电子元器件基础知识部分.doc

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嵌入式系统设计及开发人员培训教案 ------ 基本电子元器件目录第一章电阻基本知识及其分类技术特性极其计算基本功能分析及典型应用第二章电容基本知识及其分类技术特性极其计算基本功能分析及典型应用第三章电感基本知识及其分类技术特性极其计算基本功能分析及典型应用第四章二极管基本知识及其分类技术特性极其计算基本功能分析及典型应用第五章三极管基本知识及其分类技术特性极其计算基本功能分析及典型应用第六章场效应管基本知识及其分类技术特性极其计算基本功能分析及典型应用第七章稳压器件及其他分立元件第一章电阻 §1.1 电阻基本知识及其分类电阻器的英文名称为 resistance，通常缩写为 R，它是导体的一种基本性质，与导体的尺寸、材料、温度有关。欧姆定律指出电压电流和电阻三者之间的关系为 I=U/R，亦即 R =U/I。电阻的基本单位是欧姆，用希腊字母"Ω"来表示。表示电阻阻值的常用单位还有千欧(kΩ)，兆欧(MΩ)。电阻器是电气、电子设备中用得最多的基本元件之一，是电路元件中应用最广泛的一种，在电子设备中约占元件总数的 30%以上，其质量的好坏对电路工作的稳定性有极大影响。电阻种器在不同的电路中起作用也是形态各异，它的主要用途是稳定和调节电路中的电流和电压，其次还作为分流器分压器或用作消耗电能的负载，其功能作用体现为限流、分压、降压、缓冲、衰减等，除此之外在不同的电路单元中，还有一些其他的特殊作用。无论电阻被安装在电路结构的那一部分，其都会有电流通过，这是电流基本的一个特点。一旦电路单元中某个电阻突现开路或短路（因为其他意外问题，如电阻过流而烧坏等）故障，有关电路必然会因电流突变为零或突现短路而失去原来的正常工作状态，甚至造成电路的瘫痪。在仪器、仪表、智能控制设备、家电、通信等电子设备故障中，因电阻损坏造成的故障范例至少在 60%以上，故此，电阻在硬件电路体系重担负的作用是至关重要的。在电子电路中常用的电阻器有固定式电阻器和电位器，按制作材料和工艺不同，固定式电阻器可分为：膜式电阻（碳膜 RT、金属膜 RJ、合成膜 RH 和氧化膜 RY）、实芯电阻（有机 RS 和无机 RN）、金属线绕电阻（RX）、特殊电阻（MG 型光敏电阻、MF 型热敏电阻）四种。在电子产品中，以固定电阻应用最多。而固定电阻以其制造材料又可分为好多类，但常用、常见的有 RT 型碳膜电阻、RJ 型金属膜电阻、RX 型线绕电阻，还有近年来开始广泛应用的片状电阻。型号命名很有规律，第一个字母 R 代表电阻；第二个字母的意义是：T－碳膜，J－金属，X－线绕，这些符号是汉语拼音的第一个字母。在国产老式的电子产品中，常可以看到外表涂覆绿漆的电阻，那就是 RT 型的。而红颜色的电阻，是 RJ 型的。一般老式电子产品中，以绿色的电阻居多。为什么呢？这涉及到产品成本的问题，因为金属膜电阻虽然精度高、温度特性好，但制造成本也高，而碳膜电阻特别价廉，而且能满足民用产品要求。电位器插装电阻贴片电阻在硬件电路中最常见的是 1/4W 的"色环碳膜电阻和金属膜电阻"，它是电子产品和电子制作中用的最多的。再者就是微型片状电阻，它是贴片元件家族的一员，最常用的贴片电阻为 0805、0603、1206、0403 封装结构，前者多见于电源或功耗较大的电子设备中，后者多现于微型控制类产品、智能仪表、收音机、手机、数码相机、电脑主板、嵌入式工控、监控设备等，当前在电子市场上，电子爱好者很容易买到这些电阻，来制作小型电子装置。下表较少了几种常见的插装电阻器：表 1 几种常用电阻的结构和特点电阻种类电阻结构和特点实物图片气态碳氢化合物在高温和真空中分解，碳沉积在瓷棒或者瓷管上，形成一层结晶碳膜。改变碳膜厚度和用碳膜电阻刻槽的方法变更碳膜的长度，可以得到不同的阻值。碳膜电阻成本较低，性能一般。在真空中加热合金，合金蒸发，使瓷棒表面形成一层导电金属膜。刻槽和改变金属膜厚度可以控制阻值。金属膜电阻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。把碳黑、树脂、粘土等混合物压制后经过热处理制成。碳质电阻线绕电阻碳膜电位器在电阻上用色环表示它的阻值。这种电阻成本低，阻值范围宽，但性能差，很小采用。用康铜或者镍铬合金电阻丝，在陶瓷骨架上绕制成。这种电阻分固定和可变两种。它的特点是工作稳定，耐热性能好，误差范围小，适用于大功率的场合，额定功率一般在 1 瓦以上。它的电阻体是在马蹄形的纸胶板上涂上一层碳膜制成。它的阻值变化和中间触头位置的关系有直线式、对数式和指数式三种。碳膜电位器有大型、小型、微型几种，有的和开关一起组成带开关电位器。还有一种直滑式碳膜电位器，它是靠滑动杆在碳膜上滑动来改变阻值的。这种电位器调节方便。用电阻丝在环状骨架上绕制成。它的特点是阻值范围线绕电位器小，功率较大。

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