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1、第1章 电子元器件,返回总目录,电 阻 器 电 位 器 电 容 器 电 感 器 开关和接插元件 半导体分立器件 集 成 电 路 表面安装元器件 传 感 器 LED数码管和LCD液晶显示器 本 章 小 结,本章内容,1.1 电 阻 器,一、概述,电子在物体内做定向运动时会遇到阻力，这种阻力称为电阻。具有一定电阻值的元器件称为电阻器，习惯简称电阻。电阻器是在电子电路中应用最多的元件之一，常用来进行电压、电流的控制和传送。电阻器通常按如下方法分类。按照制造工艺或材料可分为：合金型(线绕电阻、精密合金箔电阻)、薄膜型(碳膜、金属膜、化学沉淀膜及金属氧化膜等)、合成型(合成膜电阻、实芯电阻)。按照使用范
2、围及用途可分为：普通型(允许误差为5%、10%、20%)、精密型(允许误差为2%0.001%)、高频型(也称为无感电阻)、高压型(额定电压可达35 kV)、高阻型(阻值在10 M以上，最高可达1014)、敏感型(阻值对温度、光照、压力、气体等敏感)、集成电阻(也称为电阻排)。,二、电阻器的主要参数,1.1 电 阻 器,电阻器的参数主要包括标称阻值、额定功率和允许误差。,1.标称阻值和允许误差,电阻器的标称阻值和允许误差一般都标在电阻的体表。通常所说的电阻值即电阻的标称阻值。电阻的单位是欧姆，用字母表示，为识别和计算方便，也常以千欧(k)和兆欧(M)为单位。电阻器的标称阻值往往和它的实际值不完全
3、相符。实际值和标称阻值的偏差，除以标称阻值所得的百分数，为电阻的允许误差，它反映了电阻器的精度。不同的精度有一个相应的允许误差，电阻器的标称阻值按误差等级分类，国家规定有E24、E12、E6系列，其误差分别为级(5%)、级(10%)、级(20%)，见表1-1。,1.1 电 阻 器,表1-1 E24、E12、E6系列的具体规定,2.额定功率,当电流通过电阻器的时候，电阻器便会发热。功率越大，电阻器的散热量就越大。如果是电阻器发热的功率过大，电阻器就会被烧坏。电阻器在正常大气压及额定温度下，长期连续工作并能满足规定的性能要求时，所允许耗散的最大功率，叫做电阻器的额定功率。在电路图中，电阻器常用图1
4、.1所示的符号来表示。,1.1 电 阻 器,图1.1 电阻器的额定功率通用符号,三、电阻器的标识方法,电阻器常用的标识方法有：直标法、文字符号法、色标法和数码标志法。,1.直标法 直标法是用阿拉伯数字和单位符号在电阻器表面直接标出标称阻值，其允许误差用百分数表示，如图1.2(a)所示。2.文字符号法 文字符号法是用阿拉伯数字和文字符号两者有规律的组合来表示标称阻值，其允许误差也用文字符号(见表1-2)表示，如图1.2(b)所示。,1.1 电 阻 器,表1-2 文字符号表示的允许误差,(a),(b),图1.2 电阻器的直标法和文字符号法,3.色标法 色标法是用不同颜色的色带或色点在电阻器表面标出
5、标称阻值和允许误差。色标法常见的有四环色标法和五环色标法，如图1.3所示。例如四环电阻的色标分别是红、黑、橙、金，其阻值是20103=20k，允许误差是5%；又如五环电阻的色标分别是绿、蓝、黑、红、棕，其阻值是560102=56k，允许误差是1%。,1.1 电 阻 器,4.数码表示法 数码表示法常见于集成电阻器和贴片电阻器等。例如在集成电阻器表面标出503，代表其电阻的阻值是50103=50k。,图1.3 电阻器标称阻值与误差的色标法,1.1 电 阻 器,(3)若测量电路中的某个电阻器，必须将电阻器的一端从电路中断开，以防电路中的其他元器件影响测量结果。电阻的质量判别方法如下。1)看电阻器引线
6、有无折断及外壳烧焦现象。2)用万用表欧姆挡测量阻值，合格的电阻值应稳定在允许的误差范围内，如超出误差范围或阻值不稳定，则不能选用。,四、电阻器的测量,测量电阻器时一般采用万用表的欧姆挡来进行。测量前，应将万用表调零。无论使用指针式还是数字型万用表测量电阻值，都必须注意以下三点。(1)选挡要合适，即挡值要略大于被测电阻的标称阻值。如果没有标称值，可以先用较高挡试测，然后逐步逼近正确挡位。(2)测量时不可用两手同时抓住被测电阻两端引出线，因为那样会把人体电阻和被测电阻并联起来，使测量结果偏小。,1.2 电 位 器,一、概述,电位器是一种可调电阻器。电位器对外有三个引出端，其中两个为固定端，另一个是
7、滑动端(也称中心抽头)。滑动端可以在固定端之间的电阻体上做机械运动，使其与固定端之间的阻值发生变化。在电路中，常用电位器来调节电阻值或电压。电位器的常用符号如图1.4所示。,图1.4 电位器符号,电位器的种类繁多，用途各异。可按用途、材料、结构特点、阻值变化规律、驱动机构的运动方式等因素对电位器进行分类。常见的电位器种类见表1-3。,表1-3 电位器分类,1.2 电 位 器,1.2 电 位 器,二、电位器的主要参数,描述电位器技术指标的参数很多，但对一般电子产品来说，最关心的是以下几种基本参数：标称阻值、额定功率、滑动噪声、极限电压、电阻变化规律、分辨力等。1.标称阻值 标在电位器上的阻值，其
8、系列与电阻器的标称阻值系列相同。根据不同的精确等级，实际阻值与标称阻值的允许偏差范围为20%、10%、5%、2%、1%，精确电位器的精度可达到0.1%。2.额定功率 电位器的额定功率是指两个固定端之间允许耗散的功率。一般电位器的额定功率系列为0.063 W、0.125 W、0.25 W、0.5 W、0.75 W、1 W、2 W、3 W；线绕电位器的额定功率比较大，有0.5 W、0.75 W、1 W、1.6 W、3 W、5 W、10 W、16 W、25 W、40 W、63 W、100 W。3.滑动噪声 当电刷在电阻体上滑动时，电位器中心端与固定端的电压出现无规则的起伏，这种现象称为电位器的滑动噪
9、声。它是由材料电阻率分布的不均匀性以及电刷滑动的无规律变化引起的。,1.2 电 位 器,4.分辨力 对输出量可实现的最精细的调节能力，称为电位器的分辨力。线绕电位器的分辨力较差。5.阻值变化规律 调整电位器的滑动端，其电阻值按照一定规律变化。常见电位器的阻值变化规律有线性变化(X型适于做分压、偏流的调整)、指数变化(Z型适于做音量控制)和对数变化(D型适于做音调控制和黑白电视机的黑白对比度调整)。6.电位器的轴长与轴端结构 电位器的轴长是指从安装基准面到轴端的尺寸。轴长尺寸系列有6 mm、10 mm、12.5 mm、16 mm、25 mm、30 mm、40 mm、50 mm、63 mm、80
10、mm；轴的直径系列有2 mm、3 mm、4 mm、6 mm、8 mm、10 mm。,三、几种常用的电位器,1.线绕电位器(型号：WX)结构：用合金电阻线在绝缘骨架上绕制成电阻体，中心抽头的簧片在电阻丝上滑动。可制成精度达0.1%的精密线绕电位器和额定功率达100 W以上的大功率线绕电位器。线绕电位器有单圈、多圈、多连等几种结构。,1.2 电 位 器,特点：根据用途，可制成普通型、精密型、微调型线绕电位器；根据阻值变化规律，有线性、非线性(如对数或指数函数)两种。线性电位器的精度易于控制、稳定性好、电阻的温度系数小、噪声小、耐压高，但阻值范围较窄，一般在几欧到几十千欧之间。2.合成碳膜电位器(型
11、号：WTH)结构：在绝缘基体上涂敷一层合成碳膜，经加温聚合后形成碳膜片，再与其他零件组合而成。阻值变化规律有线性和非线性两种，轴端结构有带锁紧和不带锁紧两种。特点：这种电位器的阻值变化连续，分辨力高，阻值范围宽(1005 M)；对温度和湿度的适应性差，使用寿命较短。但由于成本低，因而广泛用于收音机、电视机等家用电器产品中。额定功率有0.125 W、0.5 W、1 W、2 W，精度一般为20%。3.有机实芯电位器(型号：WS)结构：由导电材料与有机填料、热固性树脂配制成电阻粉，经过热压，在基座上形成实芯电阻体。轴端尺寸与形状分为多种规格，有带锁紧和不带锁紧两种。特点：这类电位器的优点是结构简单、
12、耐高温、体积小、寿命长、可靠性,1.2 电 位 器,高；缺点是耐压稍低、噪声较大、转动力矩大。有机实芯电位器多用于对可靠性要求较高的电子仪器中。阻值范围是474.7 M，功率多为0.25 W2 W，精度有5%、10%、20%几种。4.多圈电位器 多圈电位器属于精密电位器，调整阻值时必须使转轴旋转多圈(可多达40圈)，因而精度高。当阻值需要在大范围内进行微量调整时，可选用多圈电位器。多圈电位器的种类也很多，有线绕型、块金属膜型、有机实芯型等，调节方式也可分成螺旋(指针)式、螺杆式等不同形式。5.双连或多连电位器 双连或多连电位器是为了满足某些电路统调的需要，将相同规格的电位器装在同一轴上，这就是
13、同轴双连或多连电位器。使用这类电位器可以节省空间，美化板面的布置。6.开关电位器 开关电位器是在电位器上附带有开关装置。开关和电位器虽同轴相连，但又彼此独立，互不影响，因此在电路中可省去一个独立的电源开关。,1.2 电 位 器,四、电位器的合理选用,电位器规格品种很多，在选用时，不仅要根据具体电路的使用条件(电阻值及功率要求)来确定，还要考虑调节、操作及成本方面的要求。下面给出的是针对不同用途而推荐的电位器选用类型。(1)普通电子仪器：合成碳膜或有机实芯电位器。(2)大功率低频电路、高温情况：线绕或金属玻璃釉电位器。(3)高精度电路：线绕、导电塑料或精密合成碳膜电位器。(4)高分辨力电路：各类
14、非线绕电位器或多圈式微调电位器。(5)高频、高稳定性电路：薄膜电位器。(6)调节后无需再动情况：轴端锁紧式电位器。(7)几个电路同步调节情况：多连电位器。(8)精密、微量调节电路：带慢轴调节机构的微调电位器。(9)要求电压均匀变化：直线式电位器。(10)音量控制电位器：指数式电位器。,1.2 电 位 器,用万用表欧姆挡测量电位器两个固定端的电阻，并与标称值核对阻值。如果万用表指针不动或比标称值大得多，表明电位器已坏；如表针跳动，表明电位器内部接触不好。再测滑动端与固定端的阻值变化情况。移动滑动端，如阻值从最小到最大连续变化，而且最小值很小，最大值接近标称值，说明电位器质量较好；如阻值间断或不连
15、续，说明电位器滑动端接触不好，则不能选用。,五、电位器的质量判别方法,1.3 电 容 器,一、概述,电容器在电子仪器设备中是一种必不可少的基础元件，它的基本结构是在两个相互靠近的导体之间敷一层不导电的绝缘材料(介质)。电容器是一种储能元件，储存电荷的能力用电容量来表示，基本单位是法拉，以F表示。由于法的单位太大，因而电容量的常用单位是微法(F)和皮法(pF)。电容器在电路中具有隔断直流电、通过交流电的特点，因此，多用于电路级间耦合、滤波、去耦、旁路和信号调谐等方面。在电路中，电容器的常用符号如图1.5所示。,图1.5 电容器符号,电容器的种类很多，分类方法各不相同。按结构可分为：固定电容器、可
16、变电容器、半可变电容器。按介质材料可分为：气体介质电容器；液体介质电容器(如油浸电容器)；无机固体介质电容器(如云母电容器)；陶瓷电容器、电解质电容器(由电解质的不同形式可分为液式和干式两种)。,按极性可分为：有极性和无极性电容器。按阳极材料可分为：铝电解电容器、钽电解电容器、铌电解电容器。,二、电容器的主要技术参数,1.标称容量和精度 容量是电容器的基本参数，数值标在电容体上，不同类别的电容器有不同系列的标称值。常用的标称系列与电阻的标称系列相同。应注意，某些电容的体积过小，常常在标注容量时不标单位符号只标数值，这就需要根据电容器的材料、外形尺寸、耐压等因素加以判断，以读出真实容量值。电容器
17、的容量精度等级较低，一般分为三级，即5%、10%、20%，或写成级、级、级。有的电解电容器的容量误差可能大于20%。2.额定直流工作电压(耐压)电容器的耐压是表示电容器接入电路后，能长期连续可靠地工作而不被击穿时所承受的最大直流电压。使用时绝对不允许超过这个耐压值，如有超过，电容器就要损坏或被击穿。如果电压超过耐压值很多，电容器则可能会爆裂。如果电容器用于交流电路中，其最大值不能超过额定直流工作电压。,1.3 电 容 器,3.损耗角正切 电容器介质的绝缘性能取决于材料及厚度，绝缘电阻越大，漏电流越小。漏电流的存在，将使电容器消耗一定的电能，这种损耗称为电容器的介质损耗(有功功率)。图1.6中的
18、角是由于电容损耗而引起的相移，此角即为电容器的损耗角。电容器的损耗，相当于在理想电容上并联一个等效电阻，如图1.7所示，IR相当于漏电流，此时电容上存储的无功功率为：，损耗的有功功率为：。由此可见，只用损耗的有功功率来衡量电容的优劣是不准确的，因为功率的损耗不仅与电容器本身质量有关，还与加在电容器上的电压及电流有关，同时只看损耗功率，而不看存储功率也不足以衡量电容器的质量。为确切反应电容器的损耗特性，应该用损耗功率与存储功率之比(tan)来反应其质量。tan称为电容器损耗角的正切值，它真实地表明了电容器的质量优劣。,图1.6 电容器的介质损耗,图1.7 电容器等效电路,1.3 电 容 器,三、
19、电容器的命名和标识方法,1.电容器的命名方法,根据国家标准，电容器型号的命名由四部分内容组成，其中第三部分(特征)作为补充，说明电容器的某些特征，如无说明，则只需三部分，即两个字母一个数字。大多数电容器的型号由三部分内容组成，如图1.8所示。电容器的分类及其意义见表1-4。电容器的标识格式中用字母表示产品的材料，见表1-4。电容器的标识格式中用数字表示产品的分类，见表1-5。例如：CC224瓷片电容器，0.22F；,图1.8 电容器的命名格式,1.3 电 容 器,表1-4 用字母表示产品的材料,1.3 电 容 器,表1-5 用数字表示产品的分类,1.3 电 容 器,2.电容器的标识方法,1)直
20、标法 容量单位：F(法拉)、mF(毫法)、F(微法)、nF(纳法)、pF(皮法)。1F=103 mF=106F=109 nF=1012 pF 例如：4n74.7 nF或4700 pF；0.330.33F；33003300 pF或0.33F；510510 pF。没标识单位的读法是：对于普通电容器标识数字为整数的，容量单位为pF；标识数字为小数的容量单位为F。对于电解电容器，省略不标出的单位是F。电容器误差表示方法也有多种，如不注意就会产生误会。(1)直接表示：例如100.5 pF，误差就是0.5 pF。(2)字母表示。D0.5%，F1%，G2%，J5%，K10%，M20%、N30%。例如：224
21、K表示电容值为0.22F，相对误差为10%，不要误认为是224103 pF。,1.3 电 容 器,2)数码表示法 一般用三位数字来表示容量的大小，单位为pF。前两位为有效数字，后一位表示倍率，即乘以10i，i为第三位数字，若第三位为数字9，则乘101。例如：222221022200 pF；47947101 pF。3)色码表示法 这种表示法与电阻器的色环标志法类似，颜色涂在电容器的一端或顶端向引脚排列。色码一般只有三种颜色，前两环为有效数字，第三环为倍率，单位为pF。例如：红红橙22103 pF。,1.3 电 容 器,1.3 电 容 器,四、几种常见的电容器,1.电解电容器(型号：CD、CA),
22、电解电容器是目前用得较多的大容量电容器，它体积小、耐压高(一般耐压越高体积也就越大)，其介质为正极金属片表面上形成的一层氧化膜，负极为液体、半液体或胶状的电解液。因其有正负极之分，故只能工作在直流状态下，如果极性用反，将使漏电流剧增。在此情况下电容器将会急剧变热而损坏，甚至会引起爆炸。一般厂家会在电容器的表面上标出正极或负极，新买来的电容器引脚长的一端为正极。目前铝电解电容器(型号：CD)是一种使用最广泛的通用型电解电容器，它适用于电源滤波和音频旁路。铝电解电器的绝缘电阻小，漏电损耗大，容量范围是0.33F4700F，额定工作电压一般为6.3V500V。钽电解电容器(型号：CA)采用金属钽(粉
23、剂或溶液)作为电解质。钽电解电容器已经发展了大约40年。钽电解电容性能稳定，具有绝缘电阻大、漏电小、寿命长、比率电容大、长期存放性能稳定、温度及频率特性好等优点，但它的成本较高、额定工作电压低(最高只有160V)，所以这种电容器主要用于一些电性能要求较高的电路，如积分、计时、延时开关电路等。,1.3 电 容 器,2.云母电容器(型号：CY),该电容器用云母片做介质，特点是高频性能稳定，耐压高(几百伏几千伏)，漏电流小，但容量小，体积大。该电容器采用高介电常数、低损耗的陶瓷材料做介质，其特点是体积小、损耗小、绝缘电阻大、漏电流小、性能稳定，可工作在超高频段，但耐压低，机械强度较差。玻璃釉电容器具
24、有瓷质电容器的优点，但比同容量的瓷质电容器体积小，工作频带较宽，可在125下工作。纸介电容器的电极用铝箔、锡箔做成，绝缘介质是浸醋的纸，锡箔或铝箔与纸相叠后卷成圆柱体，外包防潮物质。特点是体积小、容量大，但性能不稳定，高频性能差。,3.瓷质电容器(型号：CC),4.玻璃釉电容器(型号：CI),5.纸介电容器(型号：CZ),1.3 电 容 器,6.聚苯乙烯电容器(型号：CB),聚苯乙烯电容器是一种有机薄膜电容器。以聚苯乙烯为介质，用铝箔或直接在聚苯乙烯薄膜上蒸上一层金属膜为电极。特点是绝缘电阻大、耐压高、漏电流小、精度高，但耐热性差，焊接时，过热会损坏电容器。独石电容器是以钛酸钡为主的陶瓷材料烧
25、结而成的一种瓷介质电容器，其特点是体积小、耐高温、绝缘性能好、成本低，多用于小型和超小型电子设备中。,7.独石电容器,8.可变电容器,可变电容器种类很多，按结构可分为单联(一组定片，一组动片)、双联(二组动片，二组定片)、三联、四联等。按介质可分为空气介质、薄膜介质电容器等。其中空气介质电容器使用寿命长，但体积大。一般单连用于直放式收音机的调谐电路，双连用于超外差式收音机。薄膜介质电容器在动片和定片之间以云母或塑料片做介质，体积小，重量轻。,9.半可调电容器(微调电容器),1.3 电 容 器,半可调电容器在电路中主要用做补偿和校正。调节范围为几十皮法。常用的半可调电容器有：有机薄膜介质微调电容
26、器、瓷介质微调电容器、拉线微调电容器和云母微调电容器等。,五、电容器的合理选用和质量判断,1.电容器的合理选用,电容器种类繁多，性能指标各异，选用时应考虑如下因素。1)电容器额定电压 不同类型的电容器有不同的电压系列，所选电容器必须在其系列之内，此外所选电容器的电压一般应使其额定值高于线路施加在电容器两端电压的1倍2倍。选用电解电容器时应作为例外，特别是液体电解质电容器，限于自身结构特点，对其额定电压的确定一般不要高于实际电压的1倍以上。一般应使线路中的实际电压相当于被选电容器耐压的50%70%，这样才能充分发挥电解电容器的作用。不论选用何种电容器，都不得使电容器耐压低于线路中的实际电压，否则
27、电容器将会被击穿。同时也不必过分提高额定电压，否则不仅提高了成本，而且增大了体积。,2)标称容量及精度等级 各类电容器均有其标称值系列及精度等级。电容器在电路中作用不同，某些场合要求一定精度，而在较多场合容量范围可以相差很大。因而在确定容量精度时，应首先考虑电路对容量器精度的要求，而不要盲目追求电容器的精度等级，因为电容器在制造过程中容量的控制较难，不同精度的电容器价格相差很大。在电源滤波、退耦电路中应选用电解电容器；在高频、高压电路中应选用瓷介电容器和云母电容器；在谐振电路中可选用云母、陶瓷、有机簿膜等电容器；用作隔直流时可选用纸介、涤纶、云母、电解等电容器；用在调谐回路时，可选用空气介质或
28、小型密封可变电容器。3)电容器的代用 在选购电容器时可能买不到所需的型号或所需容量的电容器，或在维修时现有电容器与所需的不相符合时，便要考虑代用电容器。代用的原则是：电容器的容量基本相同；电容器的耐压不低于原电容器的耐压值；对于旁路电容、耦合电容，可选用比原电容量大的电容器代用；在高频电路中的电容，代换时一定要考虑频率特性，应满足电路的频率要求。,1.3 电 容 器,1.3 电 容 器,2.电容器的质量判别,(1)对于容量大于5100 pF的电容器，可用万用表R10 k挡、R1 k挡测量电容器的两引线。正常情况下，表针先向R为零的方向摆去，然后向R方向退回(充电)。如果退不到，而停在某一数值上
29、，指针稳定后的阻值就是电容器的绝缘电阻(也称漏电电阻)。一般的电容器绝缘电阻在几十兆欧以上，电解电容器在几兆欧以上。若所测电容器绝缘电阻小于上述值，则表示电容器漏电。绝缘电阻越小，漏电越严重，若绝缘电阻为零，则表明电容器已击穿短路；若表针不动，则表明电容器内部开路。(2)对于容量小于5l00 pF的电容，由于充电时间很短，充电电流很小，即使用万用表的高阻值挡测也看不出表针摆动。所以，可以借助一个NPN型的三极管(100，ICEO越小越好)的放大作用来测量。测量方法如图1.9所示。电容器接到A、B两端，由于晶体管的放大作用就可以看到表针摆动。判断好坏同上所述。,图1.9 小容量电容的测量方法,1
30、.3 电 容 器,(3)测电解电容器时应注意电容器的极性，一般正极引线长。注意测量时电源的正极(黑表笔)与电容器的正极相接，电源负极(红表笔)与电容器负极相接，这种接法称为电容器的正接。因为电容器的正接比反接时的绝缘电阻大。当电解电容器极性无法辨别时，可用以上的原理来判别。可先任意测一下漏电电阻，记住其大小，然后将电容器两引线短路一下放掉内部电荷，交换表笔再测一次。两次测量中阻值大的那一次是正向接法，黑表笔接的是电容器的正极，红表笔接的是电容器的负极。但用这种方法对漏电小的电容器不易区别极性。(4)可变电容器的漏电、碰片，可用万用表欧姆挡来检查。将万用表的两只表笔分别与可变电容器的定片和动片引
31、出端相连，同时将电容器来回旋转几下，表针均应在位置不动。如果表针指向零或某一较小的数值，说明可变电容器已发生碰片或漏电严重。(5)用万用表只能判断电容器的质量好坏，不能测量其电容值是多少，若需精确的测量，则需用“电容测量仪”进行测量。,1.4 电 感 器,电感器的应用范围很广泛，它在调谐、振荡、耦合、匹配、滤波、陷波、延迟、补偿及偏转聚焦等电路中，都是必不可少的。由于其用途、工作频率、功率、工作环境不同，对电感器的基本参数和结构形式就有不同的要求，从而导致电感器的类型和结构多样化。电感器按工作原理不同可分为电感线圈和变压器两大类。,一、电感线圈,电感器是用导线在绝缘骨架上单层或多层绕制而成的一
32、种电子元件，电感器也叫电感线圈或电感元件。单层绕组有间绕与密绕两种形式。多层绕组有分层平绕、乱绕、蜂窝式绕等多种形式。电感器在电路中常用字母表示，电感器的单位是亨利，用字母H表示。1.电感器的种类 电感器有固定电感器、微调电感器、色码电感器。(1)固定电感器。这种电感线圈有高频扼流圈、低频扼流圈等。高频扼流圈具有蜂房式结构，电感量在2.5 mH10 mH之间，如收音机中的中波段高频扼流圈。也有用较粗铜线或镀银铜线采用平绕或间绕方式制成的，它的,圈数少，电感量小，如收音机中的短波段高频扼流圈。低频扼流圈是在绕好的空心线圈中插入铁芯(硅钢片)而成的大电感量的电感器，其电感量一般为数亨，常用在音频或
33、电源滤波电路中。(2)微调电感器。这种电感线圈，一般都有插入磁芯，通过改变磁芯在线圈中的位置调节电感量的大小。如电视机中的行振荡线圈，带螺纹磁芯的高频扼流圈等。(3)色码电感器。这是一种小型的固定电感器，它是一种磁芯线圈，是将线圈绕制在软磁铁氧体的基体(磁芯)上，再用环氧树脂或塑料封装，并在其外壳上标以色环或直接用数字标明电感量的数值。2.电感器的基本参数(1)电感量。在没有非线性导磁物质存在的条件下，一个载流线圈的磁通与线圈中电流成正比。其比例常数称自感系数，用表示。(2)固有电容。线圈匝之间的导线，通过空气，绝缘层和骨架而存在着分布电容。此外，屏蔽罩之间，多层绕组的层与层之间，绕组与底板间
34、也都存在着分布电容。由于固有电容的存在，会使线圈的等效总损耗电阻增大，品质因数降低。(3)品质因数(Q值)。电感器的品质因数定义为线圈的感抗L与直流等效电阻R之比，即Q L/R。(4)额定电流。电感器中允许通过的最大电流称为额定电流。,1.4 电 感 器,3.电感器的标识方法 1)直标法 直标法是将电感器的标称电感量用数字和文字符号直接标在电感器外壁上，电感量单位后面用一个英文字母表示其允许误差。各字母所代表的允许误差见表1-6。例如：560H K表示标称电感量为560H，允许误差为10%。,表1-6 电感器允许误差,1.4 电 感 器,2)文字符号法 文字符号法是将电感器的标称值和允许误差值
35、用数字和文字符号按一定的规律组合标示在电感体上。采用这种标示方法的通常是一些小功率电感器，其单位为nH或H，用N或R代表小数点。例如：4N7表示电感量为4.7 nH，47N表示电感量为47 nH，6R8表示电感量为6.8H。采用这种标示法的电感器通常后缀一个英文字母表示允许误差，各字母代表的允许误差与直标法相同，见表1-6。3)色标法 色标法是指在电感器表面涂上不同的色环来代表电感量(与电阻器类似)，通常用四色环表示。紧靠电感体一端的色环为第一环，露着电感体本色较多的另一端为末环。其第一色环代表第一位有效数字，第二色环代表第二位有效数字，第三色环代表倍率(单位为H)，第四色环为误差率。例如：某
36、电感器的色环颜色分别为棕、黑、棕、金，其电感量为100H，误差为5%。4)数码表示法 数码表示法是用三位数字来表示电感器电感量的标称值，该方法常见于贴片电感器上。在三位数字中，从左至右的第一、第二位为有效数字，第三位数字表示有效数字后面所加“0”的个数(单位为H)。如果电感量中有小数点，则用R表示。电感量单位后面用一个英文字母表示其允许偏差，各字母代表的,1.4 电 感 器,允许误差见表1-6。例如：标识为102J的电感量为101001000H，允许误差为5%；标识为183K的电感量为18 mH，允许误差为 10%。需要注意的是要将这种标识法与传统的方法区别开，如标识为“470”或“47”的电
37、感量为47H，而不是470H。4.电感器的测量 电感线圈的参数测量较复杂，一般都是通过专用仪器进行测量，如电感测量仪和电桥。用万用表可对电感器进行最简单通断测量。方法是将万用表选在R1挡或R10挡，表笔接被测电感器的引出线。若表针指示电阻值为无穷大，则说明电感器断路；若电阻值接近于零，则说明电感器正常。,二、变压器,将两个线圈靠近放在一起，当一个线圈中的电流变化时，穿过另一个线圈的磁通会发生相应的变化，从而使该线圈中出现感应电势，这就是互感应现象。变压器就是根据互感应原理制成的。变压器在电路中主要用做交流变换和阻抗变换。,1.4 电 感 器,1.变压器的种类 变压器的种类繁多，根据线圈之间使用
38、的耦合材料不同，可分为空芯变压器、磁芯变压器和铁芯变压器三大类；根据工作频率的不同又可将变压器分为高频变压器、中频变压器、低频变压器、脉冲变压器。收音机中的磁性天线，它是一种高频变压器；用在收音机的中频放大级，俗称“中周”的变压器是中频变压器；低频变压器的种类较多，有电源变压器、输入输出变压器、线间变压器等。2.变压器的主要参数 对不同类型的变压器都有相应的参数要求，电源变压器的主要参数有：电压比、工作频率、额定电压、额定功率、空载电流、空载损耗、绝缘电阻和防潮性能等；一般低频音频变压器的主要参数有：变压比、频率特性、非线性失真、磁屏蔽和静电屏蔽、效率等。3.变压器的识别与检测 在电路原理图中
39、，变压器通常用字母T表示。检测变压器时首先可以通过观察变压器的外貌来检查其是否有明显的异常。如线圈引线是否断裂、脱焊，绝缘材料是否有烧焦痕迹，铁芯紧固螺丝是否松动，绕组线圈是否外露等。,1.4 电 感 器,1)绝缘性能的检测 用兆欧表(若无兆欧表可用万用表的R10 k挡)分别测量变压器铁芯与初级、初级与各次级、铁芯与各次级、静电屏蔽层与初次级、次级各绕组间的电阻值，阻值应大于100 M或表针指在无穷大处不动。否则，说明变压器绝缘性能不良。2)线圈通断的检测 将万用表置于Rl挡检测线圈绕组两个接线：端子之间的电阻值，若某个绕组的电阻值为无穷大，则说明该绕组有断路性故障。电源变压器发生短路性故障后
40、的主要现象是发热严重和次级绕组输出电压失常。通常，线圈内部匝间短路点越多，短路电流就越大，而变压器发热就越严重。当短路严重时，变压器在空载加电几十秒钟之内便会迅速发热，用手触摸铁芯会有烫手的感觉，此时不用测量空载电流便可断定变压器有短路点存在。3)初、次级绕组的判别 电源变压器初级绕组引脚和次级绕组引脚通常是分别从两侧引出的，并且初级绕组多标有220 V字样，次级绕组则标出额定电压值，如15 V、24 V、35 V等。对于输出变压器，初级绕组电阻值通常大于次级绕组电阻值且初级绕组漆包线比次级绕组细。4)空载电流的检测 将次级绕组全部开路，把万用表置于交流电流挡(通常500 mA挡即可)，并串入
41、初级绕组中。当初级绕组的插头插入220 V交流市电时，万用表显示的电流值便是空载电流值。此值不应大于变压器满载电流的10%20%，如果超出太多，说明变压器有短路性故障。,1.4 电 感 器,1.5 开关和接插元件,开关和接插元件的作用是断开、接通或转换电路。开关和接插元件大多是串接在电路中，其质量及可靠性直接影响电子系统或设备的可靠性。其中突出的问题是接触问题。接触不可靠不仅影响电路的正常工作，而且也是噪声的重要来源之一。合理地选择和正确使用开关及接插件，将会大大降低电子设备的故障率。影响开关和接插元件质量及可靠性的主要因素是温度、湿度、工业气体和机械振动等。温度、湿度、工业气体易使触点氧化，
42、致使接触电阻增大，绝缘性能下降。振动易使接触不稳。为此，选用时应根据产品的技术条件规定的电气、机械、环境、动作次数、镀层等合理地进行选择。,一、开关,开关在电子设备中作接通和切断电路用，其中大多数都是手动式机械结构。由于此结构操作方便，价廉可靠，目前使用十分广泛。随着新技术的发展，各种非机械结构的开关不断出现，如气动开关、水银开关以及高频振荡式、电容式、霍耳效应式的各类电子开关。常用的开关有：波段开关、按钮开关、键盘开关、琴键开关、钮子开关、拨动开关和薄膜按键开关等。其中薄膜按键开关又简称薄膜开关，它是近年来国际流行的一种集装饰与功能为一体化的新型开关。它按基材不同可分为软性和硬性两种，按面板
43、类型的不同可分为平面型和凹凸型，按操作感受又可分为触觉有感式和无感式。薄膜开关工作电压一般在36 V(DC)以下，工作电流一般在100 mA以下。开关只能瞬时接通且不能自锁。,1.5 开关和接插元件,二、接插件,接插件按工作频率分为：低频接插件(通常是指频率在100 MHz以下的连接器)和高频接插件(指频率在100 MHz以上的连接器)。按外形结构特征分为：圆形、矩形、印制板插座、带状电缆接插件等。,三、选用开关和接插件应注意的问题,(1)首先要根据使用条件和功能来选择合适类型的开关及接插件。(2)开关、接插件的额定电压、电流要留有一定的余量。(3)为了接触可靠，开关的触点或接插件的线数要留有
44、一定余量，以便并联使用或备用。(4)尽量选用带定位的接插件，避免插错而造成故障。(5)触点的接线和焊接可靠，为防止断线和短路，焊接处应加套管保护。,1.6 半导体分立器件,半导体分立器件自从20世纪50年代问世以来，曾为电子产品的发展起到了重要的作用。现在，虽然集成电路已被广泛使用，并在不少场合取代了晶体管(半导体管)，但是应该相信，晶体管到任何时候都不会被全部废弃。因为晶体管有其自身的特点，还会在电子产品中发挥其他元器件所不能取代的作用。所以，晶体管不仅不会被淘汰，而且一定还将有所发展。,一、常用半导体分立器件的分类,按照习惯，通常把半导体分立器件分成如下几类。1.半导体二极管 可分为整流二
45、极管、检波二极管、恒流二极管、开关二极管、变容二极管、雪崩二极管、稳压二极管、发光二极管、阻尼二极管等。2.晶体三极管 三极管有多种类型：按材料分，有锗三极管、硅三极管等；按照极性的不同，又可分为NPN三极管和PNP三极管；按用途的不同，可分为大功率三极管、小功率三极管、高频三极管、低频三极管、光电三极管；按照封装材料的不同，则可分为金属封装三极管、塑料封装三极管、玻璃壳封装(简称玻封)晶体管、表面封装(片状)晶体管和陶瓷封装晶体管等。3.功率整流器件 晶闸管整流器(SCR)、硅堆。,1.6 半导体分立器件,4.场效应晶体管 分为结型、绝缘栅型两大类。结型场效应管(JFET)因有两个PN结而得
46、名；绝缘栅型场效应管(JGFET)则因栅极与其他电极完全绝缘而得名。目前在绝缘栅型场效应管中应用最为广泛的是MOS场效应管，简称MOS管(即金属氧化物半导体场效应管(Metal-Oxide-Semicon ductor Field-Effect-Transistor，简称MOSFET)；此外还有PMOS、NMOS和VMOS功率场效应管，以及最近刚问世的MOS场效应管、VMOS功率模块等。按沟道半导体材料的不同，结型和绝缘栅型可分为N沟道和P沟道两种。绝缘栅型场效应管与结型场效应管的不同之处在于它们的导电机理不同。绝缘栅型场效应管是利用感应电荷的多少来改变导电沟道的性质，而结型场效应管则是利用导
47、电沟道之间耗尽区的大小来控制漏极电流的。若按导电方式来划分，绝缘栅型场效应管又可分成耗尽型与增强型。而结型场效应管均为耗尽型。,1.6 半导体分立器件,二、半导体器件的命名方法,1.我国半导体器件命名法 根据中华人民共和国国家标准半导体器件型号命名方法，器件型号由五部分组成(部分管子无第五部分)，各部分的意义如下。第一部分：电极数目(用阿拉伯数字表示)；第二部分：材料和极性(用汉语拼音表示)；第三部分：类别(用汉语拼音表示)。第四部分：序号(用阿拉伯数字表示)；第五部分：规格号(用汉语拼音表示)。晶体三极管的型号命名方法同晶体二极管，但场效应管、特殊半导体器件、PIN管、复合管和激光器件只用后
48、三部分表示，见表1-7。2.国际电子联合会半导体器件命名法 西德、法国、意大利、荷兰、匈牙利、罗马尼亚、波兰和比利时等欧州国家，大都采用国际电子联合会规定的命名方法，这种方法的组成部分及符号意义见表1-8。在表中所列四个基本部分后面，有时还加后缀，以区别特性或进一步分类。3.美国、日本半导体器件型号命名法,1.6 半导体分立器件,三、晶体二极管,1.概述 晶体二极管(简称二极管)是晶体管的主要种类之一，应用十分广泛。它是采用半导体晶体材料(如硅、锗、砷化镓等)制成的。晶体二极管是由一个PN结加上相应的电极引线和密封壳做成的半导体器件。它的主要特性是单向导电。通常，晶体二极管按结构材料分锗二极管
49、、硅二极管和砷化镓二极管等；按制作工艺分点接触型二极管和面接触型二极管；按功能用途分整流二极管、检波二极管、开关二极管、稳压二极管、变容二极管、双色二极管、发光二极管、光敏二极管、压敏二极管和磁敏二极管等。图1.10是常见二极管的符号。,图1.10 常见二极管的符号,1.6 半导体分立器件,2.晶体二极管的主要参数 一般常用的检波整流二极管有以下四个参数。1)最大整流电流 最大整流电流是指半波整流连续工作的情况下，为使PN结的温度不超过额定值(锗管约为80，硅管约为150)，二极管中能允许通过的最大直流电流。因为电流流过二极管时就要发热，电流过大二极管就会过热而烧毁，所以应用二极管时要特别注意
50、其最大电流不超过 值。2)最大反向电压 最大反向电压是指不致引起二极管击穿的反向电压。工作电压的峰值不能超过，否则反向电流增长，整流特性变坏，甚至烧毁二极管。二极管的反向工作电压一般为击穿电压的1/2，而有些小容量二极管，其最高反向工作电压则定为反向击穿电压的2/3。晶体管的损坏，一般说来对电压比电流更为敏锐，也就是说，过电压更容易引起管子的损坏，故应用中一定要保证不超过最大反向工作电压。,3)最大反向电流 在给定(规定)的反向偏压下，通过二极管的直流电流称为反向电流IS。理想情况下二极管是单向导电的，但实际上反向电压下总有一点微弱的电流。这一电流在反向击穿之前大致不变，故又称反向饱和电流。实
