电子元器件基础(1).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020年5月29日星期五,#,09 十月 2026,电子元器件基础(1),内 容,1.1,电子元器件的主要参数 ,1.2 电子元器件的检验和筛选,1.3电子元器件的命名和标注 ,第一章 常见元器件简介,电阻器,电位器（可调电阻器）,China Uni of Mining and Tech,SMSE,电容器,电感器,开门及接插元件,半导体分立器件,集成电路,表面安装元器件,China Uni of Mining and Tech,SMSE,1.1,电子元器件的主要参数,电子元器件的主要参数,特性参数,规格参数,质量参数,这些参数从不同角度反映了一个电子元器件的,电气性能,及其,完成功能的条件,，它们是,相互联系,并,相互制约,的。,China Uni of Mining and Tech,SMSE,1.2,电子元器件的检验和筛选,外观质量检验,电气性能使用筛选,(,自学内容,),China Uni of Mining and Tech,SMSE,1.3,电子元器件的命名与标注,电子元器件的命名方法,电子元器件的名称由字母（汉语拼音或英语字母）和数字组成。,对于,元件,来说，一般,用一个字母代表它的主称,，如,R,表示电阻器,，,C,表示电容器,，,L,表示电感器,，,W,表示电位器,等；用数字或字母表示其它信息。,半导体分立器件和集成电路的名称也由国家标准规定了具体意义，如,二极管,的主称用数字,2,表示，,三极管,的主称用数字,3,表示。,China Uni of Mining and Tech,SMSE,1.3,电子元器件的命名与标注,型号及参数在电子元器件上的标注,1.,直标法,2.,文字符号法,3.,色标法,China Uni of Mining and Tech,SMSE,1.直标法,把元器件的主要参数直接印制在元件的表面上即为直标法。这种标注方法直观，只能用于,体积比较大,的元器件。,China Uni of Mining and Tech,SMSE,2.文字符号法,文字符号法主要用于标注,半导体器件,。,电子元器件小型化的发展趋势，特别是表面安装元器件（SMC和SMD）的制造工艺和表面安装技术（SMT）的进步，文字符号也作出相应的改革。,China Uni of Mining and Tech,SMSE,具体规定：,用形状及表面的颜色区别元件的种类，如在表面装配元件中，,黑色,表示,电阻,，,棕色,表示,电容,，,淡蓝色,表示,电感,。,电阻的基本标注单位是欧姆（,），电容的基本标注单位是皮法（,pF,），电感的基本标注单位是微亨（,H,）；用三位数字标注元件的数值。,China Uni of Mining and Tech,SMSE,对于十个基本标注单位以上的元件，,前两位数字表示数值的有效数字,，,第三位数字表示数值的倍率,。,例如：对于电阻器上的标注，100表示其阻值为:,223表示其阻值为2210,3,22 k,10,10,0,10,电感器上的标注，820表示:,电感量为8210082,H,China Uni of Mining and Tech,SMSE,对于,十个基本标注单位以下,的元件，用字母“,R,”,表示小数点,，,其余两位数字表示数值的有效数字,。,例如：对于电阻器上的标注，R10表示其阻值为0.1,3,R,9表示其阻值为3,.,9,China Uni of Mining and Tech,SMSE,3.色标法（important）,在圆柱形元件（主要是电阻）体上印制,色环,在球形元件（电容、电感）和异形器件（如三极管）上印制,色点,，表示它们的主要参数及特点，称为,色码（color code）标注法,，简称,色标法,。,China Uni of Mining and Tech,SMSE,色环最早用于标注电阻，最为成熟统一。能否识别色环电阻是考核电子行业从业人员的,基本项目之一,。,用背景颜色区别种类。如：,浅色,（淡绿、蓝、棕色）表示,碳膜电阻,，,红色,表示,金属或金属氧化膜电阻,，,深绿色,表示,线绕电阻,。,用,色码,（色环、色带或色点）表示,数值及允许偏差,China Uni of Mining and Tech,SMSE,颜色,有效数字,倍率（乘数）,允许偏差（）,黑,0,10,0,-,棕,1,10,1,1,红,2,10,2,2,橙,3,10,3,-,黄,4,10,4,-,绿,5,10,5,0.5,蓝,6,10,6,0.25,紫,7,10,7,0.1,灰,8,10,8,-,白,9,10,9,-20+50,金,-,10,-1,5,银,-,10,-2,10,无色,-,-,20,China Uni of Mining and Tech,SMSE,普通电阻大多用,四个色环,表示其阻值和允许偏差。,第一、二环表示有效数字，第三环表示倍率（乘数），第四环与前三环距离较大（约为前几环间距的1.5倍），表示允许偏差。,China Uni of Mining and Tech,SMSE,精密电阻采用,五个色环,标志。,前三环表示有效数字，第四环表示倍率，与前四环距离较大的第五环表示允许偏差。,内容结束!,China Uni of Mining and Tech,SMSE,特性参数,用于描述电子元器件在电路中的,电气功能,，通常可以用该元件的,名称来表示,，例如电阻特性、电容特性或二极管特性等。,一般用,伏安特性,，即元器件两端所加的电压与通过其中的电流的关系来表达该元器件的特性参数。,China Uni of Mining and Tech,SMSE,电子元器件的伏安特性大多是一条,直线或曲线,，也可以是一条折线或一族曲线。,China Uni of Mining and Tech,SMSE,关注两个概念：,线性元件,和,非线性元件,。,需要注意的是，对于人们常说的,线性元件,，它的伏安特性,并不一定是直线,，而,非线性元件,的伏安特性也,并不一定是曲线,。,其输出信号,Y,与输入信号,X,满足函数关系,Y K X,China Uni of Mining and Tech,SMSE,例如：,线性放大器,其电路增益（放大倍数,K,）在,一定工作条件下,为一常量；,线性电容器,是指其储存电荷的能力,（电容量）是一个常数。,线性元件是指那些主要特性参数为一常量（或在一定条件、一定范围内是一个常量）的电子元器件,。,China Uni of Mining and Tech,SMSE,规格参数,描述电子元器件的,特性参数的数量,。,包括,标称值,、,额定值,和,允许偏差值,等。,电子元器件在整机中要占有一定的体积空间，所以它的,封装外形,和,尺寸,也是一种规格参数。,China Uni of Mining and Tech,SMSE,1.标称值和标称值系列,规定出一系列的数值作为产品的标准值。,分为,特性标称值,和,尺寸标称值,，分别用于描述它的电气功能和机械结构。,例如，一只电阻器的特性标称值包括阻值、额定功率、精度（允许偏差）等，其尺寸标称值包括电阻本体及引线的直径、长度等。,China Uni of Mining and Tech,SMSE,一组有序排列的标称值就叫做,标称值系列,。,电阻、电容、电感等元件的特性数值一般是按照通,（,n,=1,2,3 ,E,）,项公式取值的。,China Uni of Mining and Tech,SMSE,系列,E24,E12,E6,E24,E12,E6,标志,J（）,K（）,M（）,J（）,K（）,M（）,允许偏差,5,10,20,5,10,20,特,性,标,称,数,值,1.0,1.1,1.2,1.3,1.5,1.6,1.8,2.0,2.2,2.4,2.7,3.0,1.0,1.2,1.5,1.8,2.2,2.7,1.0,1.5,2.2,3.3,3.6,3.9,4.3,4.7,5.1,5.6,6.2,6.8,7.5,8.2,9.1,3.3,3.9,4.7,5.6,6.8,8.2,3.3,4.7,6.8,注：精密元件的数值还有E48（允许偏差2）、E96（允许偏差1）、E192（允许偏差0.5）等几个系列,China Uni of Mining and Tech,SMSE,元件的特性数值标称系列大多是,两位有效数字,（精密元件的特性数值一般是三位或四位有效数字）。,标称值应该符合系列规定的数值，并用系列数值乘以倍率数10,n,（,n,为整数）来具体表示一个元件的参数。,例如，符合标称值系列的电阻有1.0、10、100、1.0k、10k、100k、1.0M、10M等，可以表示为1.010,n,（,n,0,1,2,3,4,）,China Uni of Mining and Tech,SMSE,2.允许偏差和精度等级,用百分数表示的实际数值和标称数值的相对偏差，反映了元器件数值的精密程度。,对于一定标称值的元器件，大量生产出来的实际数值呈现,正态分布,，为这些实际数值规定了一个可以接受的范围，即为相对偏差规定了允许的最大范围，叫做数值的,允许偏差,（简称允差）。,China Uni of Mining and Tech,SMSE,不同的允许偏差也叫做数值的,精度等级,（简称精度），并为精度等级规定了标准系列，用不同的字母表示。,常用电阻器,5,10,20,J(),K(),M(),精密电阻器,2,1,0.5，,G,F,D,China Uni of Mining and Tech,SMSE,根据电路对元器件的参数要求，允许偏差又可以分为,双向偏差,和,单向偏差,两种,通常，元器件的特性标称数值允许有双向偏差，例如电阻器的阻值。但对于某些可能引起不良效果的数值，大多取单向偏差。,China Uni of Mining and Tech,SMSE,标称系列数值实际上是根据,不同的允许偏差,确定的。,精度等级越高,，其数值允许的,偏差范围越小,，元器件就越精密；同时，它的生产成本及销售价格也就越高。,数值的,允许偏差,（精度等级）与数值的,稳定性,是,两个不同的概念,。,工作环境条件不同，会引起电子元器件参数的变化，变化的大小称为,数值的稳定性,。一般说来，数值越精密，要求其稳定性也越高，而元器件的使用条件也要受到一定的限制。,China Uni of Mining and Tech,SMSE,3.额定值与极限值,电子元器件能够,长期正常工作,（完成其特定的电气功能）时的最大电压、最大电流、最大功率消耗及最高环境温度。,额定值也有标称系列，其系列数值因元器件不同而异。,还规定了电子元器件的,工作极限值,，一般为最大值的形式，分别表示元器件能够保证正常工作的最大限度。,China Uni of Mining and Tech,SMSE,对几个问题加以说明：,第一，元器件的同类额定值与极限值并不相等。,第二，元器件的各个额定值（或极限值）之间没有固定的关系，等功耗规律往往并不成立。,额定功率（W）,最大工作电压（V）,0.25,250,0.5,350,12,500750,RJ型金属膜电阻器的额定功率与最大工作电压的关系,China Uni of Mining and Tech,SMSE,第三，当电子元器件的工作条件超过某一额定值时，其它参数指标就要相应地降低-降额使用元器件。,RJ型金属膜电阻器的允许负荷与环境温度的关系,China Uni of Mining and Tech,SMSE,其它规格参数,半导体器件的特征频率,f,T,、截止频率,f,、,f,；线性集成电路的开环放大倍数,K,0,；数字集成电路的扇出系数,N,o,等。,第四，对于某种电子元器件，通常都是根据其自身特点及工作需要而定义几种额定值和极限值作为它的规格参数。,China Uni of Mining and Tech,SMSE,质量参数,用于度量电子元器件的,质量水平,，通常描述了元器件的特性参数、规格参数,随环境因素变化,的规律，或者划定了它们不能完成功能的,边界条件,。,电子元器件共有的质量参数一般有,温度系数,、,噪声电动势,、,高频特性及可靠性,等，从整机制造工艺方面考虑，主要有,机械强度,和,可焊性,。,China Uni of Mining and Tech,SMSE,1.温度系数,电子元器件的规格参数随环境温度的变化会略有改变。温度每变化1，其数值产生的相对变化叫做,温度系数,，单位为,1/,。,温度系数描述了元器件在环境温度变化条件下的特性参数稳定性，温度系数越小，说明它的数值越稳定。,China Uni of Mining and Tech,SMSE,温度系数还有,正、负,之分，分别表示当环境温度升高时，元器件数值变化的趋势是增加还是减少。,电子元器件的温度系数（符号、大小）取决于它们的,制造材料,、,结构,和,生产条件,等因素。,China Uni of Mining and Tech,SMSE,2.噪声电动势和噪声系数,导体内的自由电子在一定温度下总是处于,“无规则”的热运动,状态之中，从而在导体内部形成了方向及大小都随时间不断变化的“无规则”的电流，并在导体的等效电阻两端产生了,噪声电动势,。由于这种噪声是自由电子的热运动所产生的，通常又把它叫做,热噪声,。,China Uni of Mining and Tech,SMSE,除热噪声以外，各种电子元器件由于制造材料、结构及工艺不同，还会产生其它类型的噪声。,例如，碳膜电阻器因为碳粒之间的放电和表面效应而产生的噪声（这类噪声是金属膜电阻所没有的，所以金属膜电阻的噪声电动势比碳膜电阻的小一些），晶体管内部载流子产生的散粒噪声等。,China Uni of Mining and Tech,SMSE,用“,信噪比,”来描述电阻、电容、电感一类,无源元件,的噪声指标，其定义为元件内部产生的噪声功率与其两端的外加信号功率之比，即,对于晶体管或集成电路一类,有源器件,的噪声，则用噪声系数来衡量：,。,China Uni of Mining and Tech,SMSE,3.高频特性,一切电子元器件工作在,高频状态,下时，都将表征出,电抗特性,，甚至一段很短的导线，其电感、电容也会对电路的频率响应产生不可忽略的影响。这种性质，称为元器件的,高频特性,。,在设计制作高频电路时，必须考虑元器件的频率响应，选择那些,高频特性较好,，自身分布电容、分布电感较小的元器件。,China Uni of Mining and Tech,SMSE,4.机械强度及可焊性,5.可靠性和失效率,电子元器件的可靠性是指它的,有效工作寿命,，即它能够正常完成某一特定电气功能的时间。电子元器件的工作寿命结束，叫做,失效,。,China Uni of Mining and Tech,SMSE,度量电子产品可靠性的基本参数是,时间,，即,用有效工作寿命的长短来评价它们的可靠性,。电子元器件的可靠性用,失效率,表示。利用统计学的手段，能够发现描述电子元器件失效率的数学规律:,China Uni of Mining and Tech,SMSE,浴盆曲线,失效率函数曲线,China Uni of Mining and Tech,SMSE,6.其它质量参数,各种不同的电子元器件还有一些特定的质量参数。,例如，对于电容器来说，,绝缘电阻的大小,、由于,漏电而引起的能量损耗,（用损耗角正切tg表示）等都是重要的质量参数。,又如，晶体三极管的,反向饱和电流,I,cbo,、,穿透电流,I,ceo,和,饱和压降,V,ces,等，都是三极管的质量参数。,China Uni of Mining and Tech,SMSE,系列,E24,E12,E6,E24,E12,E6,标志,J（）,K（）,M（）,J（）,K（）,M（）,允许偏差,5,10,20,5,10,20,特,性,标,称,数,值,1.0,1.1,1.2,1.3,1.5,1.6,1.8,2.0,2.2,2.4,2.7,3.0,1.0,1.2,1.5,1.8,2.2,2.7,1.0,1.5,2.2,3.3,3.6,3.9,4.3,4.7,5.1,5.6,6.2,6.8,7.5,8.2,9.1,3.3,3.9,4.7,5.6,6.8,8.2,3.3,4.7,6.8,