电子知识简介-基本

電子知識簡介主講:李彥軍/何建新日期:August182009Revision22/1/20231電子知識培訓目錄一.電阻二.電容三.電感器件四.二極管五.晶體三極管六.晶閘管七.特殊元器件八.開關器件九.集成電路2/1/20232一.電阻

基本的作用就是阻礙電流的流動. 衡量電阻器的兩個最基本的參數是阻值和功率. 阻值用來表示電阻器對電流阻礙作用的大小, 用歐姆表示“Ω”,”KΩ”,”MΩ”. 功率用來表示電阻器所能承受的最大電流,用瓦特“W”表示,通常有1/16W,1/8W,1/4W,1/2W,1W,2W等多種.2/1/20233根據制作電阻器的材料不同,有水泥電阻(工作不穩定),碳膜電阻,金屬膜電阻(工作穩定,精度高),金屬氧化膜電阻等;根據阻值是否可調分為微調電阻,可調電阻,電位器.按結構電阻分為:圓柱型,管型,圓盤型,平面片狀(SMD)按用途分為:通用型,高阻型,高壓型,高頻無感型.按引出線不同分為:軸向引線,徑向引線,同向引線,無引線.按電阻材料不同分為:繞線電阻普通型被釉型非繞線電阻合成型薄膜型碳膜電阻金屬電阻金屬氧化膜電阻一.電阻2/1/20234

1.電阻值標記法:(普通的用四環,精密電阻用五環表示)色環電阻示例:a.直接標在電阻體上,允許偏差用百分數表示,b.用色環的方式表示如下:一.電阻2/1/20235金色(誤差)橙色(倍乘)紫色(第二位)紅色(第一位)棕色(誤差)銀色(倍乘)紫色(第二位數)綠色(第三位數)棕色(第一位數)

27KΩ±5%

1.75ΩK±1%一.電阻2/1/202363.文字表示法:將電阻標稱值及偏差用數字或文字符號按一定的規律組合標示在電阻體4.數值法:用數字來表示元件的標稱值,主要用于貼片電阻(SMD)從左至右第一,二位數表示電阻標稱值,第三位為倍率傳統的表示法如:222表示2.2KΩ,4R7表示4.7Ω,220表示22Ω,221表示220Ω標志為,“0”或“000”的電阻器,實際上是跳線.片状电阻以尺寸分:0402,0603,0805,1206,1210,2010,2512。0805标示:0.08”英寸长度,0.05”英寸宽度。另外，亦有以公制尺寸所標示的編號如0201是2mm長1mm寬，等於英制的0402。片状电阻的允差有4级:B,D,F,J允差分别为±1‰,±5‰,1%,±5%,B,D,F为精密电阻.其標示方式以四位數字標示，前三位為有效值，第四位是乘積。一.電阻2/1/20237電阻的作用:分流分壓,降壓限流,電平調節,阻抗匹配.電阻額定功率:電阻所能承受的最高電壓與最大電流的乘積.下面為額定功率的電阻在

特殊電阻:

a.排阻:排組適合多個電阻阻值相同,故排阻相對於分立電阻體積小,安裝方便.

一.電阻2/1/20238b.正/負溫度系數熱敏電阻.熱敏電阻對溫度敏性高,故不宜用萬用表測量它的阻值,因為萬用表的電流流過熱敏電阻器時會發熱,而使阻值改變.對於非線性的熱敏電阻,只能用萬用表簡單的量度它的參考阻值. 它是以錳,鈷,鎳和銅等的金屬氧化物采用陶瓷工藝製造而成,隨溫度的升高,氧化材料的載流及數目增加,所以電阻值上昇或下降.c.壓敏電阻,熔斷電阻器(電阻+保險絲),光敏電阻(有光照射時電阻迅速減小)d.采購與IQC應注意的方面:功率,阻值,允許誤差,封裝形式,包裝方式(盤裝,卷裝,散裝)一.電阻2/1/20239二.電容

電容的主要特性:通過充放電而達致阻隔直流而讓交流通過一.主要作用:交流耦合,隔離直流,濾波交流,脈沖旁路,RC定時,LC振蕩,選頻等電路.二.電容的分類:根據材質分為:有機介質,復合介質,無機介質,氣體介質,電解質等.有機介質電容有:紙介電容,朔料電容,紙膜復合金屬化紙介電容,薄膜復合電容等.無機介質電容有:雲母電容,玻理釉電容,陶瓷(獨石)電容等.電解質電容有:普通鋁解電容,鈮電解電容,鉭電解電容等.氣體介質電容有:空氣電容,真空電容,充氣電容等.根據形狀分為:圓片狀,管狀,矩形,片狀電容,穿心電容(軸心式)

2/1/202310三.電容的參數:1.标准容量与允许偏差.电容的基本单位有:法(F),毫法(mF),微法(F),纳法(nF),皮法(pF)允许偏差:±20%,±10%,±5%,-20%/+80%等等换算关系:1F=10³mF,1mF=10³F,1F=10³nF,1nF=10³pF2.电容的额定电压:电容器的额定电压通常也称作耐压,当在允许的环境温度范围内,电容器可连续长期施加的最大电压有效质.常用的直流电压有6.3,25,50,63,100,250,500或以上.

二.電容2/1/202311三.電容的參數:3.电容的绝缘电阻及漏电流:当电容加上直流工作电压时,电容介质总会导电,使电容有漏电流产生.若漏电流大,电容就会发热损坏,若电容的绝缘性能好,其漏电流相应就小,电解电容器的漏电流相对较大,是由生产电解电容的结构及工艺造成的.二.電容2/1/202312

6.电容器适用的温度范围,通常情况下的要求-25℃~85℃.要求较高的在-55℃~105℃陶瓷電容的溫度特性，介質是最重要的參數：1.COG(NPO)属于Ⅰ类业材料.性能最稳定,基本上不随电压,时间,受温度影响变化较小,这类电容容量较小.其誤差最小，約在5%以內.2.X5R/X7R属于Ⅱ类材料,其容量易随温度,电压,时间改变,但变化不显著,其容量为100pF~2.2F间.現因科技提高可做容值可達10uF其誤差約10%

3.Y5U/Z5V属于Ⅲ类材料,具有很高的介电常数,可产生电容量较大的电容器,应用于电容变化要求不高,损耗要求不高的电路,容量为1000pF~10F间.

二.電容2/1/202313

固定电容器的标示方法:1.直接表示:直接标出数值,而不写单位,电容标注中小数点用R表示.如470表示470pF,R56F表示0.56F.2.数码表示法:采用三位数码表示,前两位表示有效数,第三位表示有效数字的个数,单位pF.如201表示为200pF,第三位若是9,则电容量是前两位数字乘以10¯¹,如229表示22*

10¯¹pF.3.字母表示:标注字母有4个,即pnm,分别表示pFnFFmF,用2~4个数字和一个字母表示电容量,字母前为容量整数,字母后为容量小数.如1p5表示1.5pF国际电工推荐表示4U7表示4.7F

二.電容2/1/202314

固定电容器的标示方法:4.色环表示法:顺引线方向,第一,二色环表示电容的有效数字,第三位色环表示后面零的个数(分别用黑,棕,红,橙,黄,绿,蓝,紫,灰,白,表示0~9十个数字)若电容位黄紫橙表示47*10³pF=47000pF.

电容误差表示一般用字母表示:C为±0.25pF,D为±0.5pF,F为±1%,J为±5%,K为±10%,M为±20%电容的耐压有低压和中高压两种.低压为200V以下,通常有6.3V,16V,50V,100V等,中高压有160V,200V,250V,400V,500V,1000V等.二.電容2/1/202315贴片电容:电容的温度特性由介质决定,片状电容器的介质材料主要有以下几种. 1.COG(NPO)属于Ⅰ类业材料.性能最稳定,基本上不随电压,时间,受温度影响变化较小,这类电容容量较小. 2.XTR属于Ⅱ类材料,其容量易随温度,电压,时间改变,但变化不显著,其容量为100pF~2.2F间 3.Y5U属于Ⅲ类材料,具有很高的介电常数,可产生电容量较大的电容器,应用于电容变化要求不高,损耗要求不高的电路,容量为1000pF~10F间.片状电容的容量采用3位数表示.二.電容2/1/202316特殊电容简介1.单連可调电容器:通过改变电容器正极(一组动片)与负极(一组定片)相对的面积,达到改变电容容量的目的.2.双連可调电容器:由两组动片与两组定片及转轴组成,旋转时两连动片同步转动.3.微調電容器二.電容2/1/202317电感的主要作用是对交流信号进行隔离,滤波或组成谐振电路变压器的主要作用是变换交流电压,电流,阻抗的大小.1.电感线圈:电感线圈有:空心线圈,磁心线圈,可调磁心先圈,色码电感,(带磁心的小型固定电感),铁芯线圈.电感线圈的主要参数:a.电感量:电感量L称作自感分数,表示电感元件自感应能力的一种物理量,L的大小与线圈匝数,尺寸和导磁材料有关.一般采用铁氧体成线圈作铁芯

三.電感器件2/1/202318b.感抗:XL,由于电感线圈的自感电动势总是阻止线圈中电流变化,故线圈对交流电有阻力.阻力大小用感抗表示.XL=2πfL丛计算公式不难看出,线圈通过低频电流时XL最小,线圈的特性与电容相反.c.直流电阻:电感自身的电阻.d.额定电流:指允许长时间通过电感元件的直流电流.

三.電感器件2/1/202319电感线圈的标示法:基本单位:亨(H),毫亨(mH),微亨(H)三者的换数关系:1H=10³mH=106

H标示方法:

a.直标法.电感量由数字和单位直接标示在外壳上.

b.色标法.与电阻色环标示相似,但顺序相反,单位H.c.数字表示.通常3位,前两位表示有效数,第3位表示有效数后零的个数,小数点用R表示.最后的英文字母表示误差范围.如:220k表示22H,8R2J表示8.2H

三.電感器件2/1/2023202.变压器:绕在同一骨架或铁心上的两个线圈便构成了变压器.变压器的种类:

a.按用途分:电源变压器,开关变压器,行输出变压器,直耦变压器.

b.按工作频率分:高频变压器,中频变压器,低频变压器.

c.按铁心材料分:高频铁氧体变压器,铁氧体变压器,硅钢片变压器.变压器在电路中的主要作用是作交流电压变换和阻抗变换.

三.電感器件2/1/202321变压器的主要参数:

a.变压比N.N=U2/U1=I1/I2=N2/N1

b.效率η.η=P2/P1,輸出功率與輸入功率之比,轉換效率.c.频率响应:主要用在音频变压器,按一定的变比作不失真传输三.電感器件2/1/202322四.二極管二极管的工作原理:晶体二极管为一个由P型半导体和N型半导体形成的P-N结,在其界面处形成空间电荷层,并建有电场,当不存在外加电压时,由P-N结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自由电场引起的漂移电流相等而处于平衡状态.当外界有正向偏置时,外界电场与自由电场的互相消作用使载流子的扩散电流增加引起正向电流.二极管的类型:按材料分:锗二极管、硅二极管.按用途分:检波二极管、整流二极管、发光二极管、温敏二极管、稳压二极管、开关二极管、压敏二极管、光敏二极管等.按管芯结构:点接触型二极管、面接触型二极管.

2/1/202323二极管的导电特性:二极管最重要的特性就是单向导电性.(正向特性反向特性)二极管的主要参数:1.额定的正向工作电流.指二极管长期连续工作时允许通过的最大正向电流.2.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,失去单向导电的能力.3.反向电流.指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.反向电流越小,管子的单向导通性能越好.四.二極管2/1/202324二极管的应用1.整流二极管使用了二极管的单向导通性.2.开关元件利用二极管的开关特性.3.限幅元件利用二极管导通后,它的正向压降基本保持不变(SI管0.7V,GE管0.3V)4.检波二极管,在收音机中起检波作用.5.变容二极管,使用电视机的高频头中.6.发光二极管,将电能转化为光能的半导体器件7.红色发光二极管,将电能直接转化为红外线光能的发射器件.8.继流二极管,在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起继流作用.四.二極管2/1/202325

晶體三極管在電路中能夠起到放大,振蕩,調制等多種作用,具有體積小,重量輕,使用壽命長,耗電省的特點.晶體三極管的特性:三極管屬於電流控制型半導體器件,其放大特性主要是指電流放大能力,為了實現放大作用,三極管在結構上做的很薄.五.晶體三極管發射區集電區基區發射極e集電極c發射結集電結基板bPPN發射極e集電極c發射結集電結基板bPNNbcePNPbceNPN2/1/202326晶體三極管的分類:按材料分:硅管(PNP型和NPN型),鍺管(PNP型和NPN型)按工藝分:擴散管,合金管,平面管.按功率分:大功率(>1W),中功率(1W>PCM>0.3W),小功率(≦.3W)

按頻率分:低頻管,高頻管,超高頻管.按功能用途分:開關管,達林頓管(複合管),高反壓管.封裝形式:1.金屬封裝.2.塑料封裝關注:a.集電極最大電流ICM.b.集電極最大允許功耗PMC

c.集電極—發射極擊穿電壓BVCEO

d.集電極—基極擊穿電壓BVCBO

五.晶體三極管2/1/202327六.晶閘管晶閘管,也稱作可控硅(SCR),是一種“以小控大”的功率(電流)型器件.晶閘管的特點:具有體積小,重量輕,功耗低,效率高,壽命長,使用方便的特點.應用領域:交流無觸點開關,調光,調速,調壓,控溫,控濕及穩壓.1.單向晶閘管:(屬於直流控制器件)AKG門極陽極陰極GAKGKAVT2VT1單向晶閘管的結構電路符號PPNN2/1/202328六.晶閘管技術參數:a.截止時的漏電流應很小.

b.觸發導通後的壓降很小.

c.通過的電流要恰到好處,不能小,亦不能太大.

d.額定電壓.

e.觸發電流.

f.額定電流.封裝形式:1金屬殼封裝.2.塑料封裝2/1/2023292.雙向晶體管(屬於交流控制器件)GGT2T2T1T1雙向晶閘管的結構及符號六.晶閘管2/1/202330

3.可關斷晶閘管(GTO)特點:當門極加負向觸發信號時能自行關斷.可關斷晶閘管在導通後只達到臨界飽和狀態,所以門極G加上負向觸發信號即可關斷.關斷增益βOFF等於陽極最大的可關斷電流IATM與門極最大負向電流IGM之比愈大,控制能力愈強.GAKGAK小功率可關斷晶閘管的外形及符號六.晶閘管2/1/202331七.特殊元器件

1.光電耦合器.將發光器件與受器件封裝在同一殼內,當輸入端加電信號時發光器發出光線,受光器接受光照之後就産生光電流,由輸出端輸出,實現了電—光—電的轉換.特徵:具有抗干擾能力強,使用壽命長,傳輸效率高的特徵.應用:主要用於電氣隔離,電平轉換,級間耦合,開關電路,脈沖放大,固態繼電器,儀器儀錶,計算機接口.光電耦合器是由一只發光二極管和一只受光控的光敏晶體管在發光二極管和正向電壓導,發光二極管發光,合光敏二極管,三極管內阻減小而導通.

光電耦合器2/1/2023322.繼電器.

a.電磁繼電器:是在自動控制電路中廣泛應用的元件,實質上是用較小的電流來控制較大的電流的一種自動開關.電磁繼電器分為:交流繼電器和直流繼電器.

當線圈中流過電流時,線圈的鐵心被磁化,産生磁力,將銜鐵吸下,銜鐵通過杠杆的作用推動簧片動作,使觸點閉合,線圈通電後,觸點斷開.繼電器示意圖觸點彈片線圈鐵心銜鐵被吸下引腳七.特殊元器件2/1/202333b.固態繼電器(SolidStateRelay):是由一種集成電路和分立之件組合而成的一體化無觸點電子開關器件.特徵:具有工作可靠,壽命長,噪聲低,開關速度快和工作頻率高.輸入電路開關電路+-GNDV2V1U0固態繼電器內部電路示意圖(直流)七.特殊元器件2/1/2023343.幹簧管幹簧管:是一種具有幹式接點的密封式開關,具有結構簡單,體積小,壽命長,動作靈活,防腐,防塵以及便於控制.應用:用於報警器.(幹簧片既導電,又導磁,管子內部無惰性氣體.)

幹簧管結構示意圖七.特殊元器件2/1/202335

4.石英晶體又叫做石英諧振器.石英晶體是一種各向異性的結晶體,從一塊晶體上按一定的方位角切下薄片稱為晶片,然後在晶片的兩個對應表面上塗敷銀層並裝上一對金屬板,就構成石英晶體諧振器.通常采用金屬封裝.技術參數:

a.標稱頻率:在石英晶振成品上標有一個標稱頻率,當電路處在這個標稱頻率時,頻率的穩定度最高.

b.負載電容:指從晶振的插腳兩端向振蕩電路的方向看進去的等效電容,即與晶振插腳兩端相關聯的集成電路內部及外圍的全部有效電容之和.(負載電容與晶振的等效電感形成諧振,決定振蕩器的振蕩頻率).晶振是一個感性負載.封裝形式:1金屬封裝.2.陶瓷封裝.3塑膠封裝.

七.特殊元器件2/1/2023365.顯示器件

a.LED數碼管.

LED數碼管屬於電流控制型器件,工作電流一般選10mA/段左右.LED數碼管的分類:一位,雙位,多位LED顯器.米字形管的LED,(可以顯示+-÷×及英文二十六個字母,常用作單位符號顯示)++共陽極七.特殊元器件LED數碼管的構造示意圖2/1/202337b.液晶顯示屏液晶顯示屏又稱作LCD.

通過兩塊制作有透明電極的玻璃,通過四周的膠框封接後,形成一個幾微米厚的盒,在盒中注入TN型液晶材料,通過特定工藝處理,TN型液晶的棒狀分子平行地排於上下電極之間.

液晶顯示器突出的特點是其本身不發光,用光來控制對環境照明的光在顯示部位的反射,(或透射)的方法而實現顯示,故它的功耗最小,每平方米在1W以下,與低功耗的CMOS電路匹配,適用於便攜式儀器,儀錶,計算機等.七.特殊元器件2/1/202338八.開關器件1.機械開關機械開關包括:拔動開關,直鍵開關,杠杆開關.技術參數:最大額定電壓,最大額定電流,接觸電阻(一般在20mΩ以下),絕緣電阻,耐壓(通電時承受的電壓),壽命2/1/2023392.導電橡膠主要用於遙控器,電子計算器,鍵盤等.特點:導電橡膠各個方向的導電性能相同,導電橡膠的成分主要是炭黑和銀粉.用萬用表Rx1k電阻檔測試應導通.

八.開關器件2/1/202340123456789C0ZABDE①

②

③

④

3.