常用电子元件知识 (2)课件

CARF-RD常用電子元件知識饒焱主要內容一、電阻RES二、電容CAP三、半導體

Semiconductor1-1電阻基本概念

back電阻是指電荷在電場力的作用下流過導體時所受的阻力.R=U/I=ρL/Sunit:ohm歐姆

ρ-電阻率電阻在各種電路中阻礙電流的通過,起到降低電壓,分配電壓,穩定和調節電流的作用下表是幾種常用電阻的結構和特點電阻種類電阻結構和特點碳膜電阻氣態碳氫化合物在高溫和真空中分解，碳沉積在瓷棒或者瓷管上，形成一層結晶碳膜。改變碳膜厚度和用刻槽的方法變更碳膜的長度，可以得到不同的阻值。碳膜電阻成本較低，性能一般。金屬膜電阻在真空中加熱合金，合金蒸發，使瓷棒表面形成一層導電金屬膜。刻槽和改變金屬膜厚度可以控制阻值。這種電阻和碳膜電阻相比，體積小、雜訊低、穩定性好，但成本較高。碳質電阻把碳黑、樹脂、粘土等混合物壓制後經過熱處理製成。在電阻上用色環表示它的阻值。這種電阻成本低，阻值範圍寬，但性能差，很小採用。線繞電阻用康銅或者鎳鉻合金電阻絲，在陶瓷骨架上繞製成。這種電阻分固定和可變兩種。它的特點是工作穩定，耐熱性能好，誤差範圍小，適用於大功率的場合，額定功率一般在1瓦以上。碳膜電位器它的電阻體是在馬蹄形的紙膠板上塗上一層碳膜製成。它的阻值變化和中間觸頭位置的關係有直線式、對數式和指數式三種。碳膜電位器有大型、小型、微型幾種，有的和開關一起組成帶開關電位器。

還有一種直滑式碳膜電位器，它是靠滑動杆在碳膜上滑動來改變阻值的。這種電位器調節方便。線繞電位器用電阻絲在環狀骨架上繞製成。它的特點是阻值範圍小，功率較大。1-3常用電阻的結構和特點1-3-1碳膜電阻特點:

穩定性好,電壓的改變對阻值的影響小,阻值範圍大几歐~几十兆歐.

成本低,價格便宜,主要用於高檔電器.

back1保護膜4鎳層2電阻膜5焊接層3內部電極6陶瓷基片1-3-2金屬膜電阻特點:

精度高,穩定性好,阻值範圍比炭膜的更寬,噪音更低,特別是耐熱性遠遠超過炭膜電阻.

成本高,價格貴,主要用於高檔電器.

back1保護膜4鎳層2電阻膜5焊接層3內部電極6陶瓷基片1-3-4熱敏電阻

熱敏電阻器使用熱敏半導體材料經一定燒結工藝制成,在電阻器受熱時,電阻值會隨著溫度的變化而變化.

正溫度型(PTC):隨著溫度的升高,阻值增大負溫度型(NTC):隨著溫度的升高,阻值減小常用于測溫,控溫,保護電路,在溫度控制電路中作為感溫元件 back1保護膜4鎳層2內部電極5電阻線3焊接層6陶瓷基片1-3-5半可調電阻

back半可調電阻器是指電阻值雖可以變動,但在使用時經常固定在某一阻值上的電阻器,這種電阻器在裝配後就固定在某一阻值上.在電路中如需做偏置電流的調整,只要微調其阻值即可.

功率較小的半可調電阻器大多屬于碳膜電阻器,功率較大的則屬于繞線電阻器.常作電源濾波,調整偏流用.1-3-6電位器

back電位器是通過旋轉軸來調節阻值的可變電阻器,普通的電位器由外殼,旋轉軸,電阻片和引出端子組成.工作原理:

轉動旋轉軸時,電位器的接觸簧片緊貼著電阻片轉動,這樣,引出端的阻值會隨著軸的轉動而變化.

常作分壓器,變阻器用.如收錄機的音量調節,顯示器的亮度調節都用電位器控制.1-3-8色環阻值表示法碳質電阻和一些1/8瓦碳膜電阻的阻值和誤差用色環表示。在電阻上有三道或者四道色環。靠近電阻端的是第一道色環，其餘順次是二、三、四道色環，如圖所示。第一道色環表示阻值的最大一位元數字，第二道色環表示第二位元數字，第三道色環表示阻值應該有幾個零。第四道色環表示阻值的誤差。色環顏色所代表的數字或者意義見表大多數電阻上，都標有電阻的數值，這就是電阻的標稱阻值。電阻的標稱阻值，往往和它的實際阻值不完全相符。有的阻值大一些，有的阻值小一些。電阻的實際阻值和標稱阻值的偏差，除以標稱阻值所得的百分數，叫做電阻的誤差。下表是常用電阻允許誤差的等級。

1-4標稱阻值和允許誤差代號允許誤差(%)代號允許誤差(%)代號允許誤差(%)代號允許誤差(%)Y±0.001W±0.05G±2R＋100－10X±0.002B±0.1J±5S＋50－20E±0.005C±0.25K±10Z＋80－20L±0.01D±0.5M±20

＋不規定－20P±0.02F±1N±30

1-6溫度系數

back1.

電阻器的阻值會隨著溫度的變化而稍有變化。溫度每升高（降低）1。C,所引起的電阻值的相對變化稱之為電阻的溫度係數。電阻的穩定性取決於溫度系數的大小，溫度係數越小，說明該電阻器的穩定性越好。2.電阻器的溫度係數可分為正溫度係數和負溫度係數兩種。正溫度係數是指溫度升高時，阻值增大，負溫度係數是指溫度升高時阻值反而減小。3.溫度系數的單位：ｐｐｍ／。Ｃ（百萬分之一／攝氏度），若電阻的溫度係數為+50ppm，即意溫度每升高１。C，電阻的阻值增加50/1000000。額定環境溫度和使用溫度範圍

額定環境溫度是指電阻能夠工作在額定功率下的溫度，使用溫度範圍是指電阻能夠工作的最大溫度範圍。例如：若電阻的額定環境溫度為70。C，使用溫度範圍為-55~125。C，則該電阻的功率 溫度關係如下：1-7檢測方法

back一.靜態檢測用萬用表測量電阻器是判別其質量好壞的最簡易方法：１.檢查萬用表電池的電壓是否符合要求(倍率ｒ＊１,表棒短接時是否歸零)；２.機械調零，萬用表兩表棒未短接時調零；３.依據電阻器的阻值正確選擇倍率檔；４.電阻檔調零，萬用表兩表棒短接時調零；

5.測量，用兩表棒接觸電阻器的兩引出端，讀出讀數＊倍率即為電阻阻值。二.動態檢測 進行動態檢測之前，首先要分析，了解該電阻器在電路中的位置，作用及與相臨元器件之間的連接形式（如串聯還是並聯）。在接通電源後還必須了解電阻器上直流電壓的大小，根據這些資料才可以進行檢測。2-1電容概述

back電容器是一種儲能元件,是組成電子電路的基本元件之一.一台電子設備中,各種類型各種規格的電容器的用量僅次于電阻器.被廣范應用于耦合,濾波,隔直流調諧電路以及與電感元件組成振蕩電路中.在電力系統中,它可用于改善系統的功率因數,提高電能的利用率;在机械加工工藝中,可它可以進行電火花加工.

back電容種類電容結構和特點紙介電容

用兩片金屬箔做電極，夾在極薄的電容紙中，卷成圓柱形或者扁柱形芯子，然後密封在金屬殼或者絕緣材料（如火漆、陶瓷、玻璃釉等）殼中製成。它的特點是體積較小，容量可以做得較大。但是有固有電感和損耗都比較大，用於低頻比較合適。雲母電容

用金屬箔或者在雲母片上噴塗銀層做電極板，極板和雲母一層一層疊合後，再壓鑄在膠木粉或封固在環氧樹脂中製成。它的特點是介質損耗小，絕緣電阻大、溫度係數小，適宜用於高頻電路。陶瓷電容

用陶瓷做介質，在陶瓷基體兩面噴塗銀層，然後燒成銀質薄膜做極板製成。它的特點是體積小，耐熱性好、損耗小、絕緣電阻高，但容量小，適宜用於高頻電路。

鐵電陶瓷電容容量較大，但是損耗和溫度係數較大，適宜用於低頻電路。薄膜電容

結構和紙介電容相同，介質是滌綸或者聚苯乙烯。滌綸薄膜電容，介電常數較高，體積小，容量大，穩定性較好，適宜做旁路電容。

聚苯乙烯薄膜電容，介質損耗小，絕緣電阻高，但是溫度係數大，可用於高頻電路。金屬化紙介電容

結構和紙介電容基本相同。它是在電容器紙上覆上一層金屬膜來代替金屬箔，體積小，容量較大，一般用在低頻電路中。2-2-2電容結構和特點

back2-2-2電容結構和特點電容種類電容結構和特點油浸紙介電容

它是把紙介電容浸在經過特別處理的油裏，能增強它的耐壓。它的特點是電容量大、耐壓高，但是體積較大。鋁電解電容

它是由鋁圓筒做負極，裏面裝有液體電解質，插入一片彎曲的鋁帶做正極製成。還需要經過直流電壓處理，使正極片上形成一層氧化膜做介質。它的特點是容量大，但是漏電大，穩定性差，有正負極性，適宜用於電源濾波或者低頻電路中。使用的時候，正負極不要接反。鉭、鈮電解電容

它用金屬鉭或者鈮做正極，用稀硫酸等配液做負極，用鉭或鈮表面生成的氧化膜做介質製成。它的特點是體積小、容量大、性能穩定、壽命長、絕緣電阻大、溫度特性好。用在要求較高的設備中。半可變電容

也叫做微調電容。它是由兩片或者兩組小型金屬彈片中間夾著介質製成。調節的時候改變兩片之間的距離或者面積。它的介質有空氣、陶瓷、雲母、薄膜等。可變電容

它由一組定片和一組動片組成，它的容量隨著動片的轉動可以連續改變。把兩組可變電容裝在一起同軸轉動，叫做雙連。可變電容的介質有空氣和聚苯乙烯兩種。空氣介質可變電容體積大，損耗小，多用在電子管收音機中。聚苯乙烯介質可變電容做成密封式的，體積小，多用在晶體管收音機中。2-3常用固定電容的標稱容量系列

back電容類別允許誤差容量範圍標

稱

容

量

系

列紙介電容、金屬化紙介電容、紙膜複合介質電容、低頻（有極性）有機薄膜介質電容±5%±10%±20%100pF~1uF1.01.52.23.34.76.81uF~100uF1246810152030

506080100高頻（無極性）有機薄膜介質電容、瓷介電容、玻璃釉電容、雲母電容±5%1.11.21.31.51.61.82.0

2.42.73.03.33.63.94.3

4.75.15.66.26.87.58.29.1±10%1.01.21.51.82.22.7

3.33.94.75.66.88.2±20%1.01.52.23.34.76.8鋁、鉭、鈮、鈦電解電容±10%±20%+50/-20%+100/-10%1.01.52.23.34.76.8

(容量單位uF)2-5電容器的標志電容器的主要技朮指標和參數均標識在電容体上.的具体標識方法有以下几種:1)直標法.指在電容体表面直接標注主要參數和技朮性能.有些的容器由于体積小,為了便于標注,習慣上省略單位.但應遵循如下規則:(1)凡不帶小數點的整數,若無標志單位,則表示皮法.例2200標示2200皮法(2)凡帶小數點的數值,若無標志單位,則表示微法.例0.56表示0.56微法(3)許多小型固定電容器,如瓷介質電容等,其耐壓均在100伏以上,由于体積小可以不標注.2)文字符號法.指將主要參數和技朮行能用字母和數字符號有規律地組織起來標注在電容体上.例如1.5皮法標注為1p5第一位數0.33皮法標注為p33第二位數6800皮法標注為6n8乘數

允許誤差3)色標法.指用不同的色碼帶來代表不同的意義的標注方法(見下圖)色標法

常見電容圖識1.漏電電阻的檢測:

用萬用表R*1K或R*10K(非電解電容)/R*100或R*1K(電解電容)測量.

方法:將兩表棒分別接觸電容器的兩引線,表針穩定后的讀數就是其漏電電阻.2.容值檢測:

用萬用表電容檔測.方法同上.3.電解電容器正負極的判斷:(1).外觀判別:例電解電容器,可根据引線長段來判斷,長的是正極,短的是負極.(2)用萬用表判別:電解電容具有正向漏電電阻大于負向漏電電阻的特點.利用此特電可以判別電容器正負極.

方法:將萬用表撥至R*1K或R*10K檔,交換黑紅表棒測量電容器兩次,記下漏電電阻大小并依此判斷.2-7.電容器的檢測 電容在電路中實際要承受的電壓不能超過它的耐壓值。在濾波電路中，電容的耐壓值不要小於交流有效值的1.42倍。使用電解電容的時候，還要注意正負極不要接反。

不同電路應該選用不同種類的電容。揩振回路可以選用雲母、高頻陶瓷電容，隔直流可以選用紙介、滌綸、雲母、電解、陶瓷等電容，濾波可以選用電解電容，旁路可以選用滌綸、紙介、陶瓷、電解等電容。

電容在裝入電路前要檢查它有沒有短路、斷路和漏電等現象，並且核對它的電容值。安裝的時候，要使電容的類別、容量、耐壓等符號容易看到，以便核實。

2-8.電容器使用常識Cisco電容命名規則:3-1半導體概述導電能力介於導體與絕緣體之間的物質，稱為半導體。半導體之所以被用來制作電子元器件，是因它的導電能力在外界某種因素下發生顯著的變化：1.半導體的導電率可因加入雜志而發生顯著變化。2.溫度的變化，也會使半導體的導電率發生顯著變化。3.光照可以改變半導體的導電率並產生電動勢。3-2半導體基礎知識3-2-1本征半導體

------沒有雜質而且晶體結構完整的半導體价电子＋4空穴自由电子abc＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4共价键的两个价电子（a）硅和锗原子的简化结构模型(b)晶体的共价键结构及电子空穴对的产生图硅、锗原子结构模型及共价键结构示意图3-2-2雜質半導體------在本征半導體中人為摻如少量其他元素（雜質）（a）N型半導體(在本征半導體中摻入少量五價元素)磷原子自由電子＋4＋4＋4＋4＋5＋4＋4＋4＋4电子一空穴对3-2-3PN結的形成

内电场

P区N区P区N区空间电荷区3-3PN結的單向導電特性3-3-1PN結的正嚮導通特性R外电场内电场IR空穴(多数)电子(多数)NP变薄NP变厚IR≈0R外电场内电场电子(少数)空穴(少数)正向偏置反向偏置3-4二極體(Diode)(1)在正向電壓下，當正向電壓較小時，電流極小。而當超過某一值時（硅管約為0.6V，鍺管約為0.2V），電流很快增大。

(2)在反向電壓作用下，當反向電壓不大時，反向電流隨反向電壓的增大而稍有增大，但變化極微小。當反向電壓超過某一值時，反向電流急劇增大。3-4-1特性曲線uv/V

015105

（μA）iv/mA

ABB′A′-5IR0.20.40.60.8

C′D′DC-30-U（BR）硅锗圖二極體伏安特性曲線3-4-2常用二極體作用特點:簡單，但缺點是紋波大，交流電源的另外半周未被利用，故輸出平均電壓低。3-4-2-1單相半波整流3-4-2-2單相全波整流特點:克服了半波的某些缺點。即利用了電源的另外半周，減小了紋波。但變壓器的次極線圈隻有一半時間導電。另外二極體承受的反向電壓較高。特點：充分利用交流電源的正負半周，二極體承受的反向電壓隻有全波時的一半。缺點是低電壓整流時，二極體正向電壓變得不可忽略，相對全波時輸出電壓要低一點。3-4-2-3單相橋式整流橋式整流電路的工作原理如下：e2為正半周時，對D1、D3和方向電壓，Dl，D3導通；對D2、D4加反向電壓，D2、D4截止。電路中構成e2、Dl、Rfz、D3通電回路，在Rfz，上形成上正下負的半波整洗電壓，e2為負半周時，對D2、D4加正向電壓，D2、D4導通；對D1、D3加反向電壓，D1、D3截止。電路中構成e2、D2Rfz

、D4通電回路，同樣在Rfz上形成上正下負的另外半波的整流電壓。

3-4-3穩壓管作用定義：一般二極管都是正嚮導通，反向截止；加在二極體上的反向電壓、如果超過二極體的承受能力，二極體就要擊穿損毀。但是有一種二極體，它的正向特性與普通二極體相同，而反向特性卻比較特殊：當反向電壓加到一定程度時，雖然管子呈現擊