电子元件基础知识培训教材

电子元件基础知识培训教材电子元件基础知识培训教材电子元件基础知识培训教材xxx公司电子元件基础知识培训教材文件编号：文件日期：修订次数：第1.0次更改批准审核制定方案设计，管理制度电子元件基础知识培训教材一、电阻：定义：电子在物体内作定向运动时会遇到阻力，这种阻力称为电阻。具有一定电阻数的元件称为电阻器，习惯简称为电阻。公式：R=ρL/Sρ：是电阻系数或电阻率，它与物体材料的性能有关，在数值上等于单位长度、单位面积的物体在20℃时所具有的电阻值。不同材料的电阻率是不同的。例如：银：μΩ•m铜：μΩ•m铁：μΩ•m铝：μΩ•m碳：25μΩ•L：是电阻长度，它与电阻大小成正比；S：是电阻横截面积，它与电阻的大小成反比。电阻的种类有三种：（1）固定电阻器：碳膜电阻器、金属膜电阻器、精密电阻器、水泥电阻器（陶瓷电阻器）、贴片电阻器（2）可变电阻器：线绕电阻器、（特殊电阻：热敏电阻器、压敏电阻器）（3）电位器：碳膜电位器、带开关电位器、微调电位器电阻的单位：欧姆，用字母Ω表示，为了识别和计算方便，也常用千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）为单位，其换算公式为：1MΩ=103kΩ=106Ω电阻的表示方式：（1）直标法：用阿拉伯数字和单位符号在电阻表面直接标出。如：RJ1WΩ±5%；（2）文字符号法：用阿拉伯数字和文字符号两者有规律的组合来表示阻值，其允许误差也用文件符号表示。如：电阻器为金属氧化膜电阻，功率为1W，阻值为kΩ，误差为±5%；（3）色标法：用不同颜色的色带或色环在电阻器表面标出，标称阻值、允许误差颜色第一位有效数第二位有效数倍率允许误差颜色第一位有效数第二位有效数第二位有效数倍率允许误差黑00100黑000100棕11101棕111101±1%红22102红222102±2%橙33103橙333103黄44104黄444104绿55105绿555105±5%蓝66106蓝666106±%紫77107紫777107±%灰88108灰888108白99109+50/-20%白999109金10-1±5%金10-1银10-2±10%银10-2无色±20%四色环电阻：碳膜电阻、金属膜电阻……例如：电阻器上的色环依次为绿、棕、红、金，则表示51×102Ω=Ω±5%电阻器上的色环依次为黄、紫、橙、银，则表示47×103Ω=47kΩ±10%五色环电阻：精密电阻……例如：电阻器上的色环依次为绿、棕、红、橙、棕，则表示512×103Ω=512kΩ±1%电阻器上的色环依次为红、棕、蓝、黑、棕，则表示216×100Ω=216Ω±1%电阻的额定功率：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耗的最大功率。公式：P=I2R或P=V2/R例如：1/8W（贴片电阻）、1/6W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W电阻大小与温度有关系：金属材料：其电阻值随着温度的升高而增大。如：金属膜电阻器非金属材料（石墨、碳等）：其电阻值随着温度的升高而减小。如：碳膜电阻器电阻器使用温度范围：（针对TKL）碳膜电阻：-55~+125精密电阻：-55~+155金属膜电阻：-55~+155℃（台弯兴亚可耐200内贴电阻：-55~+125陶瓷电阻：-55~+200热敏电阻：-55~+200℃或电阻用途：在电路中一般起到降压、限流等作用。二、电容：1.定义：电容是一种能储存电能的组件，对容器内正负极之间进行充电、放电的器件，叫电容器。2.公式：C=Q/UC：是电容量，单位为法拉；Q：是电容器的贮电量，单位为库仑；U：是充电电压，单位为伏特；电容器储存电荷的多少与加到电容器两端的电源电压有关。电压越高，电容器所充电荷也越多。3.电容的种类有三种：固定电容器：薄膜电容器、瓷片电容器、涤沦电容器、安规电容器电解电容器：铝电解电容器可变电容器：空气单连电容器、空气双连电容器半可变电容器：瓷介质微调电容器、拉线微调电容器电容器的单位：法拉，简称法，用字母F表示，为了识别和计算方便，也常用毫法（mF）、微法（μF）纳法（nF）、皮法（pF）为单位，其换算公式为：1F=103mF=106μF=109nF=1012pF.电容器允许误差表示法：（1）直接表示法：例如10±5pF，误差就是±5PF。（2）字母码表示法：（如下表）符号BCDFGJKMNSZH允许误差±%±%±%±1%±2%±5%±10%±20%±30%+50-20%+80-20%+1000%.电容器的规格及表示法：（1）标单位的直接表示法：在电容器表面直接标出电容量及允许误差；如：47μF16V（2）不标单位的直接表示法；（3）色码表示法：按从上至下的方向，第一、二环色码表示电容量值的有效数字，第三环色码表电容量有效数字0的个数，与电阻器色环表示法相同。例如：黄、紫、橙表示为47×103pF=47000pF=μF（4）数码表示法：通常为3位数，从左算起，第一、二位数字为电容量有效数字，第三位数字为倍率（即表示有效数字后面0的个数）。单位为PF。例如：102表示10×102pF=1000pF，224pF表示22×104pF=220000pF=μF注：有一种特例，第三位数字为9表示容量有效数字乘以10-1。例如：229表示为22×10-1pF=pF，47×10-1pF=。这种表示法的容量范围仅限于pF~pF额定电压代号与数值表示法：符号ABCDEFGWHJKZ数值在字母前加数字表示应乘的倍率：0C表示100×=，1C表示101×=16V，2C表示160V例如：料号为CEBSA1C107M*表示为铝电解电容器100μF/16V/±CEBSA2E476K*表示为铝电解电容器47μF/250V/±10%8.电容器的主要参数：（1）标称容量：电容器储存电荷数量；（2）允许误差：电容器所测实际值与标称值之差除以标称值所得的百分数；（3）额定直流工作电压：指在线路中，能够长期可靠地工作而不被击穿所能承受的最大直流电压（又称耐压）；电容器的耐压，一般分为工作电压和试验电压，工作电压一般为试验电压的50%~70%.击穿电压：当电容器两极板间的电压达到一定值时，极板间的绝缘介质就会被击穿，这的电压称为击穿电压。（4）漏电流（即电容器的绝缘电阻）：电容器的绝缘电阻表明电容器漏电流的大小，电容器的漏电流越小越好，所以绝缘电阻越大越好。漏电流是检验电容器质量好坏的重要参数。电容器的损耗：电容器在外加交变电压的作用下，由于存在漏电以及其它原因，都会有能量损耗，这些能量的损耗称为电容器的损耗。电容器损耗，一般分为介质损耗、金属损耗、漏电损耗。损耗角δ：由于电容器有损耗，加在电容器上的正弦交流电压，与通过电容器的电流之间的相位差不是π/2,而是稍小于π/2,这一偏离的小角度δ，就称为电容器的损耗角。其损耗通常以tgδ表示，叫损耗角正切值。9.电容器的使用温度范围：铝电解电容器：-40~+85℃或薄膜电容器：-40~+85涤沦电容器：-55~+85安规电容器：-40~+100瓷片电容器：-40~+85贴片电容器：-55~+85℃或电容器的用途：电容器在电子线路中起到调谐、耦合、滤波、去耦、隔直通交、反馈等电路。三、电感：1.定义：电感线圈是应用电磁感应原理制成的元件。通常分为两类：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。2.单位：亨利，简称为亨，用字母H表示。还有毫亨（mH）、微亨（μH）,换算公式：1H=103mH=106μH3.电感线圈的种类有三种：固定电感：高频扼流圈（是蜂房式结构）、低频扼流圈（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。微调电感：行振荡线圈（在线圈中插入磁芯，通过改变磁芯在线圈中的位置调节大小）色码电感：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用数字标明电感量的数值。若标以色环，其电感量的识别与色环电阻一样，数字和颜色的对应关系是一样的，单位是微亨。4.电感线圈的基本参数：（1）电感量：线圈电感量的大小主要决定于线圈的直径、匝数及有无铁芯等。（2）电感量精度：实际电感量与要求电感量间的误差，要求视用途而定。（3）线圈的品质因数：品质因数Q是用来表示线圈损耗的大小，高频线圈通常为50~300。对调谐回路线圈的Q值要求较高，对耦合线圈Q值要求较低，对高频扼流圈和低频扼流圈则无Q值要求。△为了提高线圈的品质因数Q：采用镀银铜线，以减小高频电阻采用多股的绝缘线代替具有同样总截面的单股线，以减小集肤效应；采用介质损耗小的高频瓷为骨架，以减小介质损耗；另外，采用磁芯虽增加了磁芯损耗，但可以大大减小线圈匝数，从而减小导线直流电阻，对提高线圈Q值有利。线圈的稳定性：温度对电感量的影响，主要是因为导线受热膨胀，使线圈产生几何变形而引起的。为了减小这一影响，采用热法（绕制时将导线加热，冷却后导线收缩，经保证导线紧紧贴合在骨架上）。当线圈温度增大时，线圈的固有电容和漏电损耗增加，也会降低线圈的稳定性：一般采用将线圈用防潮济浸渍或用环氧树脂密封。线圈的额定电流：这主要是对高频扼流圈和大功率的谐振线圈而言。对于在电源滤波电路中常用的低频阻流圈，额定电流也是一个重要参数。5.变压器：将两组或两组以上的线圈绕在同一个线圈骨架上，或绕在同一铁芯上制成的。（1）按结构不同分：空芯变压器：线圈是空心的；铁氧体磁芯变压器：在绕好的线圈中插入铁氧磁芯；铁芯变压器：在线圈中插入铁芯；（2）按工作频率不同分：a低频变压器：音频变压器、电源变压器；b.中频变压器：普通变换电压电流及阻抗的变压器、在收超外差收音机中，起到了选频和耦合作用的变压器；c.高频变压器：耦合线圈和调谐线圈，如天线线圈、振荡线圈；（3）常见变压器铁芯形状：铁芯通常用由硅钢片、坡膜合金或铁氧体材料制，其形状有“EI”、“口”、“F”、“C”等种类，如下图：（4）变压器的变压比：如果忽略铁芯、线圈的损耗，变压器的电路有以下关系：U1/U2=N1/N2=n式中：n为变压比，U为电压，N为线圈匝数。（5）变压器的损耗：a.铜损：变压器线圈大部分是用铜线绕制成的，由于导线存在着电阻，通过电流时就要发热，消耗能量，使变压器效率降低；铁损：磁滞损耗、涡流损耗两种(1).磁滞损耗：变压器初级线圈通上交流电后，由于这种电流的大小和方向在不断地变化，因而初级线圈感应的磁力线的多小和方向也不断地跟着变化，从而引起了铁芯内部物质分子间的磨擦与碰撞产生热量使铁芯发热，这种热量是靠消耗一定电能转化的，这种称为磁滞损耗。(2).涡流损耗：根据电磁感应规律可知，当变压器线圈通过电流时，铁芯就有磁力线通过，而铁芯也是导电体，因些就在与磁力线方向垂直的铁芯平面内，感应出旋涡状的电流，称为涡流（铁芯的截面积越大，涡流就越大），涡流在铁芯内流动，使铁芯发热消耗一部分电能，这种称为涡流损耗。为了减小涡流损耗：(1).增加铁芯导磁率，用导磁率高，容易磁化的而磁滞小的软磁性材料制作（如含有3%~4%硅钢片、磁性瓷、坡膜合金等）；(2).把铁芯沿磁力线平面切成薄片，使其相互绝缘，割断涡流，（铁芯一般采用厚度为0.35mm左右的硅钢片迭合制作）。（注：磁滞和涡流的影响都会随着频率的增高而增加。）3.漏磁损耗：指变压器初级线圈感应出的磁力线，不是全部都同次级线圈交连，而是有一部分漏掉了，这种称为漏磁损耗。△变压器功率越大，损耗与输出功率相比就越小，变压器的效率也就越高。反之就越低。四、晶体管：晶体管也叫半导体，它是一种导电能力介于导体和绝缘体之间，或者说电阻率介于导体与绝缘体之间的物质。利用其特性可制成二极管、三极管、可控硅等多种半导体器件。1.晶体二极管：（1）定义：它是由一个PN结组成的器件，具有单向导电性，常作为整流器、检波器、开关等。种类：按材料分：锗二极管、硅二极管和砷化镓二极管等。按用途分：整流二极管、检波二极管、开关二极管、稳压二极管、发光二极管等。内部结构、外形图及符号：二极管的主要参数：最大整流电流、最大反向电压、最大反向电流、最高工作频率。（5）二极管的使用温度范围：1N4004：-55~+125℃或1N4148：-65~+2001N4007：-55~+1756A8：-65~+175稳压二极管：（也是一种齐纳二极管）定义：它是利用二极管反向击穿时，其两端电压固定在某一数值，基本上不随流过二极管的电流大小变化的特性而设计的。外形图及符号：主要参数：a.稳压电压：稳压管在正常工作时，管子两端保持基本不变的电压值。不同型号的稳压管，具有不同的稳压值。b.稳压电流：稳压管在稳压范围内的正常工作电流。c.最大稳压电流：稳压管允许长期通过的最大电流。d.最大允许耗散功率：反向电流通过稳压管时，稳压管本身消耗功率的最大允许值。稳压管使用温度范围：1N47＊＊：-65~+200HZ＊＊＊：-55~+175发光二极管：定义：它是利用PN结把电能转换成光能的一种器件。种类：激光二极管、红外发光二极管、可见光发光二极管。外形图及符号：（4）温度使用范围：-25~+854.三极管：定义：它是由两个做在一起的PN结连接相应电极，再封装而成的。三极管功能有放大、饱和导通、截止。种类、内部结构图、外形图及符号：（3）温度使用范围：-55~+125℃或150℃5.单向可控硅：定义：它是一种PNPN四层半导体器件，有3个电极，分别为阳极（A）、阴极（K）和控制极（G），其中控制极是从P型硅层上引出，供触发晶闸管用，晶闸管一旦导通，即使撤掉正向触发信号，仍能维护导通状态。晶闸管关断，必须使正向电流低于维护电流，或施以反向电压强迫其关断。种类：可控整流器、开关电源器。内部结构图、外形图及符号：温度使用范围：-40~+125℃或150℃6.双向可控硅：定义：它相当于两个单向可控硅管反并联而成。它是属于NPNPN五层半导体器件，有3个电极，分别为第一电极T1、第二电极T2、控制极G，T1、T2又称为主电极。（2）内部结构图、外形图及符号：温度使用范围：-40~+125℃或150℃