常用电子元器件教案

课程名称：常用电子元器件教研室：授课教师：第一讲：常用器件授课时数学时学习目标了解熟悉常用元件的应用及工作原理学习重点、难点、关键点电容器、电感器、变压器的工作原理学习模式讲授+讨论讲授过程学习讲授内容体系设计预备知识引题材料电阻器、敏感电阻器、电位器、电感器、变压器电容的工作原理讲授过程学习讲授内容体系设计知识要点笔记安排电阻器电阻器（Resistor）在日常生活中一般直接称为电阻。是一个限流元件，将电阻接在电路中后，电阻器的阻值是固定的一般是两个引脚，它可限制通过它所连支路的电流大小。阻值不能改变的称为固定电阻器。阻值可变的称为电位器或可变电阻器。理想的电阻器是线性的，即通过电阻器的瞬时电流与外加瞬时电压成正比。用于分压的可变电阻器。在裸露的电阻体上，紧压着一至两个可移金属触点。触点位置确定电阻体任一端与触点间的阻值。端电压与电流有确定函数关系，体现电能转化为其他形式能力的二端器件，用字母R来表示，单位为欧姆Ω。实际器件如灯泡，电热丝，电阻器等均可表示为电阻器元件。电阻元件的电阻值大小一般与温度，材料，长度，还有横截面积有关，衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。电阻的主要物理特征是变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压、分流的作用。对信号来说，交流与直流信号都可以通过电阻。组成用电阻材料制成的、有一定结构形式、电阻器能在电路中起限制电流通过作用的二端电子元件。阻值不能改变的称为固定电阻器。阻值可变的称为电位器或可变电阻器。理想的电阻器是线性的，即通过电阻器的瞬时电流与外加瞬时电压成正比。一些特殊电阻器，如热敏电阻器、压敏电阻器和敏感元件，其电压与电流的关系是非线性的。电阻器是电子电路中应用数量最多的元件，通常按功率和阻值形成不同系列，供电路设计者选用。电阻器在电路中主要用来调节和稳定电流与电压，可作为分流器和分压器，也可作电路匹配负载。根据电路要求,还可用于放大电路的负反馈或正反馈、电压-电流转换、输入过载时的电压或电流保护元件，又可组成RC电路作为振荡、滤波、旁路、微分、积分和时间常数元件等。小功率电阻器通常为封装在塑料外壳中的碳膜构成，而大功率的电阻器通常为绕线电阻器，通过将大电阻率的金属丝绕在瓷心上而制成。如果一个电阻器的电阻值接近零欧姆（例如，两个点之间的大截面导线），则该电阻器对电流没有阻碍作用，并联这种电阻器的回路被短路，电流无限大。如果一个电阻器具有无限大的或很大的电阻，则串接该电阻器的回路可看作开路，电流为零。工业中常用的电阻器介于两种极端情况之间，它具有一定的电阻，可通过一定的电流，但电流不像短路时那样大。电阻器的限流作用类似于接在两根大直径管子之间的小直径管子限制水流量的作用。电阻，英文名resistance，通常缩写为R，它是导体的一种基本性质，与导体的尺寸、材料、温度有关。欧姆定律说，I=U/R，那么R=U/I，电阻的基本单位是欧姆，用希腊字母“Ω”表示，有这样的定义：导体上加上一伏特电压时，产生一安培电流所对应的阻值。电阻的主要职能就是阻碍电流流过。事实上，“电阻”说的是一种性质，而通常在电子产品中所指的电阻，是指电阻器这样一种元件。欧姆常简称为欧。表示电阻阻值的常用单位还有千欧（kΩ），兆欧（MΩ），毫欧（mΩ）。发展1885年英国C.布雷德利发明模压碳质实芯电阻器美国贝尔实验室。1897年英国T.甘布里尔和A.哈里斯用含碳墨汁制成碳膜电阻器。1913～1919年英国W.斯旺和德国F.克鲁格先后发明金属膜电阻器。1925年德国西门子-哈尔斯克公司发明热分解碳膜电阻器，打破了碳质实芯电阻器垄断市场的局面。晶体管问世后，对电阻器的小型化、阻值稳定性等指标要求更严，促进了各类新型电阻器的发展。美国贝尔实验室1959年研制成TaN电阻器。60年代以来，采用滚筒磁控溅射、激光阻值微调等新工艺，部分产品向平面化、集成化、微型化及片状化方面发展。基本原理编辑电阻器由电阻体、骨架和引出端三部分构成（实芯电阻器的电阻体与骨架合二为一），而决定阻值的只是电阻体。对于截面均匀的电阻体，电阻值为电阻值式中ρ为电阻材料的电阻率（欧·厘米）；L为电阻体的长度（厘米）；A为电阻体的截面积（平方厘米）。薄膜电阻体的厚度d很小，难于测准,且ρ又随厚度而变化，故把视为与薄膜材料有关的常数，称为膜电阻。实际上它就是正方形薄膜的阻值，故又称方阻(欧/方)。对于均匀薄膜薄膜阻值式中W为薄膜的宽度（厘米）。通常Rs应在一有限范围内，Rs太大会影响电阻器性能的稳定。因此圆柱形电阻体以刻槽方法，平面形电阻体用刻蚀迂回图形的方法来扩大其阻值范围，并进行阻值微调。伏安特性是用图形曲线来表示电阻端部电压和电流的关系，当电压电流成比例时（特性为直线），称为线性电阻，否则称为非线性电阻。参数与特性表征电阻特性的主要参数有标称阻值及其允许偏差、额定功率、负荷特性、电阻温度系数等。标称阻值用数字或色标在电阻器上标志的设计阻值。单位为欧（Ω）、千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）、太欧（TΩ）。阻值按标准化优先数系列制造,系列数对应于允许偏差。电阻的阻值和允许偏差的标注方法有直标法、色标法和文字符号法。直标法将电阻的阻值和误差直接用数字和字母印在电阻上(无误差标示为允许误差±20%)。也有厂家采用习惯标记法，如：3Ω3Ⅰ表示电阻值为3.3Ω、允许误差为±5%1K8表示电阻值为1.8KΩ、允许误差为±20%5M1Ⅱ表示电阻值为5.1MΩ、允许误差为±10%②色标法将不同颜色的色环涂在电阻器(或电容器)上来表示电阻(电容器)的标称值及允许误差，各种颜色所对应的数值见表B303。固定电阻器色环标志读数识别规则如图T301所示。四环电阻的识别方法颜色第一环数字第二环数字倍乘数误差黑0010^0———棕1110^1———红2210^2———橙3310^3———黄4410^4———绿5510^5———蓝6610^6———紫7710^7———灰8810^8———白9910^9———金———————10^-1±5%银———————10^-2±10%五环电阻的识别颜色第一环数字第二环数字第三环数字倍乘数误差黑00010^0——棕11110^11%红22210^22%橙33310^3——黄44410^4——绿55510^50.5%蓝66610^60.25%紫77710^70.1%灰88810^8±20%白99910^9——金——————10^-1±5%银——————10^-2±10%如何使用上表：四环电阻：一环数字（十位）《红》二环数字（个位）《橙》*倍乘数《黑》误差《金》例;红橙黑金=23*10^0=23Ω(±5%)五环电阻：一环数字（百位）《红》二环数字（十位）《蓝》三环数字（个位）《绿》*倍乘数《黑》误差例：红蓝绿黑棕=265*10^0=265Ω(±1%)允许偏差实际阻值与标称阻值间允许的最大偏差，以百分比表示。常用的有±5%、±10%、±20%,精密的小于±1%，高精密的可达0.001%。精度由允许偏差和不可逆阻值变化二者决定。额定功率电阻器在额定温度（最高环境温度）tR下连续工作所允许耗散的最大功率。对每种电阻器同时还规定最高工作电压，即当阻值较高时即使并未达到额定功率，也不能超过最高工作电压使用。电阻器额定功率的识别电阻器的额定功率指电阻器在直流或交流电路中，长期连续工作所允许消耗的最大功率。有两种标志方法：2W以上的电阻，直接用数字印在电阻体上；2W以下的电阻，以自身体积大小来表示功率。在电路图上表示电阻功率时，采用如图T302符号：负荷特性当工作环境温度低于tR时，电阻器也不能超过其额定功率使用，当超过tR时，必须降低负荷功率。对每种电阻器都有规定的负荷特性。此外，在低气压下负荷允许相应降低。在脉冲负荷下，脉冲平均功率远低于额定功率，一般另有规定。电阻温度系数在规定的环境温度范围内，温度每改变1℃时阻值的平均相对变化，用ppm/℃表示。除了以上几种参数外，还有非线性（电流与所加电压特性偏离线性关系的程度）、电压系数（所加电压每改变、伏阻值的相对变化率）、电流噪声（电阻体内因电流流动所产生的噪声电势的有效值与测试电压之比，用电流噪声指数来表示）、高频特性（由于电阻体内在分布电容和分布电感的影响，使阻值随工作频率增高而下降的关系曲线、长期稳定性（电阻器在长期使用或贮存过程中受环境条件的影响阻值发生不可逆变化的过程）等技术指标。分类按伏安特性分类对大多数导体来说，在一定的温度下，其电阻几乎维持不变而为一定值，这类电阻称为线性电阻。有些材料的电阻明显地随着电流(或电压)而变化，其伏—安特性是一条曲线，这类电阻称为非线性电阻。非线性电阻在某一给定的电压(或电流)作用下，电压与电流的比值为在该工作点下的静态电阻，伏—安特性曲线上的斜率为动态电阻。表达非线性电阻特性的方式比较复杂，但这些非线性关系在电子电路中得到了广泛的应用。按材料分类a、线绕电阻器由电阻线绕成电阻器用高阻合金线绕在绝缘骨架上制成，外面涂有耐热的釉绝缘层或绝缘漆。绕线电阻具有较低的温度系数，阻值精度高，稳定性好，耐热耐腐蚀，主要做精密大功率电阻使用，缺点是高频性能差，时间常数大。b、碳合成电阻器由碳及合成塑胶压制成而成。c、碳膜电阻器在瓷管上镀上一层碳而成，将结晶碳沉积在陶瓷棒骨架上制成。碳膜电阻器成本低、性能稳定、阻值范围宽、温度系数和电压系数低，是目前应用最广泛的电阻器。d、金属膜电阻器在瓷管上镀上一层金属而成，用真空蒸发的方法将合金材料蒸镀于陶瓷棒骨架表面。金属膜电阻比碳膜电阻的精度高，稳定性好，噪声，温度系数小。在仪器仪表及通讯设备中大量采用。e、金属氧化膜电阻器在瓷管上镀上一层氧化锡而成，在绝缘棒上沉积一层金属氧化物。由于其本身即是氧化物，所以高温下稳定，耐热冲击，负载能力强按用途分，有通用、精密、高频、高压、高阻、大功率和电阻网络等。特殊电阻器1、保险电阻：又叫熔断电阻器，在正常情况下起着电阻和保险丝的双重作用，当电路出现故障而使其功率超过额定功率时，它会像保险丝一样熔断使连接电路断开。保险丝电阻一般电阻值都小(0.33Ω～10KΩ)，功率也较小。保险丝电阻器常用型号有：RF10型、RF111-5保险丝电阻器的符号型、RRD0910型、RRD0911型等。讲授过程学习讲授内容体系设计随堂检测预留作业讲解课堂练习题课后作业学习小结通过本节课的学习后，要求熟悉的掌握电容的工作原理及电容的使用要求教学反思课后小结第二讲：电阻、电容授课时数学时学习目标了解电容、电阻的工作原理以及应用学习重点、难点、关键点电容的分类以及各个电容的特征学习模式讲授+讨论讲授过程学习讲授内容体系设计预备知识引题材料复习色环电阻的识别方法讲授过程学习讲授内容体系设计知识要点笔记安排2、敏感电阻器：是指其电阻值对于某种物理量（如温度、湿度、光照、电压、机械力、以及气体浓度等）具有敏感特性，当这些物理量发生变化时，敏感电阻的阻值就会随物理量变化而发生改变，呈现不同的电阻值。根据对不同物理量敏感，敏感电阻器可分为热敏、湿敏、光敏、压敏、力敏、磁敏和气敏等类型敏感电阻。敏感电阻器所用的材料几乎都是半导体材料，这类电阻器也称为半导体电阻器。热敏电阻的阻值随温度变化而变化，温度升高阻为负温度系数（NTC）热敏电阻。应用较多的是负温度系数热敏电阻，又可分为普通型负温度系数热敏电阻；稳压型负温度系数热敏电阻；测温型负温度系数热敏电阻等。光敏电阻是电阻的阻值随入射光的强弱变化而改变，当入射光增强时，光敏电阻的减小，入射光减弱时电阻值增大。相关介绍编辑选用1、固定电阻器的选用有多种类型，选择哪一种材料和结构的电阻器，应根据应用电路的具体要求而定。高频电路应选用分布电感和分布电容小的非线绕电阻器，例如碳膜电阻器、金属电阻器和金属氧化膜电阻器，薄膜电阻器，厚膜电阻器，合金电阻器，防腐蚀镀膜电阻器等。高增益小信号放大电路应选用低噪声电阻器，例如金属膜电阻器、碳膜电阻器和线绕电阻器，而不能使用噪声较大的合成碳膜电阻器和有机实心电阻器。所选电阻器的电阻值应接近应用电路中计算值的一个标称值，应优先选用标准系列的电阻器。一般电路使用的电阻器允许误差为±5%~±10%。精密仪器及特殊电路中使用的电阻器，应选用精密电阻器，对精密度为1%以内的电阻，如0.01%，0.1%，0.5%这些量级的电阻应采用捷比信电阻。所选电阻器的额定功率，要符合应用电路中对电阻器功率容量的要求，一般不应随意加大或减小电阻器的功率。若电路要求是功率型电阻器，则其额定功率可高于实际应用电路要求功率的1~2倍。2、熔断电阻器的选用熔断电阻器具有保护功能的电阻器。选用时应考虑其双重性能，根据电路的具体要求选择其阻值和功率等参数。既要保证它在过负荷时能快速熔断，又要保证它在正常条件下能长期稳定的工作。电阻值过大或功率过大，均不能起到保护作用。电阻器选用的三项基本原则：选择通过认证机构认证的生产线制造出的执行高水平标准的电阻器。选择具备功能优势、质量优势、效率优势、功能价格比优势、服务优势的制造商生产的电阻器。选择能满足上述要求的上型号目录的制造商，并向其直接订购电阻器。注意事项电阻在使用前要进行检查，检查其性能好坏就是测量实际阻值与标称值是否相符，误差是否在允许范围之内。方法就是用万用表的电阻档进行测量。电阻器测量时要注意两点1、要根据被测电阻值确定量程，使指针指示在刻度线的中间一段，这样便于观察。2、确定电阻档量程后，要进行调零，方法是两表笔短路（直接相碰），调节“调零”电器使指针准确的指在Ω刻度线的“0”上，然后再测电阻的阻值。另外，还要注意人手不要碰电阻两端或接触表笔的金属部分。否则会引起测试误差。用万用表测出的电阻值接近标称值。就可以认为基本上质量是好的，如果相差太多或根本不通，就是坏的。检测1、外观检查对于固定电阻首先查看标志清晰，保护漆完好，无烧焦，无伤痕，无裂痕，无腐蚀，电阻体与引脚紧密接触等。对于电位器还应检查转轴灵活，松紧适当，手感舒适。有开关的要检查开关动作是否正常。2、万用表检测①固定电阻的检测用万用表的电阻挡对电阻进行测量，对于测量不同阻值的电阻选择万用表的不同倍乘挡。对于指针式万用表，由于电阻挡的示数是非线性的，阻值越大，示数越密，所以选择合适的量程，应使表针偏转角大些，指示于1/3～2/3满量程，读数更为准确。若测得阻值超过该电阻的误差范围、阻值无限大、阻值为0或阻值不稳，说明该电阻器已坏。在测量中注意拿电阻的手不要与电阻器的两个引脚相接触，这样会使手所呈现的电阻与被测电阻并联，影响测量准确。另外，不能带电情况下用万用表电阻挡检测电路中电电阻器阻器的阻值。在线检测应首先断电，再将电阻从电路中断开出来，然后进行测量。②保险丝电阻和敏感电阻的检测保险丝电阻一般阻值只有几到几十欧，若测得阻值为无限大，则已熔断。也可在线检测保险丝电阻的好坏，分别测量其两端对地电压，若一端为电源电压，一端电压为0伏，保险丝电阻已熔断。敏感电阻种类较多，以热敏电阻为例，又分正温度系数和负温度系数热敏电阻。对于正温度系（PTC）热敏电阻，在常温下一般阻值不大，在测量中用烧热的电烙铁靠近电阻，这时阻值应明显增大，说明该电阻正常，若无变化说明元件损坏，负温度系热敏电阻则相反。光敏电阻在无光照（用手或物遮住光）的情况下万用表测得阻值大，有光照表针指示电阻值有明显减小。若无变化，则元件损坏。③可变电阻和电位器的检测压敏电阻器压敏电阻器首先测量两固定端之间电阻值是否正常，若为无限大或为零欧，或与标称相差较大，超过误差允许范围，都说明已损坏；电阻体阻值正常，再将万用表一只表笔接电位器滑动端，另一只表笔接电位器（可调电阻）的任一固定端，缓慢旋动轴柄，观察表针是否平稳变化，当从一端旋向另一端时，阻值从零欧变化到标称值（或相反），并且无跳变或抖动等现象，则说明电位器正常，若在旋转的过程中有跳变或抖动现象，说明滑动点现电阻体接触不良。3、用电桥测量电阻如果要求精确测量电阻器的阻值，可通过电桥（数字式）进行测试。将电阻插入电桥元件测量端，选择合适的量程，即可从显示器上读出电阻器的阻值。例如，用电阻丝自制电阻或对固定电阻器进行处理来获得某一较为精确的电阻值时，就必须用电桥测量自制电阻的阻值。应用不同的使用场合，应用压敏电阻的目的，作用在压敏电阻上的电压/电流应力并不相同，因而对压敏电阻的要求也不相同，注意区分这种差异，对于正确使用是十分重要的。根据使用目的的不同，可将压敏电阻区分为两大类：保护用压敏电阻，电路功能用压敏电阻。保护用压敏电阻1、区分电源保护用，还是信号线，数据线保护用压敏电阻器，它们要满足不同的技术标准的要求。电位器2、根据施加在压敏电阻上的连续工作电压的不同，可将跨电源线用压敏电阻器可区分为交流用或直流用两种类型，压敏电阻在这两种电压应力下的老化特性表现不同。3、根据压敏电阻承受的异常过电压特性的不同，可将压敏电阻区分为浪涌抑制型，高功率型和高能型这三种类型。浪涌抑制型：是指用于抑制雷电过电压和操作过电压等瞬态过电压的压敏电阻器，这种瞬态过电压的出现是随机的，非周期的，电流电压的峰值可能很大。绝大多数压敏电阻器都属于这一类。高功率型：是指用于吸收周期出现的连续脉冲群的压敏电阻器，例如并接在开关电源变换器上的压敏电阻，这里冲击电压周期出现，且周期可知，能量值一般可以计算出来，电压的峰值并不大，但因出现频率高，其平均功率相当大。高能型：指用于吸收发电机励磁线圈，起重电磁铁线圈等大型电感线圈中的磁能的压敏电压器，对这类应用，主要技术指标是能量吸收能力。压敏电阻器的保护功能，绝大多数应用场合下，是可以多次反复作用的，但有时也将它做成电流保险丝那样的一次性保护器件。例如并接在某些电流互感器负载上的带短路接点压敏电阻。展望电阻器的发展方向是：金属箔电阻器1、小型化、高可靠性；2、分立的小型电阻器仍有广泛的用处，但将进一步缩小体积,提高性能,降低价格；3、在消费类电子产品中，碳膜电阻器仍占优势，而精密的电阻器则将以金属膜电阻器为主，大部分小功率线绕电阻器将被取代；4、为适应电路集成化、平面化的发展，对片状电阻器的需要将明显增加；通用型将倾向于发展厚膜电阻器，而精密型则仍将倾向于薄膜类中的金属膜和金属箔电阻器；5、发展组合的电阻网络；理想电阻器在一个理想的电阻器里，电阻值不会随电压或电流而改变，亦不会因电流的突然变动而改变。真实的电阻器无法达到这一点。现今的内部设计使电阻器在极端的电压或电流（以至其他环境因素，例如温度）下能表现相对小的电阻值变化。现实电阻器的限制每一个电阻器均有其承受的电压或电流的上限（主要取决于电阻器的体积）。如果电压或电流超出了这个范围，首先电阻器的电阻值会改变（在一些电阻器中可以有剧烈的变动），继而令电阻器因过热等情况而损毁。大部份电阻器会标示额定的电功率，另外一些则会提供额定的电流或电压。另外，现实的电阻器本身除电阻外，亦拥有微量的电感或电容，使其表现与理想的电阻器有所差异。识别方法编辑色环电阻的识别方法带有四个色环的其中第一、二环分别代表阻值的前两位数；第三环代表倍率；第四环代表误差。快速识别的关键在于根据第三环的颜色把阻值确定在某一数量级范围内，例如是几点几K、还是几十几K的，再将前两环读出的数”代”进去，这样就可很快读出数来。（1）熟记第一、二环每种颜色所代表的数。可这样记忆：棕1，红2，橙3，黄4，绿5，蓝6，紫7，灰8，白9，黑0。这样连起来读，多复诵几遍便可记住。

记准记牢第三环颜色所代表的阻值范围，这一点是快识的关键。具体是：

金色：几点几Ω

黑色：几十几Ω

棕色：几百几十Ω

红色：几点几kΩ

橙色：几十几kΩ

黄色：几百几十kΩ

绿色：几点几MΩ

蓝色：几十几MΩ

从数量级来看，在体上可把它们划分为三个大的等级，即：金、黑、棕色是欧姆级的；红橙’、黄色是千欧级的；绿、蓝色则是兆欧级的。这样划分一下是为了便于记忆。

（3）当第二环是黑色时，第三环颜色所代表的则是整数，即几，几十，几百kΩ等，这是读数时的特殊情况，要注意。例如第三环是红色，则其阻值即是整几kΩ的。

（4）记住第四环颜色所代表的误差，即：金色为5%；银色为10%；无色为20%。

下面举例说明：

例1当四个色环依次是黄、橙、红、金色时，因第三环为红色、阻值范围是几点几kΩ的，按照黄、橙两色分别代表的数”4″和”3″代入,，则其读数为4.3kΩ。第环是金色表示误差为5%。

例2当四个色环依次是棕、黑、橙、金色时，因第三环为橙色，第二环又是黑色，阻值应是整几十kΩ的，按棕色代表的数”1″代入，读数为10kΩ。第四环是金色，其误差为5%。贴片电阻的识别方法贴片元件具有体积小、重量轻、安装密度高，抗震性强．抗干扰能力强，高频特性好等优点，广泛应用于计算机、手机、电子辞典、医疗电子产品、摄录机、电子电度表及VCD机等。贴片元件按其形状可分为矩形、圆柱形和异形三类。按种类分有电阻器、电容器，电感器、晶体管及小型集成电路等。贴片元件与一般元器件的标称方法有所不同。下面主要谈谈片状电阻器的阻值标称法。片状电阻器的阻值和一般电阻器一样，在电阻体上标明．共有三种阻值标称法，但标称方法与一般电阻器不完全一样。

1．数字索位标称法(一般矩形片状电阻采用这种标称法)

数字索位标称法就是在电阻体上用三位数字来标明其阻值。它的第一位和第二位为有效数字，第三位表示在有效数字后面所加“0”的个数．这一位不会出现字母。

例如：“472′’表示“4700Ω”；“151”表示“150”。

如果是小数．则用“R”表示“小数点”．并占用一位有效数字，其余两位是有效数字。

例如：“2R4″表示“2．4Ω”；“R15”表示“0．15Ω”。四位表示法：前三位表示有效数字，第4位表示倍率。2702=27000=27kΩ2．色环标称法(一般圆柱形固定电阻器采用这种标称法)贴片电阻与一般电阻一样，大多采用四环(有时三环)标明其阻值。第一环和第二环是有效数字，第三环是倍率(色环代码如表1)。例如：“棕绿黑”表示”15Ω”；“蓝灰橙银”表示“68kΩ”误差±10%。

3．E96数字代码与字母混合标称法

数字代码与字母混合标称法也是采用三位标明电阻阻值，即“两位数字加一位字母”，其中两位数字表示的是E96系列电阻代码．具体见附表2。它的第三位是用字母代码表示的倍率(如表3)。例如：“51D”表示“332×103；332kΩ”；“249Y”表示“249×10-2;2．49Ω”。贴片电阻片式固定电阻器，从ChipFixedResistor直接翻译过来的，俗称贴片电阻(SMDResistor),是金属玻璃铀电阻器中的一种。是将金属粉和玻璃铀粉混合，采用丝网印刷法印在基板上制成的电阻器。耐潮湿，高温，温度系数小。可大大节约电路空间成本，使设计更精细化讲授过程学习讲授内容体系设计随堂检测预留作业课后作业学习小结教学反思课后小结第三讲：晶体管授课时数学时学习目标复习巩固电位器重点知识了解熟悉三极管的工作原理、三极管的应用学习重点、难点、关键点三极管的工作原理，分类及应用学习模式讲授+讨论讲授过程学习讲授内容体系设计预备知识引题材料概述电阻器（Resistor）在日常生活中一般直接称为电阻。是一个限流元件，将电阻接在电路中后，电阻器的阻值是固定的一般是两个引脚，它可限制通过它所连支路的电流大小。阻值不能改变的称为固定电阻器。阻值可变的称为电位器或可变电阻器。理想的电阻器是线性的，即通过电阻器的瞬时电流与外加瞬时电压成正比。用于分压的可变电阻器。在裸露的电阻体上，紧压着一至两个可移金属触点。触点位置确定电阻体任一端与触点间的阻值。分类贴片电阻分为以下几大类:高精密贴片电阻-AR系列的特性与用途-超精密性±0.01%~±1%-TaN和NiCr真空溅镀-温度系数只有±5PPM/°C~±50PPM/°C-WideR-Valuerange-ProductswithPb-freeTerminationsMeetRoHSRequirments常应用于-医疗设备-精密量测仪器-电子通讯，转换器，印表机-AutomaticEquipmentController-CommunicationDevice,Cellphone,GPS,PDA-一般消费性产品常规系列薄膜贴片电阻GeneralpurposethinfilmGeneralpurposethinfilm,0201-2512低阻值贴片电阻LowohmicLowohmic,0402-1206Lowohmic,2010-2512贴片电阻阵列ArraysArrays,convexandconcave贴片电流传感器SMDcurrentsensorsCurrentSensors-LowTCR贴片网络电阻器NetworkNetwork,T-typeandL-type另有贴片厚膜排阻，贴片打线电阻，贴片高压电阻，贴片功率电阻等!特性·体积小，重量轻;·适应再流焊与波峰焊;·电性能稳定，可靠性高;·装配成本低，并与自动装贴设备匹配;·机械强度高、高频特性优越。命名国内贴片电阻的命名方法:1、5%精度的命名:RS-05K102JT2、1%精度的命名:RS-05K1002FTR-表示电阻S-表示功率0402是1/16W、0603是1/10W、0805是1/8W、1206是1/4W、1210是1/3W、1812是1/2W、2010是3/4W、2512是1W。05-表示尺寸(英寸):02表示0402、03表示0603、05表示0805、06表示1206、1210表示1210、1812表示1812、10表示2010、12表示2512。K-表示温度系数为100PPM,102-5%精度阻值表示法:前两位表示有效数字，第三位表示有多少个零，基本单位是Ω，102=1000Ω=1KΩ。1002是1%阻值表示法:前三位表示有效数字，第四位表示有多少个零，基本单位是Ω，1002=10000Ω=10KΩ。J-表示精度为5%、F-表示精度为1%。T-表示编带包装贴片电阻阻值误差精度有±1%、±2%、±5%、±10%精度，常规用的最多的是±1%和±5%，±5%精度的常规是用三位数来表示例例512，前面两位是有效数字，第三位数2表示有多少个零，基本单位是Ω,这样就是5100欧，1000Ω=1KΩ,1000000Ω=1MΩ为了区分±5%，±1%的电阻，于是±1%的电阻常规多数用4位数来表示，这样前三位是表示有效数字，第四位表示有多少个零4531也就是4530Ω，也就等于4.53KΩ封装与尺寸表英制(in)公制(mm)长(L)(mm)宽(W)(mm)高(t)(mm)a(mm)b(mm)注:贴片网络电阻RCN系列是在真空中溅镀上一层合金电阻膜于陶瓷基板上，加玻璃材保护层及三层电镀而成，可靠度高，外观尺寸均匀，精确且具有温度系数与阻值公差小的特性。电流=(额定功率/电阻)开方功率P=U2/R识别方法贴片元件具有体积小、重量轻、安装密度高，抗震性强.抗干扰能力强，高频特性好等优点，广泛应用于计算机、手机、电子辞典、医疗电子产品、摄录机、电子电度表及VCD机等。贴片元件按其形状可分为矩形、圆柱形和异形三类。按种类分有电阻器、电容器，电感器、晶体管及小型集成电路等。贴片元件与一般元器件的标称方法有所不同。下面主要谈谈片状电阻器的阻值标称法:片状电阻器的阻值和一般电阻器一样，在电阻体上标明.共有三种阻值标称法，但标称方法与一般电阻器不完全一样。数字索位标称法(一般矩形片状电阻采用这种标称法)数字索位标称法就是在电阻体上用三位数字来标明其阻值。它的第一位和第二位为有效数字，第三位表示在有效数字后面所加"0"的个数.这一位不会出现字母。例如:"472′'表示"4700Ω";"151"表示"150Ω"。如果是小数.则用"R"表示"小数点".并占用一位有效数字，其余两位是有效数字。例:"2R4″表示"2.4Ω";"R15"表示"0.15Ω"。色环标称法(一般圆柱形固定电阻器采用这种标称法)贴片电阻与一般电阻一样，大多采用四环(有时三环)标明其阻值。第一环和第二环是有效数字，第三环是倍率(色环代码如表1)。例如:"棕绿黑"表示"15Ω";"蓝灰橙银"表示"68kΩ"误差±10%。E96数字代码与字母混合标称法数字代码与字母混合标称法也是采用三位标明电阻阻值，即"两位数字加一位字母"，其中两位数字表示的是E96系列电阻代码.具体见附表2。它的第三位是用字母代码表示的倍率(如表3)。例如:"51D"表示"332×103;332kΩ";"249Y"表示"249×10-2;2.49"。选购表面组装技术(SMT)的应用已十分普遍，采用SMT组装的电子产品的比例已超过90%。我国从八十年代起开始应入SMT技术。随着小型SMT生产设备的开发，SMT的应用范围在进一步扩大，航空、航天、仪器仪表、机床等领域也在采用SMT生产各种批量不大的电子产品或部件。近年来，除了电子产品开发人员用贴片式器件开发新产品外，维修人员也开始大量地维修SMT技术组装的电子产品。本文将介绍应用量最大的贴片电阻、电容及电感的主要参数及规格，以求对开发人员、维修人员选购这些贴片式元件有所帮助。目前贴片电阻的型号并不统一，由各生产厂家自行设定，并且型号特别长(由十几个英文字母及数字组成)。在选购时如能正确地提出贴片电阻各种参数及规格，那就能很方便地选购(或订购)到所需的电阻了。贴片电阻有5种参数，即尺寸、阻值、允差、温度系数及包装。1.尺寸系列贴片电阻系列一般有7种尺寸，用两种尺寸代码来表示。一种尺寸代码是由4位数字表示的EIA(美国电子工业协会)代码，前两位与后两位分别表示电阻的长与宽，以英寸为单位。另一种是米制代码，也由4位数字表示，其单位为毫米。不同尺寸的电阻，其功率额定值也不同。表1列出这7种电阻尺寸的代码和功率额定值。2.阻值系列标称阻值是按系列来确定的。各系列是由电阻的允差来划分的(允差越小则阻值划分得越多)，其中最常用的是E-24(电阻值的允差为±5%)，如表2所示。贴片电阻表面上用三位数字来表示阻值，其中第一位、第二位为有效数，第三位数字表示后接零的数目。有小数点时用"R"来表示，并占一位有效位数。标称阻值代号表示方法如表3所示。3.允差贴片电阻(碳膜电阻)的允差有4级，即F级，±l%;G级，±2%;J级，±5%;K级，±10%。4.温度系数贴片电阻的温度系数有2级，即w级，±200ppm/℃;X级，±lOOppm/℃。只有允差为F级的电阻才采用x级，其它级允差的电阻一般为w级。5.包装主要有散装及带状卷装两种。贴片电阻的工作温度范围为-55--+125℃，最大工作电压与尺寸有关:0201最低，0402及0603为50V，0805为150V，其它尺寸为200V。尺寸代码目前应用最广的贴片电阻的尺寸代码是0805及1206.并且逐步有趋势向0603发展，0402和0201两种封装常用于集成度较高的产品中，其对SMT工艺水平也提出较高的要求。最常用的允差为J级。用户在选择各电阻、电容、电感时，需要根据元件的应用场合来有针对性的选择和购买，如遇到使用若干种贴片元件时，可多购买一些，但由于贴片电阻体积非常小，如何保存和整理给工程师带来了很大的麻烦，建议工程师在选购贴片元件的同时可以购买贴片元件小盒子对元件进行存放，但由于这种小盒子的密封不严，当元件在潮湿地区长时间存放时，会在焊接处产生氧化造成假焊，或购置创易贴片电阻样品册，可避免上述问题且可以购买到全系列电阻，但成本较高，每种电阻的数量不多。标法贴片电阻是一款体积小，重量轻，电性能稳定可靠性高，装配成本低，机械强度高、高频特性优越诸多优点积与一身的产品，他的最小精密度可达到超精密性±0.01%~±1%。现在还有很多人不懂贴片电阻的标识，不知道它的阻值如何读取，今天宇顺电子就详细为大家介绍贴片电阻的标法与阻值读取。例:103贴片电阻的阻值是多少?贴片电阻用单位欧表示，贴片电阻103是10K电阻的缩写，其103中的1表示10表示03表示10后面有3个零，既变成了10000=10K、104224474的意思也是这，104就是表示10后面四个零。224表示22后面四个零，474表示47后面4个零。误差精密贴片电阻是什么?精密贴片电阻是说贴片电阻的误差比较小一般叫做误差1%贴片电阻，最小误差(精度)可达到0.01%温度系数低至±5ppm/℃，是业界极少能做到的:其可应用于精密仪表、通讯用电子产品及可携式电子产品。那么很多人会问，贴片电阻那么小如果不测试5%和1%能区别出来吗?问的好，那么下面我们就对照下5%与1%贴片电阻的区别在哪里。5%系列贴片电阻用3位数字表示:这种表示方法前两位数字代表电阻值的有效数字,第3位数字表示在有效数字后面应添加"0"的个数.当电阻小于10Ω时,在代码中用R表示电阻值小数点的位置,这种表示法通常用有阻值误差为5%电阻系列中.比如:330表示33Ω,而不是330Ω;221表示220Ω;683表示68000Ω即68kΩ;105表示1MΩ;6R2表示6.2Ω.1%系列精密贴片电阻用4位数字表示:这种表示法前3位数字代表电阻值的有效数字,第4位表示在有效数字后面应添加0的个数。当电阻小于10Ω时,代码中仍用R表示电阻值小数点的位置,这种表示方法通用用有阻值误差为1%精密电阻系列中.比如:0100表示10Ω而不是100Ω;1000表示100Ω而不是1000Ω;4992表示49900Ω,即49.9kΩ;1473表示147000Ω即147kΩ;0R56表示0.56Ω。贴片电阻表面上都是有刻字母的，如果只有三位数字那么就是误差5%的，如果有4位数字那么就是误差1%的。电阻读阻值折叠数码法（印在电阻上面，很小的字）比如103，就是10*10^3=10K，101=100欧，还有一种，有R的，代表小数点，比如3R3=3.3欧，R33=0.33欧。这种一般适用于5%的电阻。E96序列（也就是精度1%的电阻）的代码表，要查表的，有一张专门的表格，比如39X，通过查表，39代表249，X代表10的-1次方，也就是24.9欧。讲授过程学习讲授内容体系设计知识要点笔记安排三极管，全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管、晶体三极管，是一种电流控制电流的半导体器件·其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号，也用作无触点开关。晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种。含义什么是三极管(也称晶体管)在中文含义里面只是对三个引脚的放大器件的统称，我们常说的三极管，可能是如图所示的几种器件，可以看到，虽然都叫三极管，其实在英文里面的说法是千差万别的，三极管这个词汇其实也是中文特有的一个象形意义上的的词汇电子三极管Triode这个是英汉字典里面"三极管"这个词汇的唯一英文翻译，这是和电子三极管最早出现有关系的，所以先入为主，也是真正意义上的三极管这个词最初所指的物品。其余的那些被中文里叫做三极管的东西，实际翻译的时候是绝对不可以翻译成Triode的，否则就麻烦大咯，严谨地说，在英文里面根本就没有三个脚的管子这样一个词汇!!!电子三极管Triode(俗称电子管的一种)双极型晶体管BJT(BipolarJunctionTransistor)J型场效应管JunctiongateFET(FieldEffectTransistor)金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET(MetalOxideSemi-ConductorFieldEffectTransistor)英文全称V型槽场效应管VMOS(VerticalMetalOxideSemiconductor)注:这三者看上去都是场效应管，其金属氧化物半导体场效应晶体管、V型槽沟道场效应管是单极(Unipolar)结构的，是和双极(Bipolar)是对应的，所以也可以统称为单极晶体管(UnipolarJunctionTransistor)其中J型场效应管是非绝缘型场效应管，MOSFET和VMOS都是绝缘型的场效应管VMOS是在MOS的基础上改进的一种大电流，高放大倍数(跨道)新型功率晶体管，区别就是使用了V型槽，使MOS管的放大系数和工作电流大幅提升，但是同时也大幅增加了MOS的输入电容，是MOS管的一种大功率改进型产品，但是结构上已经与传统的MOS发生了巨大的差异。VMOS只有增强型的而没有MOS所特有的耗尽型的MOS管三极管的发明1947年12月23日，美国新泽西州墨累山的贝尔实验室里，3位科学家--巴丁博士、布菜顿博士和肖克莱博士在紧张而又有条不紊地做着实验。他们在导体电路中正在进行用半导体晶体把声音信号放大的实验。3位科学家惊奇地发现，在他们发明的器件中通过的一部分微量电流，竟然可以控制另一部分流过的大得多的电流，因而产生了放大效应。这个器件，就是在科技史上具有划时代意义的成果--晶体管。因它是在圣诞节前夕发明的，而且对人们未来的生活发生如此巨大的影响，所以被称为"献给世界的圣诞节礼物"。另外这3位科学家因此共同荣获了1956年诺贝尔物理学奖。晶体管促进并带来了"固态革命"，进而推动了全球范围内的半导体电子工业。作为主要部件，它及时、普遍地首先在通讯工具方面得到应用，并产生了巨大的经济效益。由于晶体管彻底改变了电子线路的结构，集成电路以及大规模集成电路应运而生，这样制造像高速电子计算机之类的高精密装置就变成了现实。工作原理晶体三极管(以下简称三极管)按材料分有两种:锗管和硅管。而每一种又有NPN和PNP两种结构形式，但使用最多的是硅NPN和锗PNP两种三极管，(其中，N表示在高纯度硅中加入磷，是指取代一些硅原子，在电压刺激下产生自由电子导电，而p是加入硼取代硅，产生大量空穴利于导电)。两者除了电源极性不同外，其工作原理都是相同的，下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。对于NPN管，它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成，发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射极e(Emitter)、基极b(Base)和集电极c(Collector)。如右图所示当b点电位高于e点电位零点几伏时，发射结处于正偏状态，而C点电位高于b点电位几伏时，集电结处于反偏状态，集电极电源Ec要高于基极电源Eb。在制造三极管时，有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的，同时基区做得很薄，而且，要严格控制杂质含量，这样，一旦接通电源后，由于发射结正偏，发射区的多数载流子(电子)及基区的多数载流子(空穴)很容易地越过发射结互相向对方扩散，但因前者的浓度基大于后者，所以通过发射结的电流基本上是电子流，这股电子流称为发射极电流了。由于基区很薄,加上集电结的反偏，注入基区的电子大部分越过集电结进入集电区而形成集电极电流Ic，只剩下很少(1-10%)的电子在基区的空穴进行复合，被复合掉的基区空穴由基极电源Eb重新补给，从而形成了基极电流Ibo.根据电流连续性原理得:Ie=Ib+Ic这就是说，在基极补充一个很小的Ib，就可以在集电极上得到一个较大的Ic，这就是所谓电流放大作用，Ic与Ib是维持一定的比例关系，即:β1=Ic/Ib式中:β1--称为直流放大倍数，集电极电流的变化量△Ic与基极电流的变化量△Ib之比为:β=△Ic/△Ib式中β--称为交流电流放大倍数，由于低频时β1和β的数值相差不大，所以有时为了方便起见，对两者不作严格区分，β值约为几十至一百多。三极管的电流放大作用实际上是利用基极电流的微小变化去控制集电极电流的巨大变化。三极管是一种电流放大器件，但在实际使用中常常利用三极管的电流放大作用，通过电阻转变为电压放大作用。放大原理1、发射区向基区发射电子电源Ub经过电阻Rb加在发射结上，发射结正偏，发射区的多数载流子(自由电子)不断地越过发射结进入基区，形成发射极电流Ie。同时基区多数载流子也向发射区扩散，但由于多数载流子浓度远低于发射区载流子浓度，可以不考虑这个电流，因此可以认为发射结主要是电子流。2、基区中电子的扩散与复合电子进入基区后，先在靠近发射结的附近密集，渐渐形成电子浓度差，在浓度差的作用下，促使电子流在基区中向集电结扩散，被集电结电场拉入集电区形成集电极电流Ic。也有很小一部分电子(因为基区很薄)与基区的空穴复合，扩散的电子流与复合电子流之比例决定了三极管的放大能力。3、集电区收集电子由于集电结外加反向电压很大，这个反向电压产生的电场力将阻止集电区电子向基区扩散，同时将扩散到集电结附近的电子拉入集电区从而形成集电极主电流Icn。另外集电区的少数载流子(空穴)也会产生漂移运动，流向基区形成反向饱和电流，用Icbo来表示，其数值很小，但对温度却异常敏感。三极管的分类a.按材质分:硅管、锗管贴片三极管b.按结构分:NPN、PNP。如图所示。c.按功能分:开关管、功率管、达林顿管、光敏管等.d.按功率分:小功率管、中功率管、大功率管e.按工作频率分:低频管、高频管、超频管f.按结构工艺分:合金管、平面管g.按安装方式:插件三极管、贴片三极管主要参数特征频率fT:当f=fT时,三极管完全失去电流放大功能.如果工作频率大于fT,电路将不正常工作.fT称作增益带宽积，即fT=βfo。若已知当前三极管的工作频率fo以及高频电流放大倍数，便可得出特征频率fT。随着工作频率的升高，放大倍数会下降.fT也可以定义为β=1时的频率.电压/电流用这个参数可以指定该管的电压电流使用范围.hFE电流放大倍数.VCEO集电极发射极反向击穿电压,表示临界饱和时的饱和电压.PCM最大允许耗散功率.封装形式指定该管的外观形状,如果其它参数都正确，封装不同将导致组件无法在电路板上实现.判断类型脚位判断三极管的脚位判断，三极管的脚位有两种封装排列形式，如右图:三极管是一种结型电阻器件，它的三个引脚都有明显的电阻数据，测试时(以数字万用表为例，红笔+，黑笔-)我们将测试档位切换至二极管档(蜂鸣档)标志符号如右图:正常的NPN结构三极管的基极(B)对集电极(C)、发射极(E)的正向电阻是430Ω-680Ω(根据型号的不同，放大倍数的差异，这个值有所不同)反向电阻无穷大;正常的PNP结构的三极管的基极(B)对集电极(C)、发射极(E)的反向电阻是430Ω-680Ω，正向电阻无穷大。集电极C对发射极E在不加偏流的情况下，电阻为无穷大。基极对集电极的测试电阻约等于基极对发射极的测试电阻，通常情况下，基极对集电极的测试电阻要比基极对发射极的测试电阻小5-100Ω左右(大功率管比较明显)，如果超出这个值，这个元件的性能已经变坏，请不要再使用。如果误使用于电路中可能会导致整个或部分电路的工作点变坏，这个元件也可能不久就会损坏，大功率电路和高频电路对这种劣质元件反应比较明显。尽管封装结构不同，但与同参数的其它型号的管子功能和性能是一样的，不同的封装结构只是应用于电路设计中特定的使用场合的需要。要注意有些厂家生产一些不规范元件，例如C945正常的脚位是BCE，但有的厂家出的此元件脚位排列却是EBC，这会造成那些粗心的工作人员将新元件在未检测的情况下装入电路，导致电路不能工作，严重时烧毁相关联的元器件，比如电视机上用的开关电源。在我们常用的万用表中，测试三极管的脚位排列图:先假设三极管的某极为"基极",将黑表笔接在假设基极上,再将红表笔依次接到其余两个电极上,若两次测得的电阻都大(约几K到几十K),或者都小(几百至几K),对换表笔重复上述测量,若测得两个阻值相反(都很小或都很大),则可确定假设的基极是正确的,否则另假设一极为"基极",重复上述测试,以确定基极.当基极确定后,将黑表笔接基极,红表笔笔接其它两极若测得电阻值都很少,则该三极管为PNP,反之为NPN判断集电极C和发射极E,以NPN为例:把黑表笔接至假设的集电极C,红表笔接到假设的发射极E,并用手捏住B和C极,读出表头所示C,E电阻值,然后将红,黑表笔反接重测.若第一次电阻比第二次小,说明原假设成立.结构和类型晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把正块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种，从三个区引出相应的电极，分别为基极b发射极e和集电极c。发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和基区之间的PN结叫集结结。基区很薄，而发射区较厚，杂质浓度大，PNP型三极管发射区"发射"的是空穴，其移动方向与电流方向一致，故发射极箭头向里;NPN型三极管发射区"发射"的是自由电子，其移动方向与电流方向相反，故发射极箭头向外。发射极箭头向外。发射极箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。硅晶体三极管和锗晶体三极管都有PNP型和NPN型两种类型。三极管的封装形式和管脚识别常用三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类，引脚的排列方式具有一定的规律，底视图位置放置，使三个引脚构成等腰三角形的顶点上，从左向右依次为ebc;对于中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己，三个引脚朝下放置，则从左到右依次为ebc。国内各种类型的晶体三极管有许多种，管脚的排列不尽相同，在使用中不确定管脚排列的三极管，必须进行测量确定各管脚正确的位置，或查找晶体管使用手册，明确三极管的特性及相应的技术参数和资料。电流放大晶体三极管具有电流放大作用，其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。这是三极管最基本的和最重要的特性。我们将ΔIc/ΔIb的比值称为晶体三极管的电流放大倍数，用符号"β"表示。电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值，但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。工作状态截止状态:当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，三极管这时失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态，我们称三极管处于截止状态。放大状态:当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并处于某一恰当的值时，三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置，这时基极电流对集电极电流起着控制作用，使三极管具有电流放大作用，其电流放大倍数β=ΔIc/ΔIb，这时三极管处放大状态。饱和导通状态:当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并当基极电流增大到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流的增大而增大，而是处于某一定值附近不怎么变化，这时三极管失去电流放大作用，集电极与发射极之间的电压很小，集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。三极管的这种状态我们称之为饱和导通状态。根据三极管工作时各个电极的电位高低，就能判别三极管的工作状态，因此，电子维修人员在维修过程中，经常要拿多用电表测量三极管各脚的电压，从而判别三极管的工作情况和工作状态。多用电表检测三极管基极的判别:根据三极管的结构示意图，我们知道三极管的基极是三极管中两个PN结的公共极，因此，在判别三极管的基极时，只要找出两个PN结的公共极，即为三极管的基极。具体方法是将多用电表调至电阻挡的R×1k挡，先用红表笔放在三极管的一只脚上，用黑表笔去碰三极管的另两只脚，如果两次全通，则红表笔所放的脚就是三极管的基极。如果一次没找到，则红表笔换到三极管的另一个脚，再测两次;如还没找到，则红表笔再换一下，再测两次。如果还没找到，则改用黑表笔放在三极管的一个脚上，用红表笔去测两次看是否全通，若一次没成功再换。这样最多没量12次，总可以找到基极。三极管类型的判别:三极管只有两种类型，即PNP型和NPN型。判别时只要知道基极是P型材料还N型材料即可。当用多用电表R×1k挡时，黑表笔代表电源正极，如果黑表笔接基极时导通，则说明三极管的基极为P型材料，三极管即为NPN型。如果红表笔接基极导通，则说明三极管基极为N型材料，三极管即为PNP型。折叠基本放大电路基本放大电路是放大电路中最基本的结构，是构成复杂放大电路的基本单元。它利用双极型半导体三极管输入电流控制输出电流的特性，或场效应半导体三极管输入电压控制输出电流的特性，实现信号的放大。本章基本放大电路的知识是进一步学习电子技术的重要基础。基本放大电路一般是指由一个三极管或场效应管组成的放大电路。从电路的角度来看，可以将基本放大电路看成一个双端口网络。放大的作用体现在如下方面:1.放大电路主要利用三极管或场效应管的控制作用放大微弱信号，输出信号在电压或电流的幅度上得到了放大，输出信号的能量得到了加强。2.输出信号的能量实际上是由直流电源提供的，只是经过三极管的控制，使之转换成信号能量，提供给负载。共射组态基本放大电路的组成共射组态基本放大电路是输入信号加在加在基极和发射极之间，耦合电容器C1和Ce视为对交流信号短路。输出信号从集电极对地取出，经耦合电容器C2隔除直流量，仅将交流信号加到负载电阻RL之上。放大电路的共射组态实际上是指放大电路中的三极管是共射组态。在输入信号为零时，直流电源通过各偏置电阻为三极管提供直流的基极电流和直流集电极电流，并在三极管的三个极间形成一定的直流电压。由于耦合电容的隔直流作用，直流电压无法到达放大电路的输入端和输出端。当输入交流信号通过耦合电容C1和Ce加在三极管的发射结上时，发射结上的电压变成交、直流的叠加。放大电路中信号的情况比较复杂，各信号的符号规定如下:由于三极管的电流放大作用，ic要比ib大几十倍，一般来说，只要电路参数设置合适，输出电压可以比输入电压高许多倍。uCE中的交流量有一部分经过耦合电容到达负载电阻，形成输出电压。完成电路的放大作用。由此可见，放大电路中三极管集电极的直流信号不随输入信号而改变，而交流信号随输入信号发生变化。在放大过程中，集电极交流信号是叠加在直流信号上的，经过耦合电容，从输出端提取的只是交流信号。因此，在分析放大电路时，可以采用将交、直流信号分开的办法，可以分成直流通路和交流通路来分析。放大电路的组成原则:1.保证放大电路的核心器件三极管工作在放大状态，即有合适的偏置。也就是说发射结正偏，集电结反偏。2.输入回路的设置应当使输入信号耦合到三极管的输入电极，形成变化的基极电流，从而产生三极管的电流控制关系，变成集电极电流的变化。3.输出回路的设置应该保证将三极管放大以后的电流信号转变成负载需要的电量形式(输出电压或输出电流)。三极管的符号中间横线是基极B，另一斜线是集电极C，带箭头的是发射极E。讲授过程学习讲授内容体系设计随堂检测预留作业讲解课堂练习题课后作业学习小结通过本次学习，要求学生熟悉掌握晶体管的工作原理教学反思三极管的工作原理还需要在加强理解记忆课后小结第四讲：场效应晶体管授课时数学时学习目标了解场效应管的识别，工作原理学习重点、难点、关键点场效应管的工作原理及应用学习模式讲授+讨论讲授过程学习讲授内容体系设计预备知识引题材料由三极管的知识引入场效应管的工作原理二极管、三极管的工作原理讲授过程学习讲授内容体系设计知识要点笔记安排场效应管场效应晶体管(FieldEffectTransistor缩写(FET))简称场效应管。主要有两种类型(junctionFET-JFET)和金属-氧化物半导体场效应管(metal-oxidesemiconductorFET，简称MOS-FET)。由多数载流子参与导电，也称为单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件。具有输入电阻高(10~10Ω)、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点，现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。场效应管(FET)是利用控制输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体器件，并以此命名。由于它仅靠半导体中的多数载流子导电，又称单极型晶体管。FET英文为FieldEffectTransistor，简写成FET。器件简介场效应管[2]是常见的电子元件，属于电压控制型半导体器件。具有输入电阻高（10^8～10^9Ω）、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点。主要作用1.场效应管可应用于放大。由于场效应管放大器的输入阻抗很高，因此耦合电容可以容量较小，不必使用电解电容器。2.场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换。常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。3.场效应管可以用作可变电阻。4.场效应管可以方便地用作恒流源。5.场效应管可以用作电子开关。其特点为（1）场效应管是电压控制器件，它通过VGS来控制ID；（2）场效应管的输入端电流极小，因此它的输入电阻很大。（3）它是利用多数载流子导电，因此它的温度稳定性较好；（4）它组成的放大电路的电压放大系数要小于三极管组成放大电路的电压放大系数；（5）场效应管的抗辐射能力强；（6）由于不存在杂乱运动的少子扩散引起的散粒噪声，所以噪声低。型号命名有两种命名方法。第一种命名方法与双极型三极管相同，第三位字母J代表结型场效应管，O代表绝缘栅场效应管。第二位字母代表材料，D是P型硅，反型层是N沟道；C是N型硅P沟道。例如,3DJ6D是结型P沟道场效应三极管，3DO6C是绝缘栅型N沟道场效应三极管。第二种命名方法是CS××#，CS代表场效应管，××以数字代表型号的序号，#用字母代表同一型号中的不同规格。例如CS14A、CS45G等。工作原理场效应管工作原理用一句话说，就是“漏极-源极间流经沟道的ID，用以门极与沟道间的pn结形成的反偏的门极电压控制ID”。更正确地说，ID流经通路的宽度，即沟道截面积，它是由pn结反偏的变化，产生耗尽层扩展变化控制的缘故。在VGS=0的非饱和区域，表示的过渡层的扩展因为不很大，根据漏极-源极间所加VDS的电场，源极区域的某些电子被漏极拉去，即从漏极向源极有电流ID流动。从门极向漏极扩展的过度层将沟道的一部分构成堵塞型，ID饱和。将这种状态称为夹断。这意味着过渡层将沟道的一部分阻挡，并不是电流被切断。在过渡层由于没有电子、空穴的自由移动，在理想状态下几乎具有绝缘特性，通常电流也难流动。但是此时漏极-源极间的电场，实际上是两个过渡层接触漏极与门极下部附近，由于漂移电场拉去的高速电子通过过渡层。因漂移电场的强度几乎不变产生ID的饱和现象。其次，VGS向负的方向变化，让VGS=VGS(off)，此时过渡层大致成为覆盖全区域的状态。而且VDS的电场大部分加到过渡层上，将电子拉向漂移方向的电场，只有靠近源极的很短部分，这更使电流不能流通。分类简介场效应管分为结型场效应管（JFET）和绝缘栅场效应管（MOS管）两大类。按沟道材料型和绝缘栅型各分N沟道和P沟道两种；按导电方式：耗尽型与增强型，结型场效应管均为耗尽型，绝缘栅型场效应管既有耗尽型的，也有增强型的。场效应晶体管可分为结场效应晶体管和MOS场效应晶体管，而MOS场效应晶体管又分为N沟耗尽型和增强型；P沟耗尽型和增强型四大类。结型场效应管（JFET）1、结型场效应管的分类：结型场效应管有两种结构形式，它们是N沟道结型场效应管和P沟道结型场效应管。结型场效应管也具有三个电极，它们是：栅极；漏极；源极。电路符号中栅极的箭头方向可理解为两个PN结的正向导电方向。2、结型场效应管的工作原理(以N沟道结型场效应管为例)，N沟道结构型场效应管的结构及符号，由于PN结中的载流子已经耗尽，故PN基本上是不导电的，形成了所谓耗尽区，当漏极电源电压ED一定时，如果栅极电压越负，PN结交界面所形成的耗尽区就越厚，则漏、源极之间导电的沟道越窄，漏极电流ID就愈小；反之，如果栅极电压没有那么负，则沟道变宽，ID变大，所以用栅极电压EG可以控制漏极电流ID的变化，就是说，场效应管是电压控制元件。绝缘栅场效应管1、绝缘栅场效应管（MOS管）的分类：绝缘栅场效应管也有两种结构形式，它们是N沟道型和P沟道型。无论是什么沟道，它们又分为增强型和耗尽型两种。2、它是由金属、氧化物和半导体所组成，所以又称为金属—氧化物—半导体场效应管，简称MOS场效应管。3、绝缘栅型场效应管的工作原理(以N沟道增强型MOS场效应管)它是利用UGS来控制“感应电荷”的多少，以改变由这些“感应电荷”形成的导电沟道的状况，然后达到控制漏极电流的目的。在制造管子时，通过工艺使绝缘层中出现大量正离子，故在交界面的另一侧能感应出较多的负电荷，这些负电荷把高渗杂质的N区接通，形成了导电沟道，即使在VGS=0时也有较大的漏极电流ID。当栅极电压改变时，沟道内被感应的电荷量也改变，导电沟道的宽窄也随之而变，因而漏极电流ID随着栅极电压的变化而变化。场效应管的工作方式有两种：当栅压为零时有较大漏极电流的称为耗散型；当栅压为零，漏极电流也为零，必须再加一定的栅压之后才有漏极电流的称为增强型。直流参数饱和漏极电流IDSS它可定义为：当栅、源极之间的电压等于零，而漏、源极之间的电压大于夹断电压时，对应的漏极电流。夹断电压UP它可定义为：当UDS一定时，使ID减小到一个微小的电流时所需的UGS。开启电压UT它可定义为：当UDS一定时，使ID到达某一个数值时所需的UGS。交流参数低频跨导gm它是描述栅、源电压对漏极电流的控制作用。极间电容场效应管三个电极之间的电容，它的值越小表示管子的性能越好。极限参数漏、源击穿电压当漏极电流急剧上升时，产生雪崩击穿时的UDS。栅极击穿电压结型场效应管正常工作时，栅、源极之间的PN结处于反向偏置状态，若电流过高，则产生击穿现象。试验测试1、结型场效应管的管脚识别：场效应管的栅极相当于晶体管的基极，源极和漏极分别对应于晶体管的发射极和集电极。将万用表置于R×1k档，用两表笔分别测量每两个管脚间的正、反向电阻。当某两个管脚间的正、反向电阻相等，均为数KΩ时，则这两个管脚为漏极D和源极S（可互换），余下的一个管脚即为栅极G。对于有4个管脚的结型场效应管，另外一极是屏蔽极（使用中接地）。2、判定栅极：用万用表黑表笔碰触管子的一个电极，红表笔分别碰触另外两个电极。若两次测出的阻值都很小，说明均是正向电阻，该管属于N沟道场效应管，黑表笔接的也是栅极。3、制造工艺决定了场效应管的源极和漏极是对称的，可以互换使用，并不影响电路的正常工作，所以不必加以区分。源极与漏极间的电阻约为几千欧。注意不能用此法判定绝缘栅型场效应管的栅极。因为这种管子的输入电阻极高，栅源间的极间电容又很小，测量时只要有少量的电荷，就可在极间电容上形成很高的电压，容易将管子损坏。4、估测场效应管的放大能力，将万用表拨到R×100档，红表笔接源极S，黑表笔接漏极D，相当于给场效应管加上1.5V的电源电压。这时表针指示出的是D-S极间电阻值。然后用手指捏栅极G，将人体的感应电压作为输入信号加到栅极上。由于管子的放大作用，UDS和ID都将发生变化，也相当于D-S极间电阻发生变化，可观察到表针有较大幅度的摆动。如果手捏栅极时表针摆动很小，说明管子的放大能力较弱；若表针不动，说明管子已经损坏。由于人体感应的50Hz交流电压较高，而不同的场效应管用电阻档测量时的工作点可能不同，因此用手捏栅极时表针可能向右摆动，也可能向左摆动。少数的管子RDS减小，使表针向右摆动，多数管子的RDS增大，表针向左摆动。无论表针的摆动方向如何，只要能有明显地摆动，就说明管子具有放大能力。本方法也适用于测MOS管。为了保护MOS场效应管，必须用手握住螺钉旋具绝缘柄，用金属杆去碰栅极，以防止人体感应电荷直接加到栅极上，将管子损坏。MOS管每次测量完毕，G-S结电容上会充有少量电荷，建立起电压UGS，再接着测时表针可能不动，此时将G-S极间短路即可。[1]测量方法电阻法测电极根据场效应管的PN结正、反向电阻值不一样的现象，可以判别出结型场效应管的三个电极。具体方法：将万用表拨在R×1k档上，任选两个电极，分别测出其正、反向电阻值。当某两个电极的正、反向电阻值相等，且为几千欧姆时，则该两个电极分别是漏极D和源极S。因为对结型场效应管而言，漏极和源极可互换，剩下的电极肯定是栅极G。也可以将万用表的黑表笔（红表笔也行）任意接触一个电极，另一只表笔依次去接触其余的两个电极，测其电阻值。当出现两次测得的电阻值近似相等时，