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文档简介

1、 电阻器电阻器1.1电容器电容器1.2电感器电感器1.3半导体器件半导体器件1.4 电声器件电声器件1.5其他电子元器件其他电子元器件1.6技能训练技能训练 1.71.1 电 阻 器 电阻器又叫电阻,它的性质是对电流有阻碍作用,并且对直流电和低频交流电的阻碍相同,在电路中常用于控制电流和电压的大小以及实现阻抗匹配等。电阻用字母R表示,在国际单位制中主单位是欧姆(),常用单位还有千欧(k)、兆欧(M)等。 1.1.1 常用电阻器及其特点 电阻器按功能的不同可以分为普通电阻、热敏电阻、压敏电阻、光敏电阻等;按结构的不同可以分为固定电阻、可变电阻、微调电阻(半可变电阻)、电位器等。 按外形的不同可以

2、分为圆柱形电阻、片状电阻、排阻等,按电阻材料的不同可以分为碳膜电阻、金属膜电阻、金属氧化膜电阻等;按电阻的生产工艺不同可以分为实芯电阻、薄膜电阻、线绕电阻等。 电阻器的电阻值常标在电阻器上,而所用材料一般不标明,电阻器的功率在较大体积的功率电阻上也常标出。图1.1所示为常用电阻器、电位器的实物图及图形符号。 下面介绍几种常见的电阻器及其特点。 1碳膜电阻 阻值范围一般在110 M,各项参数指标能满足一般电子产品的性能要求,特点是精密度较高,生产成本低,价格便宜,所以在收音机、电视机等没有特别要求的电路中应用非常广泛。 2金属膜电阻 阻值范围一般在110 M,性能比碳膜电阻好,工作频率及稳定性高

3、,体积小巧,高温下的温度系数小,噪声低,精密度高,但价格稍贵,在要求高精密度和高稳定性的电路中被广泛应用。 3金属氧化膜电阻 这种电阻的膜层均匀,性能与金属膜电阻相同,但耐热性更高(+140235),允许短时间超负荷使用,高频特性好,成本低,特别适于制作较低阻值(数百千欧以下)的电阻器。 图图1.1 1.1 常用电阻器、电位器的实物图及图形符号常用电阻器、电位器的实物图及图形符号 4金属玻璃釉电阻 耐高温、功率大、阻值宽,耐湿性能好,温度系数低,常制成贴片电阻。 5线绕电阻 电阻的精密度很高,能在300高温下工作,稳定性高,噪声低,温度系数极微,不易老化,电性能好,但高频下电感大,较难获得高阻

4、值(一般只能在100k以下),通常在要求大功耗或精密仪表及设备中使用。 6实芯电阻 体积小、功率大,可靠性极高,特别是在1M以上的高阻值时更加明显,几乎不出现短路或开路故障,短时间过载不会损坏,但它的精度低,温度系数、噪声系数都差。 7合成碳膜电阻 电性能和稳定性均较差,但易制得高阻值的电阻器(10 M106M),用于需要高阻值及高压的电路中。 8熔断电阻 电阻内有热熔性电阻丝,若加在上面的电流(或功率)超过额定值时,在规定的时间内电阻丝会熔断,起到类似保险的作用(不同的是,它本身还是一个电阻),所以又叫保险电阻,这种电阻在电视机等电路中大量用作电源供给的限流电阻。 9水泥电阻 水泥电阻是一种

5、陶瓷封装的线绕电阻,功率大,热稳定性好,散热好,绝缘好,常用在大电流的电源电路中。 10敏感电阻 利用半导体材料的光敏、热敏等敏感特性制成的电阻。如光敏电阻的阻值随着光照的强度而变化,热敏电阻的阻值随着温度的改变而改变(随温度的升高阻值增大的为正温度系数热敏电阻。 随温度的升高阻值减小的为负温度系数热敏电阻),气敏电阻的阻值随着气体浓度的不同而不同等,这种敏感电阻常用在传感器中检测相应的物理量。 常用的敏感电阻有光敏电阻、热敏电阻、气敏电阻、压敏电阻、磁敏电阻、湿敏电阻、力敏电阻等,彩电上的消磁电阻,就是一个正温度系数(PTC)的热敏电阻,它相当于一个无触点温度开关。 11电位器及微调电阻 它

6、们都有3个端子,中间的为滑动端,滑动端独立使用时常常用来调节电位,故称电位器,滑动端连接另外某固定端时是做可变电阻用。 微调电阻用在调好后一般不需(或很少)再调的电路中(如电视机的场频、辅助亮度调节);而电位器则用在经常需要调节的电路上(如音量调节、亮度调节),在机外就能够控制。 1.1.2 电阻器和电位器的型号命名 示例1:RJ72精密金属膜电阻器。R J 7 2 第 4 部分:序号(2) 第 3 部分:特征(精密) 第 2 部分:材料(金属膜) 第 1 部分:主称(电阻器) 1.1.3 电阻器的主要技术指标 1标称阻值 2允许误差 3额定功率 1.1.4 电位器 1常用电位器及其特点 (1

7、)碳膜电位器 碳膜电位器是目前使用最多的一种电位器。其电阻体是用碳黑、石墨、石英粉、有机黏合剂等配制的混合物,涂在胶木板或玻璃纤维板上制成的。 它的阻值分辨率高、阻值范围宽,品种非常多,价格比较便宜,但滑动噪声大,耐热、耐湿性不好。一般用在没有特别要求的电路中。 (2)线绕电位器 其电阻体是由电阻丝绕在涂有绝缘材料的金属或非金属板上制成的。它的功率大、噪声低、精度高、稳定性好,但高频特性较差。一般用在要求精度较高的低频电路中。 (3)单圈、多圈电位器 单圈电位器的滑动臂只能在小于360的范围内旋转,一般用于音量等模拟量控制;多圈电位器的转轴每转一圈,滑动臂触点在电阻体上仅改变很小一段距离,其滑

8、动臂从一个极端位置到另一个极端位置时,转轴需要转动多圈。 一般用于精密调节电路中,比如信号源的频率调节。 (4)单连、双连电位器 单连电位器由1个独立的转轴控制一组电位器;双连电位器通常是将2个规格相同的电位器装在同一转轴上,调节转轴时,2个电位器的滑动触点同步转动。 也有部分双连电位器为异步异轴。 (5)带开关电位器 带开关电位器是在电位器上附加开关装置,开关与电位器同轴。带开关电位器按开关的运动与控制方式分为旋转式、推拉式、推推式3种。在收音机和电视机中常用。 (6)直滑式电位器 电阻体为长方条形,它是通过与滑座相连的滑柄作直线运动来改变电阻值的。一般用作音量控制,特别是用在均衡器上非常直

9、观。 (7)步进电位器 步进电位器由步进电动机、转轴电阻体、动触点等组成。动触点可以通过转轴手动调节,也可由步进电动机驱动。多用于音频功率放大器中作音量控制。 2电位器的主要技术指标 (1)额定功率 (2)标称阻值 (3)允许误差等级图1.3 电位器的阻值变化特性曲线 (4)阻值变化规律 1.1.5 电阻器的标注及检测 1电阻器阻值及允许误差的标注 (1)直标法图 直标法是直接把标称阻值、允许误差、额定功率等技术指标及型号等标注在电阻上。 标出的阻值一般包含有单位,未标出为;允许误差用百分数表示,未标出误差的为20%的允许误差。 图1.4所示为一直标法的电阻器,它的标称阻值是1.5M,允许误差

10、为10%,RT-5表示是碳膜电阻,额定功率为5W(这里没有标出单位)。 直标法在电阻器上标注的内容多少,生产厂家根据电阻器外表面的大小及实际需要会有所不同。 1.4 1.4 直标法的电阻器直标法的电阻器 (2)文字符号法 文字符号法是将数字和文字符号按一定的规律组合标注在电阻体上,来表示电阻器的标称阻值及允许误差等级。 标注包含4部分,比如7R5J,最前面的数字7表示阻值的整数部分,文字符号R代表电阻单位(文字符号的含义如表1.6所示)。 文字符号R后面的数字5表示阻值的小数部分,最后的J表示电阻器的允许误差(符号代表的误差等级见表1.4),所以7R5J表示该电阻标称值为7.5、允许偏差为5%

11、。 又如,3k3K表示电阻值为3.3k、允许偏差为10%,8k2表示8.2k,R12(或12)表示0.12,它们的允许偏差为20%。 (3)数码法 数码法是用3位阿拉伯数字标注在电阻器上。 3位数码中,前2位代表电阻值的有效数,第3位数n表示倍乘10n(即有效值后0的个数),这里n取08,9是个特例,意思是101,单位默认为,元件的允许误差表示与文字符号法相同。 例如,电阻器103J的电阻值是 1010310 00010k,允许偏差为5%;电阻器396K的电阻值是3910639M,允许偏差为10%:电阻器229的电阻值是2210-12.2。 注意,标志为0或000的电阻器实际为跳线,阻值为0。

12、数码法在片状电阻器中大量使用。 (4)色标法 色标法是将电阻器的阻值和允许误差用不同颜色的色环(或色点)标注在它的外表面上。 色环电阻器有三色环电阻、四色环电阻、五色环电阻3种。 图1.5所示是用色标法标注的色环电阻器的2个示例。色标法中,每一种颜色有其特定的含义,四色环电阻和五色环电阻的色标表示的含义参见表1.7、表1.8。 图图1.5 1.5 色标法的电阻器色标法的电阻器 2电阻器的检测 (1)普通固定电阻的检测 首先估计被测电阻的阻值,选好万用表欧姆挡的量程,短路表笔调零,红、黑表笔分别接到电阻器的两引脚上(保证接触良好),若万用表指针没有在表盘中央附近,须重新选挡再测。 读出电阻值后与

13、电阻器上标称值比较,结果若是在允许的误差范围内算合格,否则不合格。 普通碳膜电阻器使用中烧坏时,电阻表面会发黑或烧焦,但水泥电阻器和熔断电阻器有时损坏后外表难以看出有何变化,必须用万用表测量来确定,所以不能仅从电阻器外观判断电阻是否已经损坏。 绝大多数的电阻器在损坏后阻值变大或开路,但有时也有短路的。 如果要在线路板上测量电阻,须断电并将电容放电后进行,测量结果须考虑与之相并的其他元件或电路,不同电路中测量的结果相差很大,但有个相同点,就是测量的阻值不可能大于标称值。 在路测量要对测量结果进行估算才能判断元器件的好坏,必要时须焊下(至少断开一只引脚)测量。 仅仅只是阻值偏差较大而不合格的电阻器

14、,如果确认不是因为变质引起,那么这个电阻一般还是可以用的,只是要按实际阻值使用。 电阻器的额定功率不能用万用表测出,可以看电阻上的标注或根据经验判断,对于学电子的,常用的小功率电阻的额定功率应该能够从电阻体积的大小估计出来。 (2)电位器的检测 检查机械性能:电位器有2个固定端和1个滑动端,检测时先转动转轴,看看转动是否灵活平滑,转动时动触点滑动产生的声音要小,手感要好,应该感觉带有一点阻尼。 检查电气性能:先检查两固定端,用万用表欧姆挡测两固定端的阻值,其读数应为电位器的标称阻值,如果阻值相差很远或阻值为零或无穷大,则表明电位器已损坏。 再检测滑动端,万用表的表笔分别接滑动端和某一固定端,转

15、动电位器的转轴,阻值应该在0到标称值的范围内逐渐变化,指针摆动应平稳、无跳动;用同样的方法再测量滑动端与另一个固定端。 如果万用表的指针在电位器的转动过程中有跳跃、抖动等现象,说明触点有接触不良的故障。 带开关电位器在按逆时针方向旋至接近“关”的位置时,电阻值应为0或很小(如果阻值接近标称值,则换一个固定端再测),否则会出现音量关不死或开机就有声的现象(电位器作音量控制时)。 (3)热敏电阻的检测 常温检测:在接近25室内温度下,用万用表两表笔接触热敏电阻的2个引脚,测出的电阻值与标称值相对比,二者相差在规定的误差范围内即为正常,若测出的阻值与标称阻值相差较大,则说明其性能不良或已损坏。 注意

16、:室温高于25时,正温度系数(PTC)热敏电阻阻值偏大,负温度系数(NTC)热敏电阻阻值偏小。 加温检测:使热敏电阻升温或降温(如电烙铁靠近热敏电阻对其烘烤加热、体温加热、酒精降温等),同时用万用表监测其电阻值。 如果PTC热敏电阻随温度的升高阻值增大、NTC热敏电阻随温度的升高阻值减小,说明热敏电阻正常;若阻值无变化或变化很小,说明热敏电阻已损坏或功能失效,不能继续使用。 常温测量时,注意不要用手捏住热敏电阻体,以防止人体温度对测试产生影响;加温测量时,注意热源不要与热敏电阻靠得过近或直接接触热敏电阻,以免损坏元件。1.2 电 容 器 电容器又叫电容,它的性质是在两极上加电压后能储存一定量的

17、电荷(具有电场能),是储能元件,由于充电需要时间,所以电容器上的电压不能突变。 电容在电路中有通交流隔直流、通高频阻低频的作用,它对电流阻碍作用的大小与通过它的电流频率有关,频率越高阻碍越小,在电路中常用于隔直、旁路、耦合、滤波、谐振等。 电容用字母C表示,主单位是法拉(F),常用单位还有微法(F)、皮法(pF)等。 1.2.1 常用电容器及其特点 电容器种类很多,按结构的不同可分为固定电容器、可变电容器、微调电容器(半可变电容器)等。 按介质材料的不同可分为气体介质电容器、瓷介电容器、云母电容器、电解电容器、涤纶电容器等;按形状不同分有片状电容器、圆柱形电容器、矩形电容器、穿心电容器等。 常

18、用电容器的实物图及图形符号如图1.6所示。 图图1.6 1.6 常用电容器的实物图及图形符号常用电容器的实物图及图形符号 1瓷介电容器 高频陶瓷做成的电容具有高频损耗小、工作稳定、体积小、绝缘性能好等特点,但容量小,广泛应用在高、中频电路及脉冲电路中。 低频陶瓷做成的电容器,虽然其绝缘性能、损耗、稳定性等方面较差,但容量可以做得较大,且重量轻、价格低,一般用在低频电路中。 2纸介电容器 用金属箔做电极,中间夹极薄的电容纸卷成圆柱形,然后封装而成。它的特点是容量范围宽、耐压高、成本低,但体积大、损耗大,常用于低频和直流电路。 3云母电容器 在云母片上喷涂银层或用金属箔做电极,极板和云母层叠后压铸

19、在胶木粉或封固在环氧树脂中而制成。 其特点是可靠性高、性能稳定、温度系数小、耐压高,但容量一般较小,成本高、体积大,适于要求较高的高频振荡和脉冲电路中使用。 4有机薄膜电容器 有机薄膜电容器的结构类似于纸介电容器,其介质是有机薄膜。 它在体积、重量、电参数上优于纸介电容器,其缺点是稳定性较差。 不同薄膜材料的电性能各有不同,主要应用也不同。 常用的涤纶薄膜电容器介质常数较高,体积小、容量大,耐湿性能好,适宜作旁路电容;聚苯乙烯薄膜电容器介质损耗小、绝缘电阻高,可用于高频电路;聚丙烯电容器工作稳定,损耗低,可用于稳定性和损耗要求高的电路。 5电解电容器 6贴片电容器 7独石电容器 8可变电容器

20、1.2.2 电容器的型号命名 示例1:CD12圆形高功率瓷介电容器。C D 1 2 第 4 部分:序号 第 3 部分:特征(箔式) 第 2 部分:材料(铝电解) 第 1 部分:主称(电容器) 1.2.3 电容器的主要技术指标 1标称容量 2允许误差 3额定直流工作电压 4绝缘电阻 5频率特性 1.2.4 电容器的标注及检测 1电容器容量及允许误差的标注 (1)直标法 (2)文字符号法 (3)数码法 (4)色标法 2电容器的检测 (1)普通固定电容器的检测 (2)电解电容器的检测 (3)可变电容器的检测 1.3 电 感 器 电感器又叫电感或电感线圈,它是用漆包线或纱包线在绝缘骨架(在骨架内常用了

21、导磁材料)上绕制而成,它的性质是当线圈中的电流发生变化时能产生感应电动势(自感),这个电动势使得电感器中的电流不能突变。 1.3.1 常用电感器及其特点 1小型固定电感线圈 这种线圈一般在氧体磁芯上绕制后在外表用环氧树脂等材料封装而成, 主要特点是体积小、重量轻、性能稳定、高Q值、结构牢固、易于安装,其电感量常用直标法或色标法标注在电感器上,实际应用广泛,常用于滤波、陷波、振荡、延时等电路中。 2空心线圈 在纸质、塑料、胶木等做成的骨架上用导线直接绕成,也可以绕成后脱离骨架(称为脱胎),特点是线圈内无介质材料。 常见的有用密绕法绕制的用于音箱中的分频器线圈、用蜂房法绕制的用于中波收音机的高频扼

22、流圈、用脱胎法绕制的用于高频调谐器中的天线及振荡线圈等。 3天线线圈 中波天线线圈一般是在套有磁棒的纸质或塑胶的骨架上绕制而成,磁棒和骨架有圆形和扁形2种,圆形的天线线圈常用多股纱包线绕制,扁形的天线线圈常用单股漆包线绕制,调节电感量的方法是改变线圈在磁棒上的位置。 短波接收若用磁棒则导线常用镀银线绕制,若用拉杆天线接收则天线线圈一般做成小型立式磁性天线,调节磁芯即改变电感量。 电视机、FM收音机的天线线圈一般为空心线圈,调节匝间距离即可改变电感量。 4高频扼流圈 高频扼流圈在结构上就是一个铁氧体磁芯线圈,其匝数的多少根据工作频率决定,常用在收音机中起到遏制高频信号电流通过的作用。 5低频扼流

23、圈 低频扼流圈的结构和外表与普通变压器相似,只是引出端子一般只有2个,由于工作频率较低,所以匝数较多、体积大、重量大,其作用是遏制低频电流的通过,常用在低频滤波电路中。 6贴片电感 电感器的片状元件,具有体积小、可靠性高的特点,适用于小型印刷线路板上使用。 7平面电感 运用真空蒸发、光刻、电镀等方法,在陶瓷基片上做成的以金属膜为导线的电感,其绕线形式以螺旋线圈用得较多。 平面电感在必要的时候可以在印刷线路板上利用铜膜直接做成,还可以在双层板上做成双面耦合电感。其特点是精度高、性能稳定,常用于高频电路。 8可变电感和微调电感 在空心线圈中装入位置可调的磁芯,即成为可调电感器。 铁氧体磁芯旋进线圈

24、则电感量增大,否则减小;黑白电视机的机械式高频头中用到了铜芯,铜芯旋进则电感量减小,与磁芯恰好相反。 电感量调节范围较大的称为可变电感器,调节范围较小的称为微调电感器。 9其他专用电感线圈 在很多专用电器设备中,有不同的专用线圈,起到特有的作用。例如,继电器中的电磁线圈,磁带录音机中的磁头线圈,彩色电视机中的消磁线圈、线性补偿线圈、偏转线圈、亮度延时线圈等。 1.3.2 电感器的主要技术指标 1标称电感量 2允许误差 3品质因数 4分布电容 5额定电流 1.3.3 变压器 变压器有2个或2个以上的线圈,它们通过磁场而相互作用(互感),从而能完成线圈间能量的传递,在电路中起到变压、变流、阻抗变换

25、及耦合等作用。 常用变压器的图形符号如图1.8所示。 图图1.8 1.8 常用变压器的图形符号常用变压器的图形符号 在电子线路中使用的变压器,按工作频率可分为高频变压器、中频变压器、低频变压器和宽频带变压器等。 按用途可分为电源变压器、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;按铁芯导磁材料形状可分为EI型、口型、F型、CD型、环型等变压器等。图1.9所示为常用变压器铁芯形状。 图图1.9 1.9 常用变压器铁芯形状常用变压器铁芯形状 1常用变压器及其特点 (1)电源变压器 (2)音频变压器 (3)高频变压器 (4)中频变压器 (5)调压器 (6)其他变压器 2

26、变压器的主要技术指标 (1)额定电压 (2)额定电流 (3)额定容量 (4)额定频率 (5)效率 1.3.4 电感器和变压器的标注及检测 1电感器的标注 电感器的标注方法与电阻器、电容器相似,下面将举例说明4种方法。 (1)直标法 如标注有“470HK”的电感器,表示标称电感量为470H,允许偏差为10%。 (2)文字符号法 采用这种标示方法的通常是一些小功率电感器,如“4N7”表示电感量为4.7nH,“6R8”表示电感量为6.8H。 (3)数码法 常用于贴片电感器上,单位为H。如电感器标示为“102J”的电感量为 10102H=1 000H=1mH,允许偏差为5%;标示为“153K”的电感量

27、为15mH,允许偏差为10%。 (4)色标法 单位为H,如电感器标有黄、紫、金、金的色环,表示电感量是47101H =4.7H,允许偏差为5%。 2电感器和变压器的检测 (1)电感器的检测 电感器就是一个线圈,所以可以通过用万用表测量线圈的直流电阻来判断其好坏,线圈直流电阻的大小,与所用导线的长度、横截面积及导线材料等有关。 如果已经知道线圈的直流电组,则可以将测量结果与已知电阻相比较,相差在误差范围内则合格;若测量电阻为零,则线圈在引脚处或接近引脚处短路;若阻值明显偏小,则线圈有匝间短路;若阻值为无穷大,则线圈(或引脚)有断路。 如果不知道电阻值,也可以用同型号的合格电感器或其他参数相近的电

28、感器作参考,都没有就只能凭经验估计电阻测量了。 一般来说,额定电流小而电感量大的电感器直流电阻大,相反则电阻小。因为线圈的电阻常常较小,测量时一般选R1或R10。 匝数很少的线圈,电阻只有零点几欧姆,指针式万用表难以测出电阻,一般只能用测量通断来判断好坏,而用数字式万用表可以读出小电阻。 应注意,零点几欧姆和零电阻是完全不同的,前者正常,后者短路。电阻值对于有金属屏蔽罩的电感器线圈,还需检查它的线圈与屏蔽罩间是否短路;电感器除了测量电阻,还要检查它的外观、引脚、磁芯等部位,应该无变形、无锈蚀、无破损。 (2)变压器的检测 检测变压器时,用测量电感器的方法完成各绕组的检测,如果绕组都正常,磁芯、

29、引脚也没有异常,则这个变压器一般是好的。 可以通过测量绕组直流电组的方法判断变压器是升压变压器还是降压变压器,升压变压器的初级绕组电阻小、次级绕组电阻大;降压变压器则正好相反。 如电源变压器,常用的为降压变压器,初级绕组直流电阻一般是几百欧姆至几千欧姆,而次级直流电阻一般在几十欧姆以下。 晶体管收音机中使用的输入、输出变压器,由于它们体积相同、外形相似,在无标记时直观上很难区分,此时可根据其线圈直流电阻值进行区分。 一般情况下,输入变压器的直流电阻值较大,初级绕阻多为几百欧姆,次级绕阻多为100200,袖珍收音机的阻值会更小些。 输出变压器的直流电阻值较小,初级绕阻多为几十欧姆至上百欧姆,次级

30、绕阻多为零点几欧姆至几欧姆。 最简单的方法是测只有2只引脚的一侧的直流电阻,几百欧姆的是输入变压器,几欧姆的是输出变压器。收音机中频变压器绕组直流电阻较小,要测量最好用数字万用表。 变压器各绕组之间以及绕组和铁芯之间应该是绝缘的,绝缘电阻可以用万用表R10k挡测量,阻值应该是,较大的变压器可以用兆欧表测量,绝缘电阻应在500M以上。 变压器有断路性故障时,若是初级绕组断路,则所用次级无输出;若是某一个次级绕组断路,则会使断路的线圈无输出。 变压器有短路性故障时,绕组电流偏大,变压器将发热严重。变压器有匝间短路故障时,变压器就是空载也会有过热现象。 1.4 半导体器件 1.4.1 半导体分立器件

31、的型号命名 示例1:2CW21D硅材料N型稳压二极管。 示例2:3DG12C硅材料NPN型高频小功率三极管。 2 C W 21 D 3 D G 12 C 规格号 规格号 序号 序号 稳压管 高频小功率管 N 型,硅材料 NPN 型,硅材料 二极管 三极管 示例3:3AD6锗材料PNP型低频大功率三极管。 示例4:BT33E单结晶体管(半导体特殊器件)。 3 A D 6 B T 3 3 E 序号 规格号 低频大功率管 耗散功率 PNP 型,锗材料 3 个电极 三极管 特种管 半导体 1.4.2 半导体二极管 半导体二极管也叫晶体二极管,简称二极管,它的内部就是一个PN结,从PN结的P区引出的脚为

32、正极,从N区引出的脚为负极。 二极管的特性是具有单向导电性,在正向电压下导通,在反向电压下截止。 1常用二极管及其特点 (1)整流二极管 (2)稳压二极管 (3)发光二极管 (4)光电二极管 (5)检波二极管 (6)变容二极管 2二极管的主要参数 (1)最大整流电流IF (2)最高反向工作电压URM (3)反向饱和电流IS 3二极管引脚的判别及质量检测 (1)普通小功率二极管 从标注判别极性 用万用表判别极性 二极管好坏的判别 二极管材料的判别 (2)稳压二极管 极性及好坏的判别 稳压值的测量 (3)发光二极管 极性的判别 好坏的判别 (4)光电二极管 (5)红外发光管和红外光电管 (6)双向

33、触发二极管 4二极管的选用和替换 1.4.3 半导体三极管 1常用三极管及其特点 (1)普通小功率三极管 (2)普通大功率三极管 (3)达林顿管 (4)带阻尼行输出管 2三极管的主要参数 (1)共射极电流放大系数 (2)极间反向饱和电流 (3)特征频率fT (4)集电极最大允许电流ICM (5)反向击穿电压 (6)集电极最大允许耗散功率PCM 3三极管引脚的判别及质量检测 (1)三极管引脚及管型的判别 (2)三极管材料的判别 (3)值的估测 (4)三极管好坏的鉴别 (5)行输出管的检测 4三极管的选用和替换 1.4.4 场效应管 1场效应管的分类及电路符号 2场效应管的特点 图图1.16 1.

34、16 常见场效应管的电路符号常见场效应管的电路符号 3结型场效应管的检测 (1)极性及管型的判别 (2)好坏的判别 1.4.5 可控硅 1可控硅的分类及电路符号 图图1.17 1.17 常见可控硅的实物图及图形符号常见可控硅的实物图及图形符号 2单向可控硅的极性及好坏判别 (1)极性判别 (2)好坏判别 3双向可控硅的极性及好坏判别 (1)极性判别 判别T2 用万用表R1挡分别测量可控硅两脚之间的阻值,当出现某两脚正、反向测量时都导通,那么这2只引脚为G和T1,另一只引脚为T2;或某脚与另外两脚的正、反向测量时都不通,那么这只引脚为T2。 判别G、T1 用万用表R1挡,将黑表笔接第2阳极T2(

35、已知),红表笔接假设的第1阳极T1,此时万用表指针还不会偏转。 保持黑表笔与T2的接触,黑表笔碰触一下G极,即给G极加上正的触发电压,这时如果指针右偏(阻值约10),说明T2、T1间已触发导通,假设正确,电流由T2流向T1;若T2、T1间不能触发导通,则红表笔改接另一只引脚再试。 将红表笔接第2阳极T2,黑表笔接第1阳极T1,用红表笔碰触G极,给G极加上负的触发信号,可控硅应该触发导通,电流由T1流向T2。 (2)好坏判别 因为双向可控硅G、T1两极离得较近,用万用表测量G、T1的正、反向电阻都应较小(几十欧),而T2与G和T1间的正、反向电阻均应为无穷大。 在判别双向可控硅的G、T1极时,如

36、果可控硅能在正、负触发信号下触发导通,则证明该可控硅具有双向可控性,其性能完好。 在测量可控硅的可控性时,万用表要选R1(有时R10挡也行)挡,以满足维持电流的需要;在检测大功率可控硅时,需要在万用表表笔上串接12节干电池。 4可控硅的选用和替换 1.4.6 单结晶体管 1结构及特点 2单结晶体管的测量 (1)极性判别 (2)好坏判别 1.4.7 绝缘栅双极晶体管 1结构及特点 2IGBT的测量 1.4.8 半导体集成电路 1集成电路的分类 2国产半导体集成电路型号命名方法 3常见集成电路的封装形式 4集成电路使用和检测常识 (1)集成电路引脚的识别 (2)集成电路的测量 (3)集成电路线路板

37、的检修1.5 电 声 器 件 图图1.21 1.21 常见电声器件常见电声器件 1.5.1 传声器 1常见话筒 (1)动圈式话筒 (2)电容式话筒 (3)驻极体式话筒 2传声器的主要性能指标 (1)灵敏度 (2)频响特性 (3)指向性 (4)输出阻抗 1.5.2 扬声器 1扬声器的分类 2几种常见的扬声器 (1)电磁式扬声器 (2)压电式扬声器 (3)静电式扬声器 (4)电动式扬声器 3扬声器的主要性能指标 (1)额定功率 (2)额定阻抗 (3)频率响应 (4)灵敏度 (5)失真1.6 其他电子元器件 1.6.1 光电器件 1LED数码管 2光电耦合器 1.6.2 压电器件 1石英谐振器 2陶

38、瓷滤波器 3声表面波滤波器1.7 技 能 训 练 常用电子工具常用电子工具2.1 手工焊接工艺手工焊接工艺2.2 电子装配工艺基础电子装配工艺基础2.3 技能训练技能训练3.42.1 常用电子工具 电子装配及检测维修过程中,常用的电子工具有螺丝刀、尖嘴钳、斜口钳、扳手、电笔等电子电工通用工具,还有电烙铁、镊子、针头、吸锡器、无感螺丝刀、热风枪、热熔胶枪等电子专用工具,其中最重要的是焊接用的电烙铁。 通用工具使用简单,这里不再叙述,只介绍常用的电子专用工具。常用的电子专用工具如图2.1所示。 吸锡器 烙铁架 台式可调恒温电烙铁 热风枪 热风枪 内热式电烙铁 外热式电烙铁 恒温电烙铁(大功率) 吸

39、锡电烙铁 烙铁头 排锡管 镊子 无感螺丝刀 图图2.1 2.1 常用的电子专用工具常用的电子专用工具 2.1.1 电烙铁 1常用电烙铁 (1)外热式电烙铁 (2)内热式电烙铁 (3)恒温电烙铁 (4)吸锡电烙铁 2电烙铁的选用 在印刷线路板上焊接小型电子元器件,如小电阻、小电容、集成电路、晶体管及怕热的元器件等时,一般选用20W内热式或25W30W外热式电烙铁,其烙铁头温度大约为350,不易损坏元器件。 在印刷线路板上焊接较大的元器件,如显像管管座、开关变压器、行输出变压器、大电解电容器的引脚时,一般选用35W50W内热式电烙铁或45W75W外热式电烙铁,其烙铁头温度大约为400,能很快地加热

40、和熔化焊点,因为焊接时间较短,热量传递不远,对器件影响较小。 在金属底盘上焊接地线和大型元器件时,一般应选用75W以上内热式电烙铁或100W以上外热式电烙铁。 烙铁头的形状要与焊接处的焊点密度、焊点形状、大小及被焊元器件的要求相符合,常见烙铁头的外形及应用见表2.1。 尖锥形和凿形烙铁头角度较大、热量比较集中、降温较慢,可用于一般焊接;斜面烙铁头表面积较大、传热快,可用于焊点密度不高的单面板焊接。 圆锥形烙铁头可用于焊点密度较高的双面板和怕热的小型元器件焊接;弯形烙铁头一般用在功率较大的外热式电烙铁上,用于焊接较大的元器件。 烙铁头的热容量主要由烙铁头质量和材料决定,一般烙铁头体积越大热容量越

41、大,选取烙铁头的热容量要恰当。 热容量大的烙铁头,储存的热量越多,焊接时温度降低越少,焊接温度波动越小,但温度恢复时间相对越长。 2.1.2 其他辅助工具 1烙铁架 2镊子 3吸锡器 4排锡管 5捅针 6无感螺丝刀 7热风枪2.2 手工焊接工艺 焊接一般分为熔焊、钎焊和接触焊3大类,焊接电子元器件时常使用的锡焊属于钎焊的一种。 焊接中,被焊接的金属材料叫做母材或焊件;能熔入2种或2种以上的焊件,使之成为一个整体的易熔金属或合金叫做焊料。 锡焊中,印刷线路板的铜膜和元器件引脚为焊件,焊锡为焊料。钎焊是用比被焊接的金属材料(母材)熔点低的金属材料作为钎料(即焊料),通过加热使钎料熔化成液态,让钎料

42、润湿母材和填充工件接口间隙而使母材连接在一起的焊接方法。 钎焊中,加热的温度要高于焊料的熔点、低于母材的熔点。根据焊接温度的不同,可把钎焊分为2大类:焊接加热温度低于450的称为软钎焊,高于450的称为硬钎焊。锡焊属于软钎焊,在电子产品装配中被广泛应用,下面介绍锡焊的基本知识。 2.2.1 锡焊原理 1润湿 2扩散 3冶金结合 2.2.2 焊锡与焊剂 1焊锡 (1)共晶焊锡 (2)共晶焊锡的优点 降低焊锡的熔点 减小焊锡的表面张力 增强焊锡的抗氧化能力 提高焊锡的机械强度 2焊剂 (1)松香焊剂 (2)助焊剂在焊接中的作用 辅助热传导 去除氧化物 增强浸润能力 防止再氧化 使焊点美观 3生成合

43、金层的基本条件 (1)被焊材料的可焊性要好 (2)焊料要合格 (3)焊剂要合适 (4)被焊金属的表面要清洁 (5)焊接的温度和时间要恰当 2.2.3 电烙铁的使用方法 1电烙铁的握法 (1)反握法 (2)正握法 (3)握笔法 2焊锡丝的拿法 3手工焊接操作步骤 准备施焊 加热焊件 送入焊丝 移开焊丝 移开电烙铁 4焊接要求及注意事项 (1)烙铁头的处理 (2)焊接时间的掌握 (3)烙铁头长度的调整 (4)焊锡量的掌握 (5)引脚表面处理 (6)电烙铁的放置 (7)焊接时不要对焊件施压 (8)助焊剂量的掌握 5焊点的质量检查 (1)虚焊 (2)气泡 (3)裂缝 (4)拉尖 (5)松动 (6)焊锡

44、过少 (7)焊锡过多 (8)不对称 (9)浸润不良 (10)冷焊 (11)短路(桥接或连焊) (12)偏位 6拆焊与重焊 (1)拆焊方法 分点拆焊法 集中拆焊法 剪断拆焊法 (2)拆焊措施 吸锡器拆焊法 排锡管拆焊法 吸锡材料拆焊法 专用工具拆焊法 毛刷拆焊法 (3)元器件重新焊接 疏通焊盘通孔 引脚去锡 焊上元器件2.3 电子装配工艺基础 2.3.1 电子产品生产工序 1电子产品的工厂生产工序 一般电子产品的生产过程,主要包含4个工序:准备PCB插装PCB调试整机组装。各工序之间的关系可用图2.8表示。 图图2.8 2.8 电子产品生产主要工序电子产品生产主要工序 2电子产品的手工安装工序

45、电子产品的手工安装与电子厂生产在工序上有相似之处,但在具体操作上有较大的区别。手工安装也可以分为4个过程:准备PCB插装整机组装PCB调试。 2.3.2 导线的加工与焊接 1导线的加工 (1)剪裁 (2)剥头 (3)捻头 (4)搪锡 锡锅搪锡 电烙铁搪锡 2导线的焊接 (1)绕焊焊接法 (2)钩焊焊接法 (3)搭焊焊接法 (4)插焊焊接法 (5)管状焊件焊接法 2.3.3 元器件引线加工 1元器件引线成型要求 元器件引线应该按安装位置的通孔距离、工作环境等实际做成需要的形状,有引线成型工艺文件时按照文件要求操作。 径向引线元器件一般采用立式成型形状,轴向引线元器件一般采用卧式成型形状,但在密度

46、较高的印刷线路板上,轴向引线元器件可以采用立式成型形状。 元器件引线根部到弯曲起点之间的最小距离不小于2mm,弯曲半径应等于或大于2倍引线直径。 在操作SSD(静电敏感器件)时,所用工具、工作环境及操作人员应采取防静电措施。 成型过程中不应造成元器件引线折断、封装破裂、密封损坏等现象,也不应使引线与元器件内部连接断开。 引线成型时应该使安装后元器件的标记(用色码或字符标注的数值、精度等)朝上或朝着易于辨认的方向,并注意标记的读数方向一致(从左到右或从上到下)。 使用手工或自动成型设备时,允许有弯脚过程中工具支承力产生的平滑划迹,但不能有较深痕迹,更不能留下毛刺、尖峰。 图2.15、图2.16、

47、图2.17所示分别是立式安装元器件、卧式安装元器件和圆形外壳元器件引线的成型形状。 图中,引线有半圆弧形弯折的成型是为了元器件离电路板有25mm的间隔,主要用于双面板或有利于电路工作时散热;引线有绕环的成型是为了延长引线,多用于焊接时怕热和易破损的元器件;引线没有半圆弧和绕环的元器件为紧贴印刷线路板安装。 图图2.15 2.15 元器件的立式成型形状元器件的立式成型形状 图图2.16 元器件的卧式成型形状元器件的卧式成型形状 图图2.17 2.17 圆形外壳元器件的成型形状圆形外壳元器件的成型形状 2元器件引线成型常用方法 (1)通用电子工具成型 (2)专用模具成型 (3)专用工具成型 (4)

48、引线成型机成型 2.3.4 元器件在印刷线路板上的安装 1元器件的安装方式 元器件通常有立式、卧式和贴片3种安装方式,如图2.22所示。 立式安装 卧式安装 贴片安装 图图2.22 2.22 元器件的安装方式元器件的安装方式 2元器件安装的技术要求 3元器件的安装方法 (1)一般元器件的安装方法 (2)小功率晶体管的安装方法 (3)集成电路的安装方法 (4)导线的安装方法 (5)大型元器件和功率元器件的安装方法 2.3.5 浸焊和波峰焊 1浸焊 浸焊有手工浸焊和自动浸焊2种。 (1)手工浸焊 锡槽准备 印刷线路板准备 手工浸锡 冷却印刷线路板 切脚 二次浸锡 质量检查 (2)自动浸焊 2波峰焊

49、 波峰焊(wave soldering)是将熔化的软钎焊料,经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰,使预先装有电子元器件的印刷线路板通过焊料波峰,实现元器件焊端或引脚与印刷线路板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。 波峰焊已经是一种很成熟的电子焊接工艺技术,目前主要用于通孔插装组件和混合组装方式中的插装组件的焊接。 (1)波峰焊机的组成 助焊剂喷涂装置 预加热装置 波峰焊锡槽 空气循环冷却装置 密封室控制装置 热风刀 气刀 (2)波峰焊接工艺过程 (3)波峰焊机操作要点 预热温度控制 波峰高度控制 传送轨道倾角控制 焊接温度控制 轨道速度控制 设备维护 运行参数 (4)波峰焊接相关注意事项 焊盘

50、及通孔大小尺寸设计应合适。焊盘太大,焊料铺展面积大,容易使形成的焊点不饱满;焊盘太小,则限制了焊锡的浸润范围,形成的焊点电气和机械特性难以达到要求。通孔与元器件引线的配合间隙太大,容易造成虚焊。 为了尽量去除“阴影效应”,元器件焊点应正对着锡流的方向,以利于与锡流的接触,减少虚焊和漏焊。例如,图2.35所示的印刷线路板,可采用图示的元器件布局和传送方向进行波峰焊接。 引脚间距太小的元器件如QFP、BGA、PLCC等封装元器件不适合波峰焊接,即波峰焊接的这一面尽量不要布置这类元器件。 小元器件不要排在大元器件后面,以避免大元器件阻挡锡流,造成小元器件焊点的漏焊。 波峰焊接对印刷线路板的平整度要求

51、很高,否则无法保证焊接质量。 图图2.35 2.35 元器件布局及传送方向参考图元器件布局及传送方向参考图 2.3.6 表面组装技术 1SMT概述 表面组装技术(Surface Mounted Technology,SMT),也叫表面安装技术或表面贴装技术,是一种无需对印刷线路板钻插装孔,而直接将表面组装元器件(SMC/SMD)贴、焊到印刷线路板表面规定位置上的装联技术。 (1)SMT的突出优点 组装密度高,电子产品体积小、重量轻。贴片元器件的体积和重量只有传统插装元器件的1/10左右,而且可以在PCB两面安装,采用SMT工艺一般可以使电子产品的体积和重量缩减到原来的1/21/5。 可靠性高、

52、抗震能力强。因为SMC和SMD具有无引线(或引线很短)、重量轻的特点,所以抗震能力强,焊点缺陷率低,使焊接的可靠性和电子产品的质量大为提高。 高频特性好。元器件的密集安装缩短了元器件引线和铜膜走线的长度,可减小分布参数、降低电磁和射频干扰、提高信号传输速度,从而有效地改善高频电路特性。 有利于实现自动化生产。采用计算机集成制造系统(CIMS)可使整个生产过程高度自动化,将生产效率提高到新的水平。 降低产品成本。SMT减小了PCB使用面积,省去了SMD/SMC安装中引线加工工序,节省了材料、能源、设备、人力、时间等。采用SMT后一般可使产品总成本下降30%以上。 (2)SMT的组成 2表面组装元

53、器件 (1)贴片电阻 (2)贴片电容 (3)贴片电感 (4)贴片二极管 (5)贴片晶体管 (6)贴片集成电路 3SMT焊接工艺 SMT焊接的焊点和元器件在印刷线路板的同一面,焊接设备主要是再流焊机和波峰焊机,所以贴片元器件有再流焊和波峰焊2种基本焊接方式。 (1)贴片元器件基本焊接工艺 锡膏再流焊工艺 贴片波峰焊工艺 (2)含贴片元器件的PCB焊接工艺 纯SMD单面板 纯SMD双面板 分层混装双面板 完全混装双面板 4SMT设备 (1)贴片机 (2)再流焊机 5小型台式回流焊机的使用 (1)面板按键功能说明 (2)焊接操作说明 (3)使用注意事项 2.4 技 能 训 练 晶体管收音机的安装、调

54、试与检修晶体管收音机的安装、调试与检修 3.1理工理工万用表的安装、调试与检修万用表的安装、调试与检修3.2用万能板组装正弦波发生器用万能板组装正弦波发生器3.3自制电路板组装电子电路自制电路板组装电子电路3.4技能训练技能训练3.53.1 晶体管收音机的 安装、调试与检修 3.1.1 收音机基础知识 1电路组成 图图3.2 63.2 6管超外差式收音机原理图管超外差式收音机原理图 2各级电路的工作原理 3主要性能指标 (1)接收频率范围 (2)中频频率 (3)灵敏度 (4)选择性 (5)额定功率(不失真输出功率) (6)电源消耗 3.1.2 收音机的安装 1收音机元器件的选择 表表3.13.

55、1 袖珍式袖珍式6 6管超外差式收音机器材清单管超外差式收音机器材清单 2收音机元器件的检测 3收音机的安装 表表3.23.2 收音机安装顺序及安装要点收音机安装顺序及安装要点 续表续表 图图3.4 63.4 6管超外差式收音机装配图管超外差式收音机装配图 3.1.3 收音机的整机调试和检测 1调试前检查 2工作状态检测 (1)直流通路检测(测试静态工作点) (2)交流通路检测 (3)本振检测 (4)低放级检测 3调试 (1)调整中频频率 (2)调覆盖范围 (3)统调(调跟踪) 4整机测试 (1)最大不失真功率 (2)中频频率 (3)接收频率范围 (4)额定输出时的电源消耗 3.1.4 收音机

56、的检修 1收音机维修基本方法 (1)直观检查法 (2)干扰检查法 (3)信号注入检查法 (4)电压测量检查法 (5)电流测量检查法 (6)电阻测量检查法 (7) 短路检查法 (8) 断路检查法 (9)替代检查法 2收音机常见故障的检修 (1)完全无声音 (2)只有“沙沙”声音,收不到电台 (3)灵敏度低、收台少3.2 万用表的安装、调试与检修 3.2.1 万用表电路基础 1直流电流测量原理 2直流电压测量原理 3交流电压测量原理 4电阻测量原理 3.2.2 万用表的安装 1万用表元器件的选择 2万用表元器件的检测 3万用表的安装 3.2.3 万用表的调试和检测 1万用表的调试 首先将表头机械调

57、零。 (1)通过直流电流挡调节 标准电源输出0.05mA直流电流(或者非标准电源在标准微安表监测下输出调整到0.05mA直流电流),将待调万用表置于0.05mA挡(0.25V挡),按照极性要求接到电源上,调节RP2,使指针正好满偏。 (2)通过直流电压挡调节 标准电源输出10V直流电压(或者非标准电源在标准电压表监测下输出调整到10V直流电压),将待调万用表置于10V挡,按照极性要求接到电源上,调节RP2,使指针正好满偏。 (3)通过欧姆挡调节 找一个1.5k的挡准电阻(可用电阻箱),将待调万用表置于R100挡,测试标准电阻,调节RP2,使指针正好指到“15”(中心电阻)处。 调试时会出现各挡

58、位之间不能完全兼顾的情况,这是正常的,多量程设备一般都存在这个问题,调试时不要只考虑一两个挡位的准确性而让其他挡位误差过大,应该全盘照顾,也就是各挡位可以都有点误差但误差都不是很大。 2万用表的检测 (1)检测方法和误差计算 (2)检测 3.2.4 万用表的检修 1指针不能持续平稳地偏转,不能正确指示实际测量 2过大的指示偏差 3表头灵敏度下降 4直流电流挡故障 5直流电压挡故障 6交流电压挡故障 7电阻挡故障 8组装万用表常见故障3.3 用万能板组装正弦波发生器 3.3.1 电路基本工作原理 3.3.2 元器件选择和检测 3.3.3 正弦波发生器的安装 1元器件布局和布线设计 (1)电路的一

59、般布局要点 (2)电路的一般布线要点 (3)绘制正弦波发生器的布局、布线图 2安装焊接 表表3.73.7 万能板组装正弦波发生器的安装顺序及安装要点万能板组装正弦波发生器的安装顺序及安装要点 3.3.4 正弦波发生器的调试和检测 元件面 焊接面 图图3.18 3.18 万能板组装的功率放大器万能板组装的功率放大器3.4 自制电路板组装电子电路 3.4.1 模拟“知了”声电路的制作 1电路工作原理 2元器件的布局和布线设计 3刀刻法制作印刷线路板 手工刀刻法制作印刷印刷线路板步骤如下。 (1)下料 根据印刷线路板大小,裁剪一块单面敷铜板,并作去毛刺处理。 (2)图形转移 用复写纸将图3.20的铜

60、膜走线边缘轮廓复制到敷铜板上。注意复写过程中,电路图一定要与敷铜板对齐,并用胶带纸粘牢,等到用铅笔或复写笔描完图形并检查无误后再将其揭开。 此过程比较细致而繁琐,也是整个制作过程中最关键、最难的一步。 (3)刻板 直钢尺对着描绘的轮廓线,用刻刀小心地沿线刻划敷铜。注意力度大小以刚好划破铜膜为最佳,不能损伤到该留下的铜膜,也不要伤到手。 (4)钻孔 钻孔前先用尖的锥子在需钻孔的铜膜位置压出一小凹点作引眼(目的是使孔位准确),再用钻床或手电钻逐个打孔。最好不要用手电钻,台式钻床要调成高速,一般元器件插孔用1mm的钻头。 (5)涂助焊剂 用细砂布清理刻划处和钻孔,使铜膜边缘光滑,如果敷铜板有污垢,可

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