PCBA电子零件基础知识(简易版).ppt

1、1,START,电子零件基础知识（简易版） PCBA Engineering Service Dept.,Synergy,Innovation,Quality,2,常用电子元件,电子元件基础知识 电阻 电容 电感 二极体 三集体 集成电路（IC) 其它电子元件,3,电子元件基础知识,电子元件基础知识： 电子元件是组成电子产品的基础，了解常用电子元件基础知识能够日常的工作中避免不必要的错误。 电子元件的种类繁多，就安装方式而言，目前可分为两大类，（DIP）插件方式和(SMT或SMD)表面贴装方式 常用的电子元件有：电阻、电容、电感、电位器、变压器、二极体、三集体、LED、集成电路IC等。,4,A

2、genda,电子元件基础知识 电阻 电容 电感 二极体 三集体 集成电路（IC) 其它电子元件,5,电阻,电阻基础知识 电阻通常用大写字母R表示 电阻的单位为欧姆（），常用的单位还有千欧（K ）、兆欧（ M ），电阻的单位换算关系为：1 M=1000 K =1000000 电阻的作用：分流、限流、分压、偏置等 我们常用的电阻可分为为贴片电阻和插件电阻,6,电阻的分类贴片电阻（一）,贴片电阻 阻值范围： 0R-200MR 其中，一般认为01R之间为超低阻，10MR以上为超高阻 阻值精度主要分为： 常规精度J级(5%)和F级(1%) 高精度系列的0.5%、0.25%、0.1%、0.05%、0.01

3、%等 片式电阻的額定功率 额定功率主要与规格尺寸相关 从0201型的1/20W至2512型的1W ，逐步递增 片式电阻的温度系数与规格尺寸和阻值大小均有关联 常规产品以K档（100ppm/）为主 W档(200ppm/)、L档(250ppm/)、U档(400ppm/)等,7,電阻的分类贴片电阻（二）,贴片电阻 贴片电阻阻值常用数标法，例如：102 就表示为1K，具体读法10102 =1K 贴片电阻阻值误差精度有1、2、5、10精度，常规用的最多的 是1和5 , 5精度的常规是用三位数来表示例 例512，前面两位是有效数 字，第三位数2表示有多少个 ,零，基本单位是,这样就是5100欧，10001

4、K,1000000=1M ,为了区分5，1的电阻，于是1的电阻常规多数用4位数来表示 ，这样前三位是表示有效数字，第四位表示有多少个零4531也就是4530，也就等于4.53K,220K,2.2,35.7K,165K,15K,1,8,电阻的分类碳膜电阻阻,碳膜电阻 碳膜电阻成本较低，电性能和稳定性较差，一般不适于作通用电阻器 但由于它容易制成高阻值的膜，所以主要用作高阻高压电阻器 碳膜电阻器常用符号RT作标志，R代表电阻器，T代表材料是碳膜标有RT47kI的字样，表示电阻阻值为47k，允许偏差为5%的碳膜电阻 额定功率有0.125W、0.25W、0.5W、1W、2W、5W、10W等 碳膜电阻器

5、的阻值范围为110M。,9,电阻的分类金属膜电阻,金属膜电阻【Metal Film Resistor】 金属膜电阻器就是以特种金属或合金作电阻材料，用真空蒸发或溅射的方法， 在陶瓷或玻璃基本上形成电阻膜层的电阻器 它的耐热性、噪声电势、温度系数、电压系数等电性能比碳膜电阻器优良 金属膜电阻器的制造工艺比较灵活，不仅可以调整它的材料成分和膜层厚 度，也可通过刻槽调整阻值，因而可以制成性能良好，阻值范围较宽的 电阻器 这种电阻和碳膜电阻相比： 体积小、噪声低、稳定性好，但成本较高 常常作为精密和高稳定性的电阻器而广泛应用,10,电阻的分类热敏电阻,热敏电阻 电阻值对温度极为敏感的一种电阻器，也叫半

6、导体热敏电阻器 这种电阻器具有一系列特殊的电性能： 阻值随温度的变化有极为显着的变化 伏安曲线呈非线性 热敏电阻器的主要特点： 对温度灵敏度高 寿命长、体积小 结构简单、热惰性小 可制成各种不同的外形结构 热敏电阻器温度计的精度可以达到0.1，感温时间可少至10s以下 半导体热敏电阻有独特的性能： 可以作为测量组件（如测量温度、流量、液位等） 还可以作为控制组件（如热敏开关、限流器）和电路补偿组件,常见热敏电阻图片,11,电阻的分类光敏电阻,光敏电阻 光敏电阻器（photovaristor）又叫光感电阻 利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器 入射光强，电阻减小，入射

7、光弱，电阻增大。 光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换 将光的变化转换为电的变化 光敏电阻原理： 在黑暗环境里，它的电阻值很高 光照愈强，阻值愈低,12,电阻的分类压敏电阻,压敏电阻 压敏电阻【Voltage Dependent Resistor 】 在一定电流电压范围内电阻值随电压而变化 或者是说“电阻值对电压敏感”的阻器 压敏电阻的最大特点是： 所加电压低于它的阀值“UN”时，流过它的电流极小，相当于关死的阀门 当电压超过UN时，流过它的电流激增，相当于阀门打开。 利用这一功能，可以抑制电路中经常出现的异常过电压，从而保护电路,13,电阻的分类水泥电阻,水泥电阻 水泥电阻的外侧主

8、要是陶瓷材质 水泥电阻的特点： 体积小、耐震、耐湿、耐热及良好散热，低价格等特性 完全绝缘，适用于印刷电路板 耐热性优，电阻温度系数小，呈直线变化 耐短时间超负载，低杂音，阻值经年无变化 防爆性能好，起保护作用 水泥电阻用處： 水泥电阻通常用于功率大，电流大的场合， 用於像空调，电视机，等功率在百瓦级以上的 电器中,14,电阻的主要参数,电阻的阻值和误差的标注方法 电阻的表示方法有四种 色标法 直标法 文字符号法 数码法 色标法 色环用来表示电阻、电容、电感的阻值及误差。 色环是在电阻封装上（即电阻表面）涂上颜色的色会，来代表这个电阻的阻值。 色环电阻分四环和五环，通常用四环。,15,电阻的主

9、要参数色标法（一）,四色环表 The Color Code(色环表),16,电阻的主要参数色标法（二）,色环读法 四色环 第一色环：阻值的第一位数字 第二色环：阻值的第二位数字 第三色环：10的幂数 第四色环：误差 五色环 第一色环：阻值的第一位数字 第二色环：阻值的第二位数字 第三色环：阻值的第三位数字 第四色环：10的幂数 第五色环：误差（常見是棕色，误差位1%） 普通电阻一般用四色环表示，精密电阻一般用五色环表示 可见，四色环电阻误差位5-10%，五色环常为1%，精度提高了,17,电阻的主要参数色标法（三）,五色环读法 五色环读法参考图,18,电阻的主要参数直标法（一）,直标法 将电阻器

10、的主要参数和技术性能用数字或字母直接标注在电阻本体上 如图所示，直标法直观，一目了然，但是体积小的电阻无法这样标注。 图1(a)标称阻值为20K、允许偏差为 0.1%、额定功率为2W的绕线电阻器 图1(b)表示标称阻值为2k、额定功率为4W的绕线电阻器 图1(c)表示标称阻值为1.2k、允许偏差为10%、额定功率为0.5W的碳膜电阻器,19,电阻的主要参数直标法（二）,直标法 直标法一般用数位和单位符号直接地标称电阻值并标志在电阻器上 用数位和单位符号組合在一起表示，文字符号前面的数位表示整数阻值，文字后面的数字表示小数点后面的小数阻值 例如电阻器上标志符合 “R33”表示0.33;“6k8”

11、表示6.8k 文字符合組合标志电阻器标称阻值实例列入表2中以供參考,表1标志电阻值单位的标志符号,表2用文字符号标志电阻器标称阻值实例,20,电阻的主要参数文字符号法,文字符号法 将需要标出的主要参数与性能指标用文字、数字符号两者规律地组合起来标志 在电阻体上 如0.2欧标注为2或R2 3.3欧标注为3欧或3R3 4.7k欧标注为4K7 3M欧标注为3M，等 如图14所示,21,电阻的主要参数数码法,数码法 在产品和电路图上用三位数字来表示元件的标称值的方法称为数码标志法 数码法常见于贴片电阻或进口器件上 在三位数码中，从左至右第一、二位数表示电阻标称值的第一、二位有效数字， 第三位数为倍率1

12、0”的“n”(即前面两位数后加“o”的个数)，单位为欧。 例如，标识为222的电阻器，其阻值为2200欧即2.2kez 标识为105的电阻器为1mq 标志为47的电阻器阻值为4.712 需要注意的是要将这种标志法与传统的方法区别开来： 如标志为220的电阻器其电阻为22，只有标志为221的电阻器其阻值才为220 标志为0或000的电阻器，实际是跳线，阻值为0欧,22,Agenda,电子元件基础知识 电阻 电容 电感 二极体 三集体 集成电路（IC) 其它电子元件,23,电容概述,概述 电容的电路符号有两种 有极性电容 无极性电容 电容的符号是：C 电容的特性：隔直流通交流 作用用于贮存电荷的组

13、件贮存电量充值放电滤波耦合旁路 电容的单位及换算公式 电容的单位： 基本单位（F）、 常用的有微法(uF)皮法(PF)、纳法(nF) 换算公式 1微法(F)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF) 1法拉(F)= 1000毫法(mF)1000000微法(F),24,电容的分类,电容的分类 按照结构分类有： 固定电容器、可变电容器、微调电容器 按电解质电解质分类有： 电解电容器 有机介质电容器 无机介质电容器 陶瓷电容 云母电容 空气介质电容器 按安装方式分类有： 插件电容、贴片电容 按用途分类有： 高频旁路、低频旁路、濾波、調諧、高頻耦合、低頻耦合、小型電容器,25,电容的分类电

14、解电容（一）,点解电容 电容 (Electric capacity)，由两个金属极，中间夹有绝缘材料构成 金属箔的绝缘氧化层作为电介质 金属极由金属箔作为正电极 电解电容器以其正电极的不同分为： 铝电解电容器、钽电解电容器 电解电容器特点： 价格成本相对比较低 单位体积的电容量非常大,26,电容的分类电解电容（二）,电解电容 有极性电解电容器通常在电源电路或中频、低频电路中起电源滤波、退耦、信 号耦合及时间常数设定、隔直流等作用 无极性电解电容器通常用于音箱分频器电路、电视机S校正电路及单相电动机的启动电路 其容量范围较大，一般为11000F，额定工作电压范围为6.3450V。 电解电容缺点是

15、： 介质损耗、容量误差较大 耐高温性较差，存放时间长容易失效 铝电解电容的特点是： 容量大 漏电大 稳定性差 有正负极性 适宜用于电源滤波或者低频电路中,负极,正极,27,电容的分类钽电解电容,钽电解电容 钽电解电容器的工作介质是在钽金属表面生成的一层极薄的五氧化二钽膜 此层氧化膜介质完全与组成电容器的一端极结合成一个整体，不能单独存在 因此单位体积内所具有的电容量特别大 钽电解电容器主要有烧结型固体、箔形卷绕固体、烧结型液体等三种 钽电解电容和铝电解电容相比有下述优点： 寿命长、绝缘电阻高、漏电流小 、钽氧化膜介质不仅耐腐蚀 体积小 使用湿度范围宽 阻抗频率特性好 可靠性高,28,电容的分类

16、固态电容,固态电容 固态电容全称为：固态铝质电解电容。 它与普通电容（即液态铝质电解电容）最大差别在于采用了不同的介电材料： 液态铝电容介电材料为电解液 固态电容的介电材料为导电性高分子 固态电容特性：环保、低阻抗、高低温稳定、耐高纹波及高信赖度等 固态电容特性远优于液态铝电容 固态电容耐温达摄氏 260度，且导电性、频率特性及寿命均佳 固态电容适用于低电压、高电流的应用,29,电容的分类陶瓷电容,陶瓷电容 陶瓷电容分高频瓷介和低频瓷介两种： 高频瓷介电容具有小的正电容温度系数的电容器， 高频瓷介电容用于高稳定振荡回路中，作为回路电容器 低频瓷介电容限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用

17、低频瓷介电容用于对稳定性和损耗要求不高的场合 不宜使用在脉冲电路中，易于被脉冲电压击穿,30,电容的主要特性参数（一）,电容的特性参数 标称电容量和允许偏差 标称电容量：是标志在电容器上的电容量 电容器实际电容量与标称电容量的偏差称误差，在允许的偏差范围称精度 精度等级与允许误差对应关系： 00（01）-1% 0（02）-2% -5% -10% -20% -（+20%-10%） -（+50%-20%） -（+50%-30%） 一般电容器常用、级 电解电容器用、级，根据用途选取,31,电容的主要特性参数（二）,电容的特性参数 额定电压 在最低环境温度和额定环境温度下可连续加在电容器的最高直流电压

18、有效 值 如果工作电压超过电容器的耐压，电容器击穿，造成不可修复的永久损坏 绝缘电阻 直流电压加在电容上，并产生漏电电流，两者之比称为绝缘电阻 当电容较小时，主要取决于电容的表面状态， 容量 0.1uf时，主要取决于介质的性能，绝缘电阻越大越好 电容的时间常数： 为恰当的评价大容量电容的绝缘情况而引入了时间常数 它等于电容的绝缘电阻与容量的乘积 频率特性 随着频率的上升，一般电容器的电容量呈现下降的规律,32,Agenda,电子元件基础知识 电阻 电容 电感 二极体 三集体 集成电路（IC) 其它电子元件,33,电感概述,电感概述 电感器【和变压器】均是： 用绝缘导线【例如漆包线、纱包线等】绕

19、制而成的电磁感应元件 电子电路中常用的元器件之一，相关产品如共膜滤波器等 电感的符号与单位： 电感符号：L 电感单位：亨 (H)、毫亨(mH)、微亨 (uH) 1H=1000mH、1mH=1000uH 电感是导线内通过交流电流时，在导线的内部及其周围产生交变磁通，导线的 磁通量与生产此磁通的电流之比： 电感线圈也是一个储能元件 电感方向性：無方向,34,电感特性,電感的基本特性 电感的符号： 电感量的标称：直标式、色环标式、无标式 检查电感好坏方法： 用电感测量仪测量其电感量 用万用表测量其通断，理想的电感电阻很小，近乎为零 电感器结构： 电感器的规格：,35,电感特性,电感作用 电感器的基本

20、作用： 对交流信号进行隔离、滤波、滤波、振荡、延迟、陷波等 或与电容器、电阻器等组成谐振电路 形象说法：“通直流，阻交流” 它以磁的形式储存电能，储存的电能大小可用下式表示： 可见，线圈电感量越大，流过电流越大，储存的电能也就越多,36,电感分类片状电感,片状电感 电感量：10NH1MH 材料：铁氧体 绕线型 陶瓷叠层 精度： J=5% K=10% M=20% 尺寸： 0402 0603 0805 1008 1206 1210 1812 1008 贴片绕线电感贴片叠层电感,37,电感分类功率电感,功率电感 电感量：1NH20MH 带屏蔽、不带屏蔽 尺寸：SMD43、SMD54、SMD73、SM

21、D75、SMD104、SMD105 贴片功率电感屏蔽式功率电感,38,电感分类片状磁珠,片状磁珠 种类：CBG（普通型） 阻抗：53K CBH（大电流） 阻抗：30120 CBY（尖峰型） 阻抗：52K 规格：0402、0603、0805、1206、1210、1806【贴片磁珠】 规格：SMB302520、SMB403025、SMB853025【贴片大电流磁珠】 贴片磁珠贴片大电流磁珠,39,电感分类豆型电感,豆形电感： 电感量：0.1uH22MH 尺寸：0405、0606、0607、0909、0910 精度：J=5% K=10% M=20% 精度：J=5% K=10% M=20% 插件的色环

22、电感读法：同色环电阻的标示 1棕 2红 3橙 4黄 5绿 6蓝 7紫 8灰 9白 0黑,40,Agenda,电子元件基础知识 电阻 电容 电感 二极体 三集体 集成电路（IC) 其它电子元件,41,二极管概述,概述 二极管是一种非线性元件，具有单方向导电性，常作为整流和检波元件 二极管电路符号，常用二极管电路符号如下： 稳压二极管 齐纳二极管 变容二极管 肖特基二极管 隧道二极管 发光二极管 光电二极管,二极管符号,42,二极管,稳压二极管在应用电路中的两个基本要点： 反向接入电路中 串上适当的限流电阻 稳压二极管的应用： 浪涌保护电路、 过压保护电路 电弧抑制电路、 串联稳压电路 肖特基二极

23、管特点 具有开关频率高、开关损耗特别小，适合于高频应用 肖特基势垒高度低于PN结势垒高度，所以正向导通门限电压低 SBD的反向势垒较薄，在其表面极易发生击穿，所以反向击穿电压低,43,二极管伏安特性曲线,半导体二极管的伏安特性曲线 半导体二极管的伏安特性曲线如图 01.12 所示 处于第一象限的是正向伏安特性曲线 处于第三象限的是反向伏安特性曲线 根据理论推导，二极管的伏安特性曲线可用下式表示: 式中IS为反向饱和电流 V 为二极管两端的电压降 VT =kT/q 称为温度的电压当量 k为玻耳兹曼常数 q 为电子电荷量 T 为热力学温度。对于室温（相当T=300 K），则有VT=26 mV,44

24、,二极管伏安特性曲线,二极管的伏安特性曲线,45,Agenda,电子元件基础知识 电阻 电容 电感 二极体 三集体 集成电路（IC) 其它电子元件,46,半导体三极管,半导体三极管 定义：半导体电子器件，有两个PN结组成，可以对电流起放大作用 半导体三极管可分为两大类： 一是双极型半导体三极管 二是场效应半导体三极管 我们重点介绍双极性半导体三极管，,47,双极性三极管,双极性三极管 双极型晶体管作用: 把微弱信号放大成辐值较大的电信号, 也用作无触点开关. 双极性三极管按结构可以非为：NPN、PNP三极管 双极型三极管的符号如图，发射极的箭头代表发射极电流的实际方向,48,双极型三极管的电流

25、分配与控制(一),电流分配与控制 双极型半导体三极管在工作时一定要加上适当的直流偏置电压 若在放大工作状态：发射结外加正向电压，集电结外加反向电压。 现以 NPN型三极管的放大状态为例，来说明三极管内部的电流关系， 见图1 发射结加正偏时，从发射区将有大量电子向基区扩散，形成发射极电流， 与PN结中的情况相同 从基区向发射区也有空穴的扩散运动， 但其数量小，这是因为发射区的掺杂 浓度远大于基区的掺杂浓度,图 1 双极型三极管的 电流传输关系,IE=IC+IB,49,三极管的特性曲线输出,输出特性曲线 饱和区: Ic 受 vCE 显著控制的区域，该区域内vCE 的数值较小，一般vCE0.7 V(

26、硅管),此时发射结 正偏，集电结正偏或反偏电压很小 截止区: IC接近零的区域，相当IB=0的曲线的下方。此时，发射结反偏，集电结反偏 放大区: IC平行于vCE轴的区域，曲线基本平行等距。 此时，发射结正偏，集电结反偏， 电压大于0.7 V左右(硅管),50,Agenda,电子元件基础知识 电阻 电容 电感 二极体 三集体 集成电路（IC) 其它电子元件,51,集成電路概述,概述 集成电路【Integrated Circuit】是一种微型电子器件或部件 由许多电子零件制作在一块微小的芯片上 成为一个具有特定功能的电路个体 集成电路优点有： 体积小 重量轻 引出线和焊接点少 寿命长 可靠性高 性能好等优点 同时成本低，便于大规模生产 集成電路 IC 都有方向，IC在PCB上的字母标识是U,52,集成电路,集成电路方向,Mark点位置标识了集成电路的方向,53,Agenda,电子元件基础知识 电阻 电容 电感 二极体 三集体 集成电路（IC) 其它电子元件,54,连接器概述与分类,概述 定义：泛指各种电子组件间的连接单元 形式与结构： 随着应用对象、频率、功率、应用环境等不同,有各种不同形式的连接器 作用：在电路内被阻断处或孤立不通的电路之间,架起沟通的桥梁,从而使电流 流通,使电路实现预定功能,55,连接器参数及优点,参数及优点 连接器参数： Circuits PIN数