴片电阻. HYPERLINK /view/3571.htm l # o 返回页首 电阻的主要参数a. 标称阻值:标称在电阻器上的电阻值称为标称值.单位: , k, M.标称值是根据国家制定的标准系
6、列标注的,不是生产者任意标定的. 不是所有阻值的电阻器都存在.b.允许误差:电阻器的实际阻值对于标称值的最大允许偏差范围称为允许误差.误差代码:F 、 G 、 J、 Kc. 额定功率:指在规定的环境温度下,假设周围空气不流通,在长期连续工作而不损坏或基本不改变电阻器性能的情况下,电阻器上允许的消耗功率.常见的有1/16W 、 1/8W 、 1/4W 、 1/2W 、 1W 、 2W 、 5W 、10W HYPERLINK /view/3571.htm l # o 返回页首 阻值和误差的标注方法a.直标法将电阻器的主要参数和技术性能用数字或字母直接标注在电阻体上.eg: 5.1k 5%5.1k
7、J文字符号法将文字、数字两者有规律组合起来表示电阻器的主要参数.eg: 0.1=1=0R1, 3.3=33=3R3,3K3=3.3Kc.色标法用不同颜色的色环来表示电阻器的阻值及误差等级.普通电阻一般有4环表示,精密电阻用5环.d.贴片电阻标注方法:前两位表示有效数,第三位表示有效值后加零的个数.0-10欧带小数点电阻值表示为XRX,RXX.eg : 471=470105=1M 2R2=2.2 HYPERLINK /view/3571.htm l # o 返回页首 【5.色环电阻第一环如何确定:】请参照色标法图片四环电阻:因表示误差的色环只有金色或银色,色环中的金色或银色环一定是第四环.b.五
8、环电阻:(1)从阻值范围判断:因为一般电阻范围是0-10M,如果我们读出的阻值超过这个范围,可能是第一环选错了.(2)从误差环的颜色判断:表示误差的色环颜色有银、金、紫、蓝、绿、红、棕.如里靠近电阻器端头的色环不是误差颜色,则可确定为第一环. HYPERLINK /view/3571.htm l # o 返回页首 【6.普通电阻的选用常识:】a.正确选有电阻器的阻值和误差:阻值选用:原则是所用电阻器的标称阻值与所需电阻器阻值差值越小越好.误差选用:时间常数RC电路所需电阻器的误差尽量小.一般可选5%以内.对退耦电路,反馈电路滤波电路负载电路对误差要求不太高.可选10%-20%的电阻器.b.注意
9、电阻器的极限参数:额定电压:当实际电压超过额定电压时,即便满足功率要求,电阻器也会被击穿损坏.额定功率:所选电阻器的额定功率应大于实际承受功率的两倍以上才能保证电阻器在电路中长期工作的可靠性.c.要首选通用型电阻器:通用型电阻器种类较多、规格齐全、生产批量大,且阻值范围、外观形状、体积大小都有挑选的余的,便于采购、维修.d.根据电路特点选用:高频电路:分布参数越小越好,应选用金属膜电阻、金属氧化膜电阻等高频电阻.低频电路:绕线电阻、碳膜电阻都适用.功率放大电路、偏置电路、取样电路:电路对稳定性要求比较高,应选温度系数小的电阻器.退耦电路、滤波电路: 对阻值变化没有严格要求,任何类电阻器都适用.
10、 e.根据电路板大小选用电阻: HYPERLINK /view/3571.htm l # o 返回页首 敏感电阻器常识:热敏电阻:是一种对温度极为敏感的电阻器.分为正温度系数和负温度系数电阻器.选用时不仅要注意其额定功率、最大工作电压、标称阻值,更要注意最高工作温度和电阻温度系数等参数,并注意阻值变化方向.光敏电阻:阻值随着光线的强弱而发生变化的电阻器. 分为可见光光敏电阻、红外光光敏电阻、紫外光光敏电阻.选用时先确定电路的光谱特性.压敏电阻:是对电压变化很敏感的非线性电阻器.当电阻器上的电压在标称值内时,电阻器上的阻值呈无穷大状态,当电压略高于标称电压时,其阻值很快下降,使电阻器处于导通状态
11、,当电压减小到标称电压以下时,其阻值又开始增加.压敏电阻可分为无极性(对称型)和有极性(非对称型)压敏电阻.选用时,压敏电阻器的标称电压值应是加在压敏电阻器两端电压的2-2.5倍.另需注意压敏电阻的温度系数.湿敏电阻:是对湿度变化非常敏感的电阻器,能在各种湿度环境中使用.它是将湿度转换成电信号的换能器件.选用时应根据不同类型号的不同特点以及湿敏电阻器的精度、湿度系数、响应速度,湿度量程等进行选用.注:电阻在低频的时候表现出来的主要特性是电阻特性,但在高频时,不仅表现出电阻特性,还表现出电抗特性的一面这在无线电方面(射频电路中尤其重要).二,电位器电位器是可变电阻器的一种。通常是由电阻体与转动或
12、滑动系统组成,即靠一个动触点在电阻体上移动,获得部分电压输出。电位器的作用调节电压(含直流电压与信号电压)和电流的大小。电位器的结构特点电位器的电阻体有两个固定端,通过手动调节转轴或滑柄,改变动触点在电阻体上的位置,则改变了动触点与任一个固定端之间的电阻值,从而改变了电压与电流的大小。电位器是一种可调的电子元件。它是由一个电阻体和一个转动或滑动系统组成。当电阻体的两个固定触电之间外加一个电压时,通过转动或滑动系统改变触点在电阻体上的位置,在动触点与固定触点之间便可得到一个与动触点位置成一定关系的电压。它大多是用作分压器,这是电位器是一个四端元件。电位器基本上就是滑动变阻器,有几种样式,一般用在
13、音箱音量开关和激光头功率大小调节电位器是一种可调的电子元件。它是由一个电阻体和一个转动或滑动系统组成。当电阻体的两个固定触电之间外加一个电压时,通过转动或滑动系统改变触点在电阻体上的位置,在动触点与固定触点之间便可得到一个与动触点位置成一定关系的电压。电位器的分类和相关型号(一)按电阻体材料分类:1线绕电位器:它的电阻体是用电阻丝绕在涂有绝缘材料的金属或非金属板上制成的。它又可分为通用、精密、大功率、预调试线绕电位器型号为WX;2非线绕电位器:可分为实心电位器、膜式电位器。实心电位器:它又可分为有机合成WS,无机合成WN,导电塑料WD;膜式电位器:它又可分为碳膜电位器WT,金属膜电位器WJ。(
14、二)按调节方式分类:旋转式,推拉式,直滑式电位器(三)按电阻值变化规律分类:直线式,指数式,对数式(四)按结构特点分类:单圈,多圈,单联,双联,多联,抽头式,带开关,锁紧型,非锁紧型,贴片式电位器;(五)按驱动方式不同分类:手动调节电位器,电动调节电位器。(六)其它分类方式:普通,磁敏,光敏,电子,步进电位器。三,电容器电容是表征电容器容纳电荷的本领的物理量。我们把电容器的两极板间的电势差增加1伏所需的电量,叫做电容器的电容。电容的符号是C。在国际单位制里,电容的单位是法拉,简称法,符号是F。一个电容器,如果带1库的电量时两级间的电势差是1伏,这个电容器的电容就是1法。电容的公式是:C=Q/U
15、 但电容的大小不是由Q或U决定的,即:C=S/4kd 。是一个常数,与电介质的性质有关。k则是静电力常量.电容器的电势能计算公式:E=CU2/2很多电子产品中,电容器都是必不可少的电子元器件,它在电子设备中充当整流器的平滑滤波、电源和退耦、交流信号的旁路、交直流电路的交流耦合等。由于电容器的类型和结构种类比较多,因此,使用者不仅需要了解各类电容器的性能指标和一般特性,而且还必须了解在给定用途下各种元件的优缺点、机械或环境的限制条件等。本文介绍电容器的主要参数及应用,可供读者选择电容器种类时用。标称电容量(CR):电容器产品标出的电容量值。云母和陶瓷介质电容器的电容量较低(大约在5000pF以下
16、);纸、塑料和一些陶瓷介质形式的电容量居中(大约在0005F10F);通常电解电容器的容量较大。这是一个粗略的分类法。2、类别温度范围:电容器设计所确定的能连续工作的环境温度范围,该范围取决于它相应类别的温度极限值,如上限类别温度、下限类别温度、额定温度(可以连续施加额定电压的最高环境温度)等。3、额定电压(UR):在下限类别温度和额定温度之间的任一温度下,可以连续施加在电容器上的最大直流电压或最大交流电压的有效值或脉冲电压的峰值。电容器应用在高压场合时,必须注意电晕的影响。电晕是由于在介质/电极层之间存在空隙而产生的,它除了可以产生损坏设备的寄生信号外,还会导致电容器介质击穿。在交流或脉动条
17、件下,电晕特别容易发生。对于所有的电容器,在使用中应保证直流电压与交流峰值电压之和不的超过直流电压额定值。4、损耗角正切(tg):在规定频率的正弦电压下,电容器的损耗功率除以电容器的无功功率。这里需要解释一下,在实际应用中,电容器并不是一个纯电容,其内部还有等效电阻,它的简化等效电路如下图所示。图中C为电容器的实际电容量,Rs是电容器的串联等效电阻,Rp是介质的绝缘电阻,Ro是介质的吸收等效电阻。对于电子设备来说,要求Rs愈小愈好,也就是说要求损耗功率小,其与电容的功率的夹角要小.这个关系用下式来表达:tg=Rs/Xc=2fcRs因此,在应用当中应注意选择这个参数,避免自身发热过大,以减少设备
18、的失效性。5、电容器的温度特性:通常是以20基准温度的电容量与有关温度的电容量的百分比表示。补充: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=1/2f 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。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
19、用法拉(F)表示,其它单位还有:毫法(mF)、微法(F)/mju:/、纳法(nF)、皮法(pF)。其中:1法拉=1000毫法(mF),1毫法=1000微法(F),1微法=1000纳法(nF),1纳法=1000皮法(pF)容量大的电容其容量值在电容上直接标明,如10 F/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 F 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10102PF=1000PF 224表示22104PF=0.22 F3、电容容量误差表符 号 F G J K L
20、 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 F、误差为5%。6使用寿命:电容器的使用寿命随温度的增加而减小。主要原因是温度加速化学反应而使介质随时间退化。7绝缘电阻:由于温升引起电子活动增加,因此温度升高将使绝缘电阻降低。电容器包括固定电容器和可变电容器两大类,其中固定电容器又可根据所使用的介质材料分为云母电容器、陶瓷电容器、纸/塑料薄膜电容器、电解电容器和玻璃釉电容器等;可变电容器也可以是玻璃、空气或陶瓷介质结构。以下附表列出了常见电容器的字母符号。电容分类介绍:A,名称:聚酯(涤纶)电容(CL)符号:电容量:40p-4额定电压:63-6
21、30V主要特点:小体积,大容量,耐热耐湿,稳定性差应用:对稳定性和损耗要求不高的低频电路B,名称:聚苯乙烯电容(CB)符号:电容量:10p-1额定电压:100V-30KV主要特点:稳定,低损耗,体积较大应用:对稳定性和损耗要求较高的电路C,名称:聚丙烯电容(CBB)符号:电容量:1000p-10额定电压:63-2000V主要特点:性能与聚苯相似但体积小,稳定性略差应用:代替大部分聚苯或云母电容,用于要求较高的电路D,名称:云母电容(CY)符号:电容量:10p-0。1额定电压:100V-7kV主要特点:高稳定性,高可靠性,温度系数小应用:高频振荡,脉冲等要求较高的电路E,名称:高频瓷介电容(CC
22、)符号:电容量:1-6800p额定电压:63-500V主要特点:高频损耗小,稳定性好应用:高频电路F,名称:低频瓷介电容(CT)符号:电容量:10p-4。7额定电压:50V-100V主要特点:体积小,价廉,损耗大,稳定性差应用:要求不高的低频电路G,名称:玻璃釉电容(CI)符号:电容量:10p-0。1额定电压:63-400V主要特点:稳定性较好,损耗小,耐高温(200度)应用:脉冲、耦合、旁路等电路H,名称:铝电解电容符号:电容量:0。47-10000额定电压:6。3-450V主要特点:体积小,容量大,损耗大,漏电大应用:电源滤波,低频耦合,去耦,旁路等I,名称:钽电解电容(CA)铌电解电容(
23、CN)符号:电容量:0。1-1000额定电压:6。3-125V主要特点:损耗、漏电小于铝电解电容应用:在要求高的电路中代替铝电解电容J,名称:空气介质可变电容器符号:可变电容量:100-1500p主要特点:损耗小,效率高;可根据要求制成直线式、直线波长式、直线频率式及对数式等应用:电子仪器,广播电视设备等L,名称:薄膜介质可变电容器符号:可变电容量:15-550p主要特点:体积小,重量轻;损耗比空气介质的大应用:通讯,广播接收机等M,名称:薄膜介质微调电容器符号:可变电容量:1-29p主要特点:损耗较大,体积小应用:收录机,电子仪器等电路作电路补偿N,名称:陶瓷介质微调电容器符号:可变电容量:
24、0。3-22p主要特点:损耗较小,体积较小应用:精密调谐的高频振荡回路 O,名称:独石电容独石电容的特点:电容量大、体积小、可靠性高、电容量稳定,耐高温耐湿性好等。应用范围:广泛应用于电子精密仪器。各种小型电子设备作谐振、耦合、滤波、旁路。容量范围:0.5PF-1F耐压:二倍额定电压。四,电感元件电感元件通常是指电感线圈和各种变压器,是家用电器中重要元件之一。它们和电阻、是容 、晶体管等进行恰当的配合构成各种功能的电子电路。1,电感线圈(1),电感的定义在电路中,当电流流过导体时,会产生电磁场,电磁场的大小除以电流的大小就是电感, 电感的定义是L=phi/i, 单位是韦伯 电感是衡量线圈产生电
25、磁感应能力的物理量。给一个线圈通入电流,线圈周围就会产生磁场,线圈就有磁通量通过。通入线圈的电源越大,磁场就越强,通过线圈的磁通量就越大。实验证明,通过线圈的磁通量和通入的电流是成正比的,它们的比值叫做自感系数,也叫做电感。如果通过线圈的磁通量用表示,电流用I表示,电感用L表示,那么L I 电感的单位是亨(H),也常用毫亨(mH)或微亨(uH)做单位。1H=1000mH,1H=1000000uH。 电感只能对非稳恒电流起作用,它的特点两端电压正比于通过他的电流的瞬时变化率(导数),比例系数就是它的“自感” 电感起作用的原因是它在通过非稳恒电流时产生变化的磁场,而这个磁场又会反过来影响电流,所以
26、,这么说来,任何一个导体,只要它通过非稳恒电流,就会产生变化的磁场,就会反过来影响电流,所以任何导体都会有自感现象产生 在主板上可以看到很多铜线缠绕的线圈,这个线圈就叫电感,电感主要分为磁心电感和空心电感两种,磁心电感电感量大常用在滤波电路,空心电感电感量较小,常用于高频电路。 电感的特性与电容的特性正好相反,它具有阻止交流电通过而让直流电顺利通过的特性。电感的特性是通直流、阻交流,频率越高,线圈阻抗越大。电感器在电路中经常和电容一起工作,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。(2),电感的种类 按照外形,电感器可分为空心电感器(空心线圈)与
27、实心电感器(实心线圈)。按照工作性质,电感器可分为高频电感器(各种天线线圈、振荡线圈)和低频电感器(各种扼流圈、滤波线圈等)。按照封装形式,电感器可分为普通电感器、色环电感器、环氧树脂电感器、贴片电感器等。按照电感量,电感器可分为固定电感器和可调电感器。2,变压器(1),变压器的定义变压器几乎在所有的电子产品中都要用到,它原理简单但根据不同的使用场合(不同的用途)变压器的绕制工艺会有所不同的要求。变压器的功能主要有:电压变换;阻抗变换;隔离;稳压(磁饱和变压器)等,变压器常用的铁心形状一般有E型和C型铁心。变压器的最基本型式,包括两组绕有导线之线圈,并且彼此以电感方式称合一起。当一交流电流(具
28、有某一已知频率)流于其中之一组线圈时,于另一组线圈中将感应出具有相同频率之交流电压,而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链之程度。一般指连接交流电源的线圈称之为一次线圈(Primamary coil);而跨于此线圈的电压称之为一次电压.。在二次线圈的感应电压可能大于或小于一次电压,是由一次线圈与二次线圈问的匝数比所决定的。因此,变压器区分为升压与降压变压器两种。大部份的变压器均有固定的铁心,其上绕有一次与二次的线圈。基于铁材的高导磁性,大部份磁通量局限在铁心里,因此,两组线圈藉此可以获得相当高程度之磁耦合。在一些变压器中,线圈与铁心二者间紧密地结合,其一次与二次电压的比值几乎与二者之线圈匝数
29、比相同。因此,变压器之匝数比,一般可作为变压器升压或降压的参考指标。由于此项升压与降压的功能,使得变压器已成为现代化电力系统之一重要附屑物,提升输电电压使得长途输送电力更为经济,至于降压变压器,它使得电力运用方面更加多元化,吾人可以如是说,倘无变压器,则现代工业实无法达到目前发展的现况。电子变压器除了体积较小外,在电力变压器与电子变压器二者之间,并没有明确的分界线。一般提供6OHz电力网络之电源均非常庞大,它可能是涵盖有半个洲地区那般大的容量。电子装置的电力限制,通常受限于整流、放大,与系统其它组件的能力,其中有些部份属放大电力者,但如与电力系统发电能力相比较,它仍然归属于小电力之范围。各种电
30、子装备常用到变压器,理由是:提供各种电压阶层确保系统正常操作;提供系统中以不同电位操作部份得以电气隔离;对交流电流提供高阻抗,但对直流则提供低的阻抗;在不同的电位下,维持或修饰波形与频率响应。阻抗其中之一项重要概念,亦即电子学特性之一,其乃预设一种设备,即当电路组件阻抗系从一阶层改变到另外的一个阶层时,其间即使用到一种设备-变压器。对于电子装置而言,重量和空间通常是一项努力追求之目标,至于效率、安全性与可靠性,更是重要的考虑因素。变压器除了能够在一个系统里占有显著百分比的重量和空间外,另一方面在可靠性方面,它亦是衡量因子中之一要项。 因为上述与其它应用方面的差别,使得电力变压器并不适合应用于电
31、子电路上.(2),变压器的种类及特点一般常用变压器的分类可归纳如下:A按相数分:(1)单相变压器:用于单相负荷和三相变压器组。(2)三相变压器:用于三相系统的升、降电压。B按冷却方式分:(1)干式变压器:依靠空气对流进行冷却,一般用于局部照明、电子线路等小容量变压器。(2)油浸式变压器:依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等。C按用途分:(1)电力变压器:用于输配电系统的升、降电压。(2)仪用变压器:如电压互感器、电流互感器、用于测量仪表和继电保护装置。(3)试验变压器:能产生高压,对电气设备进行高压试验。(4)特种变压器:如电炉变压器、整流变压器、调整变压器等。D按绕
32、组形式分:(1)双绕组变压器:用于连接电力系统中的两个电压等级。(2)三绕组变压器:一般用于电力系统区域变电站中,连接三个电压等级。(3)自耦变电器:用于连接不同电压的电力系统。也可做为普通的升压或降后变压器用。E按铁芯形式分:(1)芯式变压器:用于高压的电力变压器。(2)壳式变压器:用于大电流的特殊变压器,如电炉变压器、电焊变压器;或用于电子仪器及电视、收音机等的电源变压器。电声元件与继电器在本节中重点介绍扬声器、传声器、开关、继电器、磁头、石英谐振器及陶瓷滤波器等。扬声器扬声器又称“喇叭”。是一种十分常用的电声换能器件,在出声的电子电路中都能见到它。扬声器在电子元器件中是一个最薄弱的器件,
33、而对于音响效果而言,它又是一个最重要的器件。扬声器的种类繁多,而且价格相差很大。音频电能通过电磁、压电或静电效应,使其纸盆或膜片振动周围空气造成音响。按换能机理和结构分动圈式(电动式)、电容式(静电式)、压电式(晶体或陶瓷)、电磁式(压簧式)、电离子式和气动式扬声器等,电动式扬声器具有电声性能好、结构牢固、成本低等优点,应用广泛;按声辐射材料分纸盆式、号筒式、膜片式;按纸盆形状分圆形、椭圆形、双纸盆和橡皮折环;按工作频率分低音、中音、高音,有的还分成录音机专用、电视机专用、普通和高保真扬声器等;按音圈阻抗分低阻抗和高阻抗;按效果分直辐和环境声等。扬声器分为内置扬声器和外置扬声器,而外置扬声器即
34、一般所指的音箱。内置扬声器是指MP4播放器具有内置的喇叭,这样用户不仅可以通过耳机插孔还可以通过内置扬声器来收听MP4播放器发出的声音。具有内置扬声器的MP4播放器,可以不用外接音箱,也可以避免了长时间配带耳机所带来的不便。扬声器是一种把电认转变为声信号转变为声信号的换能器件,扬声器的性能优劣对音质的影响很大。扬声器的种类扬声器的种类很多,按其换能原理可分为电动式(即动圈式)、静电式(即电容式)、电磁式(即舌簧式)、压电式(即晶体式)等几种,后两种多用于农村有线广播网中;按频率范围可分为低频扬声器、中频扬声器、高频扬声器,这些常在音箱中作为组合扬声器使用。低频扬声器 对于各种不同的音箱,对低频
35、扬声器的品质因素Q0值的要求是不同。对闭箱和倒相箱来说,Q0值一般在0.30.6之间最好。一般来说,低频扬声器的口径、磁体和音圈直径越大,低频重放性能、瞬态特性就越好,灵敏度也就越高。 低音单元的结构形式多为锥盆式,也有少量的为平板式。低音单元的振膜种类繁多,有铝合金振膜、铝镁合金振膜、陶瓷振膜、碳纤维振膜、防弹布振膜、玻璃纤维振膜、丙烯振膜、纸振膜等等。采用铝合金振膜、玻璃纤维振膜的低音单元一般口径比较小,承受功率比较大,而采用强化纸盆、玻璃纤维振膜的低音单元重播音乐时的音色较准确,整体平衡度不错。中频扬声器一般来说,中频扬声器只要频率响应曲线平坦,有效频响范围大于它在系统中担负的放声频带的
36、宽度,阻抗与灵敏度和低频单元一致即可。有时中音的功率容量不够,也可选择灵敏度较高,而阻抗高于低音单元的中音,从而减少中音单元的实际输入功率。中音单元一般有锥盆和球顶两种。只不过它的尺寸和承受功率都比高音单元大而适合于播放中音频而已。中音单元的振膜以纸盆和绢膜等软性物质为主,偶尔也有少量的合金球顶振膜。高频扬声器高音单元顾名思义是为了回放高频声音的扬声器单元。其结构形式主要有号解式、锥盆式、球顶式和铝带式等几大类。电动式扬声器的结构和工作原理电动式扬声器应用最广泛,它又分为纸盆式、号筒式和球顶形三种。这里只介绍前两种。(1)、纸盆式扬声器纸盆式扬声器又称为动圈式扬声器。它由三部分组成:振动系统,
37、包括锥形纸盆、音圈和定心支片等;磁路系统,包括永义磁铁、导磁板和场心柱等;辅助系统,包括盆架、接线板、压边和防尘盖等。当处于磁场中的音圈有音频电流通过时,就产生随音频电流变化的磁场,这一磁场和永久磁铁的磁场发生相互作用,使音圈沿着轴向振动,由于扬声器结构简单、低音丰满、音质柔和、频带宽,但效率较低。(2)、号筒式扬声器号筒式扬声器的结构,它由振动系统(高音头)和号筒两部分构成。振动系统与纸盆扬声器相似,不同的是它的振膜不是纸盆,而是一球顶形膜片。振膜的振动通过号筒(经过两次反射)向空气中辐射声波。它的频率高、音量大,常用于室外及方场扩声。3,扬声器的主要性能指标扬声器的主要性能指标有:灵敏度、
38、频率响应、额定功率、额定阻抗、指向性以及失真度等参数。(1)、额定功率扬声器的功率有标称功率和最大功率之分。标称功率称额定功率、不失真功率。它是指扬声器在额定不失真范围内容许的最大输入功率,在扬声器的商标、技术说明书上标注的功率即为该功率值。最大功率是指扬声器在某一瞬间所能承受的峰值功率。为保证扬扬器工作的可靠性,要求扬声器的最大功率为标称功率的23倍。(2)、额定阻抗扬声器的阻抗一般和频率有关。额定阻抗是指音频为400Hz时,从扬声器输入端测得的阻抗。它一般是音圈直流电阻的1.21.5倍。一般动圈式扬声器常见的阻抗有4、8、16、32等。(3)、频率响应给一只扬声器加上相同电压而不同频率的音
39、频信号时,其产生的声压将会产生变化。一般中音频时产生的声压较大,而低音频和高音频时产生的声压较小。当声压下降为中音频的某一数值时的高、低音频率范围,叫该扬声器的频率响应特性。理想的扬声器频率特性应为2020KHz,这样就能把全部音频均匀地重放出来,然而这是做不到的。每一只扬声器只能较好地重放音频的某一部分。(4)、失真扬声器不能把原来的声音逼真地重放出来的现象叫失真。失真有两种:频率失真和非线性失真。频率失真是由于对某些频率的信号放音较强,而对另一些频率的信号放音较弱造成的,失真破坏了原来高低音响度的比例,改变了原声音色。而非线性失真是由于扬声器振动系统的振动和信号的波动不够完全一致造成的,在
40、输出的声波中增加一新的频率成分。(5)、指向特性用来表征扬声器在空间各方向辐射的声压分布特性,频率越高指向性越狭,纸盆越大指向性越强。4,扬声器的使用要根据使用的场反和对声音的要求,结合种扬声器的特点来选择扬声器。例如,室外以语音为主的广播,可选用电动式呈筒扬声器,如要求音质较高,则应选用电动式扬声器箱或音柱:室内一般广播,可选单只电动纸盆扬声器做成的小音箱:而以欣赏音乐为主或用于高质量的会扬扩音,则应选用由高、低音扬声器组合的扬声器箱等。在使用扬声和对应注意以下几点:(1)扬声器得到的功率不要超过它的额定功率,否则,将烧毁音圈,或将音圈振散。电磁式和压电陶瓷式扬声器工作电压不要超过30V。(
41、2)注意扬声器的阻抗应与输出线路配合,具体做法可参看扩音机一节。(3)要正确选择扬声器的型号。如在广场使用,应选用高音扬声器;在室内使用,应选用纸盆式扬声器,并选好助音箱。也可将高、低音扬声器做成功扬声器组,以扩展频率响应范围。(4)在布置扬声器的时候,要做到声扬匀且足够的声级,如用单只(点)扬声器不能满足需要,可多点设置,使每一位听众得到几乎相同的声音响度,提高声音的清晰度;有好的方位感,扬声器安装时应高于地面3米以上,让听众能够“看”到扬声器,并尽量使水平方位的听觉(声源)一视觉(讲话者)要尽量一致,而且两只扬声器之间的距离也不能过大。(5)电动号筒式扬声器,必须把音头套在号筒上后才能使用
42、,否则很易损坏发音头。(6)两个人以扬声器放在一起使用时,必须注意相位问题。如果是反相,声音将显着削弱。测定扬声器相位的最简单方法利用高灵敏度表头或万用表的50250A电流挡,把测试表与扬声器的接线头相连接,双手扶住纸盆,用力推动一下,这时就可从表针的摆动方向来测定它们的相位。如相位相同,表针向一个方向摆动。此时可把与正表笔相连的音圈引出头作为“十”级。传声器传声器是将声音信号转换为电信号的能量转换器件,也称话筒,麦克风,微音器。传声器的分类有动圈式、电容式、驻极体和最近新兴的硅微传声器,此外还有液体传声器和激光传声器。动圈传声器音质较好,但体积庞大。驻极体传声器体积小巧,成本低廉,在电话、手
43、机等设备中广泛使用。硅微麦克风基于CMOS MEMS技术,体积更小。其一致性将比驻极体电容器麦克风的一致性好4倍以上,所以MEMS麦克风特别适合高性价比的麦克风阵列应用,其中,匹配得更好的麦克风将改进声波形成并降低噪声。 激光传声器在窃听中使用。麦克风的历史可以追溯到19世纪末,贝尔(Alexander Graham Bell)等科学家致力于寻找更好的拾取声音的办法,以用于改进当时的最新发明电话。期间他们发明了液体麦克风和碳粒麦克风,这些麦克风效果并不理想,只是勉强能够使用。二十世纪,麦克风由最初通过电阻转换声电发展为电感、电容式转换,大量新的麦克风技术逐渐发展起来,这其中包括铝带、动圈等麦克
44、风,以及当前广泛使用的电容麦克风和驻极体麦克风。开关和继电器开关的主要作用是来控制电器装置的工作或停止。在家用电器中除了采用各种开关之外,还采用继电器,继电器也是开关的一种,它一般不是直接控制通断的,而是通过一定的电路实现自动操作,完成比一般开关更为复杂的接通工断开的功能。开关。(1),开关是用来接通和断开电路的元件.开关应用在各种电子设备,家用电器中。一般指用来控制仪器,仪表或设备等装置的一个部件,他可以使该装置在开和关的两种状态下相互转换。如电源开关,光电开关,压力开关,转换开关等。(2),开关的分类:按用途分:波段开关,录放开关,电源开关,预选开关, 限位开关,控制开关,转换开关,隔离开
45、关等。按结构分:滑动开关,钮子开关,拨动开关,按钮开关,薄膜开关等。(4.)开关的主要参数:a.额定电压: 是指开关在正常工作时所允许的安全电压. 加在开关两端的电压大于此值,会造成两个触点之间打火击穿。b.额定电流: 指开关接通时所允许通过的最大安全电流.当超过此值时,开关的触点会因电流太大而烧毁。c.绝缘电阻: 指开关的导体部分与绝缘部分的电阻值.绝缘电阻值应在100M以上。d.接触电阻: 是指开关在导通状态下,每对触点之间的电阻值.一般要求在0.1-0.5以下,此值越小越好。e.耐压: 指开关对导体及地之间所能承受的最低电压。f.寿命: 是指开关在正常工作条件下, 能操作的次数.一般要求
46、在5000-35000次左右。2,继电器。继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。(1)、电磁继电器的工作原理和特性电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,
47、使动触点与原来的静触点(常闭触点)吸合。这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点,可以这样来区分:继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点,称为“常开触点”;处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。(2)、热敏干簧继电器的工作原理和特性热敏干簧继电器是一种利用热敏磁性材料检测和控制温度的新型热敏开关。它由感温磁环、恒磁环、干簧管、导热安装片、塑料衬底及其他一些附件组成。热敏干簧继电器不用线圈励磁,而由恒磁环产生的磁力驱动开关动作。恒磁环能否向干簧管提供磁力是由感温磁环的温控特性决定的。(3、)固态继电器(SSR)的工作原理和特性固态继电器是一种两个接线端
48、为输入端,另两个接线端为输出端的四端器件,中间采用隔离器件实现输入输出的电隔离。固态继电器按负载电源类型可分为交流型和直流型。按开关型式可分为常开型和常闭型。按隔离型式可分为混合型、变压器隔离型和光电隔离型,以光电隔离型为最多。(4)、继电器主要产品技术参数A、额定工作电压是指继电器正常工作时线圈所需要的电压。根据继电器的型号不同,可以是交流电压,也可以是直流电压。B、直流电阻是指继电器中线圈的直流电阻,可以通过万能表测量。C、吸合电流是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时,给定的电流必须略大于吸合电流,这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压,一般不要超过额定工作电压的
49、1.5倍,否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。D、释放电流是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时,继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电流。 E、触点切换电压和电流是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小,使用时不能超过此值,否则很容易损坏继电器的触点。(5)、继电器测试A、测触点电阻用万能表的电阻档,测量常闭触点与动点电阻,其阻值应为0;而常开触点与动点的阻值就为无穷大。由此可以区别出那个是常闭触点,那个是常开触点。B、测线圈电阻可用万能表R10档测量继电器线圈的阻值,从而判断该线圈是否存在着开路现象。C、测量吸
50、合电压和吸合电流找来可调稳压电源和电流表,给继电器输入一组电压,且在供电回路中串入电流表进行监测。慢慢调高电源电压,听到继电器吸合声时,记下该吸合电压和吸合电流。为求准确,可以试多几次而求平均值。D、测量释放电压和释放电流也是像上述那样连接测试,当继电器发生吸合后,再逐渐降低供电电压,当听到继电器再次发生释放声音时,记下此时的电压和电流,亦可尝试多几次而取得平均的释放电压和释放电流。一般情况下,继电器的释放电压约在吸合电压的1050,如果释放电压太小(小于1/10的吸合电压),则不能正常使用了,这样会对电路的稳定性造成威胁,工作不可靠。(6)、继电器的电符号和触点形式 继电器线圈在电路中用一个
51、长方框符号表示,如果继电器有两个线圈,就画两个并列的长方框。同时在长方框内或长方框旁标上继电器的文字符号“J”。继电器的触点有两种表示方法:一种是把它们直接画在长方框一侧,这种表示法较为直观。另一种是按照电路连接的需要,把各个触点分别画到各自的控制电路中,通常在同一继电器的触点与线圈旁分别标注上相同的文字符号,并将触点组编上号码,以示区别。继电器的触点有三种基本形式:A,.动合型(H型)线圈不通电时两触点是断开的,通电后,两个触点就闭合。以合字的拼音字头“H”表示。B动断型(D型)线圈不通电时两触点是闭合的,通电后两个触点就断开。用断字的拼音字头“D”表示。C.转换型(Z型)这是触点组型。这种
52、触点组共有三个触点,即中间是动触点,上下各一个静触点。线圈不通电时,动触点和其中一个静触点断开和另一个闭合,线圈通电后,动触点就移动,使原来断开的成闭合,原来闭合的成断开状态,达到转换的目的。这样的触点组称为转换触点。用“转”字的拼音字头“z”表示。(7)、继电器的选用A.先了解必要的条件控制电路的电源电压,能提供的最大电流;被控制电路中的电压和电流;被控电路需要几组、什么形式的触点。选用继电器时,一般控制电路的电源电压可作为选用的依据。控制电路应能给继电器提供足够的工作电流,否则继电器吸合是不稳定的。B.查阅有关资料确定使用条件后,可查找相关资料,找出需要的继电器的型号和规格号。若手头已有继
53、电器,可依据资料核对是否可以利用。最后考虑尺寸是否合适。C.注意器具的容积。若是用于一般用电器,除考虑机箱容积外,小型继电器主要考虑电路板安装布局。对于小型电器,如玩具、遥控装置则应选用超小型继电器产品。磁头磁头:硬盘的磁头是用线圈缠绕在磁芯上制成的,最初的磁头是读写合一的,通过电流变化去感应信号的幅度。对于大多数计算机来说,在与硬盘交换数据的过程中,读操作远远快于写操作,而且读/写是两种不同特性的操作,这样就促使硬盘厂商开发一种读/写分离磁头。在1991年,IBM提出了它基于磁阻(MR)技术的读磁头技术各项异性磁 ,磁头在和旋转的碟片相接触过程中,通过感应碟片上磁场的变化来读取数据。在硬盘中
54、,碟片的单碟容量和磁头技术是相互制约、相互促进的。硬盘磁头是硬盘读取数据的关键部件,它的主要作用就是将存储在硬盘盘片上的磁信息转化为电信号向外传输,而它的工作原理则是利用特殊材料的电阻值会随着磁场变化的原理来读写盘片上的数据,磁头的好坏在很大程度上决定着硬盘盘片的存储密度。目前比较常用的是GMR(Giant Magneto Resisive)巨磁阻磁头,GMR磁头的使用了磁阻效应更好的材料和多层薄膜结构,这比以前的传统磁头和MR(Magneto Resisive)磁阻磁头更为敏感,相对的磁场变化能引起来大的电阻值变化,从而实现更高的存储密度 。磁头是硬盘中对盘片进行读写工作的工具,是硬盘中最精
55、密的部位之一。磁头是用线圈缠绕在磁芯上制成的。硬盘在工作时,磁头通过感应旋转的盘片上磁场的变化来读取数据;通过改变盘片上的磁场来写入数据。为避免磁头和盘片的磨损,在工作状态时,磁头悬浮在高速转动的盘片上方,而不与盘片直接接触,只有在电源关闭之后,磁头会自动回到在盘片上的固定位置(称为着陆区,此处盘片并不存储数据,是盘片的起始位置)。由于磁头工作的性质,对其磁感应敏感度和精密度的要求都非常高。早先的磁头采用铁磁性物质,在磁感应敏感度上不是很理想,因此早期的硬盘单碟容量都比较低,单碟容量大则碟片上磁道密度大,磁头感应程度不够,就无法准确读出数据。这就造成早期的硬盘容量都很有限。随着技术的发展,磁头
56、在磁感应敏感度和精密度方面都有了长足的进步。最初磁头是读、写功能一起的,这对磁头的制造工艺、技术都要求很高,而对于个人电脑来说,在与硬盘交换数据的过程中,读取数据远远快于写入数据,读、写操作二者的特性也完全不同,这也就导致了读、写分离的磁头,二者分别工作、各不干扰。薄膜感应(TEI)磁头在1990年至1995年间,硬盘采用TFI读/写技术。TFI磁头实际上是绕线的磁芯。盘片在绕线的磁芯下通过时会在磁头上产生感应电压。TFI读磁头之所以会达到它的能力极限,是因为在提高磁灵敏度的同时,它的写能力却减弱了。各向异性磁阻(AMR)磁头AMR(Anisotropic Magneto Resistive)
57、90年代中期,希捷公司推出了使用AMR磁头的硬盘。AMR磁头使用TFI磁头来完成写操作,但用薄条的磁性材料来作为读元件。在有磁场存在的情况下,薄条的电阻会随磁场而变化,进而产生很强的信号。硬盘译解由于磁场极性变化而引起的薄条电阻变化,提高了读灵敏度。AMR磁头进一步提高了面密度,而且减少了元器件数量。由于AMR薄膜的电阻变化量有一定的限度,AMR技术最大可以支持3.3GB/平方英寸的记录密度,所以AMR磁头的灵敏度也存在极限。这导致了GMR磁头的研发。GMR(Giant Magneto Resistive,巨磁阻)GMR磁头继承了TFI磁头和AMR磁头中采用的读/写技术。但它的读磁头对于磁盘上
58、的磁性变化表现出更高的灵敏度。GMR磁头是由4层导电材料和磁性材料薄膜构成的:一个传感层、一个非导电中介层、一个磁性的栓层和一个交换层。GMR传感器的灵敏度比AMR磁头大3倍,所以能够提高盘片的密度和性能。硬盘的磁头数取决于硬盘中的碟片数,盘片正反两面都存储着数据,所以一个盘片对应两个磁头才能正常工作。比如总容量80GB的硬盘,采用单碟容量80GB的盘片,那只有一张盘片,该盘片正反面都有数据,则对应两个磁头;而同样总容量120GB的硬盘,采用二张盘片,则只有三个磁头,其中一张盘片的一面没有磁头。石英谐振器及陶瓷滤波器1,谐振器谐振器就是指产生谐振频率的电子元件,常用的分为石英晶体谐振器和陶瓷谐
59、振器.起产生频率的作用,具有稳定,抗干扰性能良好的特点,广泛应用于各种电子产品中,石英晶体谐振器的频率精度要高于陶瓷谐振器,但成本也比陶瓷谐振器高.谐振器重要起频率控制的作用,所有电子产品涉及频率的发射和接收都需要谐振器。石英晶体谐振器又称为石英晶体,俗称晶振.是利用石英晶体的压电效应而制成的谐振元件.与半导体器件和阻容元件一起使用,便可构成石英晶体振荡器.作用:提供系统振荡脉冲,稳定频率,选择频率.石英晶体的主要参数:a.标称频率:在规定条件下,晶振的谐振中心频率.b.调整频差:在规定条件下,基准温度时的工作频率相对标称频率的最大偏离值.(ppm)c.温度频差:在规定条件下,在整个工作温度范
60、围内,相对于基准温度时工作频率的允许偏离值.d.负载谐振电阻:晶振与指定外部电容相串联,在负载谐振频率时的电阻值.e.负载电容: 是指与晶振一起决定负载谐振频率的有效外界电容.常用标准值有:12pF 、 16pF 、 20pF 、 30pF.石英晶体的作用:提供系统振荡脉冲,稳定频率,选择频率.半导体器件导电性能介于导体与绝缘体(insulator)之间的材料,叫做半导体(semiconductor)物质存在的形式多种多样,固体、液体、气体、等离子体等等。我们通常把导电性和导电导热性差或不好的材料,如金刚石、人工晶体、琥珀、陶瓷等等,称为绝缘体。而把导电、导热都比较好的金属如金、银、铜、铁、锡
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