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元器件基础知识讲座元器件基础知识讲座 第一讲第一讲 电路基本元件电路基本元件时间时间:45分钟分钟操作方法操作方法1.1电阻器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：电阻器的分类：n n根据电阻值的可变性分可变电阻器和固定电阻器。n n可变电阻器可变电阻器：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。n n固定电阻器：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：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：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。n n金属氧化膜电阻：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。n n精密金属膜电阻：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。n n大功率绕线电阻：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。n n光敏电阻和热敏电阻：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。n n贴片电阻：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。1.12参数参数n n标称阻值：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：n n1 M=103K106功率功率n n：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：温度系数：描述电阻温度对其阻值产生的影响。误差等级：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。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。用字母表示。1.211.21电容器的分类：电容器的分类：电容器的分类：电容器的分类：按结构分三大类：按结构分三大类：按结构分三大类：按结构分三大类：固定电容器、可变电容器和和微调电固定电容器、可变电容器和和微调电容器。容器。按电解质分类：按电解质分类：按电解质分类：按电解质分类：有机介质电容器、无机介质电容器、电有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器和空气介质电容器等。解电容器和空气介质电容器等。按用途分：按用途分：按用途分：按用途分：高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、去耦等。合、低频耦合、去耦等。按材料分：按材料分：按材料分：按材料分：陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、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、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。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电容器主要特性参数l l标称容量和允许偏差标称容量和允许偏差标称容量和允许偏差标称容量和允许偏差l l标称电容量是标志在电容器上的电容量标称电容量是标志在电容器上的电容量,常用容量单位有常用容量单位有F F、uFuF、nFnF、pF,pF,换算方法是：换算方法是：l l1 1=106 uF=109 nF=1012 pF=106 uF=109 nF=1012 pFl l电容器实际电容量与标称电容量的偏差称误差电容器实际电容量与标称电容量的偏差称误差,在允许的在允许的偏差范围称精度。精度等级与允许误差对应关系：偏差范围称精度。精度等级与允许误差对应关系：00(01)-100(01)-1、0(02)-20(02)-2、I-5I-5、-10-10、-2020、-（+20+20-10%-10%）、）、-（+50%-20+50%-20）、）、-（+50+50-30%-30%）。一般电容器常用）。一般电容器常用I I、级、电解电级、电解电容器用容器用、级、根据用途选取。级、根据用途选取。额定电压额定电压l l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电容器容量标示电容器容量标示直标法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。n n文字符号法文字符号法n n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。n n色标法色标法n n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。n n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%。n n1.3电感线圈电感线圈n n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 nH1.31电感的分类电感的分类按电感形式分类按电感形式分类:固定电感、可变电感。固定电感、可变电感。按导磁体性质分类：空芯线圈、铁氧体线按导磁体性质分类：空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。圈、铁芯线圈、铜芯线圈。按工作性质分类：天线线圈、振荡线圈、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。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、按绕线结构分类：单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。蜂房式线圈。1.32电感线圈的主要特性参数电感线圈的主要特性参数l l电感量电感量Ll 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。l l电抗电抗XLl l电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗抗XL，单位是欧姆。它与电感量，单位是欧姆。它与电感量L和交流电和交流电频频f的关系为的关系为XL=2fLl l品质因素品质因素Ql l品质因素品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量，是表示线圈质量的一个物理量，Q为感抗为感抗XL与其等效的电阻的比值，即：与其等效的电阻的比值，即：Q=XL/R。线圈的。线圈的Q值愈高，回路的损耗愈值愈高，回路的损耗愈小。线圈的小。线圈的Q值与导线的直流电阻，骨架的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。线圈的频趋肤效应的影响等因素有关。线圈的Q值值通常为几十到几百。通常为几十到几百。l分布电容分布电容l线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、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电容。分布电容的存在使线圈的Q值减值减小，稳定性变差，因而线圈的分布电小，稳定性变差，因而线圈的分布电容越小越好。容越小越好。1.33常用线圈常用线圈n n单层线圈单层线圈n n单层线圈是用绝缘导线一圈挨一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。如晶体地绕在纸筒或胶木骨架上。如晶体管收音机中波天线线圈。管收音机中波天线线圈。蜂房式线圈蜂房式线圈n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铁氧体磁芯和铁粉芯线圈n n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n n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n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）阻流圈（扼流圈）n n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n n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单向导电性。变容二极管变容二极管 普通二极管普通二极管 稳压二极管稳压二极管 发光二极管发光二极管2.11二极管分类二极管分类n n根据结构不同可分面结触型和点结触型两种二根据结构不同可分面结触型和点结触型两种二极管。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。n n根据制作的晶片材料不同可分硅二极管和锗二根据制作的晶片材料不同可分硅二极管和锗二极管。极管。n n根据它的作用不同可分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。n n根据应用的范围不同大致可分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伏安特性及主要参数n n正向特性正向特性n n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。反向特性反向特性n n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。击穿特性击穿特性n n当反向电压增加到一定值时，反向电流突然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。增大，此时对应的电压称反向击穿电压。最大整流电流最大整流电流n n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。最高反向工作电压最高反向工作电压n n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。反向峰值电流反向峰值电流n n二极管加上反向工作电压时的反向饱和电流。最高工作频率最高工作频率n n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。2.2三极管三极管n n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。2.21三极管的类型三极管的类型n n按功率大小可分大功率、中功率和小功率管；按功率大小可分大功率、中功率和小功率管；n n按电路中的工作频率可分高频管和低频管按电路中的工作频率可分高频管和低频管n n按半导体材料的不同可分硅管和锗管按半导体材料的不同可分硅管和锗管n n根据封装不同可分塑料封装和金属封装根据封装不同可分塑料封装和金属封装n n根据三极管结构的不同，无论是硅管或锗管都有根据三极管结构的不同，无论是硅管或锗管都有PNPPNP和和NPNNPN两种类型。两种类型。2.2.2输出特性曲线输出特性曲线n n截止区截止区n n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。饱和区饱和区n n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n n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场效应管的分类场效应管的分类n n按其结构可分为结结(J)型和绝缘栅型和绝缘栅(MOS)型型场效应管;n n从工作性能可分耗尽型耗尽型和增强型增强型两类;n n根据所用基片(衬底)材料不同,又可分P沟沟道道和N沟道沟道两种导电沟道,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。