《电装实训》之元件识别选用

《电装实训》之

元件识别、选用篇西安文理学院机械电子工程系

前言一、电子元器件的重要性新型电子元器件是新技术的基础，其技术进步会促进科学技术的发展。■

打开一个手机会发现它是由许多新型电子元器件组成的，正是它们的技术进步，才会使以前粗大、笨重、功能简单的移动电话变成现在小巧灵便、功能强大的手机。■

电子计算机的发展也是一个很好的例子。

1946年，世界上第一台计算机由18000个电子管组成，重30吨；现代计算机由于大规模或超大规模集成电路的使用，体积大大缩小，运算速度也大大提高；而不久的将来，随着系统芯片时代的到来，高水平的存储器、CPU及其他必要的功能部件将集成在一个芯片上，形成一个系统，电子计算机会变得更小，性能会越来越强，而价格和能耗则越来越低。

二、我们在做一个产品时，往往需要解决元器件问题，选择元器件有两个问题要解决：1.需要什么？2.有什么？选择的原则是什么？--首先要了解元器件

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尽量选用高可靠性、正式厂家生产的电子元器件。

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采用系列元器件、标准元器件。

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尽量用大、中规模集成电路代替分立元件组成的电路，大大降低元器件的失效率。

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应尽量不适用可调元器件，因为可调元器件可靠性低于固定元器件。

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选用微功耗元器件，以减少元器件的温升，提高系统可靠性。内容目录一、电阻、电容、电感

二、二极管、三极管

三、集成电路四、其他常用电子元件一、电阻（Resistor)1、定义：导体材料对电流通过的阻碍作用称为“电阻”。利用这种阻碍作用做成的元件称为电阻器。电阻是一种耗能元件，通常用字母R表示，其电路符号：

常用单位：mΩ,Ω,KΩ,MΩ1MΩ=103KΩ,1KΩ=103

Ω,1Ω=103

m

Ω理想情况下电阻两端电流、电压保持线性关系，满足：R＝U/I,其两端的电流电压关系曲线如右：ui又称为V-A特性曲线2、电阻的作用■电阻器是组成电路的基本元件之一。在电路中,电阻器用来稳定和调节电流、电压,作分流器和分压器，并可作为消耗能量的负载电阻；与电容器一起可组成滤波器及延时电路；在半导体管电路中用偏置电阻确定工作点；用电阻进行降压或限流；在电源电路中作为去耦电阻使用等等。下面具体看一些电阻的基本电路。电阻作用：分流、分压、偏置、限流、滤波及阻抗匹配等

4、电阻器的种类、结构及性能特点电阻器的种类很多，分类方法也各不相同。电阻器从结构上可分为：固定电阻器（R）：一经制成阻值不再改变。可变电阻器(RH)：在一定范围可调，使用时固定在某一值上。敏感电阻器：作为传感器用，常用的有热敏电阻、压敏电阻、光敏电阻、湿敏电阻、气敏电阻、力敏电阻及磁敏电阻等。

固定电阻器根据材料和工艺不同可分为：3.1碳膜电阻器（RT）：形成：是在碳棒上按一定工艺要求涂一层炭质电阻膜，通过厚度控制阻值。然后在两端装上盖帽，焊上引线。并在表面涂保护漆，最后印上参数。特点：碳膜电阻器电压稳定性好，阻值范围大。可制成1Ω－10MΩ的阻值，分布电容电感较大，误差较大。额定功率为1/8-10w。成本低，价格便宜。用途；民用中低档电子产品。如收音机、电视机电路。多用色环标出。3.2金属膜电阻器（RJ）：外形与碳膜电阻器相似，只是在碳棒表面用真空蒸发或烧渗法制成金属膜。特点：金属膜电阻体积更小，除具碳膜电阻的特征外，比碳膜电阻精度更高，热稳定性更好，噪音更低，阻值范围更高（几Ω－几百MΩ），可用于高频电路。价格贵。用途：主要用于精密仪表、通讯设备和高档家用电器。外表一般涂红漆或棕漆。3.3线绕电阻器（RX）：形成：是用电阻系数较大的锰铜丝或镍洛镍洛合金丝绕在陶瓷管上制成的。在外层涂有耐热的釉绝缘层。特点：精度高，噪音低，功率大，一般可承受1－500W的额定功率，可在150℃高温下正常工作，但体积大，阻值不高（最高5MΩ

），不适合2MHZ以上的高频电路，只适合在要求大功率电阻的电路中做分压电阻或滤波电阻或高温工作的场合。用途：整流电源中的滤波电阻、降压电阻，仪表中分压器、分流器3.4可变电阻器：可变电阻器的阻值是可以调节的，也称为电位器。

3.4.1电位器的结构与特征组成：电位器是通过旋转轴来调节阻值的可变电阻器，普通电位器由外壳、旋转轴、电阻片和三个引出端子组成。作用：由于电位器阻值具有可调性，因此常用做分压器和变阻器。用途：收音机音量调节，电视机亮度和对比度调节电位器在旋转时，阻值随着转动角度变化。轴的旋转角度与电阻值变化规律有以下三种：直线型电位器（x）：阻值随转轴角度均匀变化的。适用于电阻均匀调节的电路；如分压器、偏流调节电路，万用表调零电位器。指数型电位器（z）：阻值开始时变化小，以后变化逐渐加快，近似指数规律。适用于音量控制电路。如收音机、电视机音量调节对数型电位器（D）阻值变化与转角成对数型变化。适用于音调控制电路。如音调调节电位器和电视机黑白对比度调节。3.4.2可变电阻器的分类：合成碳膜电位器结构：电阻浆料：碳黑＋石墨＋石英粉＋有机粘合剂基材：玻璃纤维板、胶纸板。优点：阻值范围宽(几百－几兆欧），分辨力高，寿命长，价廉。缺点：功率较小（小于2w），噪声大，温度系数大。应用：中低档电子产品，如民品、一般电路。线绕电位器结构：将电阻丝绕在基体上并弯成圆形,电刷在电阻丝上滑动。优点：功率大（可达25w），精度高，温度系数小，耐高温，稳定性好；缺点：分辨力低，耐磨性能差，高频性能差，价格较高。用途：高温大功率电路及精密调节电路。3.5敏感电阻器：光敏电阻器----利用半导体材料的光电导特性制成的。根据光谱特性可分为红外光敏电阻器，可见光光敏电阻器及紫外光光敏电阻器等。它以较高的灵敏度、体积小、结构简单、价格便宜等优点而被广泛应用于光电自动检测、自动计数、自动报警、照相机自动曝光等电路中。热敏电阻器---大多由半导体材料制成。它的阻值随温度的变化而变化。如果阻值的变化趋势与温度变化趋势一致，则称为正温度系数电阻器，简称PTC。否则称为负温度系数的电阻器，简称NTC。其中NTC型电阻器被广泛用来作为电路中的温度补偿元件。压敏电阻器---是利用半导体材料的非线性特性的原理制成的，即外加电压增加到某一临界值时，电阻器的阻值急剧变小的敏感电阻器，也称为电压敏感电阻器。按材料来分，可分为氧化锌压敏电阻器、碳化硅压敏电阻器等。压敏电阻器在电路中主要用来作过电压保护、电路中浪涌电流的吸收和消除噪声等。磁敏电阻器---是利用磁电效应能改变电阻器的电阻值的原理制成的，其阻值会随穿过它的磁通密度的变化而变化。形状多为片状，工作温度范围在0～65℃。一般由锑化铟、砷化铟等半导体材料制成。主要用于测定磁场强度，在频率测量、自动控制技术中有着广泛应用。力敏电阻器---是利用半导体材料的压力电阻效应制成的新型半导体元器件，即电阻值随外加应力的大小而改变。利用力敏电阻器能够将机械力(加速度)转变成电信号的特性，可以制成加速度计、张力计、半导体传声器以及各种压力传感器等。另外，还有湿敏电阻器、气敏电阻器等，这里就不一一介绍了。4.电阻的参数及标注方法电阻的主要参数：标称阻值、允许误差、额定工作电压、额定功率和温度系数等。4.1电阻器的标称阻值和允许偏差由于工厂商品化生产的需要，电抗组件产品的规格是按特定数列提供的。考虑到技术上和经济上的合理性，目前主要采用E数列作为电抗组件规格。常用的系列有E6,E12,E24,E96系列其中：E6－±20%(M)；E12－±10％(K)；E24－±5％(J)；E96－±0.1％(B)、0.25(C)％、0.5％(D)、1％(F)、2％。(G)电阻值可为以上阻值的10n，n可为正整数和负整数允许误差δ计算：

R--实际阻值(Ω)；RR--标称阻值(Ω)；

标称值---是指电阻表面所标识的阻值。电阻器的标称电阻值和偏差一般都直接标在电阻体上，其表示方法有直标法、文字符合法、色标法。直标法

：直标法是用阿拉伯数字和单位符号在电阻表面直接标出标称阻值，如图所示，其允许偏差直接用百分数表示。文字符号法：将文字、符号有规律的组合起来表示出电阻器的阻值和误差。如：1R5J表示1.5Ω

±5%；

2K2G或2.2KG表示2200Ω

±2%

；

47KF表示47000Ω±1%

；

51MK表示51×106Ω±10%

；

150RC或150表示150Ω±0.25%

；

10RD表示10Ω±0.5%

。

色标法：用不同颜色的色带或色点在电阻器表面标出标称值和允许误差。一般小功率电阻器使用。小窍门：一般背景颜色区别电阻器的种类：浅色（淡绿、浅兰、浅棕）表示碳膜电阻器，红色、棕色表示金属膜电阻器，深绿、灰色表示线绕电阻器。普通电阻采用四环精密电阻采用五环颜色第一环第二环第三环乘数误差棕111101±1%红222102±2%橙333103黄444104绿555105±0.5%蓝666106±0.25%紫777107±0.10%灰888108±0.05%白999109黑000100金10-1±5%银10-2±10%无±20%电阻色码系统22100±5%对应电阻值：22×100(1±5%)=22(1±5%)Ω对应电阻值：470×103(1±1%)=470(1±1%)kΩ四环电阻五环电阻判断色环顺序的方法:1、从误差环着手：常用误差环的颜色是有限的，对于五环电阻有：棕、红两种；对于四环电阻有金、银两种颜色。另外，误差环与其他环的距离相对较大，环的宽度较宽。2、根据E24系列的数值着手。3、根据电阻值的范围来判断。4、用数字万用表实际测量。33×102=3.3k±5%

100000

=100k±5%

3300000

=3.3M±1%

47k

±1%不可能出现9100000

±2%51×104=510k±5%

10×105=1M

±5%

3300000

=3.3M±1%

68k

±1%360

±1%9100000

±1%练习贴片电阻值标示贴片电阻值采用数字直标和数字与字母编码两种表示法。数字直标：前两位数表示电阻基数(整数)，后一位表示基数要乘的10的次幂，最后单位。数字与字母编码表示：采用E96系列代码表规定标识法。具体见后面的数字编码和字母代码表。

124

12A数字直标法数字与字母编码法12×104

130×100数字部分编码——数值对照表字母代码部分———乘数对照表字母代码

ABCDEFGHXYZ应乘的幂×100×101×102

×103×104×105×106×107×10-1×10-2×10-3976965497230948174249539553671301471692393194523702944616522909935116928745162218879249968280441582086691487672744315419845904756626742150188258946465261411471780688453642554014316787874426324939140157688643262243381371475085422612373713313732844126023236130127158340259226351271169882392582213412410681813835721533121096658037456210321180864979365552053111507634783575420030113066197734853196291100560476340521912810704590753325118727105035767432450182261020256273316491782510001数值编码数值编码数值编码数值编码4.2电阻的额定工作电压额定工作电压VR计算：

PR—电阻额定工作功率(w)；

RR—电阻标称阻值(Ω)；4.3电阻的额定功率当电流通过电阻器时，电阻器会发热，负荷功率越大，发热越厉害。额定功率---是指在正常大气压下和额定温度下，长期连续工作而不改变性能的允许功率。（即不被烧坏的功率）有1/8W1/4W1/2W1W2W3W5W10W20W一般用数字印在电阻器表面上，也可由电阻器的体积大小判断。碳膜电阻额定功率的估算金属膜电阻额定功率的估算额定功率长度(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0.125122.51000.1256-82-2.51500.25155.53000.257-8.32.5-2.92000.5255.54000.510.84.22501.0287.25001.0136.63002.0469.57502.018.58.63505、电阻器的选用及注意事项

(1)主要参数必须满足。对电阻器来说，主要参数指的是其标称阻值和额定功率。

(2)在高频电路中，应选用分布参数小的电阻器。这里所指的分布参数是指电阻器的分布电感和分布电容。一般选非线绕电阻器，如碳膜电阻器、金属膜电阻器等。

(3)在高增益前置放大电路中，应选用噪声电动势小的电阻器。因为各种类型的电阻器都程度不同地存在着噪声电动势，如合成碳膜和实芯电阻器的噪声电动势就高达几十微伏，而金属膜电阻器的噪声电动势小于1微伏。

(4)不同工作频率的电路选用不同种类电阻器。如线绕电阻器不适宜在高频电路中工作，但在低频电路中仍可选用；高频电路中可选用分布参数小的膜式电阻器。

（5）在选择电阻功率时要采用：降额使用原则在直流电路中，电阻的额定功率为：实际电路中所使用的电阻的功率应为额定功率的3倍左右；脉冲电压供电时，电阻的平均功率：式中：V—脉冲电压峰值（V）；R—电阻阻值（Ω）；f—脉冲频率（Hz);—脉冲宽度时间（S);此时所选用的电阻的功率应为额定功率的5倍左右。二、电容（Capacitor)1.定义：对于二端元件，凡是伏安特性满足关系的理想电路元件叫电容。电容是一种储能元件，通常用字母C表示，在电路图中符号：电容常用的单位有：

F(波拉)，μF(微法),nF(纳法),pF(皮法)1F=106μF

=109nF

=1012pF;在电路中电容呈现出来的是容抗(XC)

“隔直通交”2.电容的作用电容器广泛应用于各种高、低频电路中和电源电路中，起退耦、耦合、滤波、旁路、谐振、降压、定时等作用。名词解释：1)滤波：指滤除干扰信号、杂波等2)耦合：指将两个或两个以上的电路连接起来并使之相互影响的方法3)退耦：指消除或减轻两个以上电路间在某方面相互影响的方法4)旁路：指与某元件或某电路相并联，其中某一端接地，将有关信号短接到地5)谐振：指与电感并联或串联后，其自由振荡频率与输入频率相同时产生的现象。3.电容的分类电容按电容结构分按介质分按极性分固定电容可变电容微调电容瓷片电容涤纶电容独石电容铝电解电容贴片电容无极性电阻有极性电容云母电容钽电解电容电解电容器（CD、CA）：是以铝、钽、铌等金属氧化膜作介质的电容器，应用最广泛的是铝电解电容器。铝电解电容（CD）优点：容量范围大。缺点：体积大、频率特性差、介质损耗大，容量误差大（最大允许误差20%－100%)，耐高温性差，存放时间长容易失效。作用与选用：有极性的电解电容在中、低频电路中作交流旁路、信号耦合（1-22uF）、退耦（47-220uF）、隔直和电源滤波（100-10000uF）之用。一般不能用于交流电源电路。无极性的电解电容常用于音箱分频器电路、电视机S校正电路和单相电动机启动电路。比无极性电容绝缘电阻低，漏电流大，频率特性差，所以限于频率较低的范围。参数：容量范围0.47－10000uF

额定电压范围6.3－450V

外观：蓝色、黑色和灰色钽电解电容：优点：介质损耗低，频率特性好，耐高温（200℃），漏电流小，体积比铝电解电容小。缺点：成本高，耐压低（160v以下）。用途：广泛用于通讯、航天、军工及家用电器各种中低频电路和积分、时间常数设置电路中。参数：电容量0.1-1000uF

额定电压范围6.3-125v纸介电容器（CZ）：电极用铝箔或锡箔做成，绝缘介质采用浸腊的纸相叠后卷成圆柱体，外包防潮物质（如金属壳）。大容量的纸介电容器常在铁壳里灌满电容器油以提高耐压强度，被称为油浸纸介电容器。特点：在一定体积内可得到较大电容量（可达100uF），工作电压范围宽（可达6.3KV），价格低廉。但稳定性差，电容量不易控制，体积大，损耗大，精度低。由于电感最大，不适宜在高频下使用。作用：用于低频电路的旁路和隔直金属化纸介电容（CJ）：采用真空蒸发技术在涂有漆膜纸上再蒸镀一层金属膜作为电极，它与普通纸介电容相比，具有体积小，容量大，击穿后自愈能力强等优点。作用：一般用于低频电路中和稳定性要求不高的电路。如洗衣机电机启动电容。参数：耐压高（63v－1.6KV）电容量从6500pF-30uF

常用：CJ10、CJ11等系列。有机薄膜电容器：是用聚苯乙烯、聚丙烯或涤纶等有机薄膜代替纸介质做成的各种电容器。①涤纶电容器（CL）：是一种正温度系数无极性电容器。优点：体积小、容量较大（10PF-4uF）、耐高温、耐高压（63v-630v）、耐潮湿、价格低。近几年又有0.1-10uF小电容出现体积为原来的三分之一。缺点：温度系数较大。用途：一般用于各种电视机、仪器仪表的中、低频电路中做旁路、耦合、退耦和隔直流。（是目前主流产品）②聚丙烯电容器（CBB）:是一种负温度系数无极性电容器。优点：体积小、损耗小、性能稳定、绝缘性能好、容量大（可达几十uF）、耐高压（63v－2Kv）。用途：广泛用于要求较高的中、低频电子电路或做为电动机的启动电容器。代替大部分聚苯乙烯、云母电容。（是目前主流产品）③聚苯乙烯电容器（CB）：以聚苯乙烯薄膜作介质的电容器，是一种负温度系数无极性电容器。优点：耐压高（几百伏－几千伏）、高频损耗小、绝缘电阻高（可达10000MΩ以上）、容量大（可达几十uF)，精度可达千分之五，电容量稳定，是目前应用广泛的一种。缺点：体积大、但温度系数较大、耐热性差（最高75℃），电烙铁焊接时间不能太长。用途：可在中、高频电路中使用。常用于滤波器及对容量要求精确的电路中。如电子琴电路常采用。涤纶电容聚丙烯电容聚苯乙烯电容云母电容器（CY）：是以云母片做介质的电容器，再压铸在胶木壳内制成。优点：高频性能稳定，损耗小，漏电流小，耐压高，耐高温，绝缘电阻大，温度系数小，分布电感小，电容量精度高。缺点：容量小，成本高，体积较大。用途：用于高频电路中作信号耦合、旁路和调谐、脉冲等要求较高的电路。参数：电容量：5-51000PF

工作电压：50-7kv

精度：±0.01%

早期使用高性能产品瓷介质电容器（CC）：以高介电常数、低损耗的陶瓷材料为介质做成。按性能分为高频瓷介电容（CC)、低频瓷介电容(CT)。瓷介电容器外涂保护漆的颜色表示电容器的温度系数。蓝色和灰色表示正温度系数，其它颜色为负温度系数。其中黑色温度系数最小，浅绿色温度系数最大。高频瓷介电容：具有温度补偿特性的复合型陶瓷材料制成。温度系数小，稳定性高，损耗低，耐压高。最大容量不超过1000PF。耐压160v、250v、500v等几种。常用有CC1系列园片型。用途：主要用于高频、特高频、甚高频电路中做调谐或温度补偿。低频瓷介电容：属铁电陶瓷作介质，介电系数高，容量大（最高可达0.1uF），工作电压有0.5KV、1KV、2KV、5KV几种，体积小，损耗和绝缘电阻性能较高频差。用途：广泛用于中、低频电路中作隔直、耦合、旁路和滤波。常用有CT1、CT2、CT3系列。独石电容器：是用钛酸钡为主的陶瓷材料烧结制成的多层叠片状超小型电容器（相当于几个陶瓷电容并联）。具有性能稳定，耐高温，耐潮湿，容量大（10PF-10uF），漏电流小，可靠性好，成本低。缺点是工作电压低（低于100v）。用途：广泛用于各种电子产品尤其是小型电子产品中做谐振、旁路、耦合、滤波等。常用有CT4低频，CC4高频系列。瓷介电容独石电容玻璃釉电容（CI）：是以钠、钙、硅等按比例混合作介质的电容器。特点：它具有瓷介电容的优点，体积比同容量的瓷介电容小，外形与独石电容相似，其容量范围为4.7PF-0.47uF,耐压主要有63v和100v两种，损耗低，漏电流小，其介电常数在很宽频率范围不变，耐高温（温度可达200℃）。用途：主要用于高频旁路或退耦电路中。常用型号CI2。（不是目前主流产品）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470-6800p10-6800p470-6800p500500400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<160631004.电容器的主要参数及标注方法电容器的主要参数有标称容量、允许误差和额定电压。标识的主要内容有：介质材料、电容量、精度、额定电压和温度系数等。标识的方法与电阻一样有直标法、文字符号法和色标法。与电阻不同的是主要方法是直标法。4.1标称容量：是标志在电容器上的“名义”电容量。电容容量满足：C=Q/U,电容容量越串越小，越并越大其标识方法如下：直标法将标称容量及偏差值直接标在电容体上，如103、104，0.047μF±5%。不标单位的整数表示法单位是“pF”,不标单位的小数表示法单位是“uF”。特殊情况

有些电容采用“R”表示小数点。如R47uF表示0.47uF如果是“零点零几”常把整数位的零省去。如：01uF表示0.01uF.047J25010×105pFCT4型陶瓷电容

0.047uF/±5%CBB型金属化聚丙烯10310×104pF10×103pF20pFCT1型陶瓷电容10520104文字符号法将容量的整数部分写在容量单位标识符号的前面，容量的小数部分写在容量单位标识符号的后面，如2.2pF写为2p2，6800pF写为6n8。色标法电容器色标法原则上与电阻器色标法相同。色标法表示的电容单位为pF。一般有三条色环组成，第一、二条表示有效数，第三条表示倍率（零的个数），单位pF。6n8J400v举例：CL11-6800pFJ-400V涤纶膜电容器682J400v或4.2误差---

是实际电容量对于标称电容量的最大允许偏差范围。误差有3种表示方法直接标出误差的％数将电容器允许误差分为三级，即Ⅰ级为±5％；Ⅱ级为±10％；Ⅲ级为±20％。（CD可能大于III级）还有字母表示的误差。

D表示±0.5%；F表示±1%；

G表示±2%；J表示±5%；

K表示±10%；M表示±20%；如104K表示0.1uF±10%4.3额定工作电压指电容器在规定的工作温度范围内，长期可靠地工作所能承受的最高直流电压，又称耐压值。其值通常为击穿电压的一半，其大小与介质的种类和厚度有关。钽、钛、铌、固体铝电解电容器的直流工作电压，系指85℃条件下能长期正常工作的电压。如果电容器工作在交流电路中，则应注意所加的交流电压的最大值(峰值)不能超过额定直流工作电压。电容器常用的额定电压有：6.3V、10V、16V、25V、63V、100V、160V、250V、400V、630V、1000V、1600V、2500V等。5、电容的选用及使用原则根据电路要求合理选用型号。一般电源滤波、去耦电路可选用铝电解电容器；在低频耦合、旁路电路选用纸介和电解电容器；在高频电路和高压电路中，应选用有云母电容器和瓷介电容器；调谐电路中可选用固体介质可变电容器。根据线路板的安装要求选用一定形状的电容器。将容量的整数部分写在容量单位标识符号的前面，容量的小数部分写在容量单位标识符号的后面，如2.2pF写为2p2，6800pF写为6n8。选用电解电容器时，要考虑其极性要求。电压通常要降额使用(比如按1/2额定电压用)。电容在安装时引脚要尽可能的短，远离发热源，远离高频干扰源，对于芯片的旁路或耦合电容安装时采用就近原则三、电感(Inductor)和变压器（Transformer)

是利用电磁感应原理制成的器件。

1.定义：在导线或线圈中流过电流时，其周围就会产生磁场，线圈中电流发生变化时线圈周围的磁场发生变化，变化的磁场可使线圈自身产生感应电动势，这就是自感作用，表示自感能力的物理量称电感。凡能产生电感作用的器件称为电感器。

如在通以交流电的线圈的交变磁场中，放置另一只线圈，在此线圈中会产生感应电动势，这种现象称为互感。

电感器通常分为两大类：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。

电感是一种储能元件，通常用字母L表示，在电路图中符号：电感常用的单位有：

H(亨利)，mH(毫亨),uH(微亨),nH(纳亨)1H=103

mH=106

uH=109nH;在电路中电感呈现出来的是感抗(XL)

“隔交通直”2.电感的作用：做为滤波线圈阻止交流干扰（隔交通直）。可起隔离作用。与电容组成谐振电路。构成各种滤波器、选频电路等，这是电路中应用最多的方面。利用电磁感应特性制成磁性元件。如磁头和电磁铁。进行阻抗匹配。制成变压器传递交流信号，并实现电压的升、降。在电路中电感器有通直流阻交流、通低频阻高频、变压、传送信号等作用，因此在谐振、耦合、滤波、陷波、延迟、补偿及电子偏转聚焦等电路中应用十分普遍3.电感分类电容按电感结构分按导磁体性质分按工作性质分固定电感可变电感空心线圈铁芯线圈振荡线圈偏转线圈天线线圈4.电感器的主要参数及标注方法电感线圈的主要技术参数有电感量及允许误差、标称电流、品质因数（Q值）、分布电容等。4.1电感量：反应电感储存磁场能的本领，它的大小与电感线圈的匝数、几何尺寸、有无磁心（铁心）、磁心的导磁率有关。在同等条件下，匝数多电感量大，线圈直径大电感量大，有磁心比没磁心电感量大。用于高频电路的电感量相对较小，用于低频电路的电感量相对较大。电感线圈的标注方法：①直标法：电感量用数字和单位直接标注在外壳上。单位uH或mH。如220uH±5%。②色标法：卧式的与电阻色环法相似。立式的常采用色点法,

单位Uh。③数码法：采用三位数码表示，前两位有效数，第三位零的个数。注意：小数点用R表示，最后英文字母表示误差。如：8R2J表示8.2uH。超小型元件（片状）不标偏差，一般为±5%。

4.2允许误差：对于振荡线圈要求较高，误差为0.2%-0.5%的精密电感；对耦合线圈要求较低，允许误差10%－15%。

高频阻流圈、镇流器线圈的允许误差±(10%-20%)。

4.3标称电流值：电感器长期工作不损坏所允许通过的最大电流。它是高频、低频扼流线圈和大功率谐振线圈的重要参数。常以字母A、B、C、D、E来分别表示标称电流值50mA、150mA、300mA、700mA、1600mA。应用时实际通过电感器的电流不宜超过标称电流值。4.4品质因数（Q值）：电感线圈中储存能量与消耗能量的比值称为品质因数。又称Q值，表明了线圈损耗的大小，Q越大，损耗越小。Q在数值上等于线圈在某一频率交流电压下工作时，所呈现的感抗与线圈直流电阻的比值即：

电感器的Q值一般为50-300，Q值与线圈的结构（导线粗细、多股或单股、绕法、磁心）有关。在调谐回路中，要求Q较高，以减小与线圈回路的损耗；在滤波回路中，Q值不宜过高，以免使其与滤波电容构成谐振回路，对电路产生影响，对于高频扼流圈和低频扼流圈不做要求。4.5分布电容（寄生电容）：指线圈匝与匝之间形成的分布电容，它降低了线圈的品质因数Q，也使线圈的工作频率受到限制。高频线圈采用减小线圈骨架直径，采用细导线绕制、蜂房式或分段式绕法就是为了减少分布电容。分布电容Co如图由知，低频时感抗小，容抗大，电路呈感性高频时感抗大，容抗小，电路呈容性在某一个频率点f0上，XL=XC，此时电感线圈自身出现谐振现象

f0称为电感的固有频率。其计算式为:电感线圈必须工作在小于其固有频率下。5.变压器变压器也是一种电感器。它是将两组及以上的线圈绕在同一个线圈骨架上，或绕在同一铁心上制成的。是利用两个电感线圈的互感应现象来传递交流电信号和电能的。在电路中可以起到电压变换和阻抗变换的作用。变压器一般由线圈、铁（磁）心和骨架等组成，变压器接电源的线圈称初级，其余均为次级。当初级加上交流电电压时，在铁心中产生交变磁场，由于铁心的耦合作用，在次级中产生感应电压。5.1变压器的分类变压器按工作频率可分为高频变压器、中频变压器和低频变压器。变压器按其用途可分为电源变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器、恒压变压器、耦合变压器、自耦变压器、隔离变压器等多种。变压器按铁心（磁心）形状可分为“E”型变压器、“C”型变压器和环型变压器。5.2变压器的特性额定功率：指在规定频率和电压下，变压器长期工作而不超过规定的温升的最大输出功率，额定功率中会有部分无功功率，故单位为VA。一般在数百伏安以下。变压比n：是指变压器一、二次绕组电压比。如果忽略了铁心、线圈的损耗此值近似等于一、二次绕组的匝数比，这个参数表明了该变压器是升压变压器还是降压变压器。

n=U1/U2=N1/N2电流与电压的关系：若不考虑变压器的损耗，则U1.I1=U2.I2或U1/U2=I2/I1阻抗变换关系初级输入阻抗Z1与次级负载阻抗Z2的关系可由欧姆定律导出。

U1/Z1=I1U2/Z2=I2代入上式得到

Z1/Z2=(U1/U2)2=n2Z1=n2Z2所以变压器有变换阻抗的作用。效率η：在额定负载时，变压器输出功率占输入功率的百分数。η＝(Po/Pi)×100%

它与设计参数、材料、制造工艺及功率有关。通常20VA以下效率为70%-80%，而100VA以上效率可达95%以上。一般电源、音频变压器考虑效率，中频、高频变压器不考虑效率。绝缘电阻和耐压强度－变压器安全工作的重要参数绝缘电阻：变压器线圈之间、线圈与铁芯之间以及引线之间的电阻。抗电强度：在规定时间内（如１分钟）变压器可承受的电压。小型电源变压器绝缘电阻不小于500M,抗电强度大于2000V。四、二极管（DIODE)

1.定义：二极管是由一个PN结构成的具有单向导电性的非线性半导体器件，常用字母D表示。它是半导体器件中最基本的一种，应用十分广泛，主要采用半导体单晶材料（锗或硅）制成。其电路符号：整流检波二极管稳压二极管发光二极管光电二极管变容二极管双向触发二极管

如果将P型半导体部分接电源正极，N型部分接电源负极，称为正向连接，即正向偏置。PN结的构成在正向偏置条件下，N区电压较P区为负，它将吸引P区的多数载流子（空穴），使之穿过PN结流向N区；P区电压较N区为正，也将吸引N区的多数载流子（电子）流向P区；同时P、N区的少数载流子受到排斥，不能穿过PN结。两个区的多数载流子运动就形成了正向电流I，所以PN结表现出来的正向电阻很小。反之，反向偏置时由于少数载流子数量很少，电流很微弱，PN结表现出来的反向电阻将很大。3.二极管的特性及参数二极管的主要特性—单向导电性，其伏—安特性曲线如右图：二极管的主要参数有：额定整流电流IF：连续通过的最大工作电流正向电压降UR：通过额定正向整流电流时产生的管压降最大反向工作电压URM：工作时允许加的最大反向电压反向漏电流IR:反向阻断状态下的漏电流，越小越好发光二极管及稳压二极管使用举例发光二极管的导通压降2V左右，导通电流常取10mA

则实际取330Ω,由P=I2R=UI知电阻功率P=0.012*330=0.03W

故此处选用330Ω，1/8W电阻。稳压电路如右图所示：查数据手册知1N5993稳定电压5.1V，最大工作电流83mA（此处取50mA)负载电流20mA则限流电阻实际取56Ω,由P=I2R=UI知电阻功率P=3.9*0.07=0.27W

故此处选用56Ω1W电阻4.二极管分类二极管按结构及工艺分按用途及功能分按封装形式分点接触型二极管面接触型二极管锗二极管硅二极管检波二极管开关二极管变容二极管发光二极管玻璃封装二极管金属封装二极管整流二极管稳压二极管按组成材料分稳流二极管光敏二极管温敏二极管压敏二极管双向二极管磁敏二极管塑料封装二极管环氧树脂封装二极管5.常用二极管介绍

1）检波二极管一般由锗半导体材料制成，采用点接触型二极管结构，如图所示。由于点接触结构的原因，接触面积小，不能通过大的电流，但它的结电容也较小，频率特性好，适用于高频信号的检波，广泛应用于收音机、电视机、收录机及通信设备中。2）整流二极管一般由硅半导体材料制成，采用面接触型二极管结构，如图所示。特点是工作频率低，允许通过的正向电流大，反向击穿电压高。在电路中主要作用是将交流电变成直流电，以适应各种电子设备。

3）稳压二极管又叫齐纳二极管，是一种硅平面接触二极管，结构与整流二极管相同，即加正向电压时导通，有较大的正向电流流过，当加反向电压时，只有很小的反向电流。但当反向电压大到一定程度时，反向电流会突然增大，这时二极管内阻很小，管两端的反向电压能保持不变，相当于一个恒压源。这种现象称为齐纳效应。而一般二极管反向电流增大很容易击穿损坏。4）开关二极管

二极管具有正向导通，反向截止的特性，利用这一特性，二极管将在电路中起到控制电流接通或关断的作用。开关二极管从截止到导通的时间叫开通时间；从导通到截止的时间叫反向恢复时间，两者时间和称为开关时间。其具有开关速度快、体积小、寿命长、可靠性高等等特点，广泛应用于电子设备的开关电路、检波电路、高频和脉冲整流电路及自动控制电路中。5）发光二极管英文简称LED,是一种把电能转变为光能的半导体器件，具有一个PN结，在其两端加上适当电压时就会发光。发光二极管的种类很多，根据发光颜色分，主要有6.二极管的测量将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入V/Ω插孔。将五、三极管(Transistor)常见三极管有晶体三极管、晶体闸流管和场效应管三种，分别简称为晶体管、晶闸管和场效应管。5.1晶体管晶体管是由两个PN结组成的半导体器件，常用字母T表示，其电路符号如下图：晶体管有三个电极：基极(B)、发射极(E)、集电极(C)

两个PN结：发射结，集电结晶体管的引脚排列并没有具体的规定，所以各个生产厂家都有自己的排列规则。部分晶体管引脚排列如下图所示5.1.1晶体三极管分类三极管按功率分按工作频率分锗三极管硅三极管小功率三极管大功率三极管放大管复合管（达林顿管）高频三极管超高频三极管中功率三极管开关管按组成材料分低频三极管按功能分5.1.2晶体三极管的特性三极管的输入特性曲线如右图三极管的输出V-A特性曲线如右图三极管有三种工作状态：放大状态、饱和状态、截止状态5.1.3晶体三极管的主要参数

①电流放大系数β和hFE:β是交流电流放大系数，hFE是直流电流放大系数，两值近似相等，一般在20-200之间；

②集电极最大允许电流ICM：指β下降到2/3时集电极最大电流；

③反向击穿电压U(BR)CEO:基极开路时C、E间的最大允许电压；

④特征频率fT：β为1时所对应的频率；

⑤最高振荡频率fM：功率增益为1时所对应的频率；

三极管的实际工作频率应为(1/3-1/4)fM5.1.4晶体三极管的管型、电极判断第一步根据三极管内部有两个PN结原理，利用万用表的二极管量程判断出基极及管子型号。第二步将万用表的功能量程开关置于hFE位置。在对应管型的一组插孔正确的插入基极，另外两极顺势插入EC孔中，读取hFE值；然后将晶体管拔出C、E引脚交换位置再插入，读取hFE值。比较两次读取的hFE值，从明显较大的一次引脚所在的位置就可确定晶体管C、E电极。同时可得hFE值。5.2晶闸管晶闸管是晶体闸流管的简称，它实际上是一个硅可控整流器，基本结构是在一块硅片上制作4个导电区，形成三个PN结，最外层的P区和N区引出两个电极，分别为阳极A和阴极K，由中间的