电子元器件基本知识介绍课件

電子元件基本知識介紹資料整理:James更新日期:2007.10.101本堂提纲主要内容：1.电子常用术语2.電阻3.電容

4.電感

5.二极管/發光二极管

6.几类基本元件辨别（包括三极管,場效應管、晶振,IC芯片、繼電器,显示等）7.對ESD敏感元件使用時需注意哪些课时：2hours2常用术语1.PTH：穿孔元件（引脚能穿过PCB板的元件）

SMD：表面贴装元件SIP：单列直插（一排引脚）DIP：双列直插（两排引脚）轴向元件：元件两引脚从元件两端伸出径向元件：元件引脚从元件同一端伸出PCB：印刷电路板

PCBA:印刷電路板組裝(區別於PCB是板上有貼元件.)引脚：元件的一部分，用于把元件焊在电路板上常用术语3.金属化孔(PTH):一般用来插元件和布明线的金属化孔；连接孔:（相对与金属化孔）一般不用来插元件和布明线的金属化孔；空焊:零件脚或引线脚与锡垫间没有锡或其它因素造成没有接合。冷焊:锡或锡膏在回风炉气化后，在锡垫上仍有模糊的粒状附着物。桥接:有脚零件脚与脚之间焊锡联接短路

常用术语4.元件符号：Ｒ、Ｃ、Ｌ`极性元件：有些元件，插入电路板时必需定向；极性标志：印刷电路板上，极性元件的位置印有极性标志；错件：零件放置之规格或种类与作业规定不符；缺件：应放置零件之位置，因不正常之缘故而产生空缺；跪脚：零件引脚打折形成跪脚

AC:

電流大小,方向隨時間的變化而產生變化,稱交流電.DC:

電流流向,方向不變.稱直流電.PCB板上字母标志元件名称特性极性or方向计量单位功能R(RN/RP)电阻有色环有SIP/DIP/SMD封装SIP/DIP有方向欧姆Ω/KΩ/MΩ限制电流C电容色彩明亮、标有DC/VDC/pF/uF等部分有法拉pF/nF/uF存储电荷，阻直流、通交流L电感单线圈无亨利uH/mH存储磁场能量,通直流,阻交流T变压器两个或以上线圈有匝比数调节交流电的电压与电流D或CR二极管小玻璃体，一条色环标记为1Nxxx/LED有允许电流单向流动整流,穩壓Q三极管三只引脚，通常标记为2Nxxx/DIP/SOT有放大倍数用作放大器或开关U集成电路IC有多种电路的集合X或Y晶振crystal金属体有赫兹（Hz）产生振荡频率F保险丝fuse无安培（A）电路过载保护S或SW开关switch有触发式、按键式及旋转式，通常为DIP有触点数通断电路J或P连接器有引脚数连接电路板B或BJT电池正负极，电压有伏特（安培）提供直流电流7单位换算1MΩ=103kΩ=106Ω=109mΩ-1012uΩ電路符號910贴片(SMD)电阻：外观及阻值的标识：片式电阻器一般为表面黑色，底面及两边为白色，一般在外表面标出阻值大小；

有两种形式：三号码ＤＤＭ

四号码ＤＤＤＭ11四号码ＤＤＤＭ用四位数字表示阻值的大小；三位数的前三位是有效数字，第四位是有效数字后面0的个数；范例：①：2301表示

230101=2300，即2.3k；②：1000＝100100=100，即100；

③：5602=56000，即56k；

．当阻值小于10时用R代替小数点表示，如：6R8表示6.8；5R6表示5.6；R62表示0.62。13数字字母组合代码贴片电阻EIA-96MARKING

高精密电阻，黑色片式封装，底面及两边为白色，在上表面标出代码；

代码由两位数字一位字母组成：DDM

前两位数字是代表有效数值的代码，后一位字母是有效数值后应乘的数；基本单位是欧姆（）范例：88A查代码表：88806，A100，=80614数字代码—数值对照表代码数值代码数值代码数值代码数值01100251784931673562021022618250324745760310527187513327559004107281915234076604051102919653348776190611330200543577863407115312055536579649081183221056374806650912133215573838168110124342215839282698111273522659402837151213036232604128473213133372376142285750141373824362432867681514039249634428778716143402556445388806171474126165464898251815042267664759084519154432746748791866201584428068499928872116245287695119390922165462947052394931231694730171536959532417448309725499697615PTH(穿孔)电阻：电阻类型识别：色环：色环电阻有3、4、5环分别代表不同的阻值；数字与字母标志：有数字与字母标记的电阻代表精密电阻，如SIP或DIP；阻值：用标记的元件代表电阻；螺丝或旋钮：电阻上有螺丝或旋钮的是可变电阻；类型划分：色环电阻、排阻、可变电阻、敏感电阻、线绕电阻、水泥电阻17色环电阻:(3种)

3、4、5环颜色有效数字乘数精度（％）银色……10－２±10金色……10－１±5黑色……10０……棕色１10１±1红色２10２±2橙色３10３……黄色４10４……绿色５10５±0.5蓝色６10６±0.25紫色７10７±0.1灰色８10８……白色９10９+50%-20%色环对照表注:無色表示+/-20%18三色环：ＤＤＭ（数字－数字－０的个数）误差：一般为２０％

所有电阻读数均由左向右，对三色环来说，放置电阻时，色环集中的一端放在左面，空白的一端放在右面；第一、二环为数字环，第三环表示０的个数，合起来代表的数字即为电阻的阻值；

范例：ＤＤＭ

1)红紫棕２７０270±２0％2)橙橙红

３３003300±２0％

3)绿蓝橙5600056K±２0％

数字环数字环0的个数19五色环：ＤＤＤＭ±T（数字－数字－数字－０的个数±误差）范例：ＤＤＤＭ±T

1)红紫绿红棕275001%27.5k±1％2)紫绿棕黑棕

751

1%

751±1％

3)棕红紫金红

12710－１2%

12.7±2％4)紫绿黑银棕75010－２1%7.50±1％五环电阻：精密电阻，误差≤2%，多为金属膜电阻（RJ）；五环电阻读取时色环密集一方放置左端，右端误差环一般为棕、红色，依次序从左向右读取；数字环数字环0的个数误差数字环21☆.根据电阻值和误差值找色环一旦知道了色环的含义，就可以通过色环知道阻值，但要记住进行单位换算！（如：75K=75000）范例：

1)68±20％蓝灰黑（三色环）2)65K±5％

65000±5％蓝绿橙金（四色环）3)2.65M±1％

2650000±1％红蓝绿黄棕（五色环）．除了四环电阻和五环电阻，还有六环电阻，阻值读法与五环电阻一样，最后一环表示温度系数！

22直标型电阻：大多数的电阻是用色环标注的，但是某些特殊的电阻，是通过把字母和数字印刷在电阻表面，依照一定的规律直接读取的：直标式！

功率电码表误差代码表电码RN55RN60RN65RN70RN75功率值1/8W1/4W1/2W3/4W1W字母代码CDFGJKM误差(±%)0.250.5125102023电阻网络（排阻）电阻网络与色环电阻相比具有整齐、少占空间的优点，它的内部实际上是由很多个电阻整齐的排在一起，所以也叫做排阻！

（排阻有方向性）（SIP）单列直插排阻（DIP）双列直插排阻方向性：排阻有方向性，如图示，一号管脚由小圆点来表示，当你拿着元件时，使元件主体面对自己，槽或小圆点向上，左边的第一个管脚是第一号管脚！25可变电阻（电位器）特点：可变电阻的阻值是可以改变的；可变电阻通常有3个或更多的引脚；

1个可调的柄或螺丝；阻值与误差用数字和字母印刷在元件上；电位器的符号为“W”。形形色色的可变电阻26敏感电阻（热敏、光敏、压敏）1.热敏电阻27電容電路及電路符號.常用字母”C”來表示電容.電容即表示一個基本的物理量,又代表一種電子元件常用電容的分類.A.因定電容指其容量不能改變的電容.分無极性和有極性電容.外形及圖形符號如附:……………B.可變電容容量在一定範圍內可以調整的電容.由動片,定片和絕緣介質組成.改變動片及定片的相對角度,即可改變電容的容量..

29電容電路符號/外型303.電容的主要參數及其標識.A.電容及允許誤差.容量單位:法拉(F)微法(uF)皮法(pF)納法(nF)之間的關系:1F=103mF106uF=109nF=1012PfB.國產電容的型號和標識.(1).電容上標示:CD216C:主稱,用字母C表示電容器.D:用字母表示介質材料.2:用字母或數字表示產品分類16:用數字表示產品序號31C.電容的標示方法有直標法和色標法.

(1)直標法.A用數字和字母結合,.如100P代100PF,4.7u代表4.7ufb.3位數字表示,其中一,二碼為有效數字,第三位為倍率.表示有效數字後零的個數.如103表示容量為10X103PF.貼片電容,電感一般沒有標志,需查規格圖,測量,看相關資料才能知道其容量.B.容量和單位直接表示法.即在電容外殼上直接標明電容的容量大小和單位.另,有些電容也采用”R”表示小數點,例如,“R47Uf”表示0.47Uf,而不是47Uf.C.只標數字,不標單位的直接表示法,容量常有pf和uf兩種,省略不標出的單位是pf,對於電解電容,省略不標出的單位則是uf.如普通電容上標有”3”字,表示3pf,而電解電容標有”47”,表示”47”uf.D.數碼表示法.一般用三位數字表示電容量大小,其單位為Pf,其中第一,二位為有效值數字,第三位表示倍乘數.如”103”表示10X103PF.*特別注意每三位數字如果是”9”則表示倍乘數為10-1

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(2)色標法A.電容的色標法與電阻相似.但最後一碼如為無色則表示公差為+/-25%.(電阻為+/-20%)對於立式電容,色環順序從上而下,沿引線方向排列,軸式電容的色環都偏向一頭,其順序從最靠近引線的一端開始為第一環.

注:誤差表示法.第一種是直接表示法,即反電容和允許的誤差直接標明.如:10+/-0.5PF.47/5/250(用百分數表示單位uf/%/v))第二種是字母表示法.即用不同字母表示不同的允許誤差等級.IEC推薦的允許誤差為:D=+/-0.5%F=+/-1%G=+/-2%J=+/-5%K=+/-10%M=+/-20%N=+/-30%P=+/-100%~0%Z=+80/-20%S=+50%~-20%.334.電容的特性及應用.A.充放電特性電容器是用兩個導體中間夾有絕緣材料(價質可以是絕緣材料,也可以是空氣)的導體構成的一種電子元件.兩個導體就是電容器的兩人极.電容器的兩個极板具有存儲電荷的功能.為了表征電容器存儲電荷的這一特性,我們把它稱為電容,電容的大小取決於兩尋體的形狀.相對位置及兩導體間的介質如圖……….電极(金屬板)電极(金屬板)絕緣材料(或空氣)34電容的充電(使電容帶電)原理.(如附檔圖片)

A充電過程:通電,電容兩端產生電流I----

電容兩個極板上分別聚集起電量相等的正,負電荷(上极板上的電子因被電池正极的极引失去電子,而保留帶正電荷;下极板因得到電子而為負電荷).---------由於電荷的存在,電容兩端就有了電壓.---

當電容兩端的電壓上升到與電源電壓相等時,充電電流I等於零---充電過程結束.35B.電容的隔直特性.在直流電路中對電容的充電完成以後,電路中就沒有電流流動了,說明此時電容處于開路狀態,直流電流不能通過電容.C.電容器的放電(充電後的電容失去電荷的過程).充電滿後的電容在開關SW閉合後與電阻構成了一個閉合回路電容兩端的電壓加在R上,便形成了放電電流I,電流方向與充電電流正好相反---

電容兩極板上的正,負電荷不斷中和,並且愈來愈少,電壓也變小,直到正負极中和,電壓,電流為零,-----放電結束.36F.電容通交特性.將交流電源接在電容兩端,由於交流電的大小與方向在不斷地交替彎化著,電容也必然交替地進行充電(充電電流)和放電(放電電流),交替變化,就好似交流電”通過”了電容,這就是電容的通交特性.如附圖………………G.通高頻,阻低頻特性.雖電容具有”通交”特性,但對交流電還是存在阻礙作用的.這種阻礙作用叫作容抗.用符號XC表示,單位是Ω(歐).容抗的大小與電容的容量大小和交流電的頻率高低有關:XC=1/2πfcC大容量通高頻阻低頻過程C小容量大容量通交隔直過程37電感

1.電感及其電路符號

電感器一般是用導線繞成圈狀制成的,所以又稱電感線圈.電感線圈產生電磁感應能力的這一特性,稱為電感.代表一物理量,也代表一電子元件.分兩種,一類是應用自感原理制成的電感,另一類是應用互感原理制成的變壓器.2.常用電感的分類

A.按原理可分:電感線圈和變壓器.按電感量是否可調可分為固定電感和可調電感.B.按有無磁芯可分為磁芯電感和鐵芯電感.按工作頻率可分高頻&低頻電感.38電感及其電路符號1.电感（L）电感是电路中用来存储磁场能量的元件，它由单线圈组成，这些线圈有的有铁心，有的则没有，单位通常以微亨（uH）表示；(通直流、阻交流)393.電感的主要參數及其標識電感量(與線圈的圈數,尺寸和導磁材料有關).單位為享(H)=103

毫享=106

微享=109

納享.40

4.電感的特性及應用.A.通直阻交特性.

電感對交流電流的阻礙作用叫感抗,用XL

表示.其關系如下:XL=2πfLL表電感量f表交流電頻率.B.變壓器.在電路中主要用作交流電壓變換和阻抗變換,即通過變壓器將電路電壓或阻抗升高或降低.41变压器（T）变压器是将能量从一个回路传递到另一个回路的电子元件，它由两个or两个以上的线圈组成，其外部由铁芯材料封装，装配到电路时，必须遵从一定的方向，功能为调节交流电的电压和电流；42

(1)電壓變換原理:ui/uo=n1/n2=nui初級線圈輸入電壓uo次級線圈的輸出電壓n1初級線圈的圈數n2次級線圈的圈數n圈數比或變壓比.當n>1時,變壓器為降壓變壓器,當n<1時,變壓器為升壓變壓器.43二极管(4)二极管的代表符号二极管在电路中的符号为“VD”或“D”，稳压二极管的符号为“ZD”。

4445.二極管的主要特性.A.單向導電性.(在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出).截止導通46

B.伏安特性(即流過二極管兩端所加的電壓與流過管內的電流金間的關系)

(1).正向特性.在电子电路中，将二极管的正极接在高电位端（这一数值称，负极接在低电位端，二极管就会导通，这种连接方式，称为正向偏置。必须说明，当加在二极管两端的正向电压很小时，二极管仍然不能导通，流过二极管的正向电流十分微弱。只有当正向电压达到某一数值为“门槛电压”，锗管约为0.2V，硅管约为0.6V）以后，二极管才能直正导通。导通后二极管两端的电压基本上保持不变（锗管约为0.3V，硅管约为0.7V），称为二极管的“正向压降”。

(2)在电子电路中，二极管的正极接在低电位端，负极接在高电位端，此时二极管中几乎没有电流流过，此时二极管处于截止状态，这种连接方式，称为反向偏置。二极管处于反向偏置时，仍然会有微弱的反向电流流过二极管，称为漏电流。当二极管两端的反向电压增大到某一数值，反向电流会急剧增大，二极管将失去单方向导电特性，这种状态称为二极管的击穿。利用擊穿特性制成穩壓二极管.47伏安特性圖483.二極管的主要參數.A.最大整流電流IFM:二极管長期工作時,允許通過二極管的最大正向是流的平均值.B.最高反向工作電壓URM:二极管不被擊穿所允許施加的最大反向電壓.C.反向電流IRM:二极管加反向電壓而未擊空時的反向電流,反向電流越小,二极管單向導電性越好.D.最高工作頻率fM:二极管保持原來良好工作特性的最高頻率.根據工藝不同,適用在高或低頻電路中.E.此外,二極管的參數還有反向飽和電,流正向壓降,結電容,載止頻率,反向恢復時間等.對普通二極管不需要考慮這些參數.49常用二極管及其作用.

A.檢波二極管:作用:把調制在高頻載波上的音頻信號檢出來.采用玻璃封裝,保證良好的高頻特性.

B.整流二極管.作用:利用二極管PN結的單向導電性,把交流變成脈動直流電.

C.穩壓二極管.用于穩壓,工作在反向擊穿電壓下的二極管.原理:反向擊穿指,給二極管加反向擊穿電壓,加到一定值後被擊穿,此時流過二極管的電流雖變化,但電壓變化很小,即電壓維持在一個恆定的範圍內.利用此管的特性進行穩壓.反向電流有個允許值,超過允許值穩壓二極管將燒毀.

D.普通發光二極管也由PN結構成,也具有單向導電性,製成材料為:磷化鎵(GaP),磷化砷(AsP)砷鋁鎵(GaAlAs).是一種將電能轉換成光能的器件.參數:峰值波長:決定發光二極管的發光顏色.如:700nm時,led發紅光.發光強度:就是所說的亮度.單位:mcdE.紅外發光二極管反電能直接轉換成紅外光能(紅外光是一種不可見光)的發光器件.再反紅外光輻射到空中.應用:電視,空調,音響的遙控器,等C.紅外接收二極管應用于,家電器的遙控接收器中.紅外接收二極管能將接收紅外光二極管發射的波長為940nm的紅外光信號,而對其他光線則不能接收.E..開關二極管利用二極管的單向導電性,加正向偏壓導通,加反向偏壓截止,在電路中起到接通電流,關斷電流的作用.50常见元件辨别晶體三极管

作用:信號,電流放大作用,开关作用.电路中的符号“VT”“Q”或”V’51常见元件辨别場效應管场效应管与晶体管三极管一样，也是具有非线性和可控性的三端器件，因而用晶体三极管构成的功能电路一般也能用场效应管来实现.是电压控制器件.如：放大电路、电流源、52常见元件辨别3.集成电路（IC）把电阻、电感、二极管等制造在一个元件封装中，就叫做集成电路，我们俗称芯片（IC）；集成块在电路中的符号是“IC”或“N”或“U”

IC具有方向性；IC的第一号管脚的识别方法：拿着IC，使其管脚向外，元件体面对自己，极性标志向上，极性标志左边的第一个管脚就是第一号管脚；1号管脚53常见元件辨别４.IC插座IC插座的使用是为了使IC的撤换不用撤焊和重新焊接，直接换下即可。IC插座是有极性的，其极性标志是IC插座一端上的挟槽，插入时必须对着板上的极性标志插座。IC插座的管脚必须全部插入孔中。

54常见元件辨别５.晶振晶振是石英振荡器的简称，英文名为Crystal，它是时钟电路中最重要的部件，它的作用是向显卡、网卡、主板等配件的各部分提供基准频率.晶振还有个作用是在电路产生震荡电流,发出时钟信号.晶振在电路中的符号是“X”或“G”或“Z”

55常见元件辨别６.液晶显示类点阵数码管液晶完56继电器工作原理：利用电流流过线圈而产生的磁场使之产生磁场性吸合，弹片从而使电路通与断而工作形成开关的特性。继电器代号：K575.9蜂鸣器:5.9.1蜂鸣器功能：将电能转化成声能，而发生声音。5.9.2蜂鸣器代号：BZ

58物質都是由分子組成，分子是由原子組成，原子中有帶負電的電子和帶正電荷的質子組成。在正常狀況下，一個原子的質子數與電子數量相同，正負平衡，所以對外表現出不帶電的現象。但是電子環繞于原子核周圍，一經外力即脫離軌道，離開原來的原子A而侵入其他的原子B，A原子因缺少電子數而帶有正電現象，稱爲陽離子、B原子因增加電子數而呈帶負電現象，稱爲陰離子。(如圖所示)造成不平衡電子分佈的原因即是電子受外力而脫離軌道，這個外力包含各種能量(如動能、位能、熱能、化學能……等)在日常生活中，任何兩個不同材質的物體接觸後再分離，即可産生靜電。

對ESD敏感元件使用時需注意哪些59人體的電壓變化60各類半導體材料抗靜電能力之比較(NEPCON/WESTReport)

晶片種類

靜電破壞電壓(Volts) MOSFET100~200 EPROM100~ JFET140~7,000 Op-Amp190~2,500 CMOS250~3,000 SCHOTTKYDIODE300~2,500 TTL300~2,500 BipolarTransistor380~7,000 ECL500~ SCR680~10,000

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靜電防護

◆

晶片設計的靜電防護(治本方法)

本方法乃是靜電防護最好的辦法，但在設計半導體的抗靜電電路時，必須考慮到電路產生熱的影響、反應時間、最大電壓、能量傳導、寄生電容等等因子，故並非隨心所欲可以辦到。因此靜電防護仍必須靠一些治標的方法。

◆靜電防護的基本原則

1.避免靜電產生

2.疏導或中和所產生之靜電

3.摒蔽靜電場逐一介紹說明如下：ESD訓練教材6221

1.避免靜電產生

(A)潮溼法(Moisturizing)水氣本身會有導電現象，故可降低絕綠體表面電阻，達到靜電防護目的

(B)抗靜電塗佈法(Anti-StaticCoating)–有部份溶液可噴灑於絕緣體表面降低物體表面電阻，達到靜電防護的目的。但此種塗層，日久會脫落而漸漸失去其效果，故必須考慮其有效期。

(C)內部靜電劑法(ImbeddedAnti-StaticAgent)–這是在材料中加入具有導電性或吸溼性的物質，使其外層具有輕微導電性。此方法可以不必考慮有效期，但成本較高。

2.疏導或中和靜電法

(A)疏導法(Bleed-Off)典型的疏導法就是配帶靜電環(WristStrap)，是將人體產生之靜電電荷，藉由導線將所產生之電荷傳導出去。通常靜電環中會接一1MΩ之接地電阻，以保護人員工作之安全。ESD訓練教材6322

(B)中和法(Neutralization)

利用靜電消除器(Ionizer)來釋出正、負離子以中和消除靜電效應。 目前常用的靜電消除器有下列幾種：

a.放射性靜電消除器–使用放射性物質如釙元素之輻射能來撞擊空氣使之分裂成等量的正、負離子。使用此Ionizer必須加防護結構。 其優點是不需電源容易裝置，具有防炸功能；缺點是使用壽命短 (每年更換)，必須隔離使用遇火警時極危險。

b.高壓放電效應消除器–利用針點高壓(5KV左右)尖端放電來電離 空氣分子。此種裝置具有高效率及高安全性之特點，所產生之電 流僅幾微安培(μA)，不會產生電擊。

c.感應靜電效應消除器–這是利用帶電物質之高電壓(對接地點)來