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文档简介

1、电子元件基础知识电子元器件是电子线路中具有独立电气功能的基本单元。因此,熟悉元器件的性能、 特点,合理选用元器件,对搞好电路设计极为重要。一、电阻器电阻器(简称电阻)是电子设备中应用最多的元件之一。在电路中多用来分压、分流、 滤波(与电容组合)阻抗匹配等。1 、电阻器的分类电阻器一般可分为固定电阻、可变电阻和敏感电阻三类。若按结构来分则有合成电阻 器、薄膜电阻器、线绕电阻器和网络电阻等;按电阻器构成材料的不同,可分为线绕电阻 器和非线绕电阻器。线绕电阻器又可分为通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、功率线绕电 阻器、高频线绕电阻器等;非线绕电阻器有碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻 器、合成碳

2、膜电阻器、金属玻璃釉电阻器等。按结构形状可分为棒状电阻器、管状电阻器、 片状电阻器、有机合成实芯电阻器、无机合成实芯电阻器等。按用途的不同可分为通用型、 高阻型、高压型、高频无感电阻器。按引出线的不同可分为轴向引线电阻器、径向引线电 阻器、同向引线电阻器等口另外,还有一种特殊用途的敏感电阻器,如光敏电阻器、热敏 电阻器、压敏电阻器、气敏电阻器,力敏电阻器、磁敏电阻器等。这些敏感电阻器在电路 中主要用作传感器,以实现将其他光、热、压力、气味等物理量转换成电信号的功能。下 面简单介绍几种常用电阻器的结构及性能特点。1 )金属膜电阻器金属膜电阻器是膜式电阻的一种,是将金属或合金材料用高 真空加热蒸发

3、法在陶瓷体上形成一层薄膜制成的。合金膜也可以 采用高温分解、化学沉积和烧渗等方法制成。性能特点:稳定性好,耐热性能好,温度系数小,电压系数比碳膜电阻更好,工作频 率范围大,噪声电动势小,可用于高频电路。在相同功率条件下,它比碳膜电阻体积小得 多,但这种电阻器脉冲负荷稳定性较差。阻值范围:1Q200MQ;额定功率:1 / 82W。2)金属氧化膜电阻器金属氧化膜电阻器是用锡或锑等金属盐溶液喷雾到约为550 C的加热炉内的炽热陶瓷骨架表面上,沉积后而制成的。 性能特点:比金属膜电阻抗氧化能力强,抗酸、抗盐的能力强,耐热胜好(温度可达240 C )。缺点是由于材料特性和膜层厚度的限制,阻值范围小主 要

4、用来补缺低阻值电阻。阻值范围:I Q200kQ ;额定功率:1/8 10w ; 2550W。3)碳膜电阻器碳膜电阻器是膜式电阻的一种。它是通过真空高温热分解 的结晶碳沉积在柱形的或管形的陶瓷骨架上制成的。用控制膜的厚度和刻槽来控制电阻值。性能特点:有良好的稳定性,负温度系数小,高频特性好,受电压及频率影响较小, 噪声电动势小,阻值范围宽,制作容易,成本低,应用广泛。阻值范围:I Q10血;额定功率:1/810W4)水泥电阻器水泥电阻器实际上是固定电阻器的一种。其图形符号与 普通电阻器相同。水泥电阻器是近年来发展起来的陶瓷绝缘功率型线绕电阻器,习惯上称为水泥电阻器。它的最里层是一根玻璃纤维芯柱,

5、其上绕有 电阻丝。水泥电阻器的两端线与焊脚引线在内部压接在一起。玻璃纤维芯柱、电阻丝及焊 脚引线均装入白色陶瓷壳体的横槽内,壳体下部有一长方形封装口,用绝缘封装填料将其 密圭寸。性能特点:稳定性好,过载能力强,绝缘电阻高(可达100 MQ以上),散热好,功 率大,具有优良的阻燃防爆特性等优点,广泛应用于计算机、电视机、仪器仪表中。阻值范围:0.1 Q4.3k Q;额定功率:240W5)线绕电阻器线绕电阻器是用高比电阻材料康铜、锰铜或镍铬合金丝缠绕在陶瓷骨架上,再在表面 涂以耐热、耐湿,无腐蚀的不燃性涂料保护制作而成的电阻器。又根据这种电阻器的表面 被覆一层玻璃釉、有机漆或没有保护而被分别称作被

6、轴线绕电阻器、涂漆线绕电阻器和裸 式线绕电阻器。性能特点:噪音小,温度系数小,热稳定性好,耐高温,(工作温度可达 315C ), 功率大等。缺点是高频特性差。阻值范围:0.1 Q5MQ ;额定功率:1/8 500W6)敏感电阻器敏感电阻器是一此对温度、光、电压、外力、气味等反应敏感的电阻元件。利用这些 敏感电阻元件将不同的物理量转换成电信号以便进行处理,已成为自动控制技术中的主要 内容之一。下面简单介绍几种常用的敏感电阻器的种类及特性参数光敏电阻器光敏电阻器就是利用半导体材料的光电导特性制成的。根 据光谱特性可分为红外光敏电阻器,可见光光敏电阻器及紫外 光光敏电阻器等。其中,可见光光敏电阻器有

7、硫化锡、硒化稼 电阻器;红外光敏电阻器有硫化锅、硒化福、硫化错电阻器。而硫化福光敏电阻器的光谱响应范围在常温下为0.50.8 11 m ,时间常数为0.11S。光敏电阻器由玻璃基片、光敏层、电极组成外形结构多为片状。自以较高的灵敏度、体积小、结构简单、价格便宜等优点而被广泛应用于光电自动检测、自动计数、白动报警、照相机白动曝光等电路中主要参数:额定功率(pm是指光敏电阻器在规定条件下长期连续负荷所允许消耗的最大功率 最高工作电压(um是光敏电阻器在额定功耗下所允许承受的最高电压。亮电阻(R)是指光敏电阻受到100LX照度时具有的阻值。暗电阻(R)是指照度为0 Lx光敏电阻所具有的阻值(一般在光

8、源关闭30S后测量) 时间常数(t)是指光敏电阻器从光照跃变开始到稳定亮电流的63 %所需的时间。热敏电阻器热敏电阻器大多由半导体材料制成。它的阻值随温度的 变化而变化如果阻值的变化趋势与温度变化趋势一致,则称为正温度系数电阻器,简称PTC否则称为负温度系数的电阻器,简称NTC其中NTC型电 阻器被广泛用来作为电路中的温度补偿元件。 压敏电阻器压敏电阻器是利用半导体材料的非线比特性的原理制成的, 即外加电压增加到某一临界值时,电阻器的阻值急剧变小的敏感 电阻器,也称为电压敏感电阻器。按材料来分,可分为氧化锌压 敏电阻器、碳化硅压敏电阻器等。压敏电阻器在电路中主要用来作过电压保护、电路中浪涌电流

9、的吸收和消除噪声等。 磁敏电阻器磁敏电阻器是利用磁电效应能改变电阻器的电阻值的原理制成的,其阻值会随穿过它 的磁通密度的变化而变化。形状多为片状,工作温度范围在 6 65 C。一般由锑化钢、砷 化锢等半导体材料制成。主要用于测定磁场强度,在频率测量、自动控制技术中有着广泛 应用。 力敏电阻器力敏电阻器是利用半导体材料的压力电阻效应制成的新型半导体元器件,即电阻值随 外加应力的大小而改变利用力敏电阻器能够将机械力(加速度)转变成电信号的特性,可 以制成加速度计、张力计、半导体传声器以及各种压力传感器等。另外,还有湿敏电阻器、气敏电阻器等,这里就不一一介绍了。7)网络电阻器直插排阻贴片排限网络电阻

10、器包括精密贴片电阻器、排列电阻器、网络排阻等。贴片电阻器是一种片状的新型元件,也称作表面安装元件和片状电阻器,主要有矩形 和圆柱形两种。贴片电阻器是由陶瓷基片、电阻膜、玻璃釉保护层和端头电极组成的无引 线结构电阻元件。基片大都采用陶瓷或玻璃,它具有很高的机械强度和电绝缘性能电阻膜 是采用特殊材料的电阻浆料印刷在陶瓷基片上,经烧结而成的。保护层是覆盖在电阻膜上 的玻璃浆料再烧结成釉膜。端头电极由三层材料构成:内层由银铅合金与电阻膜接触,其 附着力强:中层是镍,为阻挡层,以防止端头脱离:外层为镀锡铅合金的焊层。性能特点:体积小,重量轻,性能优良,温度系数小,阻值稳定,可靠胜强等优点。阻值范围:通常

11、为10Q10 MQ,低阻值范围为0.0210 Q。优选值为E24系列 和E96系列额定功率:1/201/4W网络排阻是将多个电阻器集中封装在一起,组合制成的一种复合电阻。网络电阻器采 用高稳定金属膜在陶瓷基体上蒸发或溅射而成的高精度电阻网络。性能特点:精度高、稳定性好、噪声低、温度系数小频率特性好,装配方便、安装密 度高等优点,目前已大量应用在电子电路中。阻值范围:510Q33kQ;额定功率:1/810W网络电阻在大的分类上又分为SIP排阻和SMD排阻。SIP排阻即为传统的直插式排阻, 依据线路设计的不同,一般分为A、B、C、D E、F、G H I等几种类型。其内部电路见 表1 1。选用时要注

12、意,有时一个网络电阻内部有两种不同的电阻值在内,标识上如 220Q/330 Q,所以SIP排阻在应用上有极性,使用时要小心。SMD排阻由于安装体积小,目前在大多数场合中已取代了 SIP排阻。常用的SMD排阻 有8P4R和 10P8F两种规格。裘bl网踣电阴器型号中第一个字母代表的内部电路5CR2RZiRh1曲喙初电路R1R2-p1q1 11 2IKl-Wj A焉TTI0 RlURlplQ2 3fl+J町=尺严/?.2Rl险-R*R2匚| 2i1J B 口04 14丧示字后尊的牛敢当廣汞Ar B. C、D. G型产羽 时.僵殊甘无建示.当建示E、F. H, T St产曲时, 1*谦分去示法号*电

13、緬址椅号1 ”无莊丽:Jinun1-9所示。型号中的第一个字母为圏1-9网肾电阻器的型号网络电阻的阻值与内部电路通常可以从型号上识别出来。其型号标示内部电路结构代码,第一个字母代表的内部电路见表1-1.2、型号命名法电阻器的型号命名法一般由四部分组成。其表示方法和意义见表1所示表1电阻器、电位器的型号命名法第一部分第二部分第三部分第四部分用字母表示主称用字母表示材料用数字或字母表示特征用数字表示序号符号意义符号意义符号意义R电阻器T炭膜1普通包括:额定功率W电位器P硼炭膜2普通阻值U硅炭膜3超高频允许偏差C沉积膜4高阻精度等级H合成膜5高温I玻璃釉膜7精密J金属膜8*高压特殊函数Y氧化膜9特殊

14、S有机实芯G高功率N无机实芯T可调X线绕X小型R热敏L测量用G光敏W微调M压敏D多圈“*”第三部分数字“ 8”,对于电阻器来说,表示“高压”,对于电位器来说表示“特 殊函数”。3、电阻器的主要参数1)标称电阻值标准化了的电阻值称为标称电阻值。电阻器的电阻值一般按规定的阻值系列制造,其 原则是生产出来的电阻器按照一定的误差等级从小阻值到大阻值分布。电阻器的误差等级 有E6 E12 E24,分别对应土 20% 土 10% 土 5汇个误差等级,分别有六个、十二个和二 十四个标称值。高精度的电阻器则有E4&E96和E192等三个误差系列,分别对应土 2% 1% -0.5%三个误差等级,高于一0.5%的

15、也使用E192误差等级,表2列出了 E6 E12和E24三 个标称系列的电阻值。表2 E6/E12/E24/E48标称值系列系列标称值E61.01.52.23.34.76.8E121.01.21.51.82.22.73.33.94.75.66.88.21.01.11.21.31.51.61.82.02.22.42.73.0E243.33.63.94.34.75.15.66.26.87.58.29.12)容许误差电阻器的标称电阻值与实际值之间的偏差称为容许误差。容许误差一般分为八级,具 体规定见表3。表3电阻器的容许误差容许误差0.1%士 0.25%0.5%1%土 2%士 5%10%士 20%文

16、字符号BCDFGJKM标称值系列E192E192E192E96E48E24E12E63)标称功率标称功率指在标准大气压和一定环境温度下,电阻能够长期连续通过负荷而不改变性能的允许功率。标称功率见表4表4电阻器的功率等级名称额定功率(W实芯电阻器0.250.5125线绕电阻器0.5126101525355075100150薄膜电阻器0.0250.050.1250.250.5125102550104、电阻器的标记1)参数标记规则 1欧以下的电阻,在电阻数字后面要加“ O”,例如:0.50。 1千欧以下的电阻,可以只写数字不写单位。例如:6.8门可写成6.8,200 1可写成 200。 1千欧1兆欧

17、,以千欧为单位,符号为“ K” ,例如:56001可写成5.6K。 1兆欧以上,以兆欧为单位,符号为“ M,例如:1M可写成1M2)电阻器的色环标记电阻器的标称值也可以用色环标记,即用不同的颜色来代表不同的数字。色环标记的 电阻器便于机械手安装,安装时不必判断色环方向,因为它总有一面是便于观察的。标称 值与色环颜色的规定见表5, 般有四环和五环两种表示法,四环适用于-5%及更大的误 差,五环法适用于-2%及更小误差的电阻器。色环左第一位的颜色代表有效数字的高位, 左第二位的颜色代表有效数字的次高位。采用四环法标记的第三环代表倍率,即在有效数 字后加几个零,右面第一环代表误差。对于五环法标记的电

18、阻器,有三位有效数字,左面 的三个环代表有效数字位,第四环为倍率,第五环为误差。误差等级有时也用文字表示, 也一并列入表5中。表5色环颜色的规定廝色左第-也左第二也1左第三位左第四位右第一位示例棕110棕F 1尿红红红1 1 1-廿口-虹222红 G 2%3331 17棕橙黄4442l2kQ2%绿555録 D05%绿黑1 1666兰0,25鳴-finii Ji-777紫 B0.L%棕金8SS1护51Q5%白g99用棕编黒a00Hlinn?金10*1金 J5%L I 绿金10,崔 KiLO%Mi 20%i.5MQ5%3)功率标注电阻器的功率表标注有两种,一种是直标法,即直接在电阻上标明;另一种是

19、以体积 大小来区分。4 )电路图中的符号电阻器在电路图中的符号,如图1所示电阻器的一般符号可变电阻器1/8W 电阻器 1/4W 电阻器非一电位器压敏电阻器热敏电阻器1/2W 电阻器 1W以上电阻器用数字标注图2电位器的输岀特性图1电阻器的符号五、电位器电位器实际上是一个阻值可变的电阻器,它具有二个固定端头和一个滑动端头。特殊用途的电位器有三个固定端头的,也有和开关组合在一 起的开关电位器,还有作精细调节的多圈电位器,以及 两个电位器组合在一起的双连电位器。电位器可作可变 电阻用,或用于调节电路中某一点的电位。电位器有线绕电位器和薄膜电位器之分。前者阻 值可从1“以下到100K功率可达数十瓦,甚

20、至更大; 后者阻值范围从数欧到数兆欧,功率一般有0.1W0.125W 0.25W 0.5W和2W几种。电位器的误差一般 为土 10%5 土 20%所以只按E6和E12标称值系列生产。电位器的调节可以通过旋转轴带动滑动端,也可以直线推拉。滑动端的移动与阻值的 变化有三种形式:直线式、对数式和指数式,分别用字母X、D和Z表示,如图2所示。特 殊用途用S表示。六、电阻器选用的基本原则1、优先选用通用型电阻器。选用通用型和标准系列的电阻器,不仅由于种类多,规格 齐全,货源充足,而且成本低,并在以后的维修工作中也易替换。如果确实不能满足要求 时,再考虑选用特殊型非标准系列的电阻器。通用型电阻器种类很多如

21、碳膜电阻器、金属 膜电阻器、金属氧化膜电阻器、金属玻璃釉电阻器、实心电阻器、线绕电阻器等。这类电 阻器的阻值范围宽,精度包括士 5 %、士 10 %和士 20 %三级,功率为0.1 10w。2、所用电阻器的额定功率必须大于其实际承受功率的两倍。要保证电阻器正常工作而 不致烧坏,必须使其实际工作时所承受的功率不超过其额定功率。为了使电阻器工作可靠, 通常所选用电阻器的额定功率要为其实际承受功率的两倍以上。例如电路中某电阻器实际 承受功率为0.5W,则应选用额定功率为lw以上的电阻器。3、在高增益前置放大电路中,应选用噪声电动势小的电阻器,以减小噪声对有用信号 的干扰。例如可选用金属膜电阻器、金属

22、氧化膜电阻器、碳膜电阻器。实心电阻器噪声电 动势较大,一般不宜在前置放大电路中使用。4、根据电路的工作频率选择电阻器。如线绕电阻器不适宜在高频电路中工作,但在低 频电路中仍可选用;高频电路中可选用分布参数小的膜式电阻器。由于各种电阻器的结构 和制造工艺不同,其分布参数也不相同。RS型线绕电阻器的分布电感和分布电容都比较大, 只适用于频率低于50kHz的电路;RH型合成膜电阻器和RS型有机实心电阻器可以用在频 率为几十兆赫的电路中;RT型碳膜电阻器可在频率为100MHz左右的电路中工作而RJ型 金属膜电阻器和RY型氧化膜电阻器可以工作在频率为高达数百兆赫的高频电路中。5、根据电路对温度稳定性的要

23、求,选择电阻器。原则上讲温度系数越小,该电阻器随 温度变化就越小,电路就越稳定。但若在实际中考虑到寿命、价格及该电阻器在电路中的 具体作用时,就可忽略这个因素。由于电阻器在电路中的作用不同,所以对它们的温度稳 定性要求也就不同,例如在退耦电路中的电阻器,即使阻值有所变化,对电路工作影响并 不大,因而对电阻器的温度稳定性要求不高;而应用在稳压电源中作电压取样的电阻器, 其阻值的变化,将引起输出电压的变化,因而要求选用温度系数小的金属氧化膜电阻器或 玻璃釉电阻器等。实心电阻器温度系数较大,不宜用在稳定性要求较高的电路中;碳膜电阻器、金属膜 电阻器、玻璃釉膜电阻器都具有较好的温度特性,很适合应用于稳

24、定性要求较高的场合; 线绕电阻器由于采用特殊的合金线绕制,其温度系数极小,因此阻值最为稳定。6、根据安装位置选用电阻器。由于制作电阻器的材料和工艺不同,因此相同功率的电 阻器,其体积并不相同。例如相同功率的金属膜电阻器的体积是碳膜电阻器的1/2左右,因此适合于安装在元器件比较紧凑的电路中;相反,在元器件安装位置比较宽松的场合, 选用碳膜电阻器就相对经济些。7、根据工作环境条件选用电阻器。这里主要考虑该电阻器具体的工作环境如靠近热源, 则应耐高温;如果湿度太大,贝U应选防潮胜能好的玻璃釉电阻器;如果有酸、碱、盐腐蚀 的影响,则应选抗腐蚀型电阻器。七、电阻器的测量1 、欧姆表法将万用表量程选择开关

25、拨到欧姆档,两支表笔分别接在电阻器引线两端,利用万用表 欧姆刻度可以直接读出电阻器阻值,但检测时应注意以下几点:1) 测量电阻或改换量程前,都应短路调零。2) 由于欧姆档刻度的非线性,其“中值电阻”较精确。因此,测量时应适当选择量程, 使指针在接近中间的位置,以便减小测量误差。3) 被测电阻值与标称电阻值相等或相近,表示电阻器阻值正确;阻值为零说明短路; 阻值无穷大说明断路。遇有后两种情况的被测电阻都不能使用。2、伏安法将被测电阻两端接上电源,然后用电压表和电流表分别测量被测电阻两端的电压 U和 流过被测电阻的电流I,如图2.2 1所示,再根据欧姆定律计算出被测电阻的阻值R = U式(2.2

26、1)图2.2 1 (a)是电压表前接法测量被测电阻的电路,在该电路中电流表的读数为流过 被测电阻R的电流,而电压表的读数不仅有被测电阻R上的电压降,而且还包含了电流表 内阻:上的压降,因此,图2.2 1 (a)所示电路测出的电阻值要比实际电阻值大。图2.2 1 (b)是电压表后接法测量被测电阻的电路,在该电路中电压表的读数为被测电阻 R两 端的电压,而电流表读数中包含了流过被测电阻上的电流和流过电压表上的电流,因此, 图2.2 1 (b)所示电路测出的电阻值要比实际电阻值小。显而易见,当R彳a ( R1O0a) 时,则由于电流表上的电压降很小可忽略不计,此时,采用图2.2 1 (a)所示的电路

27、来测 量被测电阻;而当Rvv (R0.01rv )时,由于流过电压表的电流很小,而可以忽略不计, 此时,采用图2.2 1 (b)所示的电路来测量被测电阻。(a)电压表前接法(b)电压表后接法图2.2 1伏安法测量直流电阻伏安法测量电阻的优点是被测电阻能在工作状态下进行测量,这对非线性电阻的测量 有实际意义。另一个优点是适用于对大容量变压器一类具有大电感的线圈电阻的测量。电桥法测量电阻的方法在物理实验中已介绍过,在此就不再赘术。二、电容器电容器是一种储能元件,它是由两个金属电极,中间夹一层电介质构成的,在电路中 多用来滤波、隔直、交流耦合、交流旁路及与电感元件组成振荡回路等。1、电容器的分类电容

28、器的种类较多,分类方法也各不相同。按结构分有固定电容器、可变电容器和微 调电容器三种,按介质不同可分为纸介电容器、有机介质电容器、无机介质电容器、气体 介质电容器、有机薄膜电容器、电解电容器等几种。有机介质电容器又分为玻璃釉电容器、云母电容器、瓷介电容器等。电解电容器分为 铝电解电容器、钽电解电容器、铌电解电容器等。气体介质电容器分为空气电容器、真空 电容器、充气式电容器等。可变电容器又分为空气介质、塑膜介质和其他介质可变电容器。微调电容器又分为陶 瓷介质、云母介质、有机薄膜介质微调电容器。下面介绍几种常用电容器结构、性能特点:1)铝电解电容器铝电解电容器是以氧化膜为介质,其厚度一般为0.02

29、 0. 03卩m铝 电解电容器之所以有正负极之分,是因为氧化膜介质具有单向导电性。当 接入电路时,正极必须接入直流电源的正极,否则电解电容器不但不能发 挥作用,而且会因为漏电流加大,造成过热而损坏电容器。性能特点:容量大,重量轻;介电常数较大(一般为7 10);时间稳定性差(存放时间长易失效);漏电流大、损耗大,工作温度范围-20+50C ;耐压不高,价格不贵,在低 压时优点突出容量范围:1 10 000 yF;工作电压:6.3 450v。工.2) 钽电解电容器钽电解电容器有固体钽和液体钽电解电容器之分。固体钽电解电容钽电解电容器的正极是用钽粉压块烧结而成的,介质为氧化 液体钽电解电容器的负极

30、为液体电解质,并米用银外壳。性能特点:与铝电解电容器相比,可靠性高,稳定性好,漏电流小,损耗低;因为钽 氧化膜的介电常数大,所以比铝电解电容器体积小,容量大,寿命长,可制成超小型元件; 耐温性好,工作温度最高可达200C ;金属钽材料稀少,价格贵,因此仅用于要求较高的 电路中。容量范围:0.11000F;工作电压:63 125V3 )金属化纸介电容器金属化纸介电容器用真空蒸发的方法在涂有漆的纸上再蒸发一层厚度为 0.01卩m的薄 金属膜作为电极。再用这种金属化纸卷绕成芯子,装入外壳内,加上引线后封装而成。性能特点:体积小容量大,相同容量下比纸介电容器体积小;稳定性能、老化性能都 比瓷介、云母电

31、容器差,自愈能力强,即当电容器某点绝缘被高压击穿后,由于金属膜很薄,击穿处的金属膜在短路电流的作用下,很快会被蒸发掉,避免了击穿短路的危险。 容量范围:6500pF30F;工作电压:63- 1600V 。4 )涤纶电容器涤纶电容器的介质为涤纶薄膜。外形结构有金属壳密封的,有塑料壳密封的,还有的是将卷好的芯子用带色的环氧树脂包封的 性能特点:容量大、体积小、耐热、耐湿性好,制作成本低,稳定性较差。 容量范围:470p丘4卩F;工作电压:63- 63OV。5 )云母电容器云母电容器的介质为云母,电极有金属筒式和金属膜式现在大多采用在云母上被覆一 层银电极,芯子结构是装叠而成的,外壳有金属外壳、陶瓷

32、外壳和塑料外壳几种。 性能特点:稳定性高,精密度高,可靠性高,介质损耗小,固有电感小,温度特性、 频率特性好,不易老化,绝缘电阻咼。容量范围:5pF51000pF ; 工作电压:l007kV ;精密度:士 001 %。6)瓷介电容器“瓷介电容器是用陶瓷材料作介质,在陶瓷片上覆银而制成电极,并焊上引出线,再在外层涂以各种颜色的保护漆,以表示系数。如白 色、红色表示负温度系数;灰色、蓝色表示正温度系数。性能特点:耐热性能好(在600 C高温下长期工作不老化),稳定性好,耐酸、碱、 盐类的腐蚀,易制成体积小的电容器(因为有些陶瓷材料的介电常数很大),绝缘性能好, (可制成高压电容器),介质损耗小(陶

33、瓷材料的损耗正切值与频率的关系很小,因而被 广泛应用于高频电路中),温度系数范围宽(因而可用不同材料制成不同温度系数的电容 器),瓷介电容器的电容量小,机械强度低,易碎易裂,这是不足之处。容量范围:16800pF;工作电压:63500V ;高压型:130kV。7)独石电容独石电容Q独石电容是多层陶瓷电容器的别称比一般瓷介电 容器大,且电容量大、体积小、可靠性高、电容量稳定, 耐高温,绝缘性好,成本低等优点,因而得到广泛的应 用。独石电容器不仅可替代云母电容器和纸介电容器, 还取代了某些钽电容器,广泛应用在小型和超小型电子设备(如液晶手表和微型仪器)中。各种小型电子设备作谐振、耦合、滤波、旁路。

34、温度特性好,频率特性好。一般电容随着频率的上升,电容量呈现下降的规律,独石电容下降比较少,容量比较稳定。容量范围:10pF10F2、型号命名法电容器型号由四部分组成,第一个部分字母C代表电容器,第二部分代表介质材料, 第三部分表示结构类型和特征,第四部分为序号。具体参见表 6和表7。表6电容器的型号第一部分第二部分介质材料第三部分结构类型第四部分序号符号意义符号意义主称CC高频瓷G高功率数字T低频瓷W微调I玻璃釉1见表2.1 7O玻璃膜2Y云母3Z纸介质4J金属化纸介质5B聚苯乙烯等非极性有机薄膜6L涤纶等有极性有机薄膜7Q漆膜8H纸膜复合介质9D铝电解电容A钽电解电容N铌电解电容G金属电解电

35、容E其它材料电解电容表2.1 7电容器型号第三部分数字的含义一类别、曲12345689瓷介电容器圆片管形叠片独石穿心支柱管高压云母电容器非密封非密封密封密封高压有机电容器非密封非密封密封密封穿心高压特殊电解电容器箔式箔式烧结粉液体烧结粉固体无极性特殊3、主要参数指标1 )标称容量电容器上标有的电容数值就是电容器的标称容量。2 )容许误差电容器的准确度直接以允许偏差的百分数表示。常用固定电容器的容许误差等级见表8所示。表8电容器容许误差等级容许误差0.5%1%2%5% 10% 20% 30%+20%-10%+30%-20%+50%-10%级另U0050102InmIVV文字符号FGJKMN3 )

36、工作电压工作电压又称为电容器的耐压,它是按技术指标规定的温度长期工作时,电容器两端 所能承受的最大安全工作直流电压。此外,为了试验电容器的绝缘性能而短时间加于电容 器两端的电压叫试验电压,它比工作电压高。不同类型的电容器有不同的工作电压范围。 例如纸介质和瓷介质电容器的工作电压可从几十伏到几万伏;电解电容器的工作电压从几 伏到上千伏。4 )绝缘电阻电容两极之间的电阻叫绝缘电阻(又叫漏电电阻)。电容器的绝缘电阻决定所用介质的 质量和厚度。绝缘电阻下降会使漏电流增加,引起温度升高,最终导致热击穿。5)电容器的损耗角正切损耗角正切tan S这个参数是用来表示电容器能量损耗的大小。它又分为介质损耗和

37、金属损耗两部分。其中金属损耗包括金属极板和引线端的接触电阻所引起的损耗,在咼频 电路工作时,金属损耗占的比例很大。介质损耗包括介质的漏电流所引起的电导损耗、介 质的极化引起的极化损耗和电离损耗。它是由介质与极板之间在电离电压作用下引起的能量损耗。4、电容器标记1 )直接表示法直标法是将电容器的主要参数(标称容量、额定电压、及允许偏差)直接标注在电容器上的标志方法。CXJD为型号,2200卩为标称容量,土 10汹允许误差。有时用大于 1的数字表示,单位为pF,如2200,则为2200pF;有时用小于1的数字表示,单位为F, 女口 0.22,贝U为 0.22F。2)文字符号表示法文字符号法是采用数

38、字或字母与数字混合的方法来标注电容器的主要参数。1. 数字标注法 一般是用3位数字表示电容器的容量。其中前两位为有效值数字,第三位为倍乘数(即表示有效值后有多少个0),但第三位数字是9时,则对有效数字乘以0.1,单位为pF。如104表示是100000pF 223表示是22000pF, 479表示是4.7pF。 这种表示法比较常见,也经常用于电位器的阻值表示上。2. 字母与数字混合标注法用24位数字表示有效值,用 P、n、M、G m等字母表示有效数后面的量级。进口电容器在标注数值时不用小数点,而是将整数部分写在字母之前,将小数部分写在字母后面。女口 4P7表示4.7Pf, 3m3表示 3300卩

39、f(3.3mf),47n表示47nF等。有时在数字前冠以 R,女口 R33,表示0.33 F。如104K表示容量100000Pf=0 . 1卩f,容量允许偏差为土 10%3)色码表示法这种表示法与电阻器的色环表示法类似,颜色涂在电容器的一端或从顶端向另一侧排 列。前两位为有效数字,第三位为倍率,单位为pF。有时色环较宽,如红红橙,两个红色 环涂成一个宽的,表示22000pF国外通常用字母来表示基数,常见的代码和基数对应关系见表9。表9电容器耐压值代码和基数对应关系表字母ABCDEFGHJKZ基数1.01.251.62.02.53.154.05.06.38.09.0字母前面的数表示10的幕,比如

40、2A,即为102x 1.0=100V , 2C为102X 1.6=160V-vj- -vj- O耐压值后方的字母表示电容容量,单位为pF。例如 823 表示容量为 82*10 3=82000Pf , 224 表示 22*10 4=220000pf=0.22uF ;最 后的字母表示精度,如 J表示容量允许偏差为土 5%等等。典型的电容标识示例:2A823J即82000Pf 5% 耐压100V。4)电容器的符号电容器在电路图中的符号如图3所示。电容器的一般符号极性电容器可变电容器微调电容器双连电容器图3电容器的符号5、电容器的选用电容器的正确选用,对确保电路的性能和质量非常重要。下面简单介绍一下选

41、用电容 器的基本原则或者说基本思路。1)首先要满足电路对电容器主要参数的要求。不管是电解电容器、纸介电容器或瓷介 电容器等,其主要参数是标称容量、允许偏差和额定工作电压。其次要优先选用绝缘电阻 大、介质损耗小、漏电流小的电容器。因为漏电流大会使电容器的功率损耗加大,且会直 接影响电路性能又如在振荡电路中应选用温度系数小的电容器在高频电路(如混频电路)中要选用云母电容器等高频性能好的电容器。2)要选用符合电路要求的类型。什么电路,选用什么类型电容器。如电源滤波、去耦 电路可选用铝电解电容器;在低频耦合、旁路电路选用纸介和电解电容器:在中频电路可选用金属化纸介和有机薄膜电容器;在高频电路中应选用云

42、母电容器及CC型瓷介电容器; 在高压电路中可选用CC8I型高压瓷介电容器、云母电容器等。调谐电路中可选用小型密 封可变电容器或空气介质电容器等。3)根据线路板的安装要求等来选用一定形状的电容器。各类电容器均有多种形状和结 构,有管形、筒形、圆片形、方形、柱形及片状无引线形等。选用时要根据安装线路板的 连接方式、位置等实际情况来选择电容器的结构形状。4)选用电解电容器时,要考虑其极性要求。三、电感器电感器是一个储存磁场能量的元件,它的应用范围很广,可用于调谐、振荡、耦合、 滤波等电路中。1、电感器的分类电感器按其功能及结构的不同又分为固定电感器和可调电感器,根据磁芯材料可分为 空心、磁芯和铁心电

43、感器。常用的电感器有:固定电感器、可调电感器、阻流圈、振荡线 圈、中周、继电器等。尽管在电路中作用不同,但通电后都具有储存磁能的特征。1)固定电感器用导线绕在骨架上,就构成了线圈。线圈有空芯线圈和带磁芯的线圈。绕组形式有单 层和多层之分,单层绕组有间绕和密绕两种形式,多层绕组有分层平绕、乱绕、蜂房式绕 等形式。(1)小型固定电感线圈是将线圈绕制在软磁铁氧体的基体上构成的,这样能获得比空 芯线圈更大的电感量和较大的Q值。一般有立式和卧式两种,外表涂有环氧树脂或其他材 料作保护层。由于其重量轻、体积小、安装方便等优点,被广泛应用在电视机、收录机等 的滤波、陷波、扼流、振荡、延迟等电路中。(2) 高

44、频天线线圈,其中磁体天线线圈一般采用纸管,用多股丝漆包线绕制而成。(3 )偏转线圈。黑白电视机的偏转线圈由两组线圈、铁氧体磁环和中心位置调节片等 组成。为了在显像管的荧光屏上显示图像,就要使电子束沿着荧光屏进行扫描。偏转线圈 就是利用磁场产生的力使电子束偏转,行偏转使得电子束沿水平方向运动,同时场偏转又 使电子束沿垂直方向运动,结果在荧光屏上就形成了长方形的光栅。2) 可变电感器线圈电感量的变化可分为跳跃式和平滑式两种。例如电视机的谐振选台所用的电感线 圈,就可将一个线圈引出数个抽头,以供接收不同须道的电视信号,这种引出抽头改变电 感量的方法,使得电感量呈跳跃式,所以也叫跳跃式线圈。在需要平滑

45、均匀改变电感值时,有以下三种方法。(I )通过调节插入线圈中磁芯或铜芯的相对位置来改变线圈电感量 。(2 )通过滑动在线圈上触点的位置来改变线圈匝数,从而改变电感量。(3) 将两个串联线圈的相对位置进行均匀改变以达到互感量的改变,从而使线圈的总 电感量值随着变化。2、型号命名及含义目前固定电感线圈的型号命名方法各生产厂有所不同,尚无统一的标准。下面是两种 常用的方法。方法一:电感元件的型号一般由四部分组成:第一部分:主称,用字母表示,其中L代 表电感线圈,ZL代表阻流圈;第二部分:特征,用字母表示,其中G代表高频;第三部分: 型式,用字母表示,其中X代表小型;第四部分:区别代号,用数字或字母表

46、示。例如:LGX 型为小型咼频电感线圈。方法二:第一部分用字母表示主称为电感线圈;第二部分用字母与数字混合或数字来 表示电感量;第三部分用字母表示误差范围。第一部分:主称第二部分:电感量第三部分:误差范围字母含义数字与字母数字含义字母含义L或PL电感线圈2R22.22.2 卩 HJ 5%1001010卩HK 10%101100100 卩 H10210001mHM 20%1031000010mH3、主要参数指标1) 标称值与品质因数(b)相量图电感器的主要技术指标就是电感量和品质因数。电感器一般由线圈构成,所以也叫电 感线圈,除少数产品外,如实验室用的精密电感器、收音机的中周线圈、扼流线圈等,一

47、 般没有通用的系列产品。(a)实际电感器模型图4电感器理想电感器本身不损耗能量,但理想电感器实际上是不存在的,实际的电感器是由漆 包线绕制而成的,必然存在电阻,它可等效为理想电感与电阻串联,如图 4 (a)所示。由于电阻的存在,当电流通过电感时,必然引起损耗,电感器的损耗用损耗因数 D表 示,由图4 (b)的相量图可知,损耗因数D为(式 1)电感线圈的质量常用品质因数Q表示,品质因数定义为损耗因数的倒数,即(式 2)由上式可见r越大,损耗越大,则线圈的品质因数Q越小,品质因数过小,线圈就不能使 用。2) 额定电流线圈允许通过的最大电流称为额定电流。3) 稳定性稳定性是衡量电感器的一个重要指标。

48、稳定性表示在一定的温度和湿度的影响下,电 感器的电感量和品质因数改变的程度。4、电感器的符号电感器的电路符号如图2.1 5所示。电感器pnrr带磁芯电感器图2.1 5电感器的符号5、电感器的选用电感的选用和电阻及电容元件的选用方法一样,除了要使其主要参数满足电路要求外 还要根据使用场合不同(如高频振荡电路和电源滤波电路)来分别选择合适的电感器。但 电感又不像电阻和电容元件那样由生产厂家根据规定标准和系列进行规模生产以供选用。 电感器只有一部分如低频阻流圈、振荡线幽及专用电感器按规定的标准生产有成品外,绝 大多数为非标准件,往往需要根据实际情况白己制作。这一部分内容可参考有关文献6、电容器和电感

49、器的测量1)伏安法伏安法测量电容器和电感器的电路如图2.2 2( a)所示,用一个已知电阻与被测元件 串联,用电压表分别测出电源电压、电阻上的电压和被测元件上的电压,然后根据相量图 计算出所测元件的参数值。U14被测元件3(b)电感元件相量图L(c)电容元件相量图U(a)测量电路图2.2 2测量电感和电容当被测元件为电感线圈时,其相量图如图2.2 2(b)所示。因为实际电感器可等效为 一个理想电感和一个电阻相串联,所以图2.2 2(b)中的Ur为电感线圈内阻两端的电压, 而Ul为电感两端的电压。由余弦定理可得:COS:;=U2 +U; -U;2 5 Ur而 所以由可得XL =2 fL =Ul2

50、 fl式中,L为被测电感量。当被测元件为电容时,其相量图如图2.2 2(c)所示,由相量图可得IU22fC 1Ur IR2fRC所以12fRURU2式(2.2 3)式中,C为被测电容的容量。2)三表法三表法即用电压表、电流表和功率表测量被测 元件的参数,测量电路如图2.2 3所示。因为P =UI cost所以P=arccosIU图2.2-3三表法测量电路而Z = V = Z N=Z cos j Z sin =r jX式(2.2 4)I由式(2.2 4)即可算出被测元件的内阻和阻抗。若已知电源Us的频率,便可求出电感器L和电容器C数值。当被测元件为电感器时,有即当被测元件为电容器时,有Xl =2

51、:fLXl2f12 二 fC12fXC3 )谐振法伏安法和三表法只适用于直流和低频电路中, 测量电感器和电容器的参数。而在高频电路中,常 常常用谐振法测量进行测量。谐振法测量电感器和电容器参数的电路如图2.2 4所示,它是利用电路谐振的特点测量被测元 件参数的。由于电路谐振时,有2foL12f0CR一。信号发生器图2.2 4谐振法测量电路C5式中fo为电路谐振时的频率,称为谐振频率。如果已知电容器的容量,则被测电感L为L _ 4二 2f2C如果已知电感器的电感量,则被测电容C为142fo2L式(2.2 5)式(2.2 6)上述测量电感的方法只适用于空心电感的测量。四、半导体分立元件导电能力介于

52、导体和绝缘体之间的物质,称为半导体。半导体分立元件主要指半导体 二极管、三极管、场效应晶体管等,是利用锗、硅、硒等半导体材料制成的电子器件。图二加 半导依分立器杵的型号命名(一)国产半导体器件的型号命名法半导体器件的命名由五部分组成,其中第二、三部分的意义如表310所示。例如, 2AP9g中“2”表示二极管,“A ”表示N型锗材料,“ P”表示普通管,“9”表示序号 又如3DG6中“3表示三极管,“ D” ,表示NPN硅材料,“G”表示高频小功率管, “6”表示序号。表缶10半导体分立器件命名方法中第二、三部分的意文第二部分第三部分字母意文字每意头字母字母意义AN型.错材料r普通管K开关管T晶闸管(可拎制)BP型,错材料V微波管Y休效应器件A高频丈功率曾MHz,CN型*馆材料W稳压管Ib雪崩管DP型,硅材料c裁数量JG阶跃恢冕管D低频大功率管AFNP型,错材料zCS场效应器件BNPN型铐材料L謹流堆BT半导体特殊器件C髙频小功率琶 (fa3 MHz, Pcl W)CFNF型,硅材料S隧道管PIN

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