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文档简介

项目二常用电子元器件的识读任务一电阻器、电位器的识读

任务二电容器的识读

任务三电感器与变压器的识读

任务四半导体分立器件的识读

任务五接插件、开关的识读

任务六集成电路的识读任务七表面安装元器件的识读

学习目标

了解电子元器件的命名、分类及性能。

掌握常用电子元器件的识别、选用和简单测试。

熟悉一些表面安装元器件和常用接插件。

学会查阅元器件手册,进行元器件的替换。任务单

电阻器、电位器的识读

电容器的识读

电感器与变压器的识读

半导体分立器件的识读

接插件、开关的识读

集成电路的识读

表面安装元器件的识读任何一个实际的电子电路都是由若干电子元器件组成的。电子元器件是整机或电子仪器中的基本单元,在电路中具有独立的电气功能,其性能和质量对电子产品的品质影响很大。学习和掌握各类常用元器件的型号规格、性能特点、识别与检测方法、用途等,对电子产品的设计、制造十分重要。电子产品日新月异,新的元器件层出不穷,其规格型号极为繁杂。这里,主要介绍一些最常用的电子元器件的识别和检测。任务一电阻器、电位器的识读2.1.1电阻器识读电阻器(简称电阻)是电子设备中必不可少、应用最广泛的元器件之一。它主要用于稳定和调节电路中的电流和电压,在电路中起分流、限流、降压、取样、耦合、负载、调节时间常数、抑制寄生振荡等作用。

1.电阻器的分类电阻器种类繁多,形状各异,额定功率也各不相同。

(1)按结构形式分,有固定电阻器、可变电阻器和敏感电阻器等。固定电阻器是指电阻值固定不变、不可调节的电阻器,常用字母“R”表示;可变电阻器主要是指阻值在某个范围内可调节的电阻器,如半可变电阻器及电位器等;敏感电阻器主要指电特性对于温度、光、电压、机械力、磁场等物理量表现敏感的元件,如光敏、热敏、压敏、力敏、磁敏电阻器等。由于敏感电阻器几乎都是半导体材料做成的,因此这类电阻器也叫做半导体电阻器。

(2)按制造材料分,有碳膜电阻器、金属膜电阻器、线绕电阻器、膜式电阻器、碳质电阻器等。

(3)按用途分,有精密电阻器、高频电阻器、高压电阻器、大功率电阻器、熔断电阻器等。常见电阻器的外形及图形符号如图2-1所示。图2-1常见电阻器的外形及图形符号

2.常用电阻器的特点和应用

1)碳膜电阻器碳膜电阻器是由结晶碳沉积在瓷质基体上制成的,通过改变碳膜的厚度或长度,可以得到不同的阻值。其主要特点是稳定性好、高频特性好、精度高、阻值范围宽(10 Ω~10 MΩ)、价格低廉,广泛应用于一般电子电路中。

2)金属膜电阻器与碳膜电阻器相比,金属膜电阻器只是用合金粉替代了结晶碳。金属膜电阻器除具有碳膜电阻器的特性外,耐热性更好,体积更小(与同功率的碳膜电阻器比),常应用于质量要求较高的电路中。

3)线绕电阻器线绕电阻器是用涂有绝缘层的康铜丝或锰铜丝缠绕在绝缘骨架上制成的,具有精度高、功率大、噪音低、耐高温等优点,适用于测量仪器和其他精度要求高的电路中。但因其分布电感较大,故不宜在高频电路中使用。

4)热敏电阻器从特性上,热敏电阻器可分为两类:正温度系数电阻器和负温度系数电阻器。PTC热敏电阻器是一种具有正温度系数的热敏元件,在达到某一特定温度前,电阻值随着温度升高而缓慢下降,当超过这个温度时,其阻值急剧增大。这个特定温度点称为居里点,随其材料中各成分比例的变化而变化。PTC热敏电阻器在家电产品中被广泛应用,如彩电的消磁电阻、电饭煲的温控器等。NTC热敏电阻器是一种具有负温度系数变化的热敏元件,其阻值随温度升高而减小,可用于稳定电路的工作点。

5)光敏电阻器光敏电阻器是利用半导体的光电效应特性制成的,其电阻值随着光照的强弱而变化。光敏电阻器主要用于各种自动控制、光电计数、光电跟踪以及自动曝光等场合。

6)贴片电阻贴片电阻体积很小,分布电感和分布电容都较小,适用于高频、高集成度、设计精度要求高的电路,是电路板设计的首选器件。

3.电阻器型号命名方法根据国家标准GB 2470—81规定,电阻器的型号由四部分组成,分别代表产品的主称、材料、分类和序号。每一部分的确切含义见表2-1。例2-1RJ71表示金属膜精密电阻器。需要注意的是,现在国际上对电阻普遍是用英文字头直接命名的,如碳膜电阻为CF(CarbonFilmresistor)、金属膜电阻为MF(MetalFilmresistor)、金属氧化膜电阻为MOF(MetalOxideFilmresistor)等。表2-1电阻器和电位器的型号命名方法

4.电阻器主要参数的标识电阻器的参数很多,通常考虑的有标称阻值、允许偏差和额定功率等,对有特殊要求的场合,还要考虑电阻器的温度系数、稳定性、噪声系数和高频特性等。

1)标称阻值和允许偏差标称阻值是指电阻器表面所标示的“名义”阻值,其基本单位为欧姆(Ω),常用的单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。为了便于工业大量生产和使用者在一定范围内选用,所有标称阻值应符合国标规定的E6、E12、E24阻值系列,如表2-2所示。表2-2电阻器标称阻值系列及允许偏差注:实际阻值为系列中数字乘以10nΩ,其中n为整数允许偏差是指电阻器实际阻值与标称阻值之间允许的最大偏差范围,一般用这个偏差与标称阻值的百分比表示,又称阻值误差,用以表示产品的精度。普通电阻器的允许误差分三个等级:允许误差小于±5%的称为I级,允许误差小于±10%的称为Ⅱ级,允许误差小于±20%的为Ⅲ级。此外,还有其他的阻值偏差及其标志符号的规定,见表2-3。电阻器的标称阻值和允许偏差通常都标在电阻器件上,标识方法有以下几种:

(1)直标法:用数字和文字符号在电阻器上直接标出主要参数。其优点是直观、易于判读。如电阻器上印有5.1kΩ±5%,则电阻值为5.1kΩ,偏差为±5%。若电阻上未标注偏差,则均为±20%。表2-3阻值偏差标志符号规定

(2)文字符号法:用数字和字母符号或两者有规律的组合来表示电阻的阻值。其优点是识读方便,可提高数值标记的可靠性,多用在大功率电阻器上。文字符号法规定:字母符号Ω、K、M、G、T前面的数字表示阻值的整数部分,后面的数字表示阻值的小数部分,字母符号表示小数点的位置和阻值单位。如3M3表示阻值为3.3 MΩ。

(3)色标法:用不同颜色的色环表示电阻标称阻值和允许偏差。色标法具体规定如表2-4和表2-5所示,其优点是标志清晰,易于看清。表2-4普通型(四色环)电阻器色标法表2-5精密型(五色环)电阻器色标法色标法又分为四色环色标法和五色环色标法。普通电阻器大多用四色环色标法来标注,四色环的前两条色环表示阻值的有效数字,第3条色环表示阻值倍率,第4条色环表示阻值允许偏差范围;精密电阻器大多用五色环法来标注,五色环的前3条色环表示阻值的有效数字,第4条色环表示阻值倍率,第5条色环表示允许偏差范围。图2-2给出了色标法的两个示例。在实际中,读取色环电阻器的阻值时应注意以下几点:①熟记表2-4和表2-5中色环与数值的对应关系。②找出色环电阻的第1环,其方法有:色环靠近引出端最近的一环为第一环,四环电阻多以金色作为误差环,五环电阻多以棕色作为误差环。③色环电阻标记不清或个人辨色能力差时,可用万用表测量。图2-2电阻器色标法原则

(4)数码法:在电阻器上用3位数码表示电阻器标称值。数码从左到右,前两位为有效值,第3位是数值的倍率,即表示在前两位有效值后所加零的个数,单位为“Ω”。偏差通常采用文字符号表示,参见表2-2。

例2-2

电阻器上标注100J,表示其阻值为10×100=10(Ω),允许偏差为±5%。标注103K,表示电阻为10 kΩ,偏差为±10%.2)额定功率额定功率是指电阻器在规定环境条件下,长期安全工作所允许消耗的最大功率。电路中电阻的实际功率必须小于其额定功率,否则,电阻的阻值及其他性能可能发生改变,甚至烧毁。电阻器的额定功率有两种表示方法:一是2 W以上的电阻,直接用阿拉伯数字标注在电阻体上,常用电阻额定功率系列,如表2-6所示;二是2 W以下碳膜或金属膜电阻,可以根据其几何尺寸判断其额定功率的大小,如表2-7所示。。

3)温度系数温度系数是指温度每变化1℃所引起的电阻值的相对变化。温度系数越小,电阻器的稳定性越好。表2-6电阻器额定功率表2-7碳膜电阻器和金属膜电阻器的尺寸与额定功率

5.电阻器的识别、选用和检测

1)电阻器的识别

(1)电阻器外表颜色和外壳识别。电阻器外表颜色呈红色表示是金属膜电阻器,呈米黄色表示是小功率碳膜电阻器,呈绿色或深灰色(柱形)表示是大功率碳膜电阻器,呈黑色、白色或绿色表示是热敏电阻器(长方形或扁圆形),呈浅灰色表示是线绕式熔断电阻器;电阻器外壳顶部有透明感光玻璃层的是光敏电阻器;从外表可看到氧化膜的是氧化膜电阻器;外表是用白色水泥封装(矩形或扁长方形)的是大功率水泥电阻器。

(2)电阻器标称阻值和允许偏差的识别如前面所述。

(3)电阻器额定功率识别。根据电阻器符号上所加的点、斜线、横条、竖条、V、Ⅶ、Ⅹ等的不同,来识别额定功率大小,具体如图2-3所示。图2-3额定功率的标识

2)电阻器的选用

(1)根据电子整机的具体要求,从外形尺寸、电气性能、经济价值等方面综合考虑,选择电阻器的种类。

(2)在一般档次的电子产品中,选用碳膜电阻器就可满足要求。对于环境较恶劣的地方或精密仪器中,应选用金属膜电阻器。

(3)正确选取阻值和允许偏差。其阻值应选用标称值系列,允许偏差多选用±5%,对于精密仪器应选用高精度的电阻器。

(4)为保证电阻器可靠耐用,其额定功率应是实际功率的2~3倍。

(5)使用电阻器时,应注意电阻器两端所承受的最高工作电压。

(6)电阻器绝缘性能要良好,不能有脱漆等明显损坏现象。

3)电阻器的检测使用前,先用目测进行外观质量检验:电阻器表面保护层不应有裂纹,不应露出导电层,也不应有明显的外来杂质,引出线上不应有影响焊接的氧化层和露出铜的伤痕,标志应清晰可辨。使用前还必须进行阻值的测量。一般测量可用万用表,精确测量可用惠斯通电桥。用万用表测阻值时,须先将万用表调零,再选择合适的倍率,尽可能使表针指在标度尺的中心部分,读数才准确;每换一次挡位应重新调零;测量时切不可用手同时捏表棒和电阻的两根引脚;不可带电测量;如电路中接有电容器,还必须将电容器放电,以免万用表被烧毁。2.1.2可变电阻器的识读可变电阻器是指阻值在规定范围内可连续调节的电阻器,又称电位器。在电子设备中经常用它进行阻值和电位的调节。例如,在收录机中用它来控制音调、音量;在电视机中用它来调节亮度、对比度等。

1.结构和种类电位器由外壳、滑动轴、电阻体和3个引出端组成,如图2-4所示。常见电位器的外形如图2-5所示。电位器的种类很多,可以按材料、调节方式、结构特点、阻值变化规律、用途等进行分类,如表2-8所示图2-4电位器的结构图2-5常见电位器的外形表2-8电位器的分类

2.技术参数除了标称值、允许偏差和额定功率外,电阻器还有以下几个主要参数:

(1)零位电阻。零位电阻指的是电位器的最小阻值,即动片端与任一定片端之间的最小阻值。

(2)阻值变化特性。阻值变化特性是指电位器的阻值随活动触点移动的长度或转轴转动的角度变化的关系,即阻值输出函数特性。常用的阻值变化特性有3种,如图2-6所示。①直线式(A型):随着动触点位置的变化,其阻值的变化接近直线;②指数式(B型):电位器阻值的变化与动触点位置的变化成指数关系;③对数式(C型):电位器阻值的变化与动触点位置的变化成对数关系。图2-6阻值变化特性曲线

3.电位器的标识

1)电位器的阻值电位器的阻值即电位器的标称值,是指其两固定端间的阻值。电位器的电路符号如图2-7所示,其中1、3为电位器的固定端,2为电位器的滑动端。调节2的位置可以改变1、2或2、3间的阻值,但是不管怎样调节,都应遵循以下原则:R13=R12+R232)标识一般用文字或数字表示电位器的型号、品种、额定功率、标称阻值、允许误差、滑动噪声系数、轴长及轴端形式等。图2-7电位器的电路符号4.电位器的选用和检

1)电位器的选用电位器规格很多,要根据具体电路的要求,兼顾考虑调节、操作和成本等方面。根据用途不同,一般可做如下的选择:

(1)通用电子仪器:选用合成膜或有机实芯电位器。

(2)大功率低频电路、高温情况:选用线绕或金属玻璃釉电位器。

(3)高精度:选用线绕、导电塑料或精密合成碳膜电位器。

(4)高分辨力:选用非线绕电位器或多圈式微调电位器。

(5)高频、高稳定性:选用薄膜电位器。

(6)调节后不需要再动:选用轴端锁紧式电位器。

(7)多个电路同时调节:选用多联电位器。

(8)要求电压均匀变化:选用直线式电位器。

(9)音量控制:选用指数式电位器2)电位器的简易测试电位器在使用过程中,由于旋转(或滑动)频繁而容易发生故障。这种故障表现为噪声、声音时大时小、电源开关失灵等。可用万用表来检查电位器的质量。

(1)测量电位器1、3端的总电阻是否符合标称值。把表笔分别接在1、3之间,看万用表读数是否与标称值一致。

(2)检测电位器的活动臂与电阻片的接触是否良好。用万用表的欧姆挡测1、2或2、3两端,慢慢转动电位器,阻值应连续变大或变小,若有阻值跳动则说明活动触点接触不良。

(3)测量开关电位器的好坏。对带有开关的电位器,检查时可用万用表R×1挡测“开关”两焊片间的通断情况是否正常。旋转电位器的轴柄,使开关一“开”一“关”,观察万用表指针是否“通”或“断”。要“开”、“关”多次,并观察是否每次都反应正确。若在“开”的位置,电阻不为零,则说明内部开关触点接触不良;若在“关”的位置,电阻值不为无穷大,则说明内部开关失控。

(4)检查外壳与引脚的绝缘性。将万用表拨至R×10k挡,一表笔接电位器外壳,另一表笔逐个接触每一个引脚,阻值均应为无穷大;否则,说明外壳与引脚间绝缘不良。

3)电位器使用时的注意事项

(1)在各类电子设备中,设置电位器的安装位置比较重要,如需要对电位器经常进行调节,电位器轴或驱动装置应装在不需要拆开设备就能方便调节的位置。微调电位器放在印制电路板上可能会受到其他元件的影响,如把一个关键的微调电位器靠近散发较多热量的大功率电阻旁边,这样安装是不适合的。电位器的安装位置与实际的组装工艺方法也有一定的关系。各种微调电位器可能散布在给定的印制电路板上,但是只有一个入口方向可进行调节。因此,设计者必须精心地排列所有的电路元件,使全部微调电位器都能沿同一入口方向进行调节而不致受到相邻元件的阻碍。

(2)电位器在使用前,应用万用表测量其是否良好。

(3)安装电位器时,应把紧固零件拧紧,使电位器安装可靠。由于经常调节,若电位器松动变位,与电路中其他元件相碰,会使电路发生故障或损坏其他元件。特别是带开关的电位器,开关常常和电源线相连,引线脱落与其他部位相碰,更易发生故障。在日常使用中,若发现电位器松动,应及时紧固,不能大意。

(4)像大多数电子元件一样,在装配电位器时如果在其接线柱或外壳上加热过度,则易使其损坏。

(5)使用中必须注意不能超负荷使用,尤其是终点电刷。

(6)任何使用电位器调整的电路,都应注意避免在错误调整电位器时造成某些元件有过电流现象。最好在调整电路中串入固定电阻器,以避免损坏其他元件。

(7)调节电位器时应注意用力均匀,带开关的电位器不要猛拉猛关。

(8)修整电位器特别是截去较长的调节轴时,应夹紧转轴后再截短,避免电位器主体部位受到损坏。

(9)避免在湿度大的环境下使用电位器,因为传动机构不能进行有效的密封,会导致潮气进入电位器内而损坏电位器。

练一练将给定的电阻器插在纸上或泡沫塑料板上进行标号,并进行识读练习,将识读的结果填入表2-9中。表2-9各种电阻器的识读思考与问答

1.电阻器的主要种类有哪些?常用的电阻器有哪些?

2.电阻器的主要技术参数有哪些?3.电阻器的标识方法有哪几种?各举一例简要说明。

4.写出下列电阻器的标称阻值和允许偏差。

(1) 6 Ω 8±10%;(2) 33K±5%;

(3) 6.8kΩⅢ;(4) 3G3K;

(5) R51J;(6) 333J。

5.根据下列色码标志,把电阻器标称阻值及允许偏差填入右边的空格内。

(1)紫色黑色黄色黄色红色 [ ](2)红色红色黄色银色 [ ](3)红色绿色红色红色棕色 [ ](4)橙色蓝色红色金色 [ ](5)黄色紫色黄色银色 [ ](6)紫色黄色黄色红色棕色 [ ]6.如何判断一个电位器的质量好坏?任务二电容器的识读两个导体(即电极)中间夹一层绝缘介质便构成电容器。给电容器施加直流电压时,可发现随时间增长,电容器两端的电压按指数规律逐渐上升,说明电容有一个充电过程,它是一种储能元件。电容器在电路中具有耦合、旁路、滤波、信号调谐和能量转换等作用,也是电子仪器中常用的基本元件之一。

2.2.1电容器的分类

(1)按结构分,可分为固定电容器、半可变电容器和微调电容器等。

(2)按介质分,可分为空气介质电容器、油浸电容器、固体介质(云母、陶瓷、纸介、涤纶、薄膜等)电容器及电解电容器等。

(3)按有无极性分,可分为有极性电容器和无极性电容器。常见电容器的外形及电路符号如图2-8所示。图2-8常见电容器的外形及电路符号2.2.2常用电容器的特点

1.铝电解电容器铝电解电容器由铝圆筒做负极,里面装有液体电解质,插入一片弯曲的铝带做正极。还需经直流电压处理,使正极片上形成一层氧化膜作为介质。因为氧化膜有单向导电性质,所以电解电容器具有极性,使用时正负极不能接反。铝电解电容器的特点是容量大、能耐受大的脉动电流,但是漏电大、稳定性差,不适于在高频和低温下使用,不宜用于25 kHz以上频率,多用于电源滤波、信号耦合或低频电路中。

2.纸介电容器纸介电容器用两片金属箔做电极,夹在极薄的电容纸中,卷成圆柱形或扁柱形芯子,然后密封在金属壳或者绝缘材料(如火漆、陶瓷、玻璃釉等)壳中。它的特点是体积较小、容量大,但其性能不稳定,高频特性差。

3.金属化纸介电容器金属化纸介电容器的体积仅相当于纸介电容器的1/4,其主要特点是具有自愈作用,当介质发生局部击穿后,经自愈作用,其电气性能可恢复到击穿前的状态;但其绝缘性能较差。这种电容器广泛应用于自动化仪表和家用电器中,但不适用于高频电路,它的工作频率一般不宜超过几十千赫。

4.陶瓷电容器陶瓷电容器以陶瓷做介质,在陶瓷基体两面喷涂银层,然后烧成银质薄膜做极板。陶瓷电容器的特点是体积小,耐热性好、损耗小、绝缘电阻高,但它容量小、机械性能强度较差、易碎易裂,适宜用于高频电路。

5.薄膜电容器薄膜电容器的结构和纸介电容器相似,但用聚脂、涤纶、聚苯乙烯等低损耗塑材作介质。薄膜电容器频率特性好、介电损耗小、稳定性较好,但耐热能力差,不能做成大的容量,适宜用于滤波器、积分、振荡、定时电路。

6.云母电容器云母电容器用金属箔(或在云母片上喷涂银层)做电极板,极板和云母一层一层叠合后,再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中。它的特点是介电损耗小、耐高温、耐腐蚀,但容量较小。

7.玻璃釉电容器玻璃釉电容器以玻璃釉作介质,具有瓷质电容器的优点,且体积更小,性能可与云母电容器媲美,能耐受各种气候环境,工作频带较宽。

8.钽、铌电解电容器钽、铌电解电容器用金属钽或者铌做正极,用稀硫酸等配液做负极,用钽或铌表面生成的氧化膜做介质。它的温度特性、频率特性和可靠性均优于普通电解电容器,特别是漏电流极小、储存性良好、寿命长、容量误差小,而且体积小,单位体积下能得到最大的电容电压乘积。但对脉动电流的耐受能力差,损坏时易呈短路状态,用在要求较高的设备中。

9.半可变电容器(微调电容器)

半可变电容器由两片或者两组小型金属弹片中间夹着介质制成。调节的时候改变两片之间的距离或者相对面积。半可变电容器的介质有空气、陶瓷、云母、薄膜等,其电容量可在某一小范围内调整,并可在调整后固定于某个电容值。瓷介微调电容器的Q值高,体积也小,通常可分为圆管式及圆片式两种。云母和聚苯乙烯介质的微调电容器通常都采用弹簧式,结构简单,但稳定性较差。线绕瓷介微调电容器是通过拆铜丝(外电极)来变动电容量的,故其容量只能变小,不适合用在需反复调试的场合。

10.可变电容器可变电容器由一组定片和一组动片组成,它的容量随着动片的转动连续改变。把两组可变电容装在一起同轴转动,称为双联电容器。可变电容器的介质有空气和聚苯乙烯两种。空气介质可变电容器使用寿命长、损耗小,但体积大,多用于电子管收音机的调谐电路;聚苯乙烯介质可变电容器可做成密封式的,体积小、重量轻,多用在晶体管收音机中。2.2.3电容器型号命名方法电容器的命名由四部分组成,第一部分为主称,第二部分为材料,第三部分为分类特征,第四部分为序号,见表2-10。表2-10电容器型号命名方法2.2.4电容器的主要参数及标识

1.标称容量和允许偏差电容器标称容量及允许偏差的基本含义同电阻器一样,标称容量越大,电容器储存电荷的能力越强,标称容量常用的有E6、E12、E24系列,电容器的允许偏差系列为:±5%,±10%,±20%,-20%~+50%,-10%~+100%。

2.额定电压额定电压通常也称耐压,是指在允许的环境温度范围内,电容器在电路中长期可靠地工作所允许加的最大直流电压。使用时绝不允许电路的工作电压超过电容器的耐压,否则电容器中介质会被击穿而造成电容器的损坏。

3.绝缘电阻绝缘电阻是指电容器两极之间的电阻,也称漏电阻。漏电阻表示电容器的漏电性能,一般在108~1010 Ω之间。电容量越大,绝缘电阻越小,所以不能单凭所测绝缘电阻值的大小来衡量电容器的绝缘性能。

4.电容器的标识方法电容器的容量是指电容器加上电压后储存电荷能力的大小。它的国际单位是法拉(F),由于这个单位太大,因此实际中常使用微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF),1 F=106 μF=109 nF=1012 pF。电容器的容量、误差和耐压一般标注在电容器外壳上,其方法有以下几种:

1)直标法直标法是指在电容体表面直接标注主要技术指标的方法。一般必须标注标称容量、额定电压及允许偏差这三项参数,也有体积太小的电容器仅标容量一项(往往连单位也省略,此时读取容量时可按如下原则:容量在1~104之间时,单位为pF;容量大于104时,单位为μF)。

2)文字符号法文字符号法是指在电容体表面上,用阿拉伯数字和字母符号有规律的组合来表示标称容量的方法,有时也用在电路图的标注上。标注时应遵循以下规则:①凡不带小数点的数值,若未标注单位,则表示皮法,例如:6800表示6800 pF。②凡带小数点的数值,若未标注单位,则表示微法,例如:0.33表示0.33 μF。③对于三位数字的电容量,最后一个数字应视为倍率,单位为皮法。例如:103表示10×103

pF=0.01 μF,334表示33×l04

pF=0.33 μF。④许多小型的固定电容器,体积较小,为便于标注,习惯上省略其单位,标注时单位符号的位置代表标称容量有效数字中小数点的位置。例如:p33表示0.33 pF,33n表示33nF=33 000 pF=0.033 μF,3μ3表示3.3 μF。

3)数码表示法电容器数码表示法的规定与电阻器数码表示法的规定基本相同,通常用三位数字表示容量的大小,以pF为单位,前两位表示标称值的有效数字,第三位表示倍率,但当第三位数字为“9”时表示10-1。在微法容量中,小数点可用R表示。例如229表示2.2 pF,R47表示0.47 μF。

4)色标法电容器色标法原则上与电阻器色标法相同。标志颜色的规定与电阻器的规定相同,其单位为pF。电解电容器的耐压有时也采用颜色表示:6.3 V用棕色,10 V用红色,16 V用灰色,色点标志在正极。电容器的误差标注方法有三种,一是将允许偏差直接标注在电容体上,例如±5%、±10%、±20%等;二是用相应的罗马数字表示,定为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ 级;三是用字母表示:G表示±2%,J表示±5%,K表示±10%,N表示±30%,R表示+100%、-10%,S表示+50%、-20%Z表示+80%、-20%。2.2.5电容器的检测和选用

1.电容器的检测电容器在使用前必须进行质量检测。首先目测其外观是否完好无损,其表面应无凹陷、刻痕、裂口和污垢,标志应清晰,引出线应无折伤或扭曲。其次,可通过仪器仪表进一步检测,方法很多,这里主要介绍用模拟万用表检测的方法。用普通的模拟万用表能判断电容器的质量、电解电容器的极性,并能定性比较电容器容量的大小。

(1)质量判别。容量在1~100 μF内的电容器用万用表的电阻测量R×10k挡检测,容量大于100 μF的电容器用R×1k挡检测。具体方法如下:将万用表两表笔分别接触电容器的两引脚,接通瞬间,表头指针应向顺时针方向偏转,然后逐渐逆时针复原,即退至“∞”位置,表示电容器质量好;如果不能复原,表明电容器有漏电现象,稳定后的读数就是电容器的漏电电阻,阻值越大表示电容器的绝缘性能越好;若在上述的检测过程中,表指针根本不动,说明电容器开路;如测量时表针立刻就指到“0”欧姆而不向回摆,则表明电容器短路或已击穿。对于4700 pF以下的小容量电容器,由于电容器充放电现象不明显,检测时表头指针偏转幅度小或根本无法看清,但并不说明电容器有质量问题,这时可借助专门的测量仪器判别。

(2)容量判别。检测过程同上,表头指针向右摆动的角度愈大,说明电容器的容量愈大,反之则说明容量愈小。

(3)电解电容器极性判别。当电解电容器引出脚标志的正、负极符号不清时,可根据其正接时漏电流小、漏电阻大,反接时漏电流大、漏电阻小的特点判断极性。用万用表先测一下电解电容器的漏电阻值,而后将两表笔对调一下,再测一次漏电阻值。两次测试中,漏电阻值小的一次,黑表笔接的是电解电容器的负极,红表笔接的是电解电容器的正极(因为黑表笔与表内电池的正极相连,红表笔与表内电池的负极相连)。

(4)可变电容器碰片判别。用万用表的R×1k挡,将两表笔分别接在可变电容器的定、动片端子上,慢慢转动可变电容器的转轴,如表头指针发生摆动说明有碰片,否则就说明是正常的。使用时,动片应接地,防止调整时人体通过转轴的感应引入噪声。

2.电容器的选用电容器的种类繁多,性能指标各异,合理选用电容器对于产品设计十分重要。一般应从以下几方面进行考虑:

(1)额定电压。所选电容器的额定电压一般是实际工作电压的1.5~2倍。

(2)标称容量和精度。大多数情况下,对电容器的容量要求并不严格,容量相差一些是无关紧要的。但在振荡回路、滤波、延时电路及调音电路中,对电容量的要求则非常精确,电容器的容量及其误差应满足电路要求。

(3)使用场合。应根据电路的要求合理选用,一般在电源滤波和低频旁路中,宜选用电解电容器;在高频、高压电路中,应选用瓷介电容器、云母电容器;在谐振电路中,可选用云母、陶瓷和有机薄膜等电容器;用作级间耦合多选用纸介、涤纶、云母、电解等电容器;用于脉冲电路中,应选用涤纶、云母和聚苯乙烯等电容器;用在调谐回路时,可选用空气介质或小型密封可变电容器。在特殊场合,还要考虑电容器的工作温度范围、温度系数等参数。

(4)体积。设计时一般希望使用体积小的电容器,以便使电子产品更小更轻,替换时也要考虑电容器的体积大小是否能正常安装。

3.注意事项在电容器使用中,除了考虑上述因素外,还应注意以下事项:

(1)电容器耐压应符合要求,如果耐压不够可采用串联的方法。

(2)电解电容器极性不能接反。

(3)某些电容器外壳有黑点或黑圈,在接入电路时应将该端接低电位或低阻抗的一端(接地)。作电源去耦以及旁路用的电容器,通常应使用两只电容器并联工作,一只先用较大容量的电解电容器,作为低频通路;另选一只小容量的云母或瓷介电容器作为高频通路。

(4)一般的电解电容器只能在50°C以下环境中使用。

(5)可变电容器使用日久,动片间会有灰尘,应定期清洁处理。

(6)当手头有但与所需不相符的电容器,或买不到所需型号、所需容量的电容器时,可考虑代用。代用的原则是:电容器的容量基本相同;电容器的耐压值不低于原电容器的耐压值;对于旁路电容、耦合电容,可选用比原电容容量大的来代用;在高频电路中,代换时一定要考虑频率特性应满足电路的要求。

练一练将给定的电容器插在纸上或泡沫塑料板上进行标号,并进行识读练习,识读的结果填入表2-11中。表2-11各种电容器的识读思考与问答

1.电容器的主要技术参数有哪些?

2.电容器的标志方法有哪几种?各举一例简要说明。

3.指出下列电容器标志所表示的含义。

(1) 47n[ ] (2) 6n8[ ](3) 203[ ] (4) 2R2[ ](5) 339[ ] (6) 0.47[ ](7) 103[ ] (8) 3p3 []4.简述用万用表检测电容器质量好坏的方法。任务三电感器与变压器的识读电感器是利用绝缘导线(例如漆包线、沙包线等)在绝缘骨架上绕制而成的一种能够存储磁场能的电子元件。它是利用电磁感应原理制成的,通常分为两大类,一类是应用自感作用的电感线圈,通常用符号L表示;另一类是应用互感作用的变压器,通常用符号T表示。电感器在电路中的基本用途有扼流、交流负载、振荡、变压、调谐、补偿、偏转和传送信号等。2.3.1电感器的识读

1.电感线圈的分类电感线圈用途极为广泛,其基本特征是通低频、阻高频,通直流、阻交流,可以在交流电路中作降压、阻流、耦合用,与电容配合时,可用作滤波、调谐、选频等电路。

(1)按电感量变化情况分:固定电感线圈、可变电感线圈、微调电感线圈等。

(2)按导磁性质分:空心线圈、磁芯线圈、铜芯线圈等。

(3)按绕线结构分:单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈等。

(4)按工作性质分:稳频线圈、振荡线圈、低频扼流线圈、高频扼流线圈等。

(5)按封装形式分:普通电感线圈、色环电感线圈、环氧树脂电感线圈、贴片电感线圈等。常见的电感器及其符号如图2-9所示。图2-9常见电感线圈及电感线圈符号

2.常见的电感线圈

1)固定电感线圈固定电感线圈是将线圈绕制在软磁铁氧体的基体上,然后用环氧树脂或塑料封装起来制成的,有卧式和立式两种结构。其特点是体积小、质量轻,能获得比空心线圈更大的电感量和较大的Q值,结构牢固、安装方便。部分固定电感线圈的型号及性能见如表2-12所示。表中A、B、C、D、E值分别表示最大直流工作电流为50 mA、150 mA、300 mA、700 mA、1600 mA。电感量允许偏差用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,分别表示±5%、±10%、±20%。表2-12固定电感线圈的型号及性能

2)扼流线圈扼流线圈分为高频扼流线圈和低频扼流线圈。低频扼流线圈常与电容器组成滤波电路,以滤除整流后残存的一些交流成分;高频扼流线圈在高频电路中用来阻碍高频电流的通过,起到分开高、低频的作用。

3)可变电感线圈可变电感线圈种类较多,收音机中的天线线圈就是其中一种,通过改变插入线圈中的磁心位置来改变电感量,配以可变电容组成调谐回路,用于接收无线电波的信号。

3.电感线圈的主要参数

1)电感量电感量也称自感系数,是线圈本身的固有特性,反映电感线圈存储磁场能的能力,也反映电感器通过变化电流时产生感应电动势的能力,其大小取决于线圈直径、匝数及介质等,与电流大小无关。电感量的国际单位是H(亨[利]),常用单位还有mH(毫亨)和μH(微亨),换算关系为

1 H=103

mH=106

μH2)品质因数线圈中存储能量与消耗能量的比值称为品质因数,用Q表示,通常定义为线圈的感抗ωL与线圈的总损耗电阻R(包括直流电阻、高频电阻及介质损耗电阻)之比,即

Q是表示线圈品质的重要参数,Q值的大小影响回路的选择性、效率、滤波特性以及频率的稳定性。线圈的Q值越高,回路的损耗越小,效率就越高。但Q值的提高往往会受到一些因素的限制,如导线的直流电阻,骨架、浸渍物的介质损耗,铁芯和屏蔽罩的损耗以及导线高频趋肤效应损耗等,因此应根据实际使用场合,对线圈Q值提出适当的要求。为提高线圈的品质因数,可以采用镀银铜线,以减小高频电阻;用多股的绝缘线代替具有同样截面积的单股导线,以减小趋肤效应;采用介质损耗小的高频瓷为骨架,以减小介质的损耗。采用磁芯虽然增加了磁芯损耗,但可以大大减少线圈的匝数,从而减小导线的直流电阻,对提高线圈的Q值有利。

3)分布电容线圈匝和匝之间、线圈与地之间、线圈与屏蔽盒之间以及线圈的层与层之间存在的电容统称为分布电容。这些分布电容可以等效成一个与线圈并联的电容C0,此时线圈等效为由L、R和C0组成的并联谐振电路,其谐振频率为式中,f0又称为线圈的固有频率。为了保证线圈有效电感量的稳定,使用电感线圈时,要使其工作频率远低于线圈的固有频率。分布电容的存在使线圈的等效总损耗电阻增大,降低了线圈的品质因数。为了减小线圈的固有电容,可以减小线圈骨架的直径,用细导线绕制线圈或采用蜂房式绕法。

4)额定电流电感线圈的额定电流是指电感线圈长期正常工作时所能承受的最大电流。

4.电感线圈的标识电感线圈的标志方法有直标法,色标法和数码法3种。各种方法基本与电阻和电容的标志方法对应相似。

1)直标法直标法是指在固定电感线圈的外壳上直接用文字标出电感量、误差值、最大直流工作电流等参数。例如:电感器外壳上标有4.4 mH、B、Ⅱ等字样,则表示其电感量为4.4 mH,误差为Ⅱ级(±5%),最大工作电流为B挡(150 mA)。

2)色标法第一、二条色环表示电感量的前两位有效数字,第三条色环表示倍率,第四条表示允许偏差。数字与颜色的对应关系和电阻色环标志法相同。

3)数码法标称电感值采用3位数字表示,前2位数字表示电感值的有效数字,第3位数字表示0的个数,小数点用R表示,单位为μH。

5.电感线圈的检测

(1)目测法:从外观上检查,一看电感线圈引脚有无断线、开路、生锈,二看线圈有无松动、发霉、烧焦等现象,带有磁芯的电感线圈还要看它的磁芯有无松动和破损。如有上述现象,它的电感量和质量就有可能存在问题,需用万用表进一步检测。

(2)万用表检测法:选用万用表R×1k挡,两表笔分别接线圈的两个引出脚,所测电阻值由电感线圈的匝数和线径决定。匝数多、线径细的线圈电阻值就大一些,反之相反。对于有抽头的线圈,各引出脚之间都有一定的阻值。若测得的阻值为无穷大,则说明电感线圈已经开路;若测得的阻值等于零,则说明线圈已经短路。另外,测量时要注意线圈局部短路、断路的问题,线圈局部短路时阻值比正常值小一些;线圈局部断路时阻值比正常值大一些。若想测出电感线圈的准确电感量,必须使用万用电桥、高频Q表或数字式电感电容表。2.3.2变压器的识读变压器是利用两个绕组的互感原理来传递交流电信号和电能的。当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。变压器的主要功能有:电压变换、阻抗变换、改变相位、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。

1.变压器的分类

(1)按其工作频率分:高频变压器、中频变压器、低频变压器、脉冲变压器等。

(2)按铁芯分:芯式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、壳式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、环型变压器、金属箔变压器等。

(3)按冷却方式分类:干式(自冷)变压器、油浸(自冷)变压器、氟化物(蒸发冷却)变压器等。

(4)按电源相数分类:单相变压器、三相变压器、多相变压器等。部分变压器外形及其符号如图2-10所示。图2-10部分变压器外形及其符号

2.变压器的主要参数

1)变压比变压器初、次级绕组的端电压之比为变压比,简称变比。变比大于1的变压器为降压变压器;变比小于1的变压器为升压变压器;变比等于1的变压器为隔离变压器。2)额定功率额定功率是指在规定的频率和电压下,变压器能长期工作而不超过规定温升时的输出功率,单位用伏安(V·A)表示。3)效率在额定负载下,变压器输出功率与输入功率的比值称为变压器的效率。变压器的效率与功率有关,如表2-13所列。一般功率越大,效率越高。表2-13一般变压器效率与功率的关系

4)温升温升主要是指绕组的温度。当变压器通电工作后,其温度上升到稳定值时比环境温度高出的数值。变压器温升决定了绝缘系统的寿命。除此以外,变压器的参数还有空载电流、绝缘电阻、漏电感、频带宽度和非线性失真等。

3.变压器的检测变压器的外观检查技巧与方法同电感线圈一样,这里不再重复叙述。变压器绝缘性能的好坏,可用万用表的R×10k挡检测,方法是:将万用表的一表笔搭在铁芯上,另一表笔分别接触初、次级绕组的每一个引脚,此时若表针不动,阻值为无穷大,则说明变压器绝缘性良好;若表针向右偏转,则说明绝缘性能下降。这种方法适用于降压变压器。用万用表的R×1挡测量变压器初级绕组的阻值,一般正常时只有几欧姆至几十欧姆。用万用表的R×10k挡测量变压器次级绕组的阻值,一般只有几十欧至几百欧。若测得的阻值远大于上述阻值,则说明变压器次级绕组已经开路;若测得的阻值等于零,则说明变压器次级线圈已经短路。思考与问答

1.什么是电感线圈?其基本特征是什么?

2.电感线圈的主要参数有哪些?

3.变压器的主要参数有哪些?任务四半导体分立器件的识读导电性能介于导体和绝缘体之间的物质,称为半导体,例如硅、锗、硒及大多数金属的氧化物。利用半导体独特的导电特性制造的各类半导体分立器件(常见的如二极管、三极管、场效应管、晶闸管等)具有体积小、质量轻、耗电少、成本低、寿命长、使用方便等优点,在电子产品中发挥着重要的作用。这里着重介绍二极管和三极管。

2.4.1半导体二极管的识读半导体二极管也称晶体二极管,简称二极管。它是由一个PN结、电极引线外加密封管壳制成的。二极管具有单向导电特性,在电路中主要用于整流、检波、稳压等。

1.二极管的分类

(1)按采用的材料分:硅二极管、锗二极管、砷化镓二极管等。

(2)按用途分:整流二极管、检波二极管、稳压二极管、开关二极管、发光二极管、光电二极管、变容二极管等。

(3)按结构特点分:点接触型二极管和面接触型二极管。常见二极管的外形及符号如图2-11所示。

2.常用二极管的特性及应用常用二极管的特性及用途如表2-14所示。图2-11常见二极管的外形及符号表2-14常用二极管的特性及应用

3.二极管的型号命名方法根据国标GB 249规定,半导体分立器件的型号由五部分组成,如下所示,各部分的意义如表2-15所示。场效应管、特殊半导体器件、PIN管、复合管和激光管器件只用后三部分表示。例如:N型硅材料整流二极管:有关日本和美国的半导体器件命名法可参阅附录A和附录B。表2-15半导体分立器件型号命名方法

4.二极管的主要技术参数

1)最大整流电流IFIF是指二极管长期运行时允许通过的最大正向平均电流。实际应用时,二极管的工作电流应小于IF,否则可能会使二极管内的PN结过热而损坏。

2)最高反向工作电压URMURM是指二极管反向状态时,所允许承受的反向电压最大值。实际应用时,当反向电压增加到击穿电压UBR时,二极管可能被击穿损坏,因而,URM通常取为(1/2~1/3)UBR。

3)反向饱和电流IRIR是指在规定的反向电压和环境温度下,测得的二极管未被反向击穿时的反向电流值。IR与温度密切相关,该值越小,表明二极管的单向导电性能越好。常见二极管的参数可参阅附录C。

5.二极管极性的判别和选用

1)二极管极性的判别二极管引出线极性的判别如图2-12所示。若是轴向引出(即非同端引出),通常在二极管外壳上印有型号和符号,有的只有一个色点,有色的一端为阴极,如图2-12(a)所示;若二极管是同端引出,则多在负极处有明显的标记或带定位标志,如图2-12(b)所示,判别时,观察者面对管底,由定位销起,按顺时针方向,引出线依次为正极和负极;有的是塑料封装,如图2-12(c)所示,判别时,观察者面对切角面,引出线向下,从左往右依次为正极、负极;还有的是透明玻璃壳封装,可直接看到内部,连接触丝的一端为正极,连接半导体片的一端是负极。图2-12二极管的引脚示意图(a)轴向引线型;(b)带定位标志型;(c)塑料环装型如果管壳既无符号、色点(环),又不透明,则可以用模拟万用表的欧姆挡来判别二极管的极性。如图2-13所示,根据二极管正向导通电阻小,反向截止电阻大的特点,将万用表拨到R×100或R×1k挡(不要用R×1或R×10k挡,因为R×1挡的电流太大,容易烧毁管子,而R×10k挡电压太高,可能击穿管子),用万用表的两表笔分别接触二极管的两个电极(应当指出:当万用表拨在电阻挡时,表内电池的正极与黑表笔相连,负极与红表笔相连,不应与万用表面板上的“+”“-”符号混淆),测出一个阻值,然后将两表笔对换,再测出一个阻值,则阻值小的那一次黑表笔所接电极为二极管的正极,另一电极即为负极。若两次测得阻值都很小,则说明管子内部短路;若两次测得的阻值都很大,则说明管子内部断路。图2-13二极管的极性判别电阻值小(几十欧至几百欧);(b)电阻值大(几十千欧至几百千欧)

2)二极管的选用通常半导体二极管的正向电阻值为300~500 Ω(硅管为1000 Ω或更大些)。锗管的反向电阻为几十千欧,硅管反向电阻在500 kΩ以上(大功率二极管的数值要小得多),正反向电阻的差值越大,说明管子的质量越好。选择硅管还是锗管,可以按照以下原则决定:要求正向压降小时,选锗管;要求反向电流小、反向电压高时,选硅管。点接触型二极管的结电容小,工作频率高,但不能承受较高的电压和较大的电流,多用于检波、小电流整流和高频开关电路;面接触型二极管结面积大,能承受较大的电流和较大的功耗,但结电容较大,一般用于整流、稳压、低频开关电路,而不适于作高频检波等高频电路。选用二极管时,既要考虑正向电压,又要考虑反向饱和电流和最大反向电压,应适当留有余量。选用检波二极管时,要求工作频率高、正向电阻小,以保证较高的检波效率,特性曲线要好,以保证小的线性失真。在光电控制电路中,常需用光电器件,即能将光照强弱的变化转化成电信号的器件,光电二极管就是其中的一种。在激光通信、激光技术中,可选用工作频率高的PIN型光电二极管或光电灵敏度更高的雪崩二极管。发光二极管的作用与光电二极管相反,即当电流通过时,二极管发光,它可用做导航灯泡,也可作为电子仪器的工作状态指示或数字显示。2.4.2半导体三极管的识读半导体三极管又称双极型晶体三极管,通常简称晶体管或三极管。它由两个相距很近的PN结构成,有两个结(集电结和发射结)、三个区(基区、集电区和发射区)、三个电极(基极B、集电极C和发射极E)。三极管发射极电流可以被基极电流控制,使集电极电流随之改变,故它是一种电流控制型半导体器件,可用来对微弱信号进行放大或作为无触点开关。三极管具有结构牢固、寿命长、体积小、耗电省等优点,故在各个领域广泛应用。

1.三极管的分类

(1)按材料分:硅三极管、锗三极管等。

(2)按PN结组合分:PNP型和NPN型。

(3)按工作性能分:高频大功率管、高频低噪声管、低频大功率管、低频小功率管、高速开关管、功率开关管等。

(4)按制造工艺分:合金晶体管、扩散晶体管、台面晶体管、平面晶体管等。常见三极管的外形及符号如图2-14所示。

2.三极管的型号命名方法三极管的型号由五部分组成,具体如表2-15所列。图2-14常见三极管的外形及符号

3.三极管的主要技术参数三极管的参数是用来表征管子的性能和适用范围的,是选择三极管的参考依据。三极管常用的参数有以下几个。

1)共发射极电流放大系数

(1)共发射极直流放大系数(或hFE):在共发射极电路中,集电极电流IC与基极电流IB之比,即

(2)共发射极交流放大系数(或hfe):在共发射极电路中,集电极电流变化量ΔiC与基极电流变化量ΔiB之比,即同一个三极管,在同等工作条件下可以认为。

2)极间反向电流

(1)集电极—基极反向饱和电流ICBO:发射极开路时,集电极与基极之间加规定电压时的集电极电流。良好三极管的ICBO应很小。

(2)集电极—发射极穿透电流ICEO:基极开路时,集电极与发射极之间加规定电压时的集电极电流。ICEO是衡量三极管热稳定性的一个重要参数,其值越小,三极管的抗热危害性就越好。

3)极限参数

(1)集电极最大允许电流ICM:三极管参数变化不超过规定值时,集电极允许通过的最大电流。当三极管的实际工作电流大于ICM时,管子的性能将显著变差。

(2)集电极—发射极反向击穿电压U(BR)CEO:指基极开路时,集电极与发射极间的反向击穿电压。

(3)集电极最大允许功率损耗PCM:集电结允许功耗的最大值,其大小决定于集电结的最高温度。常见的小功率硅三极管的参数可参阅附录D。

4.三极管的判别和选用

1)三极管管脚的判别

(1)根据管脚排列识别。三极管管脚的判别如图2-15所示。图2-15小功率三极管管脚判别小功率三极管有金属外壳和塑料外壳封装两种。金属外壳封装的三极管管脚的判别:如果管壳上带有定位销,如图2-15(a)和(b),观察者面对管底,从定位销起,按顺时针方向,引出线(管脚)依次为发射极E、基极B、集电极C、接地线D;如果管壳上无定位销,如图2-15(c),观察者面对管底,令带引出线的半圆位于上方,按顺时针方向,引出线依次为E、B、C。塑料外壳封装的三极管管脚的判别:对于图2-15(d),观察者面对正面,半圆面为背面,引出线向下,从左到右依次是E、B、C;对于图2-15(e),观察者面对切角面,引出线向下,由左往右依次为E、B、C;对于图2-15(f),观察者面对管子正面(型号打印面),散热片为背面,引出线向下,由左往右依次为E、B、C。大功率三极管外形一般分为F型和G型两种,如图2-16所示。F型管从外形上只能看到两根电极,将管底朝上,两根电极置于左侧,则上为E,下为B,底座为C。G型管的三个电极一般在管壳的顶部,将管底朝下,三根电极置于左方,从最下面电极起,顺时针方向,依次为E、B、C。图2-16大功率三极管管脚判别(a)F型;(b)G型

(2)用万用表判别。用万用表判别三极管管脚的基本原理是:三极管由两个PN结构成,对于NPN型三极管,其基极是两个PN结的公共正极,对于PNP型三极管,其基极是两个PN结的公共负极,由此可以判断三极管的基极和管子的管型。当加在三极管的发射结电压为正,集电结电压为负,三极管工作在放大状态,此时三极管的穿透电流较大,rBE较小。根据此特点,可以测出三极管的发射极和集电极。先判断管子的基极和管型。测试时,将万用表拨到R×100或R×1k挡。先假设三极管某一管脚为基极,并将黑表笔接在假设的基极上,再将红表笔先后接到其余两个电极。如果两次测得的电阻值都是很大(或都很小),而对换表笔后测得两个电阻都很小(或都很大),则可以确定假设的基极是正确的。如果两次测得的电阻值是一大一小,则可以肯定假设的基极是错误的,这时就必须假设另一个管脚为“基极”,再重复上述的测试。当基极确定以后,将黑表笔接基极,红表笔分别接其他两极。此时,若测得的电阻值很小,则该三极管为NPN型管;反之,则为PNP型管。判断管子的集电极和发射极。以NPN管为例,确定基极和管型后,假设余下的两管脚之一是集电极,另一只即假设为发射极。用手指将已知的基极和假设的集电极捏在一起(注意两管脚不要相碰),如图2-17所示,将黑表笔接在假设的集电极上上,红表笔接在假设的发射极上,记下万用表指针所指的位置。然后再作相反的假设,重复上述过程,并记下万用表指针所指的位置。比较两次测试的结果,指针偏转大的(即阻值小的)那次假设是正确的,即那次测试中黑表笔连接的就是C,余下的便是E了。(若为PNP型管,测试时,将红表笔接假设的集电极,黑表笔接假设的发射极,其余不变,仍然是电阻小的一次假设正确。)图2-17用万用表判别E、C的方法

2)三极管的选用选用三极管,既要满足设备和电路的要求,又要符合节约的原则。根据用途的不同,一般要考虑以下几个方面的因素:频率、集电极最大耗散功率、电流放大系数、反向击穿电压和饱和压降等。低频管的特征频率fT一般在2.5 MHz以下,而高频管的特征频率fT则从几十兆赫兹到几百兆赫兹甚至更高,选管时应使管子的fT为工作频率的3~5倍。对高频放大、中频放大、振荡器等电路用的晶体管,应选用特征频率较高、极间电容较小的晶体管,以保证在高频情况下仍有较高的功率增益和稳定性。练一练将给定的二极管、三极管插在纸上或泡沫塑料板上进行标号,并进行各类判别训练,并将判别结果填入表2-16中。思考与问答

1.什么是半导体分立器件?

2.怎样判别二极管的正、负极性?

3.使用二极管时,应注意哪些问题?

4.如何用万用表判别出三极管是NPN型的还是PNP型的?

5.如何用万用表判别三极管的三个极?表2-16二极管、三极管判别任务五接插件、开关的识读接插件和开关是通过一定的机械动作完成电气连接和断开的元件,一般串接在电路中,实现信号和电能的传输。接插件和开关质量和性能的好坏直接影响着电子系统及设备的可靠性。其中最突出的是接触可靠性问题,接触不可靠不仅影响电路的正常工作,还会引起较大的误差。影响开关和接插件可靠性的主要因素有温度、湿度、工业气体和机械振动等,因此需合理选择和正确使用开关和接插件。2.5.1常见接插件的识读接插件又称连接器或插头插座。接插件主要用于传输信号和电流及控制所连接电路的接通和断开。在具体应用中要求接插件接触可靠、导电性能好、机械强度高、插拔力适当、有一定的电流容量和一定的插拔寿命等。常见的各种类型接插件的外形如图2-18所示。图2-18接插件的外形(a)圆形接插件;(b)矩形接插件;(c)扁平排线接插件;(d)印制板接插件

1.圆形接插件圆形接插件也称航空插头插座,它具有一个标准的螺旋锁紧机构,接触点数目从两个到上百个不等。其特点是插拔力大,连接方便,抗振性极好,容易实现防水密封及电磁屏蔽等特殊要求。该元件适用于大电流连接,额定电流可以从一至数百安培。圆形接插件广泛用于不需要经常插拔的电路板之间或整机设备之间的电气连接。

2.矩形接插件矩形接插件电流容量大,且矩形排列能充分利用空间,故被广泛用于机内连接。有些带有金属外壳或锁紧装置的矩形接插件可以用于机外电缆之间和面板之间的连接。

3.带状扁平排线接插件带状扁平排线接插件又称带状电缆接插件,是由几十根以聚氯乙烯为绝缘层的导线并排黏合在一起的。它是电缆两端的连接器,它与电缆的连接不用焊接,而是靠压力使连接端上的刀口刺破电缆的绝缘层实现电气连接的。带状扁平排线接插件占用空间小、轻巧柔韧、布线方便、工艺简单可靠,电缆的插座部分直接焊接在印制电路板上,常用于低电压、小电流的场合,适用于微弱信号的连接,多用于计算机及其外部设备。

4.印制板接插件印制板接插件按结构形式分为簧片式和针孔式。簧片式的基体用高强度酚醛塑料压制而成,孔内有弹性金属片,这种结构比较简单,使用方便。针孔式可分为单排、双排两种,引线数目可从2根到100根不等,常用在小型仪器印制电路板的对外连接中。2.5.2常用开关的识读开关在电子设备中作切断、接通或转换电路用。开关的规格很多,其中以手动式机械结构应用最为广泛,其操作方便,价廉可靠。随着新技术的发展,各种非机械结构的开关也不断出现,如气动开关、水银开关、高频振荡式开关、感应式开关、霍尔开关等。常用开关的外形如图2-19所示。

1.钮子开关钮子开关有大、中、小和超小型多种,触点有单刀、双刀和三刀等几种,接通状态有单掷和双掷等。钮子开关体积小,操作方便,是电子设备中常用的一种开关,主要用作电源开关和状态转换开关,工作电流从0.5~5 A不等,其外形如图2-19(a)所示。图2-19常用开关的外形(a)钮子开关;(b)琴键开关;(c)按钮开关;(d)滑动开关

2.琴键开关琴键开关是一种积木组合式结构、能作多极多位组合的转换开关。琴键开关大多是多挡组合式,也有单挡的,单挡开关通常用作电源开关。琴键开关按锁紧形式可分自锁、互

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