电子元器件详解实用手册

电子元器件

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C详解实用册

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Y刘冲◎编著

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内容简介

电子元器件是具有独立电路功能的基本单元。任何电子电路都是由电子元器件组成的。

本书系统地描述了电路中的重要概念和电路运行的基本原理，并条分缕析地讲述了当前常

用电子元器件的基本结构、原理以及在相关电路中的功能，力求帮助读者建立起对电子电路的

完整认知框架；在此基础上，本书拾级而上，针对不同电子元器件经常出现的故障以及故障原

因，结合其具体的功能实现进行细致描述，继而将维修技巧融入解决问题的思路中，以实践检

修案例的形式体现出来，尝试帮助读者梳理出一条电子元器件使用、检测和维修的学习与实践

之路。

本书兼具系统学习和查询之用，适合作为专业硬件维修和电子电路维修从业人员的案头常

备手册；除此之外，本书还可作为职业院校相关专业师生的学习参考资料。

图书在版编目（CIP）数据

电子元器件详解实用手册/刘冲编著.—北京：中国

铁道出版社有限公司，2022.4

（电子工程师典藏书架）

ISBN978-7-113-28669-9

Ⅰ.①电…Ⅱ.①刘…Ⅲ.①电子元件-技术手册

②电子器件-技术手册Ⅳ.①TN6-62

中国版本图书馆CIP数据核字（2021）第271007号

书名：电子元器件详解实用手册

DIANZIYUANQIJIANXIANGJIESHIYONGSHOUCE

作者：刘 冲

责任编辑：荆 波编辑部电话：（010）51873026      邮箱：the-tradeoff@

封面设计：

责任校对：焦桂荣

责任印制：赵星辰

出版发行：中国铁道出版社有限公司（100054，北京市西城区右安门西街8号）

印刷：国铁印务有限公司

版次：2022年4月第1版 2022年4月第1次印刷

开本：787 mm×1 092 mm 1/16 印张：26.25字数：637千

书号：ISBN978-7-113-28669-9

定价：99.00元

版权所有侵权必究

凡购买铁道版图书，如有印制质量问题，请与本社读者服务部联系调换。电话：（010）51873174

打击盗版举报电话：（010）63549461

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前言

一、为什么写这本书

任何电子电气设备的电路板都是由最基本的电子元器件组成的，这些电子电气设备出现的

故障通常都是由电路板中的电子元器件故障引起，因此掌握电子元器件的故障维修方法是学会

各种电气设备故障维修的基础。

那么如何掌握电子元器件的维修技能呢？其实也不难，只要“多看、多学、多问、多练”即可。

首先，要夯实电路基础知识，透彻理解电路中的重要概念，清楚它们之间的相互关系，还

有那些重要的基本定律要熟记于心；我们学习电路的目的是实践应用，这些基础知识正是前人

从实践中探索而来，建立起了电路知识的基本框架，并在实践中不断推进和发展。

其次，磨刀不误砍柴工，工具仪表（如万用表、数字电桥、电烙铁、吸锡器等）的使用方

法和技巧是必须要掌握的。检修电路板时，如何才能知道电路的工作状态是否正常，哪些电子

元器件出现了问题，出现了什么样的问题，如何去维修和焊接，等等，这些都需要借助一些工

具仪表，这首先就需要掌握它们的使用方法和技巧。

然后，要掌握常见电子元器件的基本工作原理、好坏判断思路和检测技术，这些是电子元

器件检修的基本技能，也是踏入电子电气维修的第一步；本书中我们会结合实践案例掌握电子

元器件故障检修思路，梳理实践维修流程，总结检测维修方法并不断积累维修经验。

最后，要掌握基本单元电路的功能和检修技术，随着集成化程度的提升，基本单元电路维

修技能的掌握在检修中越来越重要，将各个单元电路的工作原理熟记于心，对于维修时分析判

断故障大有帮助。

笔者写作本书就是结合自己多年的维修经验，尝试帮助读者梳理出一条电子元器件使用、

检测和维修的学习与实践之路；基于这个目的，笔者会结合实操和图解来展开本书内容的讲解，

方便读者快速掌握电子元器件及各种单元电路的相关知识和维修技能。

二、全书学习地图

本书从基础知识、常见电子元器件、常见电路以及维修焊接技术等四个维度对电子电路尤

其是电子元器件进行了较为全面的讲解。

第一篇走进光怪陆离的电子世界；本篇主要讲解了电子电路的基本概念、常用欧姆定律

和基尔霍夫定律；并在此基础上详细阐述了电路图的认知规则和万用表等工具的使用方法。

第二篇电路舞台上的主角和配角；本篇系统讲解了电阻器、电容器、电感器、二极管、

三极管等十多种常用电子元器件的功能、特性、结构、原理、标注方法、指标参数、应用电路、

常见故障以及检测代换方法。

第三篇那些像元器件的电路；本篇重点讲解了数字集成电路、放大电路、开关电路、稳

压电路、整流电路、升压电路、开关电源电路、放大器电路、滤波电路、振荡电路等常用基本

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电路的功能结构、工作原理及基本应用。

第四篇焊接技术是必修课；本篇主要讲解了焊接的基本原理和常用工具的使用技巧，然

后以实例为主，重点介绍各种电子元器件焊接技术。

三、本书特色

本书作为一本兼具系统学习和查询之用的使用手册，笔者在写作过程中刻意摒弃枯燥的知

识罗列，期望更多地融入一些实操性质的内容；因此也就让本书体现出以下三个方面的特色。

（1）技术实用，内容丰富

本书讲解了各种电子元器件及单元电路的实用知识，同时总结了日常维修中最实用的元器

件检测技术。另外，本书还结合实操讲解了使用数字万用表和指针万用表检测电子元器件的方法。

（2）大量实训，增加经验

本书结合了大量的检测实操对电路板中的各种电子元器件的好坏进行了实际检测判断，配

备了大量的实践操作图，总结了丰富的实践经验，读者学过这些实训内容，可以轻松掌握电子

元器件的好坏判断与检测方法。

（3）实操图解，轻松掌握

本书讲解过程使用了直观图解的同步教学方式，上手更容易，学习更轻松。读者可以一目

了然地看清电子元器件的检测判断过程，可以快速掌握所学知识。

四、读者对象

本书适合作为硬件维修和电子电路维修工作人员的参考用书，也可作为职业学校相关专业

师生的参考资料和电工从业人员的检测维修手册。

五、检修视频整体下载包

为了帮助读者更加扎实地掌握电子元器件检测维修的重点和难点，笔者特地制作了15段

现场检修视频，并把它们整理成为一个整体下载包，读者可通过封底二维码与下载链接获取。

六、感谢

一本书能够和读者见面，从选题到写作，再到出版，经历了很多环节，在此感谢中国铁道

出版社有限公司以及负责本书的编辑，不辞辛苦，为本书出版所做的大量工作。

刘冲

2021年8月

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目录

第一篇走进光怪陆离的电子世界

第1章基础电路知识

2.2 欧姆定律的局限性............18

1.1 电路中的重要概念.............2

2.2.1温度变化..............................18

1.1.1什么是电流与电阻..................22.2.2线性元器件..........................18

1.1.2电位、电压和电动势指什么......32.2.3集总假设..............................18

1.1.3电路的三种状态......................4

1.1.4电路中的重要分支与结点........52.3 基尔霍夫定律................19

1.1.5电流强度与方向......................6

2.3.1回顾几个概念.......................19

1.1.6电气设备的电功和电功率........7

2.3.2基尔霍夫电流定律（KCL）......20

1.1.7电位与接地的概念..................8

2.3.3KCL应用实例.........................21

2.3.4基尔霍夫电压定律（KVL）......21

1.2 电阻器与负载电路.............92.3.5KVL应用实例.........................22

1.2.1电阻器与负载.........................9

1.2.2多个电阻相连.........................9

第3章 电路和它的小伙伴们

1.2.3电阻器的伏安特性................10

3.1 电路板是电子元器件的家.......23

1.3 电源的理想与现实............113.1.1什么是电路板........................23

1.3.1理想电源..............................113.1.2印制电路板（PCB）是如何

1.3.2实际电源..............................11   制作的.................................24

1.3.3受控电源..............................12

3.2 电路图是电子工程师最好的朋友....24

1.3.4受控电源的电路模型.............13

3.2.1电路图的种类........................25

3.2.2电路图的构成要素.................28

1.4 直流电与交流电..............13

3.2.3电路图画图规则.....................30

1.4.1直流电与交流电的对比..........13

3.2.4电源线、地线及各种连接线的

1.4.2交流电频率与波形图.............14

   规则.....................................34

1.4.3交流电电路..........................15

3.3 电子元器件测量工具——万用表....36

第2章 欧姆定律和基尔霍夫定律3.3.1万用表的结构........................37

2.1 欧姆定律....................163.3.2指针万用表量程的选择方法.....40

3.3.3指针万用表的欧姆调零实战.....40

2.1.1欧姆定律的定义....................16

3.3.4万用表测量方法....................41

2.1.2伏安法与电阻.......................16

2.1.3欧姆定律的应用实例.............17

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第二篇电路舞台上的主角和配角

第4章 五花八门的电阻器4.6.1电阻器的串联........................63

4.6.2电阻器的并联........................63

4.1 电阻器的特性与作用...........48

4.1.1电阻器在电路中的特性..........484.7 电阻器应用电路分析...........64

4.1.2电阻器的分流作用.................494.7.1限流保护电阻电路分析..........64

4.1.3电阻器的分压作用.................494.7.2基准电压电阻分级电路分析.....64

4.1.4将电流转换成电压.................49

4.8 电阻器常见故障诊断方法.......65

4.2 电阻器的符号和主要指标.......50

4.8.1如何判定电阻器断路..............65

4.2.1电阻器的图形及文字符号.......504.8.2如何处理阻值变小故障...........65

4.2.2电阻器的主要指标.................50

4.9 电阻器检测方法..............66

4.3 读识电阻器的标注技巧.........52

4.9.1固定电阻器的检测方法...........66

4.3.1读识数标法标注的电阻器.......52

4.9.2熔断电阻器的检测方法...........67

4.3.2读识色标法标注的电阻器.......52

4.9.3普通贴片电阻器的检测方法.....67

4.3.3如何识别电阻器的首位色环.....54

4.9.4贴片排电阻器的检测方法.......68

4.9.5压敏电阻器的检测方法...........69

4.4 常见的电阻器及性能...........55

4.4.1电阻器的分类........................554.10 电阻器代换标准和方法.......69

4.4.2金属膜电阻器........................56

4.10.1固定电阻器的代换方法.........69

4.4.3碳膜电阻器...........................56

4.10.2贴片电阻器的代换方法.........70

4.4.4玻璃釉电阻器........................57

4.10.3压敏电阻器的代换方法.........70

4.4.5精密线绕电阻器.....................57

4.10.4光敏电阻器的代换方法.........71

4.4.6大功率线绕电阻器.................57

4.4.7熔断电阻器...........................58

4.11 电阻器动手检测实践.........71

4.4.8贴片电阻器...........................58

4.11.1主板贴片电阻器动手检测

4.4.9排电阻器...............................59

实践...................................71

4.4.10热敏电阻器..........................60

4.11.2贴片排电阻器动手检测

4.4.11光敏电阻器..........................60

实践...................................74

4.4.12湿敏电阻器..........................61

4.11.3柱状电阻器动手检测实践....78

4.4.13压敏电阻器..........................61

4.11.4熔断电阻器动手检测实践.....80

4.4.14可变电阻器..........................62

4.11.5压敏电阻器动手检测实践.....81

4.11.6热敏电阻器动手检测实践....83

4.5 电阻和欧姆定律..............62

4.11.7电阻器检测经验总结...........84

4.6 电阻器的串联和并联...........63

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第5章 电位器让控制随心所欲5.9.1指针万用表检测电位器实践.....96

5.9.2数字万用表检测电位器实践.....99

5.1 电位器的构造和作用...........855.9.3电位器检测经验总结...........102

5.1.1电位器构造及原理.................85

5.1.2电位器的主要作用.................86

第6章 电容器像个蓄水池

5.2 电位器的符号和主要指标.......866.1 电容器的原理与特性..........103

5.2.1电位器的图形及文字符号......876.1.1电容器的原理.....................104

5.2.2电位器的主要指标................876.1.2电容器充、放电原理...........104

6.1.3电容器的隔直流作用............106

5.3 电位器的命名规则及标注规则...886.1.4电容器的通交流作用............106

5.3.1电位器的命名.......................88

6.2 电容器的符号及主要指标......107

5.3.2电位器的标注规则.................89

6.2.1电容器的图形符号和文字

符号...................................107

5.4 常见的电位器................90

6.2.2电容器的主要指标..............108

5.4.1直滑式电位器........................90

5.4.2线绕电位器...........................90

6.3 如何读识电容器上的标注......110

5.4.3合成碳膜电位器.....................90

6.3.1读识直标法标注的电容器....110

5.4.4实芯电位器...........................91

6.3.2读识数标法标注的电容器....110

5.4.5金属膜电位器........................91

6.3.3读识数字符号法标注的

5.4.6单联电位器与双联电位器.......92

电容器...............................111

5.5 电位器应用电路分析...........92

6.3.4读识色标法标注的电容器.....111

5.5.1双声道音量控制电位器电路

分析......................................926.4 常见的电容器...............112

5.5.2台灯光线控制电位器电路

6.4.1纸介电容器........................112

分析......................................93

6.4.2云母电容器........................113

6.4.3陶瓷电容器........................113

5.6 电位器电路常见故障详解.......936.4.4铝电解电容器.....................114

5.6.1电位器转动噪声大故障分析....936.4.5涤纶电容器........................114

5.6.2电位器内部引脚开路故障6.4.6玻璃釉电容器.....................115

维修......................................946.4.7微调电容器........................115

6.4.8聚苯乙烯电容器..................115

5.7 电位器的检测方法............946.4.9贴片电容器........................116

5.7.1普通电位器的检测方法...........946.4.10超级电容器.......................117

5.7.2带开关电位器的检测方法.......95

5.7.3双连同轴电位器的检测方法....956.5 电容器的串联和并联..........117

6.5.1电容器的串联.....................117

5.8 电位器的选配代换方法.........956.5.2电容器的并联.....................118

5.9 电位器动手检测实践...........96

III

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6.6 电容器应用电路.............1197.2.1电感器的图形符号..............135

6.6.1高频阻容耦合电路..............1197.2.2电感器的主要指标..............135

6.6.2旁路电容和退耦电容电路.....120

7.3 如何读识电感器上的标注......136

6.6.3电容滤波电路.....................120

6.6.4电容分压电路.....................1217.3.1读懂数字符号法标注的

电感器...............................137

6.7 电容器常见故障诊断..........1217.3.2读懂数码法标注的电感器.....137

6.7.1通过测量电容器引脚电压诊断7.3.3读懂色标法标注的电感器.....138

  电容器故障........................121

7.4 常见的电感器...............139

6.7.2用万用表欧姆挡诊断电容器

  故障...................................1227.4.1空芯电感器........................139

7.4.2贴片电感器........................140

6.8 电容器的检测方法...........1227.4.3大电流扼流电感器..............140

6.8.1小容量固定电容器的检测7.4.4环形电感器........................141

方法...................................1237.4.5屏蔽式电感器.....................141

6.8.2大容量固定电容器的检测7.4.6共模电感器........................142

方法...................................123

7.5 电感器的串联和并联..........142

6.8.3用数字万用表的电阻挡测量

  电容器的方法.....................1247.5.1电感器的串联.....................142

6.8.4用数字万用表的电容测量插孔7.5.2电感器的并联.....................143

  测量电容器的方法..............1247.6 电感器应用电路.............143

7.6.1电感滤波电路.....................143

6.9 电容器的代换方法...........1257.6.2抗高频干扰电路..................144

6.9.1普通电容器的代换方法........1257.6.3电感分频电路.....................144

6.9.2电解电容器的代换方法........1257.6.4LC谐振电路........................145

6.9.3贴片电容器的代换方法........126

7.7 电感器常见故障诊断..........145

6.10 电容器动手检测实践........126

7.7.1通过检测电感线圈的阻值诊断

6.10.1薄膜电容器动手检测实践.....126

   故障...................................145

6.10.2贴片电容器动手检测实践.....128

7.7.2通过检测电感器的标称电感量

6.10.3电解电容器动手检测实践.....130

  诊断故障............................146

6.10.4纸介电容器动手检测实践....131

6.10.5电容器检测经验总结.........1327.8 电感器的检测方法...........146

7.8.1指针万用表测量电感器的

第7章 电感器让电磁互化方法...................................146

7.8.2数字万用表测量电感器的

7.1 电感器的特性与作用..........133

方法...................................147

7.1.1通电线圈产生磁场..............134

7.1.2电感器的通直流阻交流特性....1347.9 电感器的代换方法...........147

7.1.3电感器阻碍电流变化的实验....134

7.10 电感器动手检测实践........148

7.2 电感器的符号及主要指标......1357.10.1封闭式电感器动手检测实践....148

IV

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7.10.2贴片电感器动手检测实践.....150第9章 神奇的半导体——二极管

7.10.3电源滤波电感器动手检测

   实践.................................1519.1 半导体.....................168

7.10.4磁环电感器动手测量实践....1529.1.1什么是半导体.....................168

7.10.5电感器检测经验总结.........1539.1.2硅原子结构.........................169

9.1.3半导体中的载流子..............170

第8章 变压器让电压随意变9.1.4N型半导体.........................170

9.1.5P型半导体.........................171

8.1 变压器的作用与工作原理......1549.1.6奇妙的PN结.......................172

8.1.1变压器的作用.....................154

8.1.2变压器的结构......................1559.2 二极管的特性与作用..........172

8.1.3变压器的工作原理...............1569.2.1PN结二极管是如何工作的.....173

9.2.2二极管的伏安特性..............174

8.2 变压器的符号及主要指标......157

8.2.1变压器的图形符号和9.3 常见的二极管...............175

文字符号............................1579.3.1检波二极管........................175

8.2.2变压器的主要指标..............1579.3.2整流二极管........................176

9.3.3开关二极管........................176

8.3 常见的变压器...............1599.3.4稳压二极管........................177

8.3.1开关变压器.........................1599.3.5变容二极管........................177

8.3.2自耦变压器.........................1609.3.6快恢复二极管.....................178

8.3.3音频变压器.........................1609.3.7发光二极管........................178

8.3.4中频变压器.........................1619.3.8光电二极管........................180

8.4 变压器常见故障诊断.........1619.4 二极管的符号及主要指标......181

8.4.1变压器开路故障诊断...........1619.4.1二极管的图形符号和文字

8.4.2电源变压器短路故障诊断....162符号...................................181

8.4.3变压器响声大故障诊断........1629.4.2二极管的主要指标..............182

8.5 变压器的检测方法...........1639.5 二极管应用电路.............182

8.5.1通过观察外观检测变压器....1639.5.1二极管检波电路..................183

8.5.2通过测量绝缘性检测变压器....1639.5.2二极管半波整流电路...........183

8.5.3通过检测线圈通/断检测9.5.3二极管全波整流电路...........184

  变压器...............................1649.5.4二极管简易稳压电路...........184

8.6 变压器的代换方法...........1649.6 二极管常见故障诊断..........185

9.6.1二极管开路故障诊断...........185

8.7 变压器动手检测实践..........1659.6.2二极管击穿故障诊断...........185

8.7.1变压器动手检测实践............1659.6.3二极管正向电阻值变大故障

8.7.2变压器检测经验总结...........167  诊断...................................186

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10.4.5开关三极管........................204

9.7 二极管的检测方法...........18610.4.6光敏三极管........................204

9.7.1用指针万用表检测二极管....18610.5 三极管常见故障诊断........205

9.7.2用数字万用表检测二极管....187

9.7.3电压法检测二极管..............18810.6 三极管检测与代换方法......206

9.7.4发光二极管的检测方法........18810.6.1识别三极管的材质..............206

9.7.5光电二极管的检测方法........18910.6.2PNP型三极管的检测方法....207

10.6.3NPN型三极管的检测方法....208

9.8 常见二极管代换方法..........18910.6.4三极管的代换方法..............208

9.8.1整流二极管的代换方法........189

9.8.2稳压二极管的代换方法.........19010.7 三极管动手检测实践........209

9.8.3开关二极管的代换方法.........19010.7.1区分NPN型和PNP型三极管

9.8.4检波二极管的代换方法.........190   动手检测实践....................209

10.7.2用指针万用表判断NPN型

9.9 二极管动手检测实践..........191   三极管极性动手检测实践....210

9.9.1整流二极管动手检测实践....19110.7.3用指针万用表判断PNP型

9.9.2稳压二极管动手检测实践....193   三极管极性动手检测实践....211

9.9.3开关二极管动手检测实践....19410.7.4用数字万用表“hFE”挡判断

9.9.4二极管检测经验总结............196   三极管极性动手检测实践....212

10.7.5直插式三极管动手检测实践....213

第10章 神奇的半导体——三极管10.7.6贴片三极管动手检测实践....215

10.7.7三极管检测