《器件及仪器使用G》PPT课件.ppt

第一部分,元器件知识,了解元器件的基本知识，能够识别不同元器件的种类、规格及用途。,常用元器件,电阻电容半导体器件,1.电阻,电阻是最常用、最基本的电子元件之一。其在电路中的主要用途是：分压、限流和充当负载,还可与电容相结合，用以控制电容器充放电时间。电阻器的分类固定式电阻器可变电阻器主要用在阻值需要调整的电路中。一般的可变电阻器都有三个接头,有旋转式和直滑式。,1.1电阻的分类,绕线电阻（RX）:用电阻丝绕成，误差小、精度高、功率大。但分布电感大，不易获得高阻值。薄膜电阻：在陶瓷管表面覆以电阻薄膜。,敏感电阻,碳膜电阻（RT）：稳定性好；阻值范围宽，造价低。,金属膜电阻（RJ）：体积小，稳定性好。,电阻,电位器,1.2电阻的参数,电阻最主要的参数是阻值和额定功率。额定功率为电阻在电路中允许消耗的最大功率（PUI）一个电阻，它所标称的阻值称为标称阻值，单位为。标称值严格按照国际或国家标准标注。按不同的误差大小，其标称值在110之间的数量也不一样。,误差为5时，110之间有标称值24个。（E24系列）误差为10时，110之间有标称值12个。（E12系列）误差为20时，110之间有标称值6个。（E6系列）,1.3阻值标示方法,直接法：用数字和单位直接标示阻值的方法，通常可省略。如4.7K。文字符号法：用数字与特殊符号组合，常见符号有M、K、R。如4K7，1R9。数字表示法：常见于贴片电阻，用34位整数表示阻值，单位为。（前23位表示有效值，末位表示倍率）如1021000，10011000色环表示法：用不同颜色的色环在电阻表面上标志出电阻主要参数的方法。,色环：第一、第二以及精密电阻的第三道色环，都表示其相应位数的数字。其后的一道色环则表示倍率，即前面数字再乘以10的方幂，最后一道色环则表示阻值的允许误差,4位色环5610,5,6,10,5,如果只有3条色环，则代表此电阻的允许误差为20,绿,蓝,棕,5位色环2100.1,在读色环电阻时，应正确识别第一色环，一般第一色环距电阻头较近。,2,1,0,黑,棕,红,1,10-1,例题:读出色环电阻大小,电阻器使用中的注意事项,（1）为了减少电阻器因使用时间增长而使阻值发生变化的不稳定性，在使用电阻器前，应先对其进行人工老化。（2）较大功率的电阻器应采用螺钉和支架固定，以防折断引线或造成短路。（3）电阻器的引线不要从根部折弯，否则容易断开。（4）焊接电阻器时动作要快，不要使电阻器长期受热，以免引起阻值变化。（5）电阻器的功率大于10W时，应保证有足够的散热空间。（6）电阻器在存放和使用过程中，要保持漆膜的完整，一般不允许用锉、刮电阻膜的方法来改变电阻器的阻值。因为漆膜脱落后，电阻器的防潮性能变坏，无法保证正常工作。,2.电容,电容也是最常用、最基本的电子元件之一。电容器具有隔直流和通交流的能力，在电路中，可用于隔直流、通交流，滤波、旁路或与电感线圈组成振荡回路。在电子工程中利用电容器的充电放电特性，可以组成定时电路、锯齿波产生电路、微分和积分电路以及滤波电路等。一般而言，电容器在电路中有以下一些主要功能：(1)用于稳定电压的电容(滤波电容)；(2)用于交流通路的电容(耦合电容)；(3)用于隔离直流的电容(隔直电容)；(4)与电阻或电感形成谐振的电容(时间常数电容)；(5)用于定时的电容(时间常数电容)。,2.1电容的分类,根据介质的不同，分为陶瓷、云母、纸质、薄膜、电解电容几种。陶瓷电容：体积小，自体电感小。云母电容：性能优良，高稳定，高精密。纸质电容：价格低，容量大。薄膜电容：体积小，但损耗大，不稳定。电解电容：容量大，稳定性差。（使用时应注意极性）,小型电容,电解电容,2.2电容的参数识别和选用,主要参数是容量和耐压值。常用的容量单位有F（10-6F）、nF（10-9F）和PF（10-12F），标注方法与电阻相同。,电容的选用应考虑使用频率、耐压。电解电容还应注意极性，使+极接到直流高电位，还应考虑使用温度。,当标注中省略单位时，默认单位应为PF,2.3电容大小的表示方法（一）,标有单位的直接表示法：表面上直接标志其特性参数，如在电解电容上经常按如下的方法进行标志：4.7u/16V，表示此电容的标称容量为4.7uF，耐压16V。电解电容一般为uF不标单位的数字表示法：许多电容受体积的限制，其表面经常不标注单位。但都遵循一定的识别规则。当数字小于1时，默认单位为微法,当数字大于等于1时，默认单位为皮法。例如：0.01表示0.01uF，104表示100000pF=0.1uF,电容大小的表示方法（二）,p、n、u、m法：此时标识在数字中的字母：p、n、u、m即是量纲，又表示小数点位置。如某电容标注为4n7表示此电容标称容量为4.7F=4700pF。色环(点)表示法：该法同电阻的色环表示法,单位为pF。,2.4电容器质量优劣的检测,利用万用表的欧姆档就可以简单地判别电解电容器的容量、漏电或失效的情况。具体方法是：选用“R1k”或“R100”档，将黑表笔接电容器的正极，红表笔接电容器的负极，若表针摆动大，且返回慢，返回位置接近，说明该电容器正常，且电容量大；若表针摆动虽大，但返回时，表针显示的值较小，说明该电容漏电流较大；若表针摆动很大，接近于0，且不返回，说明该电容器已击穿；若表针不摆动，则说明该电容器已开路，失效。,2.5电容器的使用常识,（1）使用可变电容器前，可以旋转动片，用欧姆表测量定、动片间有无短路现象。（2）使用固定电容器前，应检查其绝缘电阻，大于10M者方可使用。电解电容器由于漏电流较大，不宜用兆欧表检查。（3）使用电解电容器前，可用欧姆表检查，检查中如果表针不摆动或摆动后不能慢慢复位的，说明电容器已失效或漏电流过大，不应使用。（4）当单个电容器的额定工作电压值不能满足要求时，可用多个电容器串联以提高额定工作电压。当容量不足时，可使用多个电容并联，以增大容量。,3.电感器,3.1电感器及分类电感器是根据电磁感应原理制成的器件。在无线电元件中电感器分为两大类：一类是应用自感作用的电感线圈，另一类是应用互感作用的变压器或互感器。电感线圈可以用来组成LC滤波器，谐振回路，均衡电路和去耦电路等。电感线圈包括以下多种：单层线圈，多层线圈，蜂房式线圈，带磁心线圈，固定电感器，可调电感器，低频扼流圈。变压器主要用来变换电压或阻抗，包括电源变压器，低频输入变压器，低频输出变压器，中频变压器，宽频带变压器，脉冲变压器等。从原理上说，变换电流的互感器实际上也是变压器的一种。,左到右依次是：贴片电感、普通小型电感、磁环电感、铁氧体磁心变压器和铁心变压器。,传感器传感器是能感受规定的被测信号量，并将被测信号量按照一定规律转换成为可用的输出电信号的器件或装置。它也被称为变换器、检测器或探测器等。传感器是信息采集系统的首要部件，它是实现现代化测量和自动控制的重要环节。,电声器件:振动频率在20Hz20000Hz之间的机械波，能引起入耳鼓膜振动而被听见，这种机械波叫声波。电声器件是指将电与声相互转换的器件，例如扬声器、耳机将电信号转换成声信号，话筒将声信号转换成电信号。继电器继电器是自动控制电路中常用的一种元件。实际上它是用较小的电流来控制较大电流的一种自动开关。在电路中起着自动操作、自动调节、安全保护等作用。现在常用的继电器有直流电磁继电器、交流电磁继电器、舌簧继电器、时间继电器及固态继电器5种。继电器的图形符号分两部分，一部分是控制电路（一次回路），另一部分是被控制电路（二次回路），,继电器的图形符号和小功率继电器,开关插接件,4.半导体器件,半导体器件是电子元器件中功能和品种最为复杂的一类器件。由于历史发展的原因，各国对其功能分类及命名的方法各不相同。,4.1我国国家标准（GB249-64）,根据我国国家标准（GB249-64），半导体器件的型号由5个部分组成：,示例,参看模拟电子技术课本,国际电子联合会（欧共体等一些国家）,命名由四部分组成。第一部分：用字母表示器件材料第二部分：用字母表示器件的类型及特性第三部分：表示登记号第四部分：表示分类如：BU508A表示大功率硅开关管,跳至,美国（EIA电子协会）,命名由五部分组成。第一部分：表用途（军用或非军用）第二部分：用数字表示PN结数第三部分：用字母“N”表示在EIA注册第四部分：用多位数字表示注册号第五部分：用字母表示分档,日本（日本工业标准JIS）,命名由5到7部分组成。第一部分：由数字表示PN结数，1为一个PN结，2为两个PN结。第二部分：字母S表示在JIS注册。第三部分：表示极性类型。如：A（PNP高频）B（PNP低频）C（NPN高频）D（NPN低频）J（P沟道FET）K（N沟道FET）第四部分：在JIS的注册顺序号。第五部分：表示对原产品的改进产品。第六部分：表特殊用途。第七部分：表某参数分档标记。如：2SA1015表示PNP型高频三极管，有时简略为A1015。,韩国：9000系列常用晶体管如下表所示,4.2二极管检波二极管、整流二极管、开关二极管、发光二极管（LED）、稳压二极管,4.3三极管,4.3.2三极管的简单判别,1）先判断基极B和三极管类型将万用表置欧姆档“R100”或“R1k”处，先假设三极管的某极为“基极”，并将黑表笔接在假设的基极上，再将红表笔先后接到其余两个电极上，如果两次测得的电阻值都很大（或者都很小），约为几千欧至十几千欧（或约为几百欧至几千欧），而对换表笔后测得两个电阻值都很小（或都很大），则可确定假设的基极是正确的。如果两次测得的电阻值是一大一小，则可肯定原假设的基极是错误的，这时就必须重新假设另一电极为“基极”，再重复上述的测试。最多重复两次就可找出真正的基极。当基极确定以后，将黑表笔接基极，红表笔分别接其他两极。此时，若测得的电阻值都很小，则该三极管为NPN型管；反之，则为PNP型管。,2）再判断集电极C和发射极E,以NPN型管为例。把黑表笔（电表内部电池正极）接到假设的集电极C上，红表笔（电表内部电池负极）接到假设的发射极E上，并且用手捏住基极B和集电极C极（不能使B、C直接接触），通过人体，相当于在B、C之间接入偏置电阻，读出并记录表头所示C、E间的电阻值。然后将集电极C和发射极E的假定对调后重测，在这两次测量中的电阻小的一次的假定是正确的。因为C、E间电阻值小正说明通过万用表的电流大，偏置正常。如果万用电表有三极管测量档，也可根据以上原理测量：基极确定后，将C、E极作两次假定测量三极管的放大倍数，则测得放大倍数大的一次的假定正确。其他半导体元器件：单结晶体管、可控硅、场效应管、集成器件,数码管液晶显示器,图1.61小型的点阵式LCD,第二部分,常用实验仪器使用,实验目的:了解常用低频实验仪器的技术指标、工作原理并掌握其使用方法。,常用实验仪器(低频),YB1713双路直流稳压电源XD22型低频信号发生器COS5020TM型双踪示波器AS2173D型交流毫伏表万用表,仪器一,YB1713双路直流稳压电源,YB1713双路直流稳压电源,YB1713双路直流稳压电源是实验室通用电源。具有恒压、恒流工作功能（VC/CC）。YB1713每一路均可输出032V、02A直流电源。YB1713具有串联工作功能。串联后，可以输出064V、02A或032V、02A的单极性或双极性电源。,仪器面板,1“粗调”与“细调”旋钮两组3“V-A”表盘2输出端钮：“+”、“-”两组6电源总开关4表盘下的黑色小旋钮7保险开关5电流电压切换开关8复位按钮,仪器二,XD22型低频信号发生器,XD22型低频信号发生器,XD22型低频信号发生器是一种通用的多功能低频信号源。它能产生1Hz1MHz的正弦波、矩形脉冲和TTL逻辑电平。正弦波具有较小的失真，良好的幅频特性，输出幅度05V（有效值）连续可调并具有标准的600输出阻抗特性。输出频率由LED数码管显示，清晰直观。,主要技术指标,波形：正弦波、正矩形脉冲、TTL电平频率范围：1Hz1MHz，共分6档。（1Hz10Hz、10Hz100Hz、100Hz1KHz、1KHz10KHz、10KHZ100KHz、100KHz1MHz）,在转换频段时，数显小数点自动切换，指示管显示相应的Hz或KHz。,工作原理图,仪器面板,正弦波输出插座,输出波形选择,频率范围开关,输出频率调节旋钮,输出频率微调旋钮,输出正弦幅度调节,表头量程面板,频率显示,输出衰减,使用方法,载波频率置定利用频率范围开关、输出频率调节旋钮和输出频率微调旋钮共同调节所需频率,输出幅度调节,使用正弦输出幅度调节旋钮进行调节，输出幅度的大小由表头面板读出后乘以“输出衰减”系数。“输出衰减”系数为,仪器三,COS5020TM型双踪示波器,COS5020TM型双踪示波器,COS5020TM型双踪示波器为通用小型双踪示波器。它具有DC20MHZ频带宽度，最大垂直灵敏度为1mv/DIV、最大的扫描速度为20nsec/DIV。它采用内部带有方格图线的6英寸矩形屏幕的示波管。COS5020TM型双踪示波器具有交替、显示，以及信号的和、差运算功能。,主要技术指标（一）,垂直轴：频宽：正常：DC20MHZ（-3dB）5扩展：DC15MHZ（-3dB）最大允许输入电压：400v峰值（DC+AC峰值）显示方式：CH1：CH1单信道ALT：交替显示CH1、CH2信号CHOP：断续显示CH1、CH2信号ADD：CH1CH2CH2：CH2单信道,主要技术指标（二）,水平轴：扫描速度：0.2sec0.5sec/div3按125进制分20档扫描扩展：10倍（最大扫描速度20nsec/div）,仪器面板,示波管及控制电路,垂直轴,触发系统,垂直轴,时基系统,触发系统,示波管及控制电路部分,示波管,电源开关,辉度旋钮INTEN,标尺亮度旋钮ELLUM,聚焦旋钮FOCUS,触发系统部分,内部触发选择开关,触发耦合方式,触发极性,扫描间歇时间调节,触发电平调节（设置波形的起始点）,触发源选择,时基系统部分,扫描速度选择开关,扫描时间微调旋钮,水平位置调节旋钮,扫描方式选择开关,垂直轴部分,信道输入,输入信号与垂直放大器间耦合方式开关,垂直灵敏度选择开关,灵敏度微调旋钮（拔出5倍扩展）,垂直位置控制旋钮,垂直工作方式开关,1电源开关及电源显示2示波管光点调节部分3Y轴输入部分4X轴扫描部分5同步触发部分6示波管显示部分,示波器使用：,仪器使用前的自校直流电压测量交流电压峰峰值和周期的测量双踪使用,自校交流电压分量测量,直流电压测量方法,图2.21直流电压测量示例,示例某次测量直流电压未加探极衰减，Y轴偏转灵敏度开关指向10mv/div，两次测到的y0和y1位置见图,直流电压值是：V=10mv/div(-1.6-3)div=-46mV,测量时先将Y输入选择开关置于“”接地位置，使Y轴0电平的水平线对应某一坐标刻度y0；Y轴位移旋钮不能再动；将Y输入选择开关置于“DC”位置，显示水平线的Y轴坐标刻度y1，被测直流电压=na（y1y0）,双踪波形测试示例,两通道探极衰减比n=1，Y1轴灵敏度为1V/div，Y2轴灵敏度为0.2V/div，X轴扫描开关为10s/divT=2.8div10s/div=28sf=1/T=1/28s=35.714k峰峰值：V1PP=2div1V/div=2VV2PP=3div0.2V/div=0.6V相位差：,74LS20（4输入2门）,（T063）,74LS00（2输入4门）,（T065）,外引线排列图,十进制计数器CC4017引脚,555集成电路引脚,1234,8765,VDD,Trig,555,Dischg,Gnd,Thold,Cvolt,Out,Reset,555内部电路示意图,用集成电路555制作的闪烁灯,用集成电路CD4017制作的摇号机原理图,仪器四,AS2173D型交流毫伏表,AS2173D型交流毫伏表,AS2173D型交流毫伏表是用来测量频率较低的交流电压的仪器。能测量频率范围为5HZ-2MHZ、电压为30v-300v的正弦波有效值电压。主要技术参数：交流电压测量范围：30v300v。分13档测量电压的频率范围：5HZ2MHZ。,放大-检波式电压表,被测交流电压先经宽带放大器放大，然后再检波变成直流电压,驱动电流表偏转。由于先放大，可以提高输入阻抗和灵敏度，避免了检波电路工作在小信号时所造成的刻度非线性及直流放大器存在的漂移问题。上限频率为兆赫级，最小量程为毫伏级。,面板,量程旋钮,机械调零,使用方法,仪器接通电源前，检查表头指针是否指在零点，如不在零点，应机械调零。开机3秒钟后，量程自动置于最高档300V。将量程开关调到所需档。量程的选择，应该是表头指示值大于满刻度的30，又小于满刻度值为最佳。量程转换时，指针将有所晃动，待稳定后即可读数。测量30V以上电压时，需注意安全。,使用注意事项,1毫伏表一般应竖直放置，测量精度以毫伏表表面竖直放置为准。2毫伏表的输入线在测量前应短路，接通电源待电表摆动数次稳定后（输入线短接），校正调零旋钮，使指针在零位置，才可进行测量。3测量前，将毫伏表放置适当的档级，以免过载，烧坏电表内器件。4所测交流电压中的直流分量不得大于300V。5用毫伏表测量市电时，相线接输入端，中线接地，不得接反；测量36V以上电压，注意机壳带电。6毫伏表的灵敏度高，使用时必须正确选择接地点，以免造成测试误差。,作业1：自学万用表的原理与使用方法,作业2.复习和预习,内容：元器件的识别与读数第1章常用仪表的使用第2章实验1和实验2以下两个练习题,练习一,判断所发的元器件的类型。读出至少5个色环电阻的阻值，并用完用表测量其阻值。填入右表：用万用表判别三极管的管型及各个管脚。,练习二,用信号发生器产生几个正弦信号，用毫伏表、示波器测量信号。将测量结果填入下表。,作业3.书面作业,1.报告：电子产品开发工作简介内容：电子产品设计与生产流程与各个阶段所需的文档、工具、设备等2.实验预习报告：实验2继电器电路研究第三次实验前交,数字万用表,仪器面板,电源开关,表笔接口,电容测量插口,三极管测试插孔,量程开关,用万用表判别二极管管型和管脚,用二极管档测量当红表笔接“正”，黑表笔接“负”时，二极管正向导通，显示PN结压降（硅：0.50.7V）（锗：0.20.3V）反之二极管截止，首位显示为“1”,用万用表判别三极管管型和管脚,将三极管分解为两个相连的二极管,用二极管档找到公共相连的基极，当二极管正向导通时，红表笔接基极的三极管是NPN型三极管，黑表笔接基极的三极管是PNP型三极管。,用万用表判别三极管管型和管脚,测量放大倍数，判别c和e将万用表量程置于hFE档将PNP型或NPN型晶体管对号插入右图的测试孔中。基极b