数字射频收发模块原理与设计无源电子元器件

数字射频收发通信模块原理与设计李世勇2教学目的与任务： 学生通过对本课程学习及相应电子设计，初步掌握高频电子元器件、数字编解码、通信系统的基本概念和数字收发模块的设计原理。掌握小型数字化收发通信系统的基本设计流程，使学生初步具备参与通信电子系统方案设计、器件选型的基本知识和基本技能，培养学生对后续课程的学习兴趣和科研、动手能力。 为学生进一步学好专业知识、增强适应未来职业的能力，真正成为在电子与信息技术领域从事生产、服务和管理一线工作的高素质劳动者和高级专门技术人才打下一定的基础。

3第1章电子元器件第2章射频通信系统第3章数字信号处理第4章无线收发模块第5章TR组件的设计与实现4第1章电子元器件1.1无源电子元器件的名称、分类、形状、用途

1.2集总参数、分布参数、复数阻抗、阻抗匹配的基本概念

1.3有源电子元器件的名称、分类、形状、用途1.4无线通信系统的基本组成51.1无源电子元器件的名称、分类、形状、用途一、无源（passive）电子元器件的定义如果电子元器件工作时，其内部没有任何形式的电源，则这种器件叫做无源器件。从电路性质上看，无源器件有两个基本特点： （1）

自身或消耗电能，或把电能转变为不同形式的其他能量。 （2）

只需输入信号，不需要外加电源就能正常工作。61.1无源电子元器件的名称、分类、形状、用途一、无源（passive）电子元器件的定义另一种观点认为：区分有源器件和无源器件的关键在于该元件的端口特性是否依赖于外部驱动或激励源，是则为有源器件，非则为无源器件。 例子： 对于一个理想电阻或电阻网络而言，其阻抗特性不随外部驱动的改变而改变，甚至不需要外部策动其特性依然成立，故与外部策动无关，所以电阻是无源器件。71.1无源电子元器件的名称、分类、形状、用途二、无源电子元器件分类 电子系统中的无源器件可以按照所担当的电路功能分为：电路类器件、连接类器件。电路类器件：（1）

电阻器（resistor）（2）

电阻排（resistornetwork）（3）

电容器（capacitor）（4）

电感（inductor）（5）

变压器（transformer）（6）

继电器（relay）（7）

按键（key）（8）

蜂鸣器、喇叭（speaker）（9）

开关（switch）8连接类器件（1）

连接器（connector）（2）

插座（socket）（3）

连接电缆（line）（4）

印刷电路板（pcb）9碳膜电阻

贴片电容

10电感

贴片电感

环氧电容

碳膜电容

11变压器继电器同轴连接器器电源连接器器12电阻器课题电阻器教学目的掌握电阻器的特性及用途了解各种电阻器的差异和不同作用学会识别和检测电阻器重点、难点重点：电阻器的作用难点：各种电阻器的识别和不同的作用13电阻器1、定义：导体体材料对电电流通过的的阻碍作用用称为“电阻”。利用这种种阻碍作用用做成的元元件称为电电阻器。2、特性：不不同材料的的物质对电电流的阻力力是不同的的。R=ρL/Sρ－材料的电电阻率。与与材料的性性质有关。。导体的电阻阻除与长度度、截面积积有关外，，还与温度度有关（电电阻率与温温度有关））石墨材料：：阻值随温温度的升高高而减小金属材料：：阻值随温温度的升高高而增大3、作用：是稳定和调调节电路中中的电流和和电压，在在电子产品品中使用最最多的是电电阻的分压压、降压、、分流、限限流、滤波波（与电容容组合）和和阻抗匹配配。14电阻器器的型型号命命名方方法15电阻器器的主主要参参数及及标注注方法法电阻器器的主主要参参数有标称称值、、允许许误差差和额额定功功率1、电阻器器的标标称值值和误误差由于工工厂商商品化化生产产的需需要，，元器器件产产品的的规格格是按按特定定数列列提供供的。。考虑虑到技技术上上和经经济上上的合合理性性，目目前主主要采采用E系列作作为电电抗组组件规规格。。常用用的系系列有有E6,E12,E24,E96系列.（见表表）E6－±20%；E12－±10％；E24－±5％；E96－±1％、E192－±0.5％16电阻值值可为为以上上阻值值的10n倍数，，n可为正正整数数和负负整数数17标注方方法有有直标标法、、文字字符号号法、、色标标法。。（1）直标标法；；直接接用阿阿拉伯伯数字字和单单位符符号标标出。。一般用用于功功率较较大的的电阻阻器。。如：：RJ112.7KΩ±±5%(2)文字符符号法法：将将文字字、符符号有有规律律的组组合起起来表表示出出电阻阻器的的主要要参数数。如：欧欧姆Ω兆欧MΩ吉欧GΩ符号前前为整整数，，符号号后面面数字字第一一位小小数和和第二二位小小数。。如：Ω2=0.2ΩΩ，4k7=4.7kΩ，1M0=1.0MΩΩ（3）色标标法：：用不不同颜颜色的的色带带或色色点在在电阻阻器表表面标标出标标称值值和允允许误误差。。一般般小功功率电电阻器器使用用。小窍门门：一一般般背景景颜色色区别别电阻阻器的的种类类：浅浅色（（淡绿绿、浅浅兰、、浅棕棕）表表示碳碳膜电电阻器器，红红色、、棕色色表示示金属属膜电电阻器器，深深绿、、灰色色表示示线绕绕电阻阻器。。18普通电电阻采采用四四环精密电电阻采采用五五环192、电阻阻器的的额定定功率率p当电流流通过过电阻阻器时时，电电阻器器会发发热，，负荷荷功率率越大大，发发热越越厉害害。额定功功率是是指在在正常常大气气压和和额定定温度度下，，长期期连续续工作作而不不改变变性能能的允允许功功率。。（即即不被被烧坏坏的功功率））有1/8W1/4W1/2W1W2W3W5W10W20W一般用用数字字印在在电阻阻器表表面上上，也也可由由电阻阻器的的体积积大小小判断断。20碳膜电电阻额额定功功率的的估算算金金属膜膜电阻阻额定定功率率的估估算额定功率长度(mm)直径(mm)最高工作电压额定功率长度(mm)直径(mm)最高工作电压0.125122.51000.1256-82-2.51500.25155.53000.257-8.32.5-2.92000.5255.54000.510.84.22501.0287.25001.0136.63002.0469.57502.018.58.6350213、电阻阻器的的温度度系数数元件的的标称称值会会随温温度的的变化化而略略有改改变，，温度度每变变化1℃,会引起起元件件的标标称值值相对对变大大或变变小。。温度度系数数越大大说明明该元元件的的稳定定性越越差，，反之之，温温度系系数越越小说说明该该元件件的稳稳定性性越好好。22电阻器器的种种类、、结构构及性性能特特点从结构构上可可分为为：固定电电阻器器（R）：一一经制制成阻阻值不不再改改变。。可变电电阻器器(RH)：在一一定范范围可可调，，使用用时固固定在在某一一值上上。电位器器(RP)：在一一定范范围内内连续续可调调。固定电电阻器器根据据材料料和工工艺不不同可可分为为：23241、碳膜膜电阻阻器（（RT）：是是在碳碳棒上上按一一定工工艺要要求涂涂一层层炭质质电阻阻膜，，通过过厚度度控制制阻值值。然然后在在两端端装上上盖帽帽，焊焊上引引线。。并在在表面面涂保保护漆漆，最最后印印上参参数。。特点：：碳膜膜电阻阻器电电压稳稳定性性好，，阻值值范围围大。。可制制成1Ω－10MΩ的阻值值，额额定功功率为为1/8-10w。成本本低，，价格格便宜宜。缺点：：分布布电容容电感感较大大，误误差较较大。。用途；；民用用中低低档电电子产产品。。如收收音机机、电电视机机电路路。多多用色色环标标出。。25262、金属属膜电电阻器器（RJ）:外形与与碳膜膜电阻阻器相相似，，只是是在碳碳棒表表面用用真空空蒸发发或烧烧渗法法制成成金属属膜。。特点：：金属属膜电电阻体体积更更小，，除具具碳膜膜电阻阻的特特征外外，比比碳膜膜电阻阻精度度更高高，热热稳定定性更更好，，噪音音更低低，阻阻值范范围更更高（（几Ω－几百百MΩ），，可用用于高高频电电路。。价格格贵。。用途：：主要要用于于精密密仪表表、通通讯设设备和和高档档家用用电器器。外表一一般涂涂红漆漆或棕棕漆。。27金属膜膜电阻阻器：：283、线绕绕电阻阻器（（RX）：是用电电阻系系数较较大的的锰铜铜丝或或镍铬铬合金金丝绕绕在陶陶瓷管管上制制成的的。在在外层层涂有有耐热热的釉釉绝缘缘层。。特点：精度度高，，噪音音低，，功率率大，，一般般可承承受1－500W的额定定功率率，可可在150℃高温下下正常常工作作，但但体积积大，，阻值值不高高（最最高5MΩ），不适适合2MHZ以上的的高频频电路路，只只适合合在要要求大大功率率电阻阻的电电路中中做分分压电电阻或或滤波波电阻阻或高高温工工作的的场合合。用途：整流流电源源中的的滤波波电阻阻、降降压电电阻，，仪表表中分分压器器、分分流器器。29线绕电电阻器器304、可调电电阻器器；虽然然在一一定范范围可可调，，但在在使用用时经经常固固定在在某一一数值值上。。功率率较大大的则则多属属于绕绕线电电阻器器；功功率较较小的的多属属于碳碳膜电电阻器器。用途：晶体体管电电路中中偏流流电阻阻，电电源滤滤波电电阻。。315、敏感感电阻阻器:敏感电电阻器器属于传感器，，它在现代信息技技术、生产自自动化、军事事、交通、环环保、能源、、医疗、家电电等领域起着着巨大的作用用。从各种复复杂工程系统统到人们日常常生活的衣食食住行，都离离不开各种各各样的敏感电阻器。如果说计算算机相当于人人的大脑，通通信相当于人人的神经，那那么传感器就相当当于人的感官官。从狭义上讲，，传感器就是将将外界信息转转换成电信号号的装置。举例来说：：相当于人眼（（视觉）的是是光敏传感器器。如光敏电电阻、光敏晶晶体管相当于人耳（（听觉）的是是力敏传感器器。如电容式式话筒、力敏敏电阻器相当于人皮肤肤（触觉）的的是温敏传感感器。如热热敏电阻器、、半导体传感感器相当于人鼻子子（嗅觉）的的是气敏传感感器。如气气敏电阻器、、燃烧式传感感器、酒精传传感器相当于人舌头头（味觉）的的是味觉传感感器。如离离子传感器32电阻器的选用用与代换1、固定电阻器器的选用①对一般电电子电路，若若没有特殊要要求，可选用用碳膜电阻器器，以降低成成本。对于高高品质的电视视机和收录机机，应选择金金属膜电阻器器和线绕电阻阻器。②高频电路选选用分布电容容、电感小的的电阻。如金金属膜电阻。。高增益小信号号放大电路选选低噪声电阻阻。如金属膜膜、线绕电阻阻。③绕线电阻功功率大，电流流噪声小，耐耐高温，可用用于低频电路路或电源电路路中做限流电电阻、分压电电阻、泄放电电阻。④功率的选择择：应符合电电路对电阻功功率容量的要要求，一般不不随意加大或或减小电阻的的功率。由（（P=I2R或P=V2/R)计算33电阻器的选用用与代换2、电阻器的代代换：①普通电阻器器损坏后，可可用同功率、、同阻值的碳碳膜电阻或金金属膜电阻代代换。②碳膜电阻损损坏后，可用用功率阻值相相同的金属膜膜电阻代换。。反之不行。。③若手中没有有同规格的电电阻代换，可可采用电阻串串、并联方法法应急。④代换时功率率原则上不少少于原电阻额额定功率。34电位器一、电位器的的结构与特性性组成：电位器是通通过旋转轴来来调节阻值的的可变电阻器器，普通电位位器由外壳、、旋转轴、电电阻片和三个个引出端子组组成。作用：由于电位器器阻值具有可可调性，因此此常用做分压压器和变阻器器。用途：收音机音量量调节，电视视机亮度和对对比度调节在实际电路中中，电位器的的连接有分压压式和变阻式式。35电位器除了与与电阻器一样样有标称值(E系列）、额定定功率和误差差外，还有阻阻值的变化规规律。所谓变化规律律是指轴的旋旋转角度与电电阻值变化关关系的规律。。①直线型电位器器（x）：阻值随转转轴角度均匀匀变化的。适适用于电阻均均匀调节的电电路；如分压压器、偏流调调节电路，万万用表调零电电位器。②指数型电位器器（z）：阻值开始始时变化小，，以后变化逐逐渐加快，近近似指数规律律。适用于音量控控制电路。如如收音机、电电视机音量调调节③对数型电位器器（D）阻值变化与与转角成对数数型变化。适用于音调控控制电路。如如音调调节电电位器和电视视机黑白对比比度调节。3637二、电位器的种类类1、合成炭膜电电位器：结构：电阻浆料：：碳黑＋石墨墨＋石英粉＋＋有机粘合剂剂基材：玻璃纤纤维板、胶纸纸板。优点：阻值范围宽宽(几百－几兆欧欧），分辨力力高，寿命长长，价廉。缺点：功率较小（（小于2w），噪声大，，温度系数大大。应用：中低档电子子产品，如民民品、一般电电路。常用WH14,WH23.WH5-1检测：检查开关、、固定端头、、活动端头。。382、线绕电位器器结构：将电阻丝绕绕在基体上并并弯成圆形,电刷在电阻丝丝上滑动。优点：功率大（可可达25w），精度高，，温度系数小小，耐高温，，稳定性好；；缺点：分辨力低，，耐磨性能差差，高频性能能差，价格较较高。用途：高温大功率率电路及精密密调节电路。。常用WXX5,WX8,WXD23.39电容器教学目的1、掌握不同种种类电容器的的特性及应用用2、了解各种电电容器的不同同作用3、学会识别、、选择和检测测电容器重点、难点重点：电容器器在电路中的的作用难点：区别不不同电容器的的应用40电容器1、定义：是由由两块金属电电极之间夹一一层绝缘电介介质构成。当当在两金属电电极间加上电电压时，电极极上就会储存存电荷，所以以电容器是储储能元件（即即储存电荷的的容器）。2、特点：①它具有充放放电特性和阻阻止直流电流流通过，允许许交流电流通通过的能力（（隔直通交）。②在充电和放放电过程中，，两极板上的的电荷有积累累过程，也即即电压有建立立过程，因此此电容器上的的电压不能突变变。③电容器的容抗与频率、、容量之间成成反比。即分析容抗抗大小时就得得联系信号的的频率高低、、容量大小。。41电容器3、作用：电容器广泛应应用于各种高高、低频电路路中和电源电电路中，起退退耦、耦合、、滤波、旁路路、谐振、降降压、定时等等作用。名词解释：1)滤波：指滤除除干扰信号、、杂波等2)耦合：指将两两个或两个以以上的电路连连接起来并使使之相互影响响的方法3)退耦：指消除除或减轻两个个以上电路间间在某方面相相互影响的方方法4)旁路：指与某某元件或某电电路相并联，，其中某一端端接地，将有有关信号短接接到地5)谐振：指与电电感并联或串串联后，其自自由振荡频率率与输入频率率相同时产生生的现象。42典型电容电路路耦合电容示意图：作用解说用在耦合电路路中的电容器器称耦合电容容C1是接在VT1和VT2两极放大器之之间的耦合电电容阻容耦合放大大器和其它电电容耦合放大大器电路中大大量使用这种种电容电路，，起隔直流通通交流的作用用。VT1C1VT243滤波电容示意图：作用解说用在滤波电路路中的电容器器称滤波电容容C为电源滤波电电容电源滤波和各各种滤波电路路中使用这种种电容电路，，滤波电容将将一定频段内内的信号从总总信号中去除除。VD1C44谐振电容示意图：作用解说用在LC谐振电路中的的电容器称谐谐振电容LC并联和串联谐谐振电路中都都需要这种电电容电路45分频电容示意图：SP1SP2C1作用解说用在分频电路路中的电容称称为分频电容容在扬声器电路路中，使用分分频电容电路路，以使高频频扬声器工作作在高频段，，低频扬声器器工作在低频频段。46消火花电容示意图：S1R1C1作用解说用于一些电机机的电源开关关电路中，以以保护电机电电源开关。47微分电容示意图：C1R1作用解说提取脉冲前沿沿高通滤波48积分电容R1C1作用解说延迟、定时、、时钟低通滤波49旁路电容示意图：VT1R1C1作用解说用于旁路电路路C1为VT1发射极旁路电电容电路中如需要要从信号中去去掉某一频段段的信号，可可以使用旁路路电容电路。。根据所去掉信信号频率不同同，有全频域域（所有交流流信号）旁路路电容电路和和高频旁路电电容电路。50退耦电容示意图：CR1V1作用解说退耦电容用于于消除每级放放大器之间的的有害低频交交连51高频消振电容容示意图:VT1CC1R1作用解说C1是音频放大器器中常见的高高频消振电容容。消除放大器可可能出现的高高频自激。52电容器的型号号命名方法电容器的型号号一般由四部部分组成：主称、介质材材料、分类、、序号53电容器的主要要参数及标志志方法电容器的主要要参数有标称容量、允允许误差和额额定电压。1、标称容量：：是标志在电电容器上的“名义”电容量。其标标识方法如下下：（1)直标法：①直接标明容容量和单位。。如15v220uF470p250v特殊情况有些电容采用用“R”表示小数点。。如R47uF表示0.47uF如果是“零点零几”常把整数位的的零省去。如如：01uF表示0.01uF②只标数字不标标单位的表示示法（体积小小的）如普通电容器器上标：“3”表示3PF，对电解电容容“47”表示47uF54电容器的主要要参数及标志志方法（2）字母表示法国际电工会(IEC)推荐的标注方方法。常用2-4位数字和一个个字母（表示示数值的量级级）来表示。。单位p＝10－12Fn=10-9Fu=10-6Fm=10-3F字母表示小数数点的位置如1P5=1.5PFm6=600uFu1=0.1uF10m=10000uF330n=0.33uF1p0＝1pFR33＝0.33uF（3）数码法：通常由3位数字表示，，从左标起，，第一位、第第二位为电容容量值的有效效数字，第三三位为倍率。。数码表示的的电容量的单单位为pF。如103表示10×103＝0.01uF229表示22×10-1＝2.2pF（注意：第三位位9表示10-1）55电容器的主要要参数及标志志方法（4）色标法与电阻器的色色标法一样。。单位为PF。读码方向从从顶部向引脚脚方向读（注注意色环宽度度为其它颜色色的两倍，表表示相同颜色色的2个色环）。一一般有三条色色环组成，第第一、二条表表示有效数，，第三条表示示倍率（零的的个数），单单位pF。56电容器的主要要参数及标志志方法2、误差是实际电容量量对于标称电电容量的最大大允许偏差范范围。误差有3种表示方法①直接标出误误差的％数②将电容器允允许误差分为为三级，即Ⅰ级为±5％；Ⅱ级为±10％；Ⅲ级为±20％。③还有字母表表示的误差。。如104K表示0.1uF±±10%3、额定工作电电压指电容器在规规定的工作温温度范围内，，长期可靠地地工作所能承承受的最高直直流电压，又又称耐压值。。其值通常为为击穿电压的的一半。常用用电容器的工工作电压系列列：6.3v、10v、16v、25v、40v、50v、63v、100v、160v、250v、400v、500v、。。。。。。。2500v。57电容器的主要要参数及标志志方法4、漏电流：电容容器的介质材材料不是绝对对绝缘体，它它在一定的工工作温度及电电压条件下，，也会有电流流流过，此电电流即为漏电电流。一般电电解电容的漏漏电流较大。。5、绝缘电阻：：也称漏电阻阻，是指电容容器两极之间间的电阻。与漏电流成反反比,一般电容器的的绝缘电阻在在108-1010Ω之间。58电容器的种类类、结构及性性能特点一、按结构分分类：1、固定电容器：电容量不变。。2、可变电容器器：电容量可可变，在一定定范围内可连连续调整。可可变电容器一一般以空气做做介质，也可可以有机薄膜膜做介质。它它们一般由若若干形状相同同的金属片连连接成一组““定片”和一一组“动片””，动片可通通过转轴转动动，以改变插插入定片的面面积，从而改改变电容量。。可变范围：空空气介质：100PF-1500PF体积较大薄膜介质：15PF-550PF体积小用途：主要用用于电子仪器器、广播电视视设备、通讯讯设备和收音音机调台。593、半可变电容容器：也叫微调电容容器，电容量量可在微小的的范围内调整整。半可变电电容器一般分分为薄膜介质质和陶瓷介质质两种。这种种电容器以分分数形式表示示最大、最小小容量范围，，一般为几十十PF。如：7/30PF。可变范围：薄薄膜介质：5PF-45PF陶瓷介质：0.3PF-22PF用途：薄膜介介质用于收音音机、收录机机、电子仪器器等振荡电路路作电路补偿偿。陶瓷介质质用于高频调调谐的高频振振荡回路。60二、按介质材材料分类漆膜电容器CQ有机介质纸纸介电容器器cz－金属化纸介介电容CJ有机薄膜介质质电容器涤涤纶CL聚苯乙烯CB聚丙烯CBB陶瓷电容器CC无机介质电容容云母电电容器CY玻璃釉电容器器CI玻璃膜电容器器CO铝电解电容器器CD电解电容器钽钽电电解电容器CA铌电解电容器器CN61典型电容器举举例1、纸介电容容器（CZ）：电极用铝箔或或锡箔做成，，绝缘介质采采用浸腊的纸纸相叠后卷成成圆柱体，外外包防潮物质质（如金属壳壳）。大容量量的纸介电容容器常在铁壳壳里灌满电容容器油以提高高耐压强度，，被称为油浸浸纸介电容器器。特点：在一一定体积内内可得到较较大电容量量（可达100uF），工作电电压范围宽宽（可达6.3KV），价格低低廉。但稳稳定性差，，电容量不不易控制，，体积大，，损耗大，，精度低。。由于电感感最大，不不适宜在高高频下使用用。作用：用于于低频电路路的旁路和隔直。（（目前使用用不多）622、有机薄膜膜电容器：：是用聚苯苯乙烯、聚聚丙烯或涤涤纶等有机机薄膜代替替纸介质做做成的各种种电容器。。①涤纶电容容器（CL）：是一种种正温度系系数无极性性电容器。。优点：体积积小、容量量较大（10PF-4uF）、耐高温温、耐高压压（63v-630v）、耐潮湿湿、价格低低。近几年年又有0.1-10uF小电容出现现体积为原原来的三分分之一。缺点：温度度系数较大大。用途：一般般用于各种种电视机、、仪器仪表表的中、低低频电路中中做旁路、、耦合、退退耦和隔直直流。（是是目前主流流产品）②聚丙烯电电容器（CBB）:是一种负温温度系数无无极性电容容器。63优点：体积积小、损耗耗小、性能能稳定、绝绝缘性能好好、容量大大（可达几几十uF）、耐高压压（63v－2Kv）。用途：广泛泛用于要求求较高的中中、低频电电子电路或或做为电动动机的启动动电容器。。代替大部部分聚苯乙乙烯、云母母电容。（（是目前主流流产品）64③聚苯乙烯烯电容器（（CB）：以聚苯苯乙烯薄膜膜作介质的的电容器，，是一种负负温度系数数无极性电电容器。优点：耐压压高（几百百伏－几千千伏）、高高频损耗小小、绝缘电电阻高（可可达10000MΩ以上）、容容量大（可可达几十uF)，精度可达达千分之五五，电容量量稳定，是是目前应用用广泛的一一种。缺点：体积积大、温度度系数较大大、耐热性性差（最高高75℃），电烙铁铁焊接时间间不能太长长。用途：可在在中、高频频电路中使使用。常用用于滤波器器及对容量量要求精确确的电路中中。如电子子琴电路常常采用。65663、云母电容容器（CY）：是以云母片片做介质的的电容器，，再压铸在在胶木壳内内制成。优点：高频频性能稳定定，损耗小小，漏电流流小，耐压压高，耐高高温，绝缘缘电阻大，，温度系数数小，分布布电感小，，电容量精精度高。缺点：容量量小，成本本高，体积积较大。用途：用于于高频电路中作信信号耦合、、旁路和调调谐、脉冲冲等要求较较高的电路路。参数：电容容量：5-51000PF工作电压：：50-7kv精度：±0.01%早期使用高高性能产品品674、瓷介质电电容器（CC）：以高介电常常数、低损损耗的陶瓷瓷材料为介介质做成。。按性能分为为高频瓷介电电容（CC)、低频瓷介电电容(CT)。瓷介电容器器外涂保护护漆的颜色色表示电容容器的温度度系数。蓝色和灰色色表示正温温度系数，，其它颜色色为负温度度系数。其中黑色温温度系数最最小，浅绿绿色温度系系数最大。。高频瓷介电电容：具有温度度补偿特性性的复合型型陶瓷材料料制成。温温度系数小小，稳定性性高，损耗耗低，耐压压高。最大大容量不超超过1000PF。耐压压160v、250v、500v等几种种。常常用有有CC1系列园园片型型。用途：：主要要用于于高频频、特特高频频、甚甚高频频电路路中做做调谐谐或温温度补补偿。。68低频瓷瓷介电电容：属铁电电陶瓷瓷作介介质，，介电电系数数高，，容量量大（（最高高可达达0.1uF），工工作电电压有有0.5KV、1KV、2KV、5KV几种，，体积积小，，损耗耗和绝绝缘电电阻性性能较较高频频差。。用途：：广泛泛用于于中、、低频频电路路中作作隔直直、耦耦合、、旁路路和滤滤波。。常用用有CT1、CT2、CT3系列。。独石电电容器器：是用钛钛酸钡钡为主主的陶陶瓷材材料烧烧结制制成的的多层层叠片片状超超小型型电容容器（（相当当于几几个陶陶瓷电电容并并联））。具具有性性能稳稳定，，耐高高温，，耐潮潮湿，，容量量大（（10PF-10uF），漏漏电流流小，，可靠靠性好好，成成本低低。其其缺点点是工工作电电压低低（低低于100v）。用途：：广泛泛用于于各种种电子子产品品尤其其是小小型电电子产产品中中做谐谐振、、旁路路、耦耦合、、滤波波等。。常用用有CT4低频，，CC4高频系系列。。另外液液晶手手表中中采用用的是是微型型独石石电容容。69705、玻玻璃釉釉电容容（CI）：是以钠钠、钙钙、硅硅等按按比例例混合合作介介质的的电容容器。。特点：：它具具有瓷瓷介电电容的的优点点，体体积比比同容容量的的瓷介介电容容小，，外形形与独独石电电容相相似，，其容容量范范围为为4.7PF-0.47uF,耐压主主要有有63v和100v两种，，损耗耗低，，漏电电流小小，其其介电电常数数在很很宽频频率范范围不不变，，耐高高温（（温度度可达达200℃）。用途：：主要要用于于高频旁路或或退耦耦电路路中。。常用用型号号CI2。（不不是目目前主主流产产品））717、铝电电解电电容（（CD）优点：：容量量范围围大。。缺点：：体积积大、、频率率特性性差、、介质质损耗耗大，，容量量误差差大（（最大大允许许误差差－20%－100%)，耐高高温性性差，，存放放时间间长容容易失失效。。作用与与选用用：有极性性的电电解电电容在中、、低频频电路路中作作交流流旁路路、信信号耦耦合（（1-22uF）、退退耦（（47-220uF）、隔隔直和和电源源滤波波（100-10000uF）之用用。一一般不不能用用于交交流电电源电电路。。无极性性的电电解电容常用于于音箱箱分频频器电电路、、电视机机S校正电电路和和单相相电动动机启动电电路。。比无无极性性电容容绝缘缘电阻低低，漏漏电流流大，，频率率特性性差，所所以限限于频频率较较低的的范围围。72参数：：容量量范围围0.47－10000uF额定电电压范范围6.3－450V外观：：蓝色色、黑黑色和和灰色色8、钽钽电解解电容容：优点：：介质质损耗耗低，，频率率特性性好，，耐高高温（（200℃），漏漏电流流小，，体积积比铝铝电解解电容容小。。缺点：：成本本高，，耐压压低（（160v以下））。用途：：广泛泛用于于通讯讯、航航天、、军工工及家家用电电器各各种中中低频频电路路和积积分、、时间间常数数设置置电路路中。。参数：：电容容量0.1-1000uF额定电电压范范围6.3-125v73用途电容器种类电容器型式容量范围耐压高频旁路高频陶瓷云母涤纶玻璃釉圆片钮式叠片矩形8.2-1000p51-4700p100-330010-3300500500400100低频旁路涤纶纸介低频陶瓷铝电解卷绕卷绕片型密封0.01-0.1u0.001-0.5u0.001-0.047u10-1000u400500<50025-450低频耦合纸介铝电解低频陶瓷涤纶密封密封圆片、叠片密封0.001-0.1u1-47u0.001-0.047u0.001-0.1u63016-450<500<400高频耦合云母高频陶瓷聚苯乙烯钮形、塑压片型、管型无感热塑470-6800p10-6800p470-6800p50050040074滤波铝电解纸介钽电解密封密封密封10-3300u0.01-10u220-3300u25-4501000125调谐高频陶瓷云母聚苯乙烯片型、管型钮形、热压塑热塑1-1000p51-1000p51-1000p500500<1600晶体管电路用小型电容器金属化纸介高频陶瓷低频陶瓷云母小型密封片型片型镀银小型0.001-10u1-500u680p-0.047u4.7-10000u<160<1606310075电容器器的选选择与与代换换一、选选择方方法：：1、选择择合适适的型型号根根据据电路路要求求，一一般用用于低低频耦耦合、、旁路路、去去耦等等，电电气性性能要要求较较低时时，可可采用用纸介介电容容器、、电解解电容容、涤涤纶电电容器器等。。在在中频频电路路中，，可选选用0.01-0.1uF的纸介介、金金属化化纸介介、有有机薄薄膜、、瓷介介电容容器；；高频频高压压电路路中应应选用用高频频瓷介介或云云母电电容器器；若若要求求在高高温下下工作作，应应选用用玻璃璃釉电电容器器。在在电源源滤波波和退退耦电电路中中，选选用电电解电电容器器。2、合理理确定定电容容器的的容量量和误误差大大多多数情情况下下，对对电容容器容容量要要求并并不严严格，，与规规定的的标称称值大大致相相同即即可。。电容容器误误差选选择，，在低低频耦耦合、、去耦耦、电电源滤滤波等等电路路中，，可选选用5％、10％、20％、30%。但在在振荡荡回路路、延延时电电路、、音调调控制制电路路中，，精度度要高高些，，在各各种滤滤波器器电路路中选选择高高精度度（误误差小小于5%）的电电容器器。763、耐压压值的的选择择为保证证电容容器正正常工工作，，应选选电容容器的的耐压压值大大于实实际工工作电电压，，在电电路中中，有有时会会发生生波动动使工工作电电压升升高。。因此此应留留有足足够的的余量量，对对于一一般电电路应应使耐耐压值值高于于实际际工作作电压压的20%。波动动大的的电路路应选选更大大的余余量（（1.5-2倍）。。但不不是越越大越越好，，除了了经济济（耐耐压越越高体体积越越大价价格越越高）），对对电解解电容容而言言，高高耐压压电容容用于于低压压电路路，额额定容容量会会减小小。4、高频频电容容不能能用低低频电电容代代替。。反之之可以以。5、电容容器应应具备备足够够的绝绝缘电电阻，，一般般绝缘缘电阻阻应大大于几几百－－几千千MΩ，绝缘缘电阻阻越小小，漏漏电越越严重重。6、有些些场合合还要要考虑虑电容容器的的工作作温度度范围围、温温度系系数等等参数数。77二、常见故故障与与代用用1、常见见故障障：电电容器器的常常见故故障是是击穿穿（短短路））、断断线（（开路路）、、漏电电和容容量减减小四四种。。2、代用用：①①保证证容量量基本本相同同，除除精密密电路路（如如调谐谐电路路）外外，可可有20%的变动（（如旁路路、滤波波等用途途的可用用大于原原电容值值代替））。②保证耐耐压相同同或高于于原电容容器电压压。③可用高高频的电电容器代代替等值值、等耐耐压的低低频电容容器。如如云母、、有机薄薄膜或瓷瓷介电容容器可代代替纸介介电容器器。④可用两两只以上上相同耐耐压的电电容器并并联代替替一只电电容器（（C=C1+C2+C3)。可用两两只以上上的电容容器串联联代替一一只电容容器。如如串联电电容量相相等则承承受电压压也相等等，且各各只电容容器的耐耐压相加加应等于于或大于于原电容容器的耐耐压。串串联各电电容器不不相等时时，容量量大的电电容器承承受的电电压小，，这是因因为串联联时各电电容器的的充电电电流相等等C=Q/U得到。78电容器的的检测对电解电电容器容容量大小小，通常常选用万万用表的的R×10、R×100、R×1K挡进行测测试判断断。红、、黑表笔笔分别接接电容器器的负、、正极（（每次测测试前，，需将电电容器放放电），，由表针针的偏摆摆来判断断电容器器质量。。若表针针迅速向向右摆起起，然后后慢慢向向左退回回原位，，一般来来说电容容器是好好的。如如果表针针摆起后后不再回回转，说说明电容容器已经经击穿。。如果表表针摆起起后逐渐渐退回到到某一位位置停位位，则说说明电容容器已经经漏电。。如果表表针摆不不起来，，说明电电容器电电解质已已经干涸涸推失去去容量。。有有些漏漏电的电电容器，，用上述述方法不不易准确确判断出出好坏。。当电容容器的耐耐压值大大于万用用表内电电池电压压值时，，根据电电解电容容器正向向充电时时漏电电电流小，，反向充充电时漏漏电电流流大的特特点，可可采用R×10K挡，对电电容器进进行反向向充电，，观察表表针停留留处是否否稳定（（即反向向漏电电电流是否否恒定）），由此此判断电电容器质质量，准准确度较较高。黑黑表笔接接电容器器的负极极，红表表笔接电电容器的的正极，，表针迅迅速摆起起，然后后逐渐退退至某处处停留不不动，则则说明电电容器是是好的，，凡是表表针在某某一位置置停留不不稳或停停留后又又逐渐慢慢慢向右右移动的的电容器器已经漏漏电，不不能继续续使用了了。表针针一般停停留并稳稳定在50－200K刻度范围围内。79电感器教学目的的1、掌握电电感及变变压器的的特性及及用途2、学会识识别和检检测电感感器和变变压器重点：电电感器和和变压器器的应用用难点：参参数的测测量80电感器的的定义和和作用定义：在导线线或线圈圈中流过过电流时时，其周周围就会会产生磁磁场，线线圈中电电流发生生变化时时线圈周周围的磁磁场发生生变化，，变化的的磁场可可使线圈圈自身产产生感应应电动势势，这就就是自感感作用，，表示自感感能力的的物理量量称电感感。凡能产产生电感感作用的的器件称称为电感感器。如在通以以交流电电的线圈圈的交变变磁场中中，放置置另一只只线圈，，在此线线圈中会会产生感感应电动动势，这这种现象象称为互互感。电感器通通常分为为两大类类：一类类是应用用自感作作用的电电感线圈圈。另一一类是应应用互感感作用的的变压器器。81作用：1、做为滤滤波线圈圈阻止交交流干扰扰（隔交通通直）。（jwL）2、可起隔离作用。3、与电容容组成谐振电路路。4、构成各种种滤波器器、选频频电路等等，这是是电路中中应用最最多的方方面。5、利用电电磁感应应特性制制成磁性性元件。。如磁头头和电磁磁铁。6、进行阻阻抗匹配配。7、制成变变压器传传递交流流信号，，并实现现电压的升升、降。在电路中中电感器器有通直直流阻交交流、通通低频阻阻高频、、变压、、传送信信号等作作用，因因此在谐谐振、耦耦合、滤滤波、延延迟、补补偿及电电子偏转转聚焦等等电路中中应用十十分普遍遍。82电感器的的型号命命名方法法83变压器型型号命名名例如：DB-50-2表示50VA的电源变变压器8485电感器的的主要参参数及标标志方法法电感线圈圈的主要要技术参参数有电感量及及允许误误差、标标称电流流、品质质因数（（Q值）、分分布电容容等。1、电感量量：反反应电感感储存磁磁场能的的本领，，它的大大小与电电感线圈圈的匝数数、几何何尺寸、、有无磁磁心（铁铁心）、、磁心的的导磁率率有关。。在同等等条件下下，匝数数多电感感量大，，线圈直直径大电电感量大大，有磁磁心比没没磁心电电感量大大。用于高频频电路的的电感量量相对较较小，用用于低频频电路的的电感量量相对较较大。电感量量的单位位为亨（（H）。电感量的的标注方方法：①直标法法：电感感量用数数字和单单位直接接标注在在外壳上上。单位位uH或mH。如220uH±5%②色标法：：卧式的的与电阻阻色环法法相似。。立式的的常采用用色点法法。单位uH③数码法：：采用三三位数码码表示，，前两位位有效数数，第三三位零的的个数.86注意：小小数点用用R表示，最最后英文文字母表表示误差差。如：：8R2J表示8.2uH。超小型型元件（（片状））不标偏偏差，一一般为±5%。允许误差差：对于于振荡线线圈要求求较高，，误差为为0.2%-0.5%；对耦合合线圈和和高频扼扼流圈要要求较低低，允许许误差10%－15%。2、标称电电流值：：电感器器长期工工作不损损坏所允允许通过过的最大大电流。。它是高高频、低低频扼流流线圈和和大功率率谐振线线圈的重重要参数数。常以以字母A、B、C、D、E来分别表表示标称称电流值值50mA、150mA、300mA、700mA、1600mA。应用时时实际通通过电感感器的电电流不宜宜超过标标称电流流值。873、品质质因数（（Q值）：电电感线线圈中储储存能量量与消耗耗能量的的比值称称为品质质因数。。又称Q值。或是是线圈所所呈现的的感抗与与线圈直直流电阻阻的比值值，Q=wL/R。电感器的的Q值一般为为50-300，Q值与线圈圈的结构构（导线线粗细、、多股或或单股、、绕法、、磁心））有关，，Q值越高，，电路的的损耗越越小。在调谐谐回路中中，要求求Q较高，以以减小与与线圈回回路的损损耗；在在滤波回回路中，，Q值不宜过过高，以以免使其其与滤波波电容构构成谐振振回路，，对电路路产生影影响，对对于高频频扼流圈圈和低频频扼流圈圈不做要要求。884、分布电容容（寄生生电容））：指线线圈匝与与匝之间间形成的的分布电电容，它它降低了了线圈的的品质因因数Q，也使线线圈的工工作频率率受到限限制。高高频线圈圈采用减减小线圈圈骨架直直径，采采用细导导线绕制制、蜂房房式或分分段式绕绕法就是是为了减减少分布布电容。。分布电电容Co如图89电感线圈圈的种类类、绕制制方法及及使用常常识一、电感感线圈的的种类：：按结构分分有固定定电感、、可调电电感1、固定电电感器为了增加加电感量量和Q值并缩小小体积，，线圈中中常放置置软磁材材料制作作的磁心心或硅钢钢片制作作的铁心心，故又又有空心电感感器、磁磁心电感感器和铁铁心电感感器。空心电感感器：用用导线绕绕制在纸纸筒、塑塑料筒上上组成的的线圈或或脱胎而而成的线线圈。中中间没有有磁心或或铁心，，故电感感量很小小，通过过增减匝匝数或调调节匝距距来调节节电感量量。一般般用在高频电路中。。90磁心电感感器：用用导线在在磁心上上绕制成成线圈或或在空心心线圈中中插入磁磁心组成成的线圈圈。通过过调节磁磁心在线线圈中的的位置来来调节电电感量。。铁心电感感器：在在空心线线圈中插插入硅钢钢片组成成铁心线线圈，电电感量大大，一般般为数亨亨，常称称为低频频扼流圈圈。其作作用是阻阻止残余余交流电电通过，，而让直直流电通通过。常常用于音音频或电电源滤波波电路中中，如扩扩音机电电源电路路。铁心电感感器常应应用于工工作频率率较低的的电路中中，磁芯芯电感器器常应用用于工作作频率较较高的电电路中。。912微调电感感器：在在线圈中中插入磁磁心，并并通过调调节其在在线圈中中的位置置来改变变电感量量。如收收音机中中磁棒天天线就是是改变微微调电感感器，与与可变电电容组成成谐振电电路，从从而实现现对所选选电台信信号频率率的选择择。可调式电电感器又又分为磁磁心可调调电感器器、铜心心可调电电感器、、滑动接接点可调调电感器器、串联联互感可可调电感感器和多多抽头可可调电感感器。92电感器按按用途可分为振振荡电感感器、校校正电感感器、显显像管偏偏转电感感器、阻阻流电感感器、滤滤波电感感器、隔隔离电感感器、补补偿电感感器等。。阻流电感感器又分分为：高频阻流流圈：阻止高高频交流流电流通通过，而而让低频频交流电电流通过过。高频频扼流圈圈在塑料料或瓷骨骨架上绕绕成蜂房房式结构构，一般般电感量量较小，，在2.5-10mH之间。低频阻流流圈：阻止低低频交流流电流通通过而让让直流电电流通过过，常与与电容组组成滤波波电路，，滤除残残余的交交流成分分。低频频阻流圈圈是在绕绕好的空空心线圈圈中插入入铁心而而成的大大电感量量的电感感，电感感量达几几H－几十H。工作电电流60mA-300mA。93按工作频频率分类类电感按工工作频率率可分为为高频电电感器、、中频电电感器和和低频电电感器。。（空心电电感器、、磁心电电感器和和铜心电电感器一一般为中中频或高高频电感感器，而而铁心电电感器多多数为低低频电感感器。））94电感线圈的绕绕制方法法和常用用磁芯1.线圈基本本组成：：骨架、、绕组、、磁芯、、屏蔽。。2.绕制方法法：电感感器是用用漆包线线在绝缘缘骨架上上单层或或多层绕绕制而成成的一种种能够存存储磁场场能的电电子元件件。单层绕组组：间绕绕和密绕绕。用于于高频谐谐振电路路的线圈圈都采用用间绕法法，以减减小线圈圈的固有有电容；；用于中中短波的的谐振线线圈多采采用单层层密绕法法。单层层绕电感感量较小小，约几几uH-几十十uH，常常用用在在高高频频电电路路中中。。多层层绕绕组组：：平平绕绕、、乱乱绕绕、、蜂蜂房房式式绕绕等等当电电感感量量大大于于300uH时采采用用多多层层绕绕。。平绕绕层层与与层层之之间间、、匝匝与与匝匝之之间间分分布布电电容大大，，蜂蜂房房绕绕法法可可减减小小分分布布电电容容。。3.常用用磁磁心心（（如如下下页页图图））9596电感感线线圈圈的的使使用用知知识识1、磁磁场场辐辐射射的的影影响响电感感线线圈圈在在线线路路板板上上有有立立式式和和卧卧式式两两种种安安装装方方式式，，使使用用时时注注意意其其磁磁场场对对邻邻近近器器件件工工作作的的影影响响。。卧卧式式电电感感器器引引线线是是从从两两端端引引出出，，它它绕绕在在棒棒形形的的磁磁心心上上，，工工作作时时磁磁力力线线向向四四周周发发散散，，会会影影响响邻邻近近的的部部件件工工作作，，特特别别在在高高频频工工作作时时影影响响更更大大。。立立式式电电感感器器无无此此缺缺点点，，其其线线圈圈都都绕绕在在““工工””形形或或““王王””字字形形磁磁心心上上，，工工作作磁磁力力线线很很少少发发散散，，对对周周围围部部件件影影响响小小，，分分布布电电容容也也小小。。2、工工作作频频率率与与磁磁心心材材料料的的关关系系带磁磁心心电电感感器器的的工工作作频频率率要要受受磁磁心心材材料料最最高高工工作作频频率率的的限限制制。。在在音音频频段段工工作作的的电电感感线线圈圈，，通通常常采采用用硅硅钢钢片片或或坡坡莫莫合合金金为为磁磁心心材材料料；；在在零零点点几几－－几几MHZ间（（如如中中波波广广播播））的的线线圈圈采采用用铁铁氧氧体体做做磁磁心心，，也也可可用用空空心心线线圈圈；；频频率率高高于于几几MHZ时线线圈圈采采用用高高频频铁铁氧氧体体做做磁磁心心，，也也可可用用空空心心；；在在100MHz以上上，，一一般般不不能能用用铁铁氧氧体体磁磁心心，，只只能能用用空空心心线线圈圈，，如如做做微微调调，，可可用用铜铜心心调调节节。。97变压压器器的的种种类类、、特特性性及及设设计计知知识识变压压器器也也是是一一种种电电感感器器。。它它是是将将两两组组及及以以上上的的线线圈圈绕绕在在同同一一个个线线圈圈骨骨架架上上，，或或绕绕在在同同一一铁铁心心上上制制成成的的。。是是利利用用两两个个电电感感线线圈圈的的互感感应应现现象象来传传递递交交流流电电信信号号和和电电能能的的。在在电电路路中中可可以以起起到到电压压变变换换和和阻阻抗抗变变换换的作作用用，，是是电电子子产产品品中中十十分分常常见见的的无无源源器器件件。。变压压器器接接电电源源的的线线圈圈称称初初级级，，其其余余均均为为次次级级。。当当初初级级加加上上交交流流电电电电压压时时，，在在铁铁心心中中产产生生交交变变磁磁场场，，由由于于铁铁心心的的耦耦合合作作用用，，在在次次级级中中产产生生感感应应电电压压。。9899变压压器器的的分分类类（一一））按按工工作作频频率率分分类类变压压器器按按工工作作频频率率可可分分为为低频频变变压压器器、、中中频频变变压压器器和和高高频频变变压压器器。。1、低低频频变变压压器器可可分分为为音音频频变变压压器器（（20HZ-20KHZ）和和电电源源变变压压器器(50HZ)。低频频变变压压器器：：用用来来传传送送信信号号电电压压和和信信号号功功率率，，还还可可实实现现电电路路之之间间的的阻阻抗抗匹匹配配，，对对直直流流电电具具有有隔隔离离作作用用。。主主要要有有输输入入输输出出变变压压器器（（使使末末级级功功放放的的输输出出阻阻抗抗与与扬扬声声器器音音圈圈阻阻抗