电子技术与电子制作.ppt

电子技术与电子制作,电子技术与电子制作,第一章,常用电子元器件,电阻器,电容器,电感器与变压器,二极管,三极管,集成电路,电声器件,第三节,电感器与变压器,电感器也是一种储能元件，在电路中有阻交流、通直流的作用，可以在交流电路中起阻流、降压、阻抗等作用。它经常与电容器一起工作，构成,LC,滤波器、,LC,振荡器等。,电感器在电路中用字母,“,L,”,表示。电感的大小用,“,电感量,”,来表示，其基本单位是,“,H,”,（,亨利，简称,“,亨,”,），在实际应用中，也用,“,mH,”,（,毫亨）、,“,H,”,（,微亨）、,“,nH,”,（,纳亨）表示。,1,=1000,m,H,1m,=1000H,=,1000 000nH,变压器是根据互感应原理制成的电子器件。变压器在电路中用字母,“,T,”,（,旧标准为,“,B,”,）,表示。变压器是利用初级、次级绕组之间圈数（匝数）比的不同来改变电压比或电流比，实现电能或信号的传输与分配。其主要有降低交流电压、提升交流电压、信号耦合、变换阻抗、隔离等作用。,电感器与变压器,电感器与变压器的分类,按电感结构分类：有线绕式电感器和非线绕式电感器，还可分为固定式电感器和可调式电感器。,按工作频率分类：可分为高频电感器、中频电感器和低频电感器。,按用途分类：可分为振荡电感器、校正电感器、显像管偏转电感器、阻流电感器、滤波电感器、隔离电感器、被偿电感器等。,一、电感的分类,二、变压器的分类,按工作频率分类：可分为高频变压器、中频变压器和低频变压器。,按用途分类：电源变压器、音频变压器、脉冲变压器、恒压变压器、耦合变压器、自耦变压器、隔离变压器,等多种。,按铁心形状分类：可分为,“,E,”,型变压器、,“,C,”,型变压器和环型变压器。,图,1-4,常见电感器及变压器的外形,电感器与变压器,电感器与变压器的主要特性参数,一、电感量,L,及精度,一、电感的主要特性参数,电感量,L,是表述载流线圈中磁通量大小与电流关系的物理量。,固定电感线圈的标称电感量可用直标法表示，也可用色标法表示。色环电感电感量的大小一般用四色环标注法标注，与电阻色环标注和识读方法相似，其默认单位为,H,。,解：,第一、二环颜色代表的有效数字分别为,1,、,8,；倒数第二位色环是红色，表示应在,18,的后面加上,2,个,0,。所以此电感量是,1800H,，即,1.8mH,。,最后一环的颜色,银色，表示偏差为,10%,。,例,有一四色环电感的颜色分别为：棕、灰、红、银，请判断它的电感量和误差。,一般固定电感误差为,、,、,级，分别表示误差为,5%,、,10%,、,20%,。精度要求较高的振荡线圈，其误差为,0.2%,0.5%,。,二、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品质因素值减小，稳定性变差，因而线圈的分布电容越小越好。,三、品质因素,Q,品质因素,Q,是表示线圈质量的一个物理量，它是指电感器在某一频率的交流电压下工作时，所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。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等因素有关。,四、额定电流,额定电流是指电感器在正常工作时允许通过的最大电流值。若工作电流超过额定电流，则电感器就会因发热而使性能参数发生改变，甚至还会因过流而烧毁。国产色码电感器通常用在电感器体上印刷字母的方法来表示最大直流工作电流，字母,A,、,B,、,C,、,D,、,E,分别表示最大工作电流为,50mA,、,150mA,、,300mA,、,700mA,、,1600mA,。,一、电压比,n,二、变压器的主要特性参数,二、额定功率,P,变压器的电压比,n,与一次、二次绕组的匝数和电压之间的关系如下：,n=V1/V2=N1/N2,。,此参数一般用于电源变压器。它是指电源变压器在规定的工作频率和电压下，能长期工作而不超过限定温度时的输出功率。,三、频率特性,频率特性是指变压器有一定的工作频率范围，不同工作频率范围的变压器，一般不能互换使用。因为变压器有其频率范围以外工作时，会出现工作时温度升高或不能正常工作等现象。,四、效率,效率是指在额定负载时，变压器输出功率与输入功率的比值。变压器的效率值一般在,60%,100%,之间。,一、电感器的检测,先用万用表的欧姆挡测电感的直流电阻，再与原确定的阻值或标称阻值相比较，若所测阻值比原确定的阻值或标称阻值增大许多，甚至为无穷大，则认为线圈断线；若所测阻值为零，则判定其内部有短路性故障。若所测阻值比原确定的阻值或标称阻值相差不大，可判定电感是好的。,电感器与变压器,电,感器与变压器的检测,二、变压器的检测,（,1,）直观检测：,引线、铁心、绝缘材料等,（,2,）绝缘情况的检测：,铁心与初级、初级与各次级、铁心与各次级、静电屏蔽层与各次级、次级各绕组间的电阻值,（,3,）线圈通、断检测：,初、次级各个绕组线圈的电阻值,（,4,）判别初、次级线圈：,初级引脚和次级引脚,电感器与变压器,使用及安装常识,1,、选用电感器时，首先应考虑其性能参数及外形尺寸是否符合要求。在安装前还要对线圈进行外观检查，看线匝是否有松动和松脱现象，磁芯旋转是否灵活等。,、注意磁场辐射的影响,电感线圈装在线路板上有立式与卧式两种方式，要注意其磁场的辐射对邻近器件工作的影响。如卧式电感器工作时，磁力线在四周散发，不仅有效导磁系数低，而且其磁场辐射会影响邻近部件的工作，特别在高频工作时影响更大。立式电感器工作时磁力线很少散发，有效导磁系数较高，磁场辐射小，对邻近部件影响小。同时占空系数小，分布电容也小。,，,、可调线圈的安装应便于调整。,在制作过程中，可调线圈应安装在易于调节的位置，以便于调整线圈的电感量达到最佳的工作状态。如果需要使用对线圈微调的，应考虑微调方法。例如，单层线圈可采用移开靠端点的线圈的方法。,4,、选用电源变压器时，首先要了解其各线圈接线端的位置、作用，检查变压器的性能和质量。,5,、电子设备中使用电源变压器时，一般应加静电屏蔽层。,电感器与变压器,技能训练,、检测电感好坏。,、用万用表欧姆挡测量变压器的初级和次级线圈的直流电阻值。,、自行绕制天线线圈、中周线圈，记录下线圈长度、圈数及各引脚间的电阻，并写出绕制中出现的问题及排除的方法。,第四节二极管,二极管是构成电子电路不可缺少的器件之一，它由半导体材料（主要是硅或锗的单晶）制作而成的，故又称为晶体二极管。二极管在电路中主要用作整流、限幅、检波等，在数字电路中用作开关器件。,二极管采用两块不同特性的半导体材料制成，一块采用,P,型半导体，另一块采用,N,型半导体，通过特殊工艺使两块半导体材料连接在一起，在它们的交界面处形成了一个,PN,结，所以二极管的基本结构是,PN,结，二极管的特性就是,PN,结的特性。,二极管是一种有极性的二端元件，最突出的特性是单向导电性，即电流只能由它的阳极流向阴极。其常见电路符号是 。,二极管共有两种工作状态：截止和导通。如果给二极管正极加的电压高于负极电压，这是给二极管加正向偏置电压。只要正向电压达到一定的值，二极管就导通。这时二极管只相当于一个阻值很小的电阻，这一电阻值称为正向电阻。如果给二极管正极加的电压低于负极电压，这是给二极管加反向偏置电压。给二极管加上负向偏置电压后，二极管就处于截止状态。这时，二极管相当于开路，两根引脚之间的电阻很大，称为反向电阻。,二极管,二极管的分类,按外包装材料分，有玻壳、塑封、金属外壳等；,按结构材料分，有锗二极管和硅二极管；,按制作工艺分，有面结型二极管和点接触型二极管；,按用途分，有检波二极管、整流二极管、稳压二极管、变容二极管、开关二极管、硅堆二极管、阻尼二极管、双向击穿二极管、隧道二极管、发光二极管、光点二极管等等。,图,1-6,常见二极管的外形,二极管,普通二极管的主要参数,1,、反向饱和漏电流,I,指在二极管两端加入反向电压时，流过二极管的电流该电流与半导体材料和温度有关。,反向漏电流越小，说明二极管质量越好。在常温下，硅管的,I,为纳安,（,10,-9,A,）,级，锗管的,I,为微安,（,10,-6,A,）,级。,、,额定整流电流,I,F,指二极管长时间连续工作时，允许通过的正向最大电流值。目前大功率整流二极管的额定整流电流值可达,1000A,。,、最大反向工作电压,U,RM,指为避免击穿所能加的最大反向电压。,目前最高的,U,RM,值可达几千伏。,二极管,几种常见二极管的特点和选用,一、整流二极管,整流二极管的特点是允许通过的电流比较大，反向击穿电压比较高，但,PN,结电容比较大，一般广泛应用于处理频率不高的电路中，例如整流电路、嵌位电路、保护电路等。整流二极管在使用中主要考虑的问题是最大整流电流和最高反向工作电压应大于实际工作中的值。,串联型电源电路 低压整流电路,开关型稳压电源,二、稳压二极管,稳压二极管（简称稳压管）是一种特殊的面接触型半导体硅二极管。其正向特性与普通二极管相似；稳压二极管是工作在反向击穿状态下管子两端电压基本不变的一种特殊二极管，具有稳压作用。稳压二极管存在的缺点是噪声系数较高，稳定性较差。,使用稳压二极管时应注意，二极管的反向电流不能无限增大，否则会导致二极管的过热损坏。因此，稳压二极管在电路总一般需串联限流电阻。,在选用稳压管时，如需要稳压值较大的管子，可用几只稳压值低的管子串联使用；当需要稳压值较低的管子而又买不到时，可用普通硅二极管正向导通代替稳压二极管用。,三、变容二极管,变容二极管是利用,PN,结的空间电荷区具有电容特性的原理制成的一类特殊二极管，它的特点是结电容随变容二极管两端的反偏电压的大小而变化，故可用改变加至变容二极管的反偏电压的大小而改变其电容量。变容二极管可用于通信设备或仪器的限幅、开关和频率变换等电路。,选用变容二极管时，要注意结电容和电容变化范围。使用变容二极管时，通常采用电感或大电阻做隔离。,四、发光二极管,发光二极管是一种将电能转换成光能的半导体器件。当发光二极管正向偏置时，正向电流达到一定值时能发出某种颜色的光。发光二极管应用很广，它可用作电器和仪器的指示灯、显示器件和检测器件等。,在使用发光二极管时应注意两点：一是若用直流电源电压驱动发光二极管时，在电路中一定要串联限流电阻。二是发光二极管的反向击穿电压比较低，一般仅有几伏。因此当用交流电压驱动,LED,时，可在,LED,两端反极性并联整流二极管，使其反向偏压不超过,0.7V,，,以便保护发光二极管。,二极管,简单检测,将数字万用表置于欧姆档，两表笔分别接二极管的两个电极，测出一个结果后，对调两表笔，再测出一个结果。两次测量的结果中，有一次测量出的阻值较大，一次测量出的阻值较小。在阻值较小的一次测量中，红表笔接的是二极管的正极，黑表笔接的是二极管的负极。,一、极性的判别,通常，正、反向电阻值相差越悬殊，说明二极管的单向导电特性越好。,若测得二极管的正、反向电阻值均接近,0,或阻值较小，则说明该二极管内部已击穿短路或漏电损坏，单向导电性差，这样的二极管是不能使用的。若测得二极管的正、反向电阻值均为无穷大，则说明该二极管已开路损坏，也不能使用。,二、单向导电性能的检测,二极管,使用注意事项,1,、二极管的极限参数有最高反向电压、最大整流电流、最大正向电流等，使用二极管时，不允许超过这些极限值，否则二极管就会被击穿损坏。因此，从可靠性角度考虑，在使用二极管时，对其额定参数要留有余量。,2,、对一些特殊用途的二极管，使用时除了注意共性的方面外，还要特别注意特殊性的方面。比如激光二极管是特殊的发光器件，发出的激光能伤害眼睛，所以，操作时不要顺其光轴观看，以确保人身安全。,二极管,技能训练,、用万用表鉴别晶体二极管,的极性,、写出测试过程中出现的问,题,鸟瞰我们地大！,谢谢！,