电子技术基础与实践课件

1、2020年维修电工技能培训电子技术基础与实践第一部分 电子技术基础 一、半导体 半导体器件是电子技术的重要组成部分。半导体是指导电能力介于导体和绝缘体之间的材料。硅、锗、硒及大多数金属化物和硫化物属于半导体材料。其中，硅和锗是用得最多的半导体材料。温度对半导体器件性能影响很大。二、半导体二极管1、 基本结构(a) 点接触型(b)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。(c) 平面型 用于集成电路制作工艺中。PN结结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。 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。图 1 12 半导体二极管的结构和符号 阴极-阳极+(

2、d ) 符号D阴极引线阳极引线二氧化硅保护层P型硅N型硅( c ) 平面型金属触丝阳极引线N型锗片阴极引线外壳( a ) 点接触型铝合金小球N型硅阳极引线PN结金锑合金底座阴极引线( b ) 面接触型二极管的结构示意图2、 伏安特性硅管0.5V,锗管0.1V。反向击穿电压U(BR)导通压降 外加电压大于死区电压二极管才能导通。 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。反向特性特点：非线性硅0.60.8V锗0.20.3VUI死区电压 反向电流在一定电压范围内保持常数。3、 主要参数1. 二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。2. 反向工作峰值电压URWM是保证二极管不

3、被击穿而给出的反向峰值电压，二极管击穿后单向导电性被破坏，甚至过热而烧坏。3. 反向峰值电流IRM指二极管加最高反向工作电压时的反向电流。反向电流大，说明管子的单向导电性差，IRM受温度的影响，温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小，锗管的反向电流较大，为硅管的几十到几百倍。二极管的单向导电性 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。 1. 二极管加正向电压（正向偏置，阳极接正、阴极接负 ）时

4、， 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。三、 半导体三极管1 、 基本结构NNP基极发射极集电极NPN型BECPNP型PPN基极发射极集电极符号：BECIBIEICBECIBIEICNPN型三极管PNP型三极管发射区：掺杂浓度最高基区：最薄，掺杂浓度最低发射结BECNNP基极发射极集电极结构特点集电区：面积最大 晶闸管是在晶体管基础上发展起来的一种大功率半导体器件。它的出现使半导体器件由弱电领域扩展到强电领域。 晶闸管也像半导体二极管那样具有单向导电性，但它的导通时间是可控的，主要用于整流、逆变、调压及开关等方面。四、 晶闸管 优点： 体积小、重量轻、效率高、动作迅速、维

5、修简单、操作方便、寿命长、 容量大（正向平均电流达千安、正向耐压达数千伏）。 (a) 外形K GA(b) 符号G控制极三 个PN 结P1P2N1N2四 层 半 导 体K 阴极阳极 A晶闸管是具有三个PN结的四层结构, 其外形、结构及符号如图。1、晶闸管基本结构【目的与要求】 通过对常用电子元器件的学习，熟悉常用电子元器件的外形和分类，掌握常用电子元器件性能的简单检测方法，熟练使用万用表并学会用万用表正确检测常用电子元器件。课题一常用电子元器件的识别与检测第二部分 电子电路的安装与调试课题一常用电子元器件的识别与检测【相关知识】 电子元器件的种类很多，常用的主要有电阻器、电位器、电容器、电感器、

6、二极管、晶体管、单结晶体管、晶闸管等。下面就对常用电子元器件的识别、参数、检测方法作一介绍。一、电阻器、电位器(一)电阻器、电位器的分类及型号命名方法 根据国家标准GB/T 24701995的规定，国内电阻器和电位器的型号一般由四部分组成，第一部分用字母R或RP表示，R表示电阻器，RP表示电位器；第二部分用字母表示材料；第三部分用数字或字母表示特征；第四部分无实际含义，表示产品序号。电阻器和电位器的型号命名方法见表5-1。 图5-1中RX2050表示普通线绕电阻器。图5-1电阻器型号表5-1电阻器和电位器的型号命名方法课题一常用电子元器件的识别与检测表5-1电阻器和电位器的型号命名方法课题一常

7、用电子元器件的识别与检测图5-2电阻器额定功率的图形符号(二)电阻器的主要参数及标注方法1.电阻器的额定功率 电阻器的额定功率是指在正常大气压力及额定温度下，电阻器能够长期连续工作所允许耗散的最大功率。 在电路图中表示电阻器额定功率的图形符号如图5-2所示。课题一常用电子元器件的识别与检测图5-3直标法标注阻值2.电阻器的标称阻值和允许偏差(1)直标法直标法是用阿拉伯数字和单位符号在电阻器表面直接标出标称阻值的方法，如图5-3所示。课题一常用电子元器件的识别与检测图5-4文字符号法标注阻值(2)文字符号法文字符号法是用字母和阿拉伯数字有规律地组合起来表示标称阻值的方法，符号前面的数字表示整数阻

8、值，后面的数字表示小数阻值，字母既表示小数点的位置又表示单位。例如，图5-4中，3R3表示阻值为3.3，1k5表示1.5k。字母表示的含义见表5-2。 允许偏差也可用字母表示，表示允许偏差的文字符号见表5-3。课题一常用电子元器件的识别与检测表5-3表示允许偏差的文字符号表5-2字母表示的含义课题一常用电子元器件的识别与检测图5-5数码法标注阻值(3)数码法数码法是用三位阿拉伯数字表示，前两位数字表示阻值的有效数，第三位数字表示有效数后零的个数的方法。当第三位数字是9时表示10-1，片状电阻多用数码法标注。标志是0或000的电阻器，表示是跳线，阻值为0。数码法标注时，电阻单位为。例如，100表

9、示10100=10，102表示10102=1k。当阻值小于10时,以R表示，将R看作小数图5-5数码法标注阻值点，例如，R2表示0.2。图5-5中103表示10k。课题一常用电子元器件的识别与检测表5-4色标符号规定(4)色标法色标法是在电阻器表面用不同颜色的环或点表示不同的标称阻值和允许偏差的方法。色标符号规定见表5-4。课题一常用电子元器件的识别与检测图5-6四环色标法标注电阻四环色标法。四环色标法是指用四条色带表示标称阻值和允许偏差的方法，其中三条表示阻值，一条表示偏差，如图5-6所示。 图5-6中，色环红、黄表示有效数字24，棕表示倍率，即表示24后有一个0，金色表示允许偏差为5，即表

10、示阻值为2405的电阻器。 图5-7中四环电阻色标依次是棕黑棕金，表示阻值为1005。课题一常用电子元器件的识别与检测图5-7色标法电阻器实例课题一常用电子元器件的识别与检测图5-8五环色标法标注电阻五环色标法。五环色标法是指精密电阻器用五条色环表示标称阻值和允许偏差的方法。前三位表示有效数字，第四位表示倍率，最后一位表示允许偏差，如图5-8所示。图5-7中的五环电阻色标依次是蓝灰黑红金，表示阻值为68k5。课题一常用电子元器件的识别与检测图5-9碳膜电位器的外形结构(三)电阻器、电位器的检测1.外观质量判别2.测量 碳膜电位器的外形结构如图5-9所示，用万用表的欧姆档测“1”、“3”间阻值，

11、应为电位器的标称阻值。顺时针旋转电位器，“2”、“3”间的阻值应从零连续变化至电位器的标称阻值；“1”、“2”间的阻值变化相反。课题一常用电子元器件的识别与检测图5-10几种常用电容器的外形结构二、电容器(一)电容器的分类及型号命名方法 电容器的种类很多，按结构形式来分有固定电容器、微调电容器和可变电容器；按材料分类有云母电容器、陶瓷电容器、电解电容器、有机薄膜电容器、金属氧化膜电容器等。图5-10所示为几种常用电容器的外形结构。课题一常用电子元器件的识别与检测表5-5电容器型号第二部分字母(材料)表示含义国内电容器的型号一般由四部分组成：第一部分用字母C表示电容器；第二部分用字母表示材料，见

12、表5-5；第三部分一般用数字或字母表示产品特征，见表5-6；第四部分表示序号。课题一常用电子元器件的识别与检测表5-6电容器型号第三部分数字或字母(产品的特征)表示含义课题一常用电子元器件的识别与检测(二)电容器的主要参数及其标注方法1.电容器的主要参数2.电容器的容量标注法(三)电容器的检测1.无极性电容器的检测2.电解电容器的检测3.电解电容器正、负极的判别课题一常用电子元器件的识别与检测三、电感器 能够阻碍电流的变化，将电能转换为电磁能的元件统称为电感器，也叫电感元件，简称电感。通常电感都由线圈构成，故也称电感线圈。(一)电感的分类及型号命名方法 电感是利用电磁感应原理制成的元件，根据感

13、应原理的方式不同可分为两大类：一类为应用自感原理制作的电感，如空心线圈；另一类是应用互感原理制成的电感，如变压器。从外观上看，电感根据线圈中有无磁心及磁心的材料不同，呈三种形式即空心、磁心和铁心。图5-11所示为几种常用电感的外形结构。 电感的型号主要由三部分组成：第一部分用字母L表示主称；第二部分用字母或数字表示电感量；第三部分用字母表示允许偏差。电感的型号命名方法见表5-7。(二)电感的主要参数及其标注方法1.电感的主要参数2.电感量的标注方法(三)电感质量的判别与检测1.外观判断2.用万用表判别课题一常用电子元器件的识别与检测表5-7电感的型号命名方法图5-11几种常用电感的外形结构课题

14、一常用电子元器件的识别与检测表5-8国产二极管、晶体管的第二、三部分型号含义四、二极管、晶体管(一)二极管、晶体管的分类及型号命名方法 国产二极管、晶体管的型号命名主要由以下五个部分组成：第一部分用数字表示电极数目，如二极管用“2”表示，晶体管用“3”表示；第二部分用汉语拼音字母表示材料和极性；第三部分用汉语拼音字母表示类型；第四部分用数字表示序号；第五部分表示规格。国产二极管、晶体管的第二、三部分型号含义见表5-8。课题一常用电子元器件的识别与检测(二)二极管的主要参数(1)最大整流电流IE(2)最高反向工作电压UR(3)最大反向电流IR(4)最高工作频率fM表5-8国产二极管、晶体管的第二

15、、三部分型号含义课题一常用电子元器件的识别与检测(三)二极管的识别与检测1.几种常见的二极管的图形符号(见图5-12)2.判定电极3.质量检测图5-12二极管的图形符号课题一常用电子元器件的识别与检测图5-13晶体管的图形符号(四)晶体管的识别与检测1.晶体管的图形符号 晶体管通常分为NPN型晶体管和PNP型晶体管，其图形符号如图5-13所示。三个管脚分别是基极、发射极和集电极，两个PN结为集电结和发射结。课题一常用电子元器件的识别与检测表5-9晶体管值色标含义图5-14晶体管的管脚分布2.外观判断1)从晶体管管壳上面的标注文字识别出它的型号和类型。如晶体管的管壳上印的是3DG6，表明它是NP

16、N型高频小功率硅晶体管。2)从晶体管外壳上的色标可以判断管子的电流放大倍数。晶体管值色标含义见表5-9。3)从外形结构可以判断晶体管的管脚分布，如图5-14所示。课题一常用电子元器件的识别与检测3.用万用表检测(1)晶体管管脚的判别(2)晶体管电流放大系数值的估测(3)硅管和锗管的判别选用万用表的直流电压档进行测量。将晶体管接于图5-15所示电路中，如测得电压降为0.7V左右，即为硅管。如果电压降为0.20.3V，即为锗管。对PNP型晶体管，判别方法相同，在测量电路中，将电源的正负极调换即可。(4)高频管和低频管的判别(5)质量判别图5-15硅管与锗管判别原理图课题一常用电子元器件的识别与检测

17、图5-16晶闸管的图形符号五、普通晶闸管 晶闸管是一种大功率开关型半导体器件，具有与二极管相似的单向导电性，但它的导通可加以控制，故俗称可控硅。晶闸管具有耐高压、效率高、体积小、重量轻、无噪声且使用方便等特点，因而得到了广泛应用。(一)晶闸管的分类及型号命名方法 根据结构与用途的不同，晶闸管分为很多类型，常见的有单向晶闸管、双向晶闸管、门极关断晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管、热敏晶闸管以及静电感应晶闸管等。晶闸管的图形符号如图5-16所示。(二)晶闸管的导通与关断条件(三)晶闸管的主要参数(四)单向晶闸管的测试(五)双向晶闸管的测试课题一常用电子元器件的识别与检测图5-17单结晶体管的结构及符

18、号六、单结晶体管(一)单结晶体管的外形结构及符号 单结晶体管又称为双基极二极管，它有三个电极，即一个发射极和两个基极。单结晶体管的结构及符号如图5-17所示。(二)单结晶体管的检测1.判定电极2.质量判断课题一常用电子元器件的识别与检测七、结型场效应晶体管 在N型半导体的两端各引出一个电极，其中一个称漏极，用D表示；另一个称源极，用S表示。它们分别相当于晶体管的基极B、集电极C和发射极E。N沟道结型场效应晶体管的结构与符号如图5-18所示。1.判定电极2.质量判断3.放大能力估测图5-18N沟道结型场效应晶体管的结构与符号课题一常用电子元器件的识别与检测图5-19三端固定集成稳压器的封装及引脚

19、排列八、集成稳压器(一)集成稳压器的分类及型号1.三端固定集成稳压器 三端固定集成稳压器有正电压输出和负电压输出两种。 三端固定集成稳压器的封装及引脚排列如图5-19所示。课题一常用电子元器件的识别与检测图5-20三端可调集成稳压器的封装及引脚排列2.三端可调集成稳压器 三端可调集成稳压器也有正电压输出和负电压输出两种。三端可调集成稳压器的封装及引脚排列如图5-20所示。(二)三端集成稳压器的测试1.78系列集成稳压器的检测2.79系列集成稳压器的检测课题一常用电子元器件的识别与检测【目的与要求】 通过对典型电子电路安装与调试的学习，熟悉电烙铁焊接工艺，掌握常用电子元器件的性能测试方法，熟练使

20、用示波器，能熟练对分立元器件电子电路以及有集成块电子电路和有晶闸管电子电路进行安装与调试。课题二典型电子电路的安装与调试【相关知识】一、电子电路焊接工艺 在电子整机装配和电路的安装与调试过程中，通常采用焊接工艺来处理金属元器件与金属导线的连接。使用最广泛的焊接方法是电烙铁锡钎焊。(一)焊接基础知识(二)锡钎焊工具电烙铁1.电烙铁的分类与构造(1)外热式电烙铁外热式电烙铁因发热电阻在电烙铁的外面而得名。它既适用于焊接大型的元器件，也适用于焊接小型的元器件。外热式电烙铁的外形如图5-21所示。图5-21外热式电烙铁的外形课题二典型电子电路的安装与调试(2)内热式电烙铁内热式电烙铁的外形如图5-22

21、所示，内热式电烙铁芯子(发热元件)安装在电烙铁头内，被电烙铁头包起来，直接对电烙铁头加热，使热量从内部传到电烙铁头，具有热得快、加热效率高、体积小、重量轻、耗电省、使用灵巧等优点。(3)吸锡电烙铁(4)恒温电烙铁(5)调温电烙铁2.电烙铁的选用(三)钎料(四)锡钎焊的条件图5-22内热式电烙铁的外形课题二典型电子电路的安装与调试(五)焊接操作1.焊接操作姿势2.电烙铁的握法(1)反握法反握法是用五指把电烙铁的柄握在掌中。此法适用于外热式大功率电烙铁，焊接散热量较大的被焊件，如图5-23a所示。(2)正握法正握法就是除大拇指外四指握住电烙铁柄，大拇指顺着电烙铁方向压紧，此法使用的电烙铁也比较大，

22、且多为弯型电烙铁头，如图5-23b所示。(3)握笔法握笔法是指握电烙铁如握钢笔，此法适用于内热式小功率电烙铁，焊接散热量小的被焊件，如焊接收音机、电视机的印制电路板及其维修等，如图5-23c图5-23电烙铁的握法课题二典型电子电路的安装与调试图5-24焊接元器件流程图3.焊接操作步骤 维修电工在电子电路的安装、焊接与调试过程中，元器件的焊接通常按图5-24所示流程进行。4.焊接注意事项(六)焊接检测及常见缺陷课题二典型电子电路的安装与调试图5-25单相桥式整流、滤波稳压电路二、单相桥式整流、滤波稳压电路的安装与调试1.电路原理图 220V正弦交流电经变压器降压为18V，由桥式整流电路将交流电变

23、为直流电以供负载使用。单相桥式整流、滤波稳压电路如图5-25所示。课题二典型电子电路的安装与调试表5-10单相桥式整流、滤波稳压电路元器件表2.元器件选择 按照电路原理图，选择电路元器件见表5-10。3.元器件检测4.安装与焊接5.通电测试课题二典型电子电路的安装与调试图5-26家用照明灯调光电路原理图三、家用照明灯调光电路的安装与焊接1.电路原理图 家用照明灯调光电路实际上是一个晶闸管调压装置，通过单结晶体管振荡电路产生触发信号，控制晶闸管的导通，改变输出电压的大小，实现灯泡亮度的变化。家用照明灯调光电路原理图如图5-26所示。课题二典型电子电路的安装与调试表5-11家用照明灯调光电路元器件表2.元器件选择 按照电路原理图，选择电路元器件见表5-11。课题二典型电子电路的安装与调试3.元器件检测4.元器件安装与焊接1)安装前对元器件引脚进行处理，一般过程是刮脚、上锡和整形。对引脚出现氧化的元器件引脚用刀片从离开元器件根部3mm以上的地方进行刮脚，去掉氧化层。然后用电烙铁上锡，随后根据在印制电路板上的插装情况进行整形。2)将开关、电位器固定在电路板指定的位置上。3)对照电路图和印制电路板，按图5-27所示装配图正确安装各元器件，并检查半导体器