元器件基础知识讲座.ppt

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电路基本元件,时间,:45,分钟,操作方法,1.1,电阻器,电阻器是电路中用于减小电流同时降低电压的器件。通俗的说就是在电路中起阻碍电流流动作用的电子器件。用,表示。,1.11,电阻器的分类：,根据电阻值的可变性分可变电阻器和固定电阻器。,可变电阻器,：电阻值随着光或热的变化而发生变化的一种电阻器。（如：光敏电阻、热敏电阻等），电位器也属于电阻器的一种。,固定电阻器：,电阻器一经做成之后电阻值在一定的条件下不会发生变化的一种电阻器。,根据制作的材料分类：,碳膜电阻：,它是将炭膜沉积在陶瓷小圆内而制成的。特点是可靠性、可焊性、噪声稳定性、湿度稳定性和热稳定性好。典型的功率为。,碳合成电阻：,由碳粉末和黏合胶制成的电阻。特点是：低电感、低电容。功率为。,金属氧化膜电阻：,用金属氧化膜包裹陶瓷心制成的通用的电阻。特点是机械性、电稳定性、可读性，防腐蚀和潮湿。,精密金属膜电阻：,它是用陶瓷做基层，包裹着金属膜，外面是环氧树脂外壳。特点是精确度高、超低噪声。功率为。,大功率绕线电阻：,它包含釉瓷外壳、水泥外壳、铝壳。特点是功率大。功率为。,光敏电阻和热敏电阻：,光敏电阻由半导体材料（如硫化镉）制成。特点是当加以热和光时，电阻改变。,贴片电阻：,片状电阻是金属玻璃铀电阻的一种形式，它的电阻体是高可靠的钌系列玻璃铀材料经过高温烧结而成，电极采用银钯合金浆料。特点是体积小、精度、稳定性、高频特性好。,根据电阻值标示的方法可分色环电阻和数字标示电阻。,1.12,参数,标称阻值：,描述电阻对电流的阻碍能力的数学表达，单位为：欧姆。我们也常用希腊字母,表示。我们也常用到,K,（千欧）、,M,（兆欧）的标识，其换算公式如下：,1,M=,103,K,10,6,功率,：,标准叫法是额定功率，是指电阻在一定条件下（压力、温度等）长期连续工作能够允许承受的最大功率。所以我们在一些电路中必须注意电阻功率的选择，否则由于电阻承受能力问题导致电阻损坏，甚至可能导致设备其它元器件的损坏。,温度系数：,描述电阻温度对其阻值产生的影响。,误差等级：,描述生产出来的电阻与标称电阻的差别。,1.2,电容器,电容器是由两块平行极板构成的具有电荷存储作用的器件。用字母表示。,1.21,电容器的分类：,按结构分三大类：,固定电容器、可变电容器和和微调电容器。,按电解质分类：,有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器和空气介质电容器等。,按用途分：,高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、去耦等。,按材料分：,陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、涤纶电容器、玻璃釉电容器、纸介电容器、铝电解电容器、聚苯乙烯电容器、金属化纸介电容器、钽电容等。,1.22,电容器主要特性参数,标称容量和允许偏差,标称电容量是标志在电容器上的电容量,常用容量单位有,F,、,uF,、,nF,、,pF,换算方法是：,1,=106,uF,=109,nF,=1012,pF,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,、,I-5,、,-10,、,-20,、,-,（,+20,-10%,）、,-,（,+50%-20,）、,-,（,+50,-30%,）。一般电容器常用,I,、,、,级、电解电容器用,、,、,级、根据用途选取。,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有效值，一般直接标注在电容器外壳上，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性损坏。,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。绝缘电阻越大越好。,损耗,电容在电场作用下，在单位时间内因发热所消耗的能量叫损耗。各类电容都规定了其在某频率范围内的损耗允许值，电容的损耗主要由介质损耗，电导损耗和电容所有金属部分的电阻所引起的。,频率特性,随着频率的上升，一般电容器的电容量呈下降的规律。,1.23,电容器容量标示,直标法,用数字和单位符号直接标出。如,01uF,表示,0.01,微法,有些电容“,R”,表示小数点，如,R56,表示,0.56,微法,;56,表示,56pF,101,表示,100pF,102,表示,1000pF,103,表示,10nF,。皮法单位可以不用标示。,文字符号法,用数字和文字符号有规律的组合来表示容量。如,p10,表示,0.1pF,1p0,表示,1pF,。,色标法,用色环或色点表示电容器的主要参数。电容器的色标法与电阻相同。,电容器偏差标志符号：,+100%-0H,、,+100%-10%-R,、,+50%-10%-T,、,+30%-10%-Q,、,+50%-20%-S,、,+80%-20%-Z,。,M=20%,、,K=10%,、,J=5%,、,G=2%,、,F=1%,、,D=0.5%,、,C=0.25%,、,B=0.1%,、,A=0.05%,。,1.3,电感线圈,电感线圈是由导线一圈靠一圈地绕在绝缘管上，导线彼此互相绝缘，而绝缘管可以是空心的，也可以包含铁芯或磁粉芯，简称电感。用,L,表示，常用单位有亨利（,H,）、毫亨利（,mH,）、微亨利（,uH,）、纳亨利（,nH,）,1H=103,mH,=106,uH,=109,nH,1.31,电感的分类,按电感形式分类,:,固定电感、可变电感。,按导磁体性质分类：空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。,按工作性质分类：天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。,按绕线结构分类：单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。,1.32,电感线圈的主要特性参数,电感量,L,电感量,L,表示线圈本身固有特性,与电流大小无关。除专门的电感线圈（色码电感）外，电感量一般不专门标注在线圈上，而以特定的名称标注。,电抗,XL,电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗,XL,，单位是欧姆。它与电感量,L,和交流电频,f,的关系为,XL=2fL,品质因素,Q,品质因素,Q,是表示线圈质量的一个物理量，,Q,为感抗,XL,与其等效的电阻的比值，即：,Q=XL/R,。线圈的,Q,值愈高，回路的损耗愈小。线圈的,Q,值与导线的直流电阻，骨架的介质损耗，屏蔽罩或铁芯引起的损耗，高频趋肤效应的影响等因素有关。线圈的,Q,值通常为几十到几百。,分布电容,线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电容被称为分布电容。分布电容的存在使线圈的,Q,值减小，稳定性变差，因而线圈的分布电容越小越好。,1.33,常用线圈,单层线圈,单层线圈是用绝缘导线一圈挨一圈地绕在纸筒或胶木骨架上。如晶体管收音机中波天线线圈。,蜂房式线圈,所绕制的线圈其平面不与旋转面平行，而是相交成一定的角度，这种线圈称为蜂房式线圈。而其旋转一周，导线来回弯折的次数，常称为折点数。蜂房式绕法的优点是体积小，分布电容小，而且电感量大。蜂房式线圈都是利用蜂房绕线机来绕制，折点越多，分布电容越小。,铁氧体磁芯和铁粉芯线圈,线圈的电感量大小与有无磁芯有关。在空芯线圈中插入铁氧体磁芯，可增加电感量和提高线圈的品质因素。,铜芯线圈,铜芯线圈在超短波范围应用较多，利用旋动铜芯在线圈中的位置来改变电感量，这种调整比较方便、耐用。,色码电感器,色码电感器是具有固定电感量的电感器，其电感量标志方法同电阻一样以色环来标记。,阻流圈（扼流圈）,限制交流电通过的线圈的线圈称阻流圈，分高频阻流圈和低频阻流圈,偏转线圈,偏转线圈是电视机扫描电路输出级的负载，偏转灵敏度高、磁场均匀、,Q,值高、体积小、价格低。,元器件基础知识讲座,第二讲：半导体器件,时间,:45,分钟,2.1,二极管,半导体二极管是由一个结加上相应的电极和引线及管壳封装而成。用字母,D,表示，二极管的特征是,单向导电,性。,变容二极管 普通二极管 稳压二极管 发光二极管,2.11,二极管分类,根据结构不同可分面结触型和点结触型两种二极管。,面接触型的结面积大，结电容量大，允许流过的电流也大，适宜于作大功率整流器件；点接触型二极管结面积小，结电容量小，能在高频下工作，适用于高频检波和开关元件，但它允许流过的电流很小。,根据制作的晶片材料不同可分硅二极管和锗二极管。,根据它的作用不同可分,:,普通二极管、变容二极管、稳压二极管、发光二极管、光敏二极管等。,根据应用的范围不同大致可分,整流二极管、检波二极管、阻尼二极管、钳位二极管、降压二极管、限幅二极管和稳压二极管等。,2.12,伏安特性及主要参数,正向特性,当正向电压很低时，正向电流几乎为零，二极管呈现高电阻值，基本上还处在截止状态，当正向电压超过某一值（称此电压为“死区”电压），此时二极管才呈现低电阻值，处于正向导通状态。硅管的死区电压约为,0.5V,锗管约为,0.1V,。正向导通后的二极管管压降硅管为,0.60.7V,，锗管为,0.20.3V,，温度每升高,1,，二极管导通压降下降,22.5mV,。,反向特性,反向电压在一定范围内增大时，反向电流极其微小且基本不变，所以称反向饱和电流，当温度上升,10,，反向饱和电流增加一倍。,击穿特性,当反向电压增加到一定值时，反向电流突然增大，此时对应的电压称反向击穿电压。,最大整流电流,指管子长期工作时，允许流过二极管的最大正向平均电流，超过此值，会引起,PN,结过热而损坏。,最高反向工作电压,保证二极管不被反向击穿而规定的反向工作峰值电压，一般为反向击穿电压的,1/31/2,。,反向峰值电流,二极管加上反向工作电压时的反向饱和电流。,最高工作频率,工作频率主要由,PN,结电容大小来决定。超过此值，二极管的单向导电性变差甚至会失去单向导电性。,2.2,三极管,晶体三极管也称双极型晶体三极管,简称三极管，一般用字母,Q,表示。,2.21,三极管的类型,按功率大小可分大功率、中功率和小功率管；,按电路中的工作频率可分高频管和低频管,按半导体材料的不同可分硅管和锗管,根据封装不同可分塑料封装和金属封装,根据三极管结构的不同，无论是硅管或锗管都有,PNP,和,NPN,两种类型。,2.2.2,输出特性曲线,截止区,当,UCUEUB,时,由于,IB=0,，,IC=,IB,，严格来说也应该为零，三极管处于断开状态。,饱和区,集电极（或发射极）要接入电阻，如果电源,EC,一定，那么当,IC,增大时，,UCE,将相应降低。,UCE,降低会削弱吸引电子的能力，即使,IB,再增大，,IC,几乎不再增大，晶体管失去了放大作用处于饱和状态。,UCE=UBE,时的状态为临界饱和，,UCEUBUE,，,IC,只受,IB,控制。,2.3,场效应管,场效应管是较新型的半导体器件，利用电场效应来控制晶体管的电流，因而得名。场效应管具有很高的输入电阻，可达（,1071015,）,，几乎不取信号源的输出电流，因而功耗小，体积小，易于集成化。广泛应用于模拟集成电路和数字集成电路中。,2.31,场效应管的分类,按其结构可分为,结,(J),型和绝缘栅,(MOS),型,场效应管,;,从工作性能可分,耗尽型,和,增强型,两类,;,根据所用基片,(,衬底,),材料不同,又可分,P,沟道,和,N,沟道,两种导电沟道,因此有结型,P,沟道和,N,沟道,绝缘栅耗尽型,P,沟道和,N,沟道及增强型,P,沟道和,N,沟道六种类型场效应管。,