第1章常用电子元器件简介=创新教育基础与实践=大连理工大学

1、1第一章第一章 常用电子元器件简介常用电子元器件简介2一、电子元器件的发展史一、电子元器件的发展史 电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。重要标志。第一代电子产品以电子管为核心（1904 ）四十年代末诞生了第一只半导体三极管五十年代末期第一块集成电路问世特点：特点：体积大、耗电、寿命短（灯丝寿命）体积大、耗电、寿命短（灯丝寿命） 第一台电子计算机重第一台电子计算机重3030吨，用吨，用180001

2、8000个电子管，功个电子管，功率率 2525千瓦千瓦特点：小巧、轻便、省电、寿命长特点：小巧、轻便、省电、寿命长特点：在一小块硅片上集成了许多晶体管，特点：在一小块硅片上集成了许多晶体管，更省电，便于电子产品的小型化。更省电，便于电子产品的小型化。3二、电子元器件在电子技术中的地位和作用二、电子元器件在电子技术中的地位和作用2.在电子技术的发展中起关键作用1.电子电路（系统）的最基本单元1.有源器件（电子器件）电真空器件（电子管、示波及显像管等）电真空器件（电子管、示波及显像管等）半导体器件（晶体二、三极管，电阻半导体器件（晶体二、三极管，电阻R R、电感、电感L L、电容、电容C C场效应

3、管等）场效应管等）集成电路集成电路 （中小规模（中小规模ICIC、大规模及超大规模、大规模及超大规模ICIC）元器件的发展推动了技术的革新，新技术的发展又进一步给元器件元器件的发展推动了技术的革新，新技术的发展又进一步给元器件的发展提出了新要求和空间。的发展提出了新要求和空间。三、电子元器件的种类三、电子元器件的种类有源器件、无源器件、开关、接插件、电磁器件有源器件、无源器件、开关、接插件、电磁器件2.无源器件（电子元件）电阻电阻R R、电感、电感L L、电容、电容C C3.开关、接插件工作方式：开合式、触压式等工作方式：开合式、触压式等 功功 能：功率器件、信号器件等能：功率器件、信号器件等

4、形形 状：单排、双排、弯针等状：单排、双排、弯针等4.电磁器件继电器、接触器、螺线管、电磁阀等继电器、接触器、螺线管、电磁阀等4四、电子元器件的标准性四、电子元器件的标准性1.国家标准2.企业标准3.非标准件http:/ 1）直接标示法）直接标示法2 2）文字符号法）文字符号法 3 3）贴片电阻标注方法）贴片电阻标注方法4 4）色环标注法）色环标注法将电阻器的主要参数和技术性能用数字或字母直接标注在电阻体上将电阻器的主要参数和技术性能用数字或字母直接标注在电阻体上. .如如: 5.1k 5%: 5.1k 5% ，5.1k J5.1k J将文字、数字两者有规律组合起来表示电阻器的主要参数将文字、

5、数字两者有规律组合起来表示电阻器的主要参数. .如如: 0.1=1=0R1: 0.1=1=0R1，3.3=33=3R33.3=33=3R3，3K3=3.3K3K3=3.3K前两位表示有效数前两位表示有效数, ,第三位表示有效值后加零的个数第三位表示有效值后加零的个数.0-10.0-10欧带小数点电欧带小数点电阻值表示为阻值表示为XRX,RXX. XRX,RXX. 如如 : 471=470: 471=470，105=1M 105=1M ，2R2=2.22R2=2.2用特定的颜色表示数字用特定的颜色表示数字1 1，2 2，3.3.及倍乘数、误差等。及倍乘数、误差等。. .电阻器标称值的标示方法电阻

6、器标称值的标示方法a a）色环电阻数值对应表）色环电阻数值对应表 6一、电阻器的规格和参数b)b)确认首环的方法确认首环的方法四环电阻四环电阻: : 因表示误差的色环只有金色或银色因表示误差的色环只有金色或银色, ,色环中的金色或银色环一定是第四色环中的金色或银色环一定是第四环环. .五环电阻五环电阻: :(1)(1)从阻值范围判断从阻值范围判断: :因为一般电阻范围是因为一般电阻范围是0-10M,0-10M,如果我们读出的阻值如果我们读出的阻值超过这个范围超过这个范围, ,可能是第一环选错了可能是第一环选错了. .(2)(2)从误差环的颜色判断从误差环的颜色判断: :表示误差的色环颜色有银、

7、金、紫、蓝、绿、表示误差的色环颜色有银、金、紫、蓝、绿、棕、红棕、红. .如里靠近电阻器端头的色环不是误差颜色如里靠近电阻器端头的色环不是误差颜色, ,则可确定为第一环则可确定为第一环. . 7一、电阻器的规格和参数 由于电阻器已标准化，其精度等级分为由于电阻器已标准化，其精度等级分为005005、 0101（0000）、）、0202（0 0）、）、I I、IIII、IIIIII级，下表是各精度等级所对应的偏差。级，下表是各精度等级所对应的偏差。2.2.阻值及精度阻值及精度 电阻值按精度要求又划分成几个系列，如电阻值按精度要求又划分成几个系列，如E96E96、E24E24、E12E12、E6

8、E6 等，显等，显然，阻值间隔与精度密切相关，其中然，阻值间隔与精度密切相关，其中E96E96和和E24E24为常用规格。按国家标准，为常用规格。按国家标准，电阻器的精度等级如表所示：电阻器的精度等级如表所示：8一、电阻器的规格和参数3.3.额定功率额定功率额定功率是指在正常外界条件下，电阻器长期连续负荷下而不损坏（或不额定功率是指在正常外界条件下，电阻器长期连续负荷下而不损坏（或不显著改变其性能）所允许的消耗最大功率显著改变其性能）所允许的消耗最大功率PmPm。PPmPPmP=VIP=VI或或P=VP=V* *V/RV/R一般实芯电阻，薄膜电阻，贴片电阻等额定功率较小，分一般实芯电阻，薄膜电

9、阻，贴片电阻等额定功率较小，分1/161/16，1/81/8，1/41/4，1/21/2，1 1，2 2，3W3W，最大不超过，最大不超过5W5W。而线绕电阻额定功率较大，从。而线绕电阻额定功率较大，从3 3到数到数百瓦。百瓦。9一、电阻器的规格和参数电阻器的结构使其存在寄生电感和寄生电容，从而限制了它在高频状电阻器的结构使其存在寄生电感和寄生电容，从而限制了它在高频状态下的使用。态下的使用。非线绕电阻：非线绕电阻：LrLr约为约为0.010.010.05uH0.05uH线绕电阻（高频线绕除外）则线绕电阻（高频线绕除外）则LrLr可达几可达几uHuH，而，而CrCr可达可达1010多多pfpf

10、. .高频特性高频特性 10二、电阻器的分类 1. 1.固定电阻器固定电阻器1 1）实芯电阻（碳质电阻）实芯电阻（碳质电阻） * * 用于初始精度和随温度变化的用于初始精度和随温度变化的 稳定性认为不重要的普通电路。稳定性认为不重要的普通电路。 * * 阻值范围从阻值范围从11到到22M22M，允许，允许 偏差为偏差为2%2%和和5%5%，阻值间隔为，阻值间隔为10% 10% 2 2）薄膜电阻：金属膜、金属氧化膜等）薄膜电阻：金属膜、金属氧化膜等适合用于要求高初始精度、低温度系数和低噪适合用于要求高初始精度、低温度系数和低噪 声的精密应用场合声的精密应用场合 。* * 典型应用：电桥电路、典型

11、应用：电桥电路、RCRC振荡器和有源滤波器振荡器和有源滤波器 * * 初始精度范围：为初始精度范围：为1%1%10% 10% * * 阻值范围：阻值范围：100100301k301k，阻值间隔为，阻值间隔为2% 2% 3 3）线绕电阻：将电阻合金丝缠绕在绝缘基体上）线绕电阻：将电阻合金丝缠绕在绝缘基体上类别：类别：* *通用线绕电阻、精密线绕电阻通用线绕电阻、精密线绕电阻* *大功率线绕电阻、高频线绕电阻大功率线绕电阻、高频线绕电阻 4 4）水泥电阻：由瓷壳填封导热材料）水泥电阻：由瓷壳填封导热材料* *有线绕和金属氧化物两种蕊体有线绕和金属氧化物两种蕊体* *在大容量、大负荷下耐久性优良在大

12、容量、大负荷下耐久性优良* *精密可调电阻，功率较大，可达到几十至上百瓦精密可调电阻，功率较大，可达到几十至上百瓦 * *安全性高安全性高11二、电阻器的分类1)1)直线式：直线式：多为线绕电阻器，主要用于电压调节多为线绕电阻器，主要用于电压调节2)2)对数式：用于调节音调，即频率特对数式：用于调节音调，即频率特性调节，因为人对频率的感应式对数性调节，因为人对频率的感应式对数式的。式的。3)3)指数式：多用于音量的调节，因为指数式：多用于音量的调节，因为人耳的强度感应与音量成指数关系。人耳的强度感应与音量成指数关系。 2. 2.可变电阻器和电位器可变电阻器和电位器品种：品种： 有普通合成碳膜电

13、位器、带开关小型合成有普通合成碳膜电位器、带开关小型合成碳膜电位器、单联带开关（无开关）电位器、碳膜电位器、单联带开关（无开关）电位器、双联同轴无开关（带开关）电位器、双联异轴双联同轴无开关（带开关）电位器、双联异轴无开关（带开关）电位器、小型精密合成碳膜无开关（带开关）电位器、小型精密合成碳膜电位器、推拉开关合成碳膜电位器、直滑式合电位器、推拉开关合成碳膜电位器、直滑式合成碳膜电位器、精密多圈合成碳膜电位器等。成碳膜电位器、精密多圈合成碳膜电位器等。12二、电阻器的分类13二、电阻器的分类 3. 3.特殊电阻器特殊电阻器1 1）热敏电阻）热敏电阻其电阻值会随着本体温度的变化呈现出阶跃性的变化

14、其电阻值会随着本体温度的变化呈现出阶跃性的变化, ,具有半导体特性。具有半导体特性。按照温度系数按照温度系数: : 正温度系数热敏电阻正温度系数热敏电阻(PTC) (PTC) 负温度系数热敏电阻负温度系数热敏电阻(NTC) (NTC) 用途用途: : 自动消磁、延时启动、恒温加热、过流保护、热保护、传感器自动消磁、延时启动、恒温加热、过流保护、热保护、传感器2 2）压敏电阻）压敏电阻 在一定电流电压范围内电阻值随电压而变在一定电流电压范围内电阻值随电压而变 (VDR)(VDR)用途：浪涌吸收（熔断器）、保护电路、功能应用用途：浪涌吸收（熔断器）、保护电路、功能应用3 3）光敏电阻）光敏电阻利用

15、半导体的光电效应制成的一种电阻值随利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器入射光的强弱而改变的电阻器 。用途：射线光谱探测，光电控制系统（航标用途：射线光谱探测，光电控制系统（航标灯、路灯、位置、厚度检测，相机自动曝光、光电计数器、烟雾报警器、灯、路灯、位置、厚度检测，相机自动曝光、光电计数器、烟雾报警器、光电跟踪系统）光电跟踪系统）4 4）气敏电阻）气敏电阻利用某些半导体材料吸收某种气体而产生氧化还原反应而制成，主要成利用某些半导体材料吸收某种气体而产生氧化还原反应而制成，主要成分是金属氧化物。分是金属氧化物。应用：应用：COCO、酒精、煤气等、酒精、煤气等5 5）湿

16、敏电阻）湿敏电阻 由感湿层、电极、基板组成的随湿度产生由感湿层、电极、基板组成的随湿度产生阻值变化的元件，主要应用于干湿度计。阻值变化的元件，主要应用于干湿度计。6 6）力敏电阻）力敏电阻阻值随作用力而变化的敏感元件。阻值随作用力而变化的敏感元件。 类型：压阻式（电阻率）和应变式（截面积）类型：压阻式（电阻率）和应变式（截面积） 主要应用：加速度、压力传感器、触摸屏。主要应用：加速度、压力传感器、触摸屏。14三、电阻器的命名根据国家标准，我国的电阻器型号由五部分组成根据国家标准，我国的电阻器型号由五部分组成1 1）直接标示法）直接标示法2 2）1010次幂标注法次幂标注法 3 3）色环标注法及

17、耐压等标注）色环标注法及耐压等标注15一、电容器的规格和参数如电解电容，云母、瓷片电容。如电解电容，云母、瓷片电容。如如: 5.1k 5%: 5.1k 5% ，5.1k J5.1k J中小容量（电解除外）部分用中小容量（电解除外）部分用1010次幂标注，由三位数构成，前二位数字次幂标注，由三位数构成，前二位数字即为电容的容量，第三位则为即为电容的容量，第三位则为1010的倍乘数，的倍乘数，如：如：103103：1010* *103=10,000pf=0.01uf103=10,000pf=0.01uf 104 104：1010* *104=100,000pf=0.1uf104=100,000pf

18、=0.1uf 681 681：6868* *10=680pf10=680pf颜色的含义与电阻相同颜色的含义与电阻相同 1. 1.电容器的标称值与标注方法电容器的标称值与标注方法16一、电容器的规格和参数与电阻类似，也有与电阻类似，也有E6E6，E12E12，E24E24等系列，意义类同。而精度则分为八级等系列，意义类同。而精度则分为八级 ： 2. 2.电容量及精度电容量及精度173.3.耐压强度耐压强度一、电容器的规格和参数通常用三个量表征电容器的耐压强度通常用三个量表征电容器的耐压强度1 1）直流工作电压，即长期安全工作所承受的最高直流电压。）直流工作电压，即长期安全工作所承受的最高直流电压

19、。2 2）实验电压，指在较短时间（通常为）实验电压，指在较短时间（通常为5 5秒秒1 1分）内电容器所能承受的不被分）内电容器所能承受的不被击穿的电压，有时用额定工作电压击穿的电压，有时用额定工作电压/ /实验电压来表示耐压强度。实验电压来表示耐压强度。3 3）交流工作电压，在交流工作状态下，介质损耗将要增加，交流工作电压）交流工作电压，在交流工作状态下，介质损耗将要增加，交流工作电压一般比额定直流电压低，约为（一般比额定直流电压低，约为（10106060）。）。18 这是表征电容器介质损耗（漏电损耗）的这是表征电容器介质损耗（漏电损耗）的量，因为理想的电容器两端，除电容外漏电量，因为理想的电

20、容器两端，除电容外漏电阻为无穷大，但由于存在介质损耗，阻为无穷大，但由于存在介质损耗，RsRs并不并不是理想的无穷大，故电容器两端电压是理想的无穷大，故电容器两端电压V V与流与流经电容器的电流经电容器的电流I I不再是不再是9090度的相移，由于度的相移，由于a a很小，很小，atgaatga，通常，通常tgatga表示这个损耗。表示这个损耗。 在各类电容器中云母、瓷介、薄膜电容的在各类电容器中云母、瓷介、薄膜电容的tgatga比较小，约比较小，约0.0020.0020.00020.0002，纸介电容约为，纸介电容约为0.0050.050.0050.05，而电解电容最大可达，而电解电容最大可

21、达0.2。一、电容器的规格和参数 3. 3.损耗角损耗角19 为减小环境温度对电容器的影响，一般都规定了电容器的环境温度，以为减小环境温度对电容器的影响，一般都规定了电容器的环境温度，以下是几组环境温度表：下是几组环境温度表：一、电容器的规格和参数 4. 4.温度系数（温度稳定性）及允许使用环境温度温度系数（温度稳定性）及允许使用环境温度20 由于结构原因，电容器亦存在寄生电感，故限制了电容器的上限使用频由于结构原因，电容器亦存在寄生电感，故限制了电容器的上限使用频率。率。一、电容器的规格和参数 5. 5.高频特性高频特性21 低频信号耦合，电源滤波，高频回路，电路去耦和旁路

22、，电力系统中低频信号耦合，电源滤波，高频回路，电路去耦和旁路，电力系统中用于提高功率因数等。用于提高功率因数等。 二、电容器的作用221.1.按介质材料分：空气、云母、瓷介、纸介、薄膜（塑料、涤纶）、电解按介质材料分：空气、云母、瓷介、纸介、薄膜（塑料、涤纶）、电解质等不下数十种质等不下数十种2.2.按调节方式：有固定、可变、微调之分按调节方式：有固定、可变、微调之分3.3.按极性：有极性和无极性按极性：有极性和无极性三、电容器的分类23四、电容器的命名根据国家标准，电容器的规格标注也由五部分构成。根据国家标准，电容器的规格标注也由五部分构成。24四、电容器的命名电容器符号电容器符号- -材质

23、材质- -结构对应表结构对应表25一、电感器的规格和参数1.1.标注方法标注方法标注有色标法和直标法，方法和电阻类似。标注有色标法和直标法，方法和电阻类似。保护、传感器保护、传感器2.2.品质因数（品质因数（Q Q值）值）表明损耗大小的参数，表明损耗大小的参数，Q Q值愈高，损耗愈小。值愈高，损耗愈小。3.3.额定电流额定电流主要针对电源中的扼流圈或大功率谐震线圈而言，使通过扼流圈的电流主要针对电源中的扼流圈或大功率谐震线圈而言，使通过扼流圈的电流远小于额定电流。远小于额定电流。4.4.高频特性高频特性在使用线圈时必须使其工作频率远小于在使用线圈时必须使其工作频率远小于f f0 0 按绕制方法

24、和外形结构分为按绕制方法和外形结构分为 单层线圈、蜂房式线圈、铁氧体磁芯和铁粉芯线圈、磁环线圈、色标单层线圈、蜂房式线圈、铁氧体磁芯和铁粉芯线圈、磁环线圈、色标电感器、阻流圈（扼流圈）、偏转线圈等电感器、阻流圈（扼流圈）、偏转线圈等26二、电感器的分类电感线圈中以固定电感器的命名最规范。电感线圈中以固定电感器的命名最规范。以固定电感器以固定电感器LGX1LGX1型为例型为例27三、电感器的命名1.1.变压比：输入电压与输出电压比值变压比：输入电压与输出电压比值2.2.输出功率：长时间工作时输出最大电压与电流乘积输出功率：长时间工作时输出最大电压与电流乘积3.3.效率（或变损）：输出功率与输入功

25、率之比效率（或变损）：输出功率与输入功率之比 除此之外还有工作频率、额定电压、空载电流、除此之外还有工作频率、额定电压、空载电流、空载损耗、绝缘电阻等参数。空载损耗、绝缘电阻等参数。28一、变压器的规格和参数二、变压器器的分类按使用频率可分为高频变压器、中频变压器和低频变压器。按使用频率可分为高频变压器、中频变压器和低频变压器。按功能可分为电源变压器、音频变压器等。按功能可分为电源变压器、音频变压器等。1.1.额定工作电压：器件正常工作时线圈所需电压。额定工作电压：器件正常工作时线圈所需电压。2.2.直流电阻：继电器线圈中的电阻一。直流电阻：继电器线圈中的电阻一。3.3.吸合电流：使继电器能够

26、产生吸合动作的最小电流。吸合电流：使继电器能够产生吸合动作的最小电流。 除此之外还有释放电流、触点允许电压和电流等。除此之外还有释放电流、触点允许电压和电流等。29一、继电器的规格和参数有助于减小电路板体积，有助于减小电路板体积，降低生产成本，应用于小功率的场合。降低生产成本，应用于小功率的场合。30一、贴片电阻二、贴片电容三、其它贴片元件以小容量为主，体积小，分布参数低，以小容量为主，体积小，分布参数低，具有比较好的高频特性。具有比较好的高频特性。还有贴片电感、贴片二级管、贴片三级管等还有贴片电感、贴片二级管、贴片三级管等31一、晶体二极管的特性和参数特性：特性：单向导电作用，也就是在正向电

27、压的作用下，导通电阻很小；而在反向单向导电作用，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大电压作用下导通电阻极大或无穷大 。1.1.额定正向工作电流额定正向工作电流二极管长期连续工作时允许通过的最大正向电流值二极管长期连续工作时允许通过的最大正向电流值 电流过大电流过大-热击穿（鍺热击穿（鍺9090、硅、硅140 140 ） 2.2.最高反向工作电压最高反向工作电压加在二极管两端的反向电压高到一定值时，会将管子击穿，失去单向导加在二极管两端的反向电压高到一定值时，会将管子击穿，失去单向导电能力电能力 反压增高反压增高-反压击穿反压击穿3.3.反向电流反向电流

28、 二极管在规定的温度和最高反向电压作用下，流过二极管的反向电流二极管在规定的温度和最高反向电压作用下，流过二极管的反向电流32一、晶体二极管的特性和参数常用常用IN4000IN4000系列整流二极管参数表系列整流二极管参数表 常用常用IN4700IN4700系列稳压二极管参数表系列稳压二极管参数表33二、二极管的分类1.1.材料材料可分为锗二极管（可分为锗二极管（GeGe管管0.4V0.4V）和硅二极管（和硅二极管（SiSi管管0.7V0.7V）2.2.用途用途整流、检波、稳压、开关、发光、整流、检波、稳压、开关、发光、变容二极管等变容二极管等 3.3.管芯结构管芯结构可分为点接触型、可分为点

29、接触型、面接触型及平面型二极管面接触型及平面型二极管34三、二极管在整流电路中的应用1.1.半波整流回路半波整流回路2.2.全波整流回路全波整流回路: :3.3.桥式整流回路桥式整流回路: :35四、其他应用1.1.检波电路检波电路2.2.稳压电路稳压电路3.3.调谐电路调谐电路4.4.指示电路指示电路36一、三极管的特性参数最基本的和最重要的特性：最基本的和最重要的特性： 晶体三极管具有电流放晶体三极管具有电流放大作用，其实质是三极管能大作用，其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化控制集电极电流较大的变化量。量。37一、三极管的特性参数901

30、X901X系列三极管参数系列三极管参数常用于小功率信号放大常用于小功率信号放大38一、晶体三极管分类1.1.按极性及材料分类按极性及材料分类晶体三极管晶体三极管主要有硅晶体三极管和锗晶体三主要有硅晶体三极管和锗晶体三极管，两种半导体都有极管，两种半导体都有PNPPNP型和型和NPNNPN型两种类型。型两种类型。2.2.按电流容量分类按电流容量分类 小功率晶体管、中功率晶体管和大功率晶体管。小功率晶体管、中功率晶体管和大功率晶体管。 3.3.按工作频率分类按工作频率分类低频晶体管、高频晶体管和超高频晶体管等。低频晶体管、高频晶体管和超高频晶体管等。4.4.按封装结构分类按封装结构分类金属封装、塑料封装、玻璃壳封装、表面封装和陶瓷封装晶体管等。其金属封装、塑料封装、玻璃壳封装、表面封装和陶瓷封装晶体管等。其封装外形多种多样。封装外形多种多样。 5.5.按功能和用途分类按功能和用途分类 晶