电子元器件知识1

电子元器件的识别生物医学工程系综合实验室

陈俊梅2013年1月电子竞赛中常用的元器件一般元器件传感器集成运算放大器、电压比较器单片机A/D、D/A转换器显示器件微型电动机第一部分一般元器件一般元器件电阻器电容器电感器晶体二极管晶体三极管半导体集成电路第一节电阻器什么是电阻器电阻器的作用电阻器的类别

电阻器是一种最基本，最常见的电子元件，常用符号R表示，常用单位有欧姆

Ω

。

电阻器在电路中常用作分压器，分流器和负载电阻；他与电容一起可以组成滤波器及延时电路；可在电源电路或控制电路中用作取样电阻；可在放大电路中作偏置电阻确定静态工作点；可在反馈电路中引入反馈信号改变电路状态，可在功放电路中使用不同的电阻进行阻抗的匹配。总之电阻器在电路中有着非常广泛的应用。返回电阻器的类别按结构形式可分为：固定数值电阻和可变电阻器（又称电位器）。按材料可分为：合金型、薄膜型和合成型。按功率规格可分为：1/16W、1/8W、1/4W、1W、2W、5W等等。按误差范围可分为：普通型（±5%、±10%、±20%）和精密型（±2%、±1%、±0.5%等等）。电阻器的识别电阻器的主要特性参数电阻器的标志方法电阻器的特点及应用电阻器质量的判断电阻器的选用电阻器阻值的测量电阻器的特性参数

额定功率

标称阻值

精度

额定功率

额定功率指电阻长时间工作，而不显著影响其性能条件下所允许消耗的最大功率。一般常用的有1/16W、1/8W、1/4W、1W、2W、5W等多种规格。电路设计应用时，采取降额使用，一般为设计值的0.5～0.3。

标称阻值

标称阻值是指在进行电阻的生产过程中，按一定的规格生产电阻系列，这个电阻系列随着误差的不同有所区别，现在最常见的有E6、E12、E24、E48、E96、E192六大系列。

精

度

精度也称作误差，是指电阻的实际阻值与标称值的相对误差。常用电阻精度有±20%、±10%、±5%、±2%、±1%、±0.5%、0.2%等十多种。实际应用时要根据不同的要求来选择不同精度的电阻。电阻器的标志方法

电阻器的标志方法通常采用文字、符号直标法和色环法。对于功率为1/8W－1/4W间的电阻，一般采用色环法，标出阻值和精度，材料可由整体颜色识别，功率可由体积识别。对于功率较大的电阻采用直标法。电阻器的标志方法（一）

色环标志法用各种颜色的色环，环绕在电阻器表面，有五色环和四色环等形式，其各道色环的含义。电阻器的标志方法（二）直标法

电阻器的电路符号电阻器质量的判断一要观察其外观及引线，要求无缺陷、断裂、氧化、霉变；二是用万用表的欧姆档去检测，若读数与标称值相差太大或不稳定，则不能使用。电阻器的选用电阻器类型的选择电阻器的阻位及允许偏差额定功率的选择电阻器类型的选择在高增益放大电路中.应选用噪声电动势小的电阻器，如金属膜也阻器、碳膜电阻器和线绕电阻器。金属膜电阻器稳定性好.额定工作温度高(+70℃)，高频特性好，噪声电动势小，在高频电路中应优先选用。对于要求耐热性较好和过负荷能力较强的低阻值电阻器，应选用氧化膜电阻器或玻璃轴电阻器。电阻器的阻位及允许偏差

电阻器的阻值应根据设计计算值，优先选用标准阻值系列的电阻器。额定功率的选择电路中所要选用的电阻器的功率大小，都要经过计算得出具体的数据，然后选用额定功率比计算功率大一些的电阻器即可。在实际应用中，选用功率型电阻器的额定功率应比实际要求功率高1-2倍，否则无法保证电路正常安全工作。在大功率电路中，应选用线绕电阻器。在某些场合，为满足功率的要求，可将电阻器串、井联使用。对于在脉冲状态下工作的电阻器，额定功率应选得大于脉冲平均功率。电阻器阻值的测量

测量电阻时，一只手拿万用表的两个表笔，另一只手捏住电阻器的中间，用两表笔接触电阻器的两个引出线，即可测得电阻值（注意应选择万用表的合适档位）。当需要测量电路中的电阻值时应在切断电源的条件下断开电位器一端，进行测量。否则，电路中其他元件的并联阻值会造成误差。电位器电位器是一种可调电阻，有两个固定端和一个滑动端，在滑动端与固定端之间的阻值可调。在电子设计竞赛时，常采用多圈可调玻璃釉电位器，安装形式有立式或者卧式。电位器的质量判断方法静态检测

用万用表“Ω”挡测量电位器的两个固定的阻值，测量值应与电位器的标称值接近。如果测量值比标称值大很多，说明电位器已经开路。动态检测

用万用表检测固定端与滑动端的阻值，同时调动滑动端让阻值从最小阻值变化到最大，测量值变化应该连续并无跳动。如果测量值抖动较大，说明滑动端接触不良。电位器的主要技术指标电位器的主要技术指标有：标称阻值、额定功率、滑动噪声、分辨力、阻值变化规律、极限电压等。标称阻值：电位器的阻值，标称值与电阻器相同。额定功率：电位器的两个固定端上允许耗散的最大功率。分辨率：电位器对输出量可实现的最精细的调节能力。线绕电位器的分辨率较差。阻值变化规律：电位器的阻值变化规律有按线性变化、指数变化或者对数变化等形式。电位器选用的原则在高频、高稳定的场合，选用薄膜电位器；

要求电压均匀变化的场合：选用直线式电位器；

音量控制：选用指数式电位器；

要求高精度的场合：选用线绕多圈电位器

要求高分辨率的场合：选用各类非线绕电位器、多圈微调电位器；

普通应用场合：选用碳膜电位器。第二节电容器电容器是一种储能元件，储存电荷的能力用电容量表示，基本单位是法拉，以F表示。由于法拉的单位太大，电容量的常用单位是μF(微法)和pF(微微法)。电容器的作用

电容器是电子设备中不可缺少的电子元件，它在滤波电路、调谐电路、耦合电路、旁路电路、延时电路、整形电路、微分电路、积分电路等电路中起着重要的作用，应用十分广泛。主要包括以下几个方面常用的电容类型电容器的主要技术参数型号命名方法容量的标志方法电容器的电路符号电容器的选用电容器的简单测试常用的电容类型按电容器绝缘介质材料的不同，分为陶瓷介质电容、有机薄膜电容、云母电容、独石电容、电解质电容等。按其可调节性又可分为固定电容器、可变电容器及微调电容器三类。电容器的主要技术参数容量：容量是电容器的基本参数，通常标称值标注在电容体上。某些电容的体积过小，常常在标称容量时不标单位符号，只标数值。额定电压：电容器两端加电压后，能保征长期工作而不被击穿的电压称为电容器的额定电压。额定电压的数值通常都在电容器上标出。型号命名方法第一部分为主称字母，用C表示；第二部分为介质材料，第三部分为特征，第四部分为用数字表示序号；一般可以只需三部分组成，即两个字母一个数字。例如：CC104表示：Ⅲ级精度(+20％)0.1μF瓷介电容器；

CBBl20.68Ⅱ表示：Ⅱ级精度(+10％)0.68μF聚丙烯电容器。一般在体积较大的电容器主体上除标上述符号外，还标有标称容量、额定电压、精度与技术条件等。容量的标志方法（一)

直标法就是在电容器的表面直接标出其主要参数和技术指标的一种方法。直标内容及次序一般是：①商标;②型号;③工作温度组别;④工作电压;⑤标称电容量及允许偏差;⑤电容温度系数等。上述直标内容不一定全部标出。例:C841250V2000pF士5%

示例标志的内容是:C841型精密聚苯乙烯薄膜电容器，其工作电压为250V，标称电容量为2000pF，允许偏差为±5%

。。容量的标志方法（二）色标法，色标法就是用不同颜色的色带或色点，按规定的方法在电容器的表面上标志出主要参数的标志方法。（与电阻同）。容量的标志方法（三）文字符号法就是将文字和数字符号有规律地组合起来，在电容器表面标志出主要参数。容量的标志方法（三）电容器的电路符号①基本电容符号，如陶瓷电容电解电容云母电容薄膜电容；②-⑥有极性电容,电解电容符号,弯片为负极,空心为正极；⑦可调电容符号⑧微调电容符号。

电容器的选用应根据电路要求选择电容器的类型。合理确定电容器的电容量及允许偏差。选用电容器的工作电压应符合电路要求。电容器类型的选择对于要求不高的低频电路和直流电路，一般可选用纸介电容器，也可选用低频监介电容器；在高频电路中，当电气性能要求较高时，可选用云母电容器、高频瓷介电容器或穿心瓷介电容器；在要求较高的中频及低频电路中，可选用塑料薄膜电容器；在电源滤波、去耦电路中，一般可选用铝电解电容器；对于要求可靠性高、稳定性高的电路中.应选用云母电容器、漆膜电容器或钽电解电容器；对于高压电路，应选用高压瓷介电容器或其他类型的高压电容器；对于调谐电路，应选用可变电容器及微调电容器。电容器的使用方法和注意事项①在电容器使用之前，应对电容器的质量进行检查，以防不符合要求的电容器装入电路。②在设计元件安装时，应使电容器远离热源，否则会使电容器温度过高而过早老化。③将电解电容器装入电路时，一定要注意它的极性不可接反，否则会造成漏电流大幅度的上升，使电容器很快发热而损坏。④焊接电容器的时间不易太长，因为过长时间的焊接温度会通过电极引脚传到电容器的内部介质上，从而使介质的性能发生变化。电容器的使用方法和注意事项⑤电解电容器经长期储存后需要使用时，不可直接加上额定电压，否则会有爆炸的危险。正确的使用方法是:先加较小的工作电压，再逐渐升高电压直到额定电压并在此电压下保持一个不太长的时间，然后再投入使用。⑥在电路中安装电容器时，应使电容器的标志安装在易于观察的位置，以便核对和维修。⑦电容器井联使用时，其总的电容量等于各容量的总合，但应注意电容器并联后的工作电压不能超过其中最低的额定电压。⑧电容器的串联可以增加耐压。如果两只容量相同的电容器串联，其总耐压可以增加一倍;如果两只容量不等的电容器串联，电容量小的电容器所承受的电压要高于容量大的电容器。电容器的简单测试（1）电容器容值的测量使用数字万用表的电容挡，若电容器的容值超过万用表上的量程，可以通过已知容值的电容器和未知电容器的串并联，使它们的总容值在量程范围内，通过计算来求未知容值。（2）电容器绝缘电阻的测量使用万用表的电阻挡，若电阻越大说明漏电流越小。第三节电感器(略)

选择高频电路的同学可自行学习

第四节半导体分立器件

半导体是一种导电能力介于导体和绝缘体之间，或者说电阻率介于导体与绝缘体之间的物质。利用半导体材料的特性制成二极管、三极管等多种半导体器件，由于它们都是晶体结构，故称之为晶体管。晶体管型号的命名方法

半导体的命名方法有很多种，主要有中华人民共和国国家标准——半导体器件型号命名方法（GB249—74）、日本半导体器件型号命名法、美国半导体器件型号命名法、国际电子联合会半导体器件命名方法。中国晶体管型号命名方法半导体器件型号由五部分（场效应器件、半导体特殊器件、复合管、PIN型管、激光器件的型号命名只有第三、四、五部分）组成。五个部分意义如下：

第一部分：用数字表示半导体器件有效电极数目。2-二极管、3-三极管。

第二部分：用汉语拼音字母表示半导体器件的材料和极性。表示二极管时：A-N型锗材料、B-P型锗材料、C-N型硅材料、D-P型硅材料。表示三极管时：A-PNP型锗材料、B-NPN型锗材料、C-PNP型硅材料、D-NPN型硅材料。

中国晶体管型号命名方法第三部分：用汉语拼音字母表示半导体器件的内型。P-普通管、V-微波管、W-稳压管、C-参量管、Z-整流管、L-整流堆、S-隧道管、N-阻尼管、U-光电器件、K-开关管、X-低频小功率管(F3MHz,Pc1W）、A-高频大功率管（f>3MHz,Pc>1W）、T-半导体晶闸管（可控整流器）、Y-体效应器件、B-雪崩管、J-阶跃恢复管、CS-场效应管、BT-半导体特殊器件、FH-复合管、PIN-PIN型管、JG-激光器件。第四部分：用数字表示序号第五部分：用汉语拼音字母表示规格号

例如：3DG18表示NPN型硅材料高频三极管

日本半导体分立器件型号命名方法

日本生产的半导体分立器件，由五至七部分组成。通常只用到前五个部分，其各部分的符号意义如下：第一部分：用数字表示器件有效电极数目或类型。0-光电（即光敏）二极管三极管及上述器件的组合管、1-二极管、2三极或具有两个pn结的其他器件、3-具有四个有效电极或具有三个pn结的其他器件、┄┄依此类推。第二部分：日本电子工业协会JEIA注册标志。S-表示已在日本电子工业协会JEIA注册登记的半导体分立器件。日本半导体分立器件型号命名方法第三部分：用字母表示器件使用材料极性和类型。A-PNP型高频管、B-PNP型低频管、C-NPN型高频管、D-NPN型低频管、F-P控制极可控硅、G-N控制极可控硅、H-N基极单结晶体管、J-P沟道场效应管、K-N沟道场效应管、M-双向可控硅。第四部分：用数字表示在日本电子工业协会JEIA登记的顺序号。两位以上的整数-从“11”开始，表示在日本电子工业协会JEIA登记的顺序号；不同公司的性能相同的器件可以使用同一顺序号；数字越大，越是近期产品。

第五部分：用字母表示同一型号的改进型产品标志A、B、C、D、E、F表示这一器件是原型号产品的改进产品。美国半导体分立器件型号命名方法

美国晶体管或其他半导体器件的命名法较混乱。美国电子工业协会半导体分立器件命名方法如下：第一部分：用符号表示器件用途的类型。JAN-军级、JANTX-特军级、JANTXV-超特军级、JANS-宇航级、（无）-非军用品。第二部分：用数字表示pn结数目。1-二极管、2=三极管、3-三个pn结器件、n-n个pn结器件。第三部分：美国电子工业协会（EIA）注册标志。N-该器已在美国电子工业协会（EIA）注册登记。第四部分：美国电子工业协会登记顺序号。多位数字-该器件在美国电子工业协会登记的顺序号。

第五部分：用字母表示器件分档。A、B、C、D、┄┄-同一型号器件的不同档别。如：JAN2N3251A表示PNP硅高频小功率开关三极管，JAN-军级、2-三极管、N-EIA注册标志、3251-EIA登记顺序号、A-2N3251A档。国际电子联合会半导体器件命名方法德国、法国、意大利、荷兰、比利时等欧洲国家以及匈牙利、罗马尼亚、南斯拉夫、波兰等东欧国家，大都采用国际电子联合会半导体分立器件型号命名方法。这种命名方法由四个基本部分组成，各部分的符号及意义如下：第一部分：用字母表示器件使用的材料。A-器件使用锗、B-器件使用硅、C-器件使用砷化镓、D-器件使用锑化铟、E-器件使用复合材料及光电池使用的材料。国际电子联合会半导体器件命名方法第二部分：用字母表示器件的类型及主要特征。A-检波开关混频二极管、B-变容二极管、C-低频小功率三极管、D-低频大功率三极管、E-隧道二极管、F-高频小功率三极管、G-复合器件及其他器件、H-磁敏二极管、K-开放磁路中的霍尔元件、L-高频大功率三极管、M-封闭磁路中的霍尔元件、P-光敏器件、Q-发光器件、R-小功率晶闸管、S-小功率开关管、T-大功率晶闸管、U-大功率开关管、X-倍增二极管、Y-整流二极管、Z-稳压二极管。第三部分：用数字或字母加数字表示登记号。三位数字-代表通用半导体器件的登记序号、一个字母加二位数字-表示专用半导体器件的登记序号。第四部分：用字母对同一类型号器件进行分档。A、B、C、D、E┄┄-表示同一型号的器件按某一参数进行分档的标志。二极管二极管的分类及作用二极管的识别二极管的检测二极管的电路符号特殊二极管识别与简单测试二极管的分类及作用

晶体二极管，它是由一个PN结组成的器件，具有单向导电的性能，因此常作为整流或检波器件。按材料分类有锗二极管、硅二极管和砷化镓二极管，前两种应用最广泛；按用途及功能分有检波、整流、开关、稳压双向、光敏、发光、电压抑制等。二极管的识别普通二极管一般为玻璃封装和塑料封装两种。它们的外壳上均印有型号和标记。标记箭头所指向为阴极。有的二极管只有一个色点，有色点的一端为阳极。二极管的检测使用指针式万用表时用万用表测量正、反向电阻。万用表的红表笔接二极管的负极，黑表笔接二极管的正极，此时测得是正向电阻，将两表笔对调，测得是反向电阻。正向电阻比反向电阻要大得多，说明二极管是好的，其它情况都不正常。使用数字万用表的二极管挡，将红表笔接二极管的正极、黑表笔接二极管的负极，此时读数为二极管的正向压降，一般硅管为0.5V～0.7V左右、锗管为0.2V～0.4V左右；反向压降测量不到，其它情况都说明二极管性能不良或损坏。二极管的电路符号特殊二极管识别与简单测试（一）发光二极管：一般用于显示电路，也具有单向导电性，正向导通时才发光，具有多种颜色，引线较长的是正极。辨别的方法同普通二极管，发光二极管的正向工作电压一般1.5V---3V，亮度由电流决定。发光二极管的检测：使用数字万用表检测发光二极管的方法与普通二极管的检测方法一样，但发光二极管的正向压降比普通二极管的压降大些，一般在1.0～1.9V之间，且测正向压降时，发光二极管会发光。特殊二极管识别与简单测试（二）稳压二极管有玻璃封装和塑料封装两种，前者与普通二极管相似如2CW7，后者与小功率三极管相似，但内部有双稳压二极管如2CW231.具体测试方法最好用一简单电路。特殊二极管识别与简单测试（三）光敏(电)二极管：是一种将光信号转化成电信号的半导体器件。

光电二极管的检测：外型上有一个光线入射窗口，当使用万用表的电阻挡测量时，测量给光和无光时二极管的阻值变化。特殊二极管识别与简单测试

变容二极管(略）三极管三极管的识别三极管的检测三极管的电路符号三极管使用的注意事项

三极管的基本结构是两个反向连结的PN结面，可有PNP和NPN两大类型，一般型号印在晶体管体上，我们可以从管壳上获得晶体管的型号，还应进一步辨别他们的三个电极。三极管的识别常见的三极管的封装外型如下图所示，其中TO3、TO5、TO52、TO93、TO18为金属封装，TO92为小功率塑料封装，TO220为中功率塑料封装，TO247为大功率塑料封装。三极管的检测

以硅管为例，用数字万用表来判断三极管的好坏和管脚。

管型和基极的判断：从三极管结构示意图可知，三极管等效为两个背靠背的二极管，首先将数字万用表的挡位旋转到二极管挡，用数字万用表的红表笔和黑表笔分别接三个极中的两个，总会出现下列情况：当红表笔不动，黑表笔分别接两个电极，此时读数若都为0.5V左右，说明与红表笔相联的电极为基极B，且该管是NPN型管；当黑表笔不动，红表笔分别接两个电极，此时读数若都为0.5V左右，说明与黑表笔相联的电极为基极B，且该管是PNP型管。

集电极C、发射极E和放大倍数的测量：明确了管型和基极B之后，将数字万用表的挡位旋转到hfe挡，并将三极管插入相应的插孔内（指NPN或PNP、B位置确定，其余两个电极插入C或E），若此时数字万用表读数正常，说明三极管的电极刚好插入到正确的孔，并此时的读数为三极管的hfe值；若读数过大或无显示数字，将未知的两个电极换个位置，即可。三极管的电路符号三极管使用的注意事项远离发热元件，以保证稳定正常地工作；使用小功率电烙铁进行焊接，焊接时间应该小于5s；当三极管的耗散功率大于5W时，应给三极管加装散热板等，以减少温度对对三极管参数变化的影响。为了减少温度对三极管电流放大倍数的影响，应选用有补偿功能的电路。（偏置电路）三极管种类很多，应根据具体电路要求来确定三极管，根据三极管的主要参数进行选用。第六节半导体集成电路半导体集成电路分类数字集成电路(如完成逻辑运算的4001,74LS00等)模拟集成电路（如运算放大器、比较器741、347、358等）数模混合集成电路(0809、0832)专用集成电路（为特定用户或特定电子系统制作的集成电路）。半导体集成电路的封装形式按封装材料大致可分为金属