电子元器件

第一章电子元器件 1. 1电阻器 1. 2电容器 1.3电感器 1.4半导体二极管 1.5半导体三极管 1.6知识拓展 1.7实训晶体管测试返回1. 1 电阻器 1. 1. 1电阻器的外形与电路符号1.固定式电阻器 (1)固定式电阻器的外形。如图1一1所示为电子电路中常用的几种电 阻器的外形。 (2)电阻器的电路符号。在电路原理图中，不同额定功率或特殊功能的 电阻用不同符号表示，如图1一2所示。 2.电位器 电位器是一种可调的电子元件，是带滑动端的可变电阻。它有三个引 出端:一个滑动端，两个固定端。其通过转动或滑动改变滑动端内部 动触点的位置来调整滑动端与任一个固定端之间的电阻值。电位器具 有调节电路中电压和电流大小的作用。 (1)电位器的外形。常见电位器的外形如图1一3所示。下一页返回1. 1 电阻器(2)电位器的电路符号。电位器的电路符号如图1 -4所示。 1. 1. 2电阻器的主要参数1.电阻器的标称阻值和允许偏差 国家规定出一系列的阻值作为产品的标准，这就是电阻器的标称阻值 。电阻的实际阻值不可能做到与它的标称阻值完全一样，两者间总是 存在一定的误差。最大的允许误差除以该电阻的标称阻值所得的百分 数就叫电阻的允许偏差。 2.电阻器的额定功率 电阻器的额定功率是指电阻器在一定的气压和温度下长期连续工作所 允许承受的最大功率。如果电阻器上所加电功率超过额定值达到一定 时间，电阻器就会被烧毁。电阻器额定功率的单位为瓦，用字母“W” 表示。上一页 下一页返回1. 1 电阻器 1.1.3几种常用的电阻器类型1.碳膜电阻 碳膜电阻的主要特点是各项性能参数一般，精度较低，但价格便宜、 阻值范围宽，是用途最广泛的通用电阻器。 2.金属膜电阻 与碳膜电阻相比，金属膜电阻具有精度高、额定功率大、噪声小、温 度系数小、高频特性好等优点，广泛应用于高级音响、计算机、测试 仪器、自动化控制等电子设备中。 3.精密型金属膜电阻 精密型金属膜电阻的阻值精密、公差范围小，主要应用在对电阻阻值 要求较精密的场合。上一页 下一页返回1. 1 电阻器4.线绕电阻 线绕电阻是将电阻线(康铜丝或锰铜丝)绕在耐热瓷体上，表面涂以耐 热、耐湿、无腐蚀的不燃性保护涂料而形成。绕线电阻具有耐热性好 、温度系数小、噪声小、精度较高、阻值稳定等优点，但其高频特性 差。其主要用做大功率负载，能工作在150一300温度的环境中 ，因而在低频精密仪器中广泛应用。 5.水泥电阻 水泥电阻具有高功率、散热性好、稳定性高、耐湿、耐震等特点，主 要用于大功率电路中，如电源电路的过流检测、保护电路，音频功率 放大器的功率输出电路。上一页 下一页返回1. 1 电阻器6.熔断电阻 熔断电阻又名保险电阻，熔断电阻器兼备电阻与保险丝二者的功能， 正常工作时作为电阻器使用，一旦电流异常就发挥其保险丝的作用来 保护机器设备。熔断电阻主要应用在电源输出电路中。熔断电阻的阻 值一般较小(几欧姆至几十欧姆)，功率也较小(1/8一1 W)。 7.排电阻 排电阻是将多个电阻器集中封装在一起而组合制成的一种复合电阻。 排电阻具有装配方便、安装密度高等优点，目前已大量应用于电子电 路中。 8.表面安装电阻 表面安装电阻又称无引线电阻、片状电阻、贴片电阻、SMD电阻。表 面安装电阻主要有矩形和圆柱形两种形状。上一页 下一页返回1. 1 电阻器9.敏感电阻 敏感电阻器主要包括热敏、力敏、光敏、磁敏、压敏、气敏、湿敏等 不同类型的电阻器，它们具有对温度、压力、光照度、湿度、磁场强 度、气体浓度等非电物理量敏感的特性。用它们制成的各种传感器， 广泛应用于自动化、测控等领域。 1. 1. 4电阻器参数的识别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和 技术参数，允许偏差直接用百分数或用I(±5%)、 ( ±10%)及( ±20%)表示，如图1一5所示。上一页 下一页返回1. 1 电阻器2.文字符号法 文字符号法是用阿拉伯数字和文字符号两者有规律地组合来表示标称 阻值，其允许偏差用文字符号表示:B(士0.1%) , C(士0.25%) , D(士 0.5%), F(士1%), G(士2%),J(士5%) , K(士10% ) , M(士20% ) , N(士 30% )。符号前面的数字表示整数阻值，后面的数字依次表示第一位 小数阻值和第二位小数阻值。当阻值小于10 时，常以xRx表示， 将R看做小数点，单位为欧姆，如图1 -6所示。 3.数码法 数码法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面零的个数，单位为欧姆。偏差通常采用符号表 示:B(士0.1% ) , C(士0.25%) ,D(士0. 5 %)、F(士1%)、G(士2%)、J( 士5%)、K(士10%)、M(士20 %)、N(士30%)，如图1 -7所示。上一页 下一页返回1. 1 电阻器4.色标法 (1)两位有效数字的色标法四色环表示法。这种方法多用于普通电阻 器。它用四条色带表示电阻器的标称阻值和允许偏差。第一色环表示 第一位有效数字，第二色环表示第二位有效数字，第三色环表示倍乘 数(即在前面两位数字后面加n的个数)，第四色环表示误差范围。色环 电阻的单位一律为，如图1一8所示。 (2)三位有效数字的色标法五色环表示法。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，第四道色环表示倍乘数 (即在前面三位数字后面加0的个数)，第五道色环表示阻值的允许误差 ，如图1 -9所示。上一页返回1. 2 电容器 1. 2. 1电容器的外形与电路符号1.常用电容器的外形 几种常见的电容器的外形如图1一10所示。 2.电容器的电路符号 电容器的电路符号如图1一11所示。其中，有极性的电容器在使用时 要保证它的正极电位始终高于负极。电解电容器就是有极性的电容器 。 1.2.2电容器的主要参数1.标称容量和允许误差 电容器的标称容量是指电容器表面所标识的容量，常用的单位是 F( 微法)、nF(纳法)、pF(皮法或微微法)。其换算关系为:1F =103 nF =106 pF。下一页返回1. 2 电容器2.额定工作电压 在规定的工作温度范围内，电容长期可靠地工作，它所能承受的最大 直流电压就是电容的耐压，也叫做电容的直流工作电压。如果在交流 电路中，要注意所加的交流电压最大值不能超过电容的直流工作电压 值。 3.介质损耗 电容器在电场作用下消耗的能量，通常用损耗功率和电容器的无功功 率之比，即用损耗角的正切值表示。损耗角越大，电容器的损耗就越 大，损耗角大的电容不适于高频情况下工作。介质损耗取决于电容器 介质所用的材料及制作工艺，真实地表征了电容器质量的优劣。上一页 下一页返回1. 2 电容器 1.2.3几种常用的电容器类型电容器种类繁多，性能各异，使用时应依据容量大小、耐压高低、频 率特性、温度特性、精密度、稳定性、尺寸大小、是否有极性、价格 等诸多因素综合考虑进行选择。 1.铝电解电容 它是有极性电容器，具有容量大、损耗大、漏电大、价格低等特点。 其主要应用于电源滤波、低频藕合、去藕、旁路等。 2.担电解电容 它是有极性电容器，其损耗、漏电小于铝电解电容，价格比铝电解电 容高。其主要应用在要求高的电路中代替铝电解电容。上一页 下一页返回1. 2 电容器3.云母电容 它具有容量小、稳定性高、可靠性高、温度系数小的特点。其主要应 用在高频振荡、脉冲等要求较高的电路中。 4.涤纶薄膜电容 它具有精度高、损耗小、体积小、容量较大、稳定性好的特点。其适 宜做旁路电容。 5.瓷片电容 瓷片电容就是以瓷介质为主要材质制作的电容器。瓷片电容分为高频 瓷片电容和低频瓷片电容。 1.2.4电容参数的标识1.直标法 直标法就是在电容表面直接标注容量值。上一页 下一页返回1. 2 电容器2.数码表示法 这种表示方法最为常见。 (1)用三位数字来表示容量的大小，单位为pF。前两位为有效数字， 后一位表示倍乘数(即在前面两位数字后面加。的个数)。 (2)若第三位数字为9，则乘以10-1 3.色码表示法 这种表示法与电阻器的色环表示法类似，将颜色涂于电容器的一端或 从顶端向引线排列。色码一般只有三道色环，前两环为有效数字，第 三环为倍乘数，单位为pF。上一页返回1. 3 电感器 1. 3. 1电感器的外形与电路符号1.常见电感器的外形 常见电感元件的外形如图1一12所示。 2.电感器的电路符号 电感器的电路符号如图1一13所示。 1.3.2电感器的主要参数1.电感量及误差 电感量的基本单位是亨利(H)，常用的有毫亨(mH)、微亨(H)和毫微 亨(nH)。 电感误差在5%一20%之间。下一页返回1. 3 电感器2.品质因数 品质因数是表示电感质量的一个参数。它是指电感在某一频率的交流 电压下工作时，电感所呈现的感抗和电感的直流电阻的比值，用公式 表示为 1.3.3电感器的分类(1)按功能分，电感器可分为振荡线圈、扼流线圈、藕合线圈、校正线 圈、偏转线圈等。 (2)按是否可调分，电感器可分为固定电感、可调电感。 (3)按结构分，电感器可分为空心线圈、磁芯线圈、铁芯线圈。 (4)按安装方式分，电感器可分为贴片式电感、插件式电感。 (5)按工作频率分，电感器可分为高频电感、中频电感和低频电感。上一页 下一页返回1. 3 电感器 1.3.4电感参数的标识有些电感采用直标法、数码法、色码法进行标识。值得注意的是，电 感多为非标准化元件，很多甚至是定制产品或自制产品，标识不规范 ，要获得其参数需查阅相关资料。上一页返回1. 4 半导体二极管 1. 4. 1二极管的外形和电路符号1.常用二极管的外形 常见二极管的外形如图1一14所示。 2.二极管结构和电路符号 采用一定的制造工艺，在同一块半导体基片的两边分别形成P型和N 型半导体，则这两种半导体的交界面附近会形成一个很薄的空间电荷 区，我们称之为PN结，它是构成各种半导体器件的核心。 在PN结的两端各引出一根电极引线，然后用外壳封装起来就构成了 二极管，其结构和电路符号示意如图1一15所示。由P区引出的电极 被称为正极(+)，由N区引出的电极被称为负极(一)，电路符号中的箭 头方向表示了正向电流的流通方向。下一页返回1. 4 半导体二极管 1.4. 2二极管的伏安特性仿真测试 1.正向特性仿真测试 (1)在Multisim仿真测试平台上，构建仿真测试电路如图1一16所示。 二极管加正向电压。 (2)设置元器件参数。 V1:直流电压源。设定输出电压为12 Vo R1 : 100 电位器。用来调节二极管两端正向电压的大小，如图1 一17所示设定参数。 X1:灯泡，当有一定的电流通过时会发光，在此作100 ，用来限 制电路的最大电流。按图1一18所示来设定其参数。上一页 下一页返回1. 4 半导体二极管(3)启动仿真。 开启仿真开关。 调节电位器R,。按下“A键可以上调电位器滑动端的位置，按下 “Shift十A”键可以下调电位器滑动端的位置。R1附近的百分数显示滑 动端的位置。调节电位器R,，则电压表U1和电流表U2的显示随之变化 。 在二极管正向电压为0. 10 0. 80 V的范围内，采用逐点法进行测 试，测试数据记录在表1一1中。 2.反向特性的仿真测试 (1)按图1一19构建仿真测试电路。二极管加反向电压。 (2)设置元器件参数。上一页 下一页返回1. 4 半导体二极管(3)启动仿真。 开启仿真开关。 调节电位器R1。电位器滑动端位置在0%一100%的范围内，采用逐 点法进行测试测试数据记