《电工电子实践基础》课件第2章

第2章常用电子元器件2.1电阻器、电容器和电感器2.2半导体器件2.3模拟集成器件2.4数字集成器件2.5光敏器件2.6常用传感器2.7电声器件

2.1电阻器、电容器和电感器

2.1.1电阻器

1.电阻器的分类

电阻可分为固定电阻和可调电阻。固定电阻因制作材料不同又可分为膜式电阻(碳膜电阻RT、金属膜电阻RJ、合成膜电阻RH、氧化膜电阻RY)、玻璃釉电阻、实芯电阻(有机RS和无机RN)、金属绕线电阻RX。根据对外界物理量的敏感性，电阻又可分为热敏电阻MF、光敏电阻MG、压敏电阻RM、熔断电阻等。还可将多个电阻排列在一起构成排电阻。

2.电阻器的命名

根据国家标准(GB/T2470-1981)，电阻器的名称由主称、材料、分类特征和序号四部分组成,详见表2.1.1。

3.电阻器的参数标注

每一个电阻器的阻值表示电阻器对电流的阻碍能力，其阻值越大，则对电流的阻碍能力越强。除电阻的阻值外，还有功率、精度(或误差)、材料等参数加以描述。

(1)电阻的阻值。电阻的标称值通常采用直接标注法和色环标注法两种。

①直接标注法。用阿拉伯数字直接将阻值标注在电阻器的表面。直接标注也有不同的表达方法，但含义是一样的，称为等效标注。表2.1.2为电阻器等效标注参照表。②色环标注法。色环标注法常有四色环和五色环之分。普通电阻用四色环，精密电阻用五色环。图2.1.1为电阻的色环标注方法。读色环顺序是从色环较密的一端开始。对于四色环来说，第一、二色环表示电阻值的前两位有效数字，第三色环表示电阻值的前两位数后面乘10的次方数(即在前两位后加0的个数)，第四色环表示误差。对于五色环来说，前三色环表示电阻值的前三位有效数字，第四色环表示前三位数后面乘10的次方数(即加0的个数)，第五色环表示误差。无论是四色环或五色环，其阻值均以欧姆(Ω)为单位。色环颜色所代表的含义如表2.1.3所示。图2.1.1电阻的色环标注方法例如：设某电阻器为四色环，一至四色环的颜色分别为棕、绿、红、金色，则该电阻的阻值和误差分别为：R=15×102Ω＝1500Ω，误差为±5％，即实际电阻值是

R=1500×(1±5%)=(1500±75)Ω

(2)电阻的系列。电阻可分E3、E6、E12、E24、E48、E96和E192等系列，其中E48、E96和E192为精密电阻，精度从±2%到±0.5%。系列名称E后面的数值代表该系列中电阻值的个数。普通电阻取两位有效数字，精密电阻取三位有效数字。普通电阻系列标称值如表2.1.4所示。由表可看出三种系列的关系，E12系列是在E24系列中抽掉偶数值并保留奇数值得到的。同理，在E12系列中抽掉偶数值并保留奇数值即为E6系列。

允许误差是指电阻器的实际值与标称值的最大允许误差范围，它表示电阻的精度。允许误差与精度级别的关系见表2.1.5。

(3)电阻的额定功率。额定功率是允许电阻消耗的最大功率,分为19个等级，常用的有1/20W、1/8W、1/4W、

1/2W、1W、2W、3W、5W、……。在电路图中，非线绕电阻器额定功率的符号表示法如图2.1.2所示。其中1W以上用罗马数字标注。图2.1.2非线绕电阻器额定功率的符号表示法

4.电阻的选用及检测

(1)电阻的选用：对电阻的精度选择要适中，不能要求过高，否则会提高电路的成本;对功率值的选择一般要留25%的富余量，以避免由于电压或电流的波动而烧毁。

(2)电阻的检测：首先,观察电阻的颜色是否发生变化，如焦黄或变黑，则一般表明电阻已损坏，必须更换。其二，在电路板非带电的情况下，用万用表直接测量所怀疑的电阻，如果阻值为零或无穷大，说明电阻已烧短路或断开。

5.电位器

(1)电位器的结构。

(2)电位器的分类。电位器的种类繁多，可按不同的形式进行分类。

(3)电位器的检测。检查电位器时，首先查看电位器转动是否灵活而平滑，开关通、断的“喀哒”声是否清脆，在转动时有无摩擦的“沙沙”声。若有“沙沙”声就说明质量不好。可用万用表按下列方法测量。图2.1.3电位器(a)外形;(b)符号

6.排电阻和贴片电阻

排电阻又称为集成电阻，具有体积小、安装方便的特点，常应用于大规模集成电路板中。排电阻内部有多种排列形式，其结构如图2.1.4所示。图2.1.4排电阻结构(a)外形;(b)内部结构实用电阻电路例解

1.典型的电阻分压电路

电阻分压电路如图2.1.5所示。该电路的作用是将输入电压信号Ui进行衰减，得到比输入电压信号低的输出电压信号Uo。图中,Ui为输入电压信号，它可以是直流电压，也可以是交流电压。分压电路输出电压Uo的计算公式为

由上式可见，因R1+R2>R2，所以Uo<Ui,即分压电路具有将输入电压减小的功能。图2.1.5电阻分压电路图2.1.6为不同电平信号输入的接口电路，J1是小信号输入接口，J2是大信号输入接口。R1和R2构成信号分压电路。

从接口J1输入的小信号可直接加到放大器的输入端。从J2口输入的大信号不能直接加到放大器输入端，否则会引起放大器的大信号失真，所以要对J2口输入的大信号进行分压衰

减。该分压电路可使输入信号约衰减为原来的百分之一。图2.1.6不同电平信号输入的接口电路

2.限流保护电路

图2.1.7所示是常见的发光二极管限流保护电路，VD是发光二极管。当VD导通时，它能发出可见光。图2.1.7发光二极管限流保护电路

3.电阻隔离电路

图2.1.8所示电路中，加入了R1、R2两个隔离电阻，其目的是防止两个前置放大器输出端之间相互影响。如果电路中没有R1和R2这两个电阻，则信号源放大器1的输出电阻成为信号源放大器2负载的一部分。同理，信号源放大器2的输出电阻成为信号源放大器1负载的一部分，这两个前置放大器之间就会相互影响，不利于电路的稳定工作。图2.1.8电阻隔离电路2.1.2电容器

利用电容器对不同频率交流信号呈现的容抗变化，可以构成各种功能的电容电路。电容器在电路中呈现的主要特性有4点：

(1)隔直流，通交流。电容在电路中能识别并允许交流电流通过，阻止直流电流通过。

(2)容抗。电容器虽然能让交流电流通过，但它对交流电流有阻碍作用，即容抗。并且容抗大小与交流电频率、电容器容量成反比。

(3)储能。电容器能够存储电荷。

(4)电容两端电压不能突变。当电容器所在电路电压瞬间变化时，由于电容器内部的电荷不能发生改变，从而使电容器上电压大小不能发生突然改变。

1.电容器的分类和命名

(1)电容器的分类。电容器根据结构、材料等的不同可划分出不同的类别。

①按电容量是否可调分为固定电容、可调电容和半可调电容(也叫微调电容)。固定电容的容量是固定值。可调电容由一个定极板和一个动极板组成，调节动极板与定极板的相对

位置，可随之改变电容器的容量大小。半可调电容，其容量调节范围较小，没有可调电容的调节范围大。可调电容又分为单联、双联和四联可调电容等。②按电容使用的介质材料可分为有机介质电容(漆膜电容、混合介质电容、纸介质电容、有机薄膜电容、纸膜复合介质电容等)、无机介质电容(瓷介质电容、云母电容、玻璃膜电容、玻璃釉电容)、电解电容(铝电解电容、钽电解电容、铌电解电容、钛电解电容和合金电解电容)及气体介质电容(空气电容、真空电容、充气电容)等。

③按电容的用途分为高频电容、低频电容、高压电容、低压电容、耦合电容、旁路电容、滤波电容、调谐电容和中和电容等。④按有无极性分为无极性电容和有极性电容。有极性电容为电解电容，具体有铝电解电容、钽电解电容。电解电容在电路的使用中应注意极性，直流电的高电位接电容的正极，低电位接电容的负极。极性不能接反，若极性接反会损坏电容，严重时电容会爆裂。无极性电容按介质材料又分为云母电容、瓷介质电容、纸介质电容、涤纶电容、独石电容和玻璃釉电容等。电容的单位有法拉(F)、微法(μF)和皮法(pF)之分。它们的换算关系是：1F=106μF=1012pF。电容器的符号见图2.1.9。图2.1.9电容器符号(a)无极性电容;(b)有极性电容;(c)可调电容;(d)双联可调电容;(e)微变电容

(2)电容器的型号命名。电容器的名称由主称、介质材料、分类特征和序号共四部分组成。如表2.1.6所示。第一部分为主称，用“C”表示；第二部分表示电容的介质材料；第三部分用字母或数字表示电容器的分类特征，数字的含义见表2.1.7；第四部分用数字表示电容的序号。电容的精度等级与允许误差的对应关系见表2.1.8，电解电容的标称容量系列及允许误差见表2.1.9，固定电容器的标称容量系列及允许误差见表2.1.10。

(3)电容容量的标注。通常,电容的容量标注方法有直接标注法、文字符号标注法和色环标注法三种。容量在104pF以上的电容单位常用μF，小于104pF的则用pF作单位。

(4)电容的额定电压。电容的额定电压是指在规定的温度范围内，电路长时间可靠地工作时，电容上所允许施加的最高直流电压，也称为直流工作电压或耐压。如在交流电路中，所加的交流电压最大峰值不能超过电容承受的直流工作电压。

有时电容耐压也用色环表示。色环与电容耐压的对应关系见表2.1.11。

(5)电容的绝缘电阻。电容的绝缘电阻是指电容两极板间的电阻，也称为漏电电阻。绝缘电阻是由于电容极板间的介质不是绝对绝缘体而造成的。一般电容的绝缘电阻在108Ω

~1010Ω之间，绝缘电阻越大越好。

(6)电容的损耗。电容在电场的作用下，在单位时间内因发热所消耗的能量，称为损耗。电容的损耗功率除与工作频率有关外，还与介质损耗、电导损耗和极板金属连接线的电阻损耗等因素有关。

(7)电容的频率特性。电容的容抗ZC=，容抗随着工作频率的上升而减小，称为电容的频率特性。任何电容都可等效为一个RLC电路，故有相应的固有谐振频率。电容的工作频率应远小于电容的固有谐振频率。

2.常用电容器

(1)电解电容器。电解电容器的外形如图2.1.10所示。电解电容器内部是卷绕式结构，两极板间夹着由电解质组成的绝缘介质卷成的圆柱状体，犹如一个卷纸桶，同时存在着较大的寄生电感，可等效成一个电容与一个小电感相串联。电感对电流起阻碍作用，频率越高越突出，所以电解电容器仅

适用于低频电路。图2.1.10电解电容器的外形电解电容正负极性的判断方法：

①电解电容的极性用长短不同的引脚表示，长引脚为正极“+”，短引脚为负极“-”。

②电解电容靠近负极一侧的外壳上有一条灰色窄带，该灰带中标有“-”的字样。

③若电解电容的两个引脚分别在电容的两端，则电容外壳较细的一端为负极。

④如无法观察到电解电容的正、负极，则可用万用表测量电解电容的正、反向绝缘电阻大小来判别。当测得正、反向绝缘电阻大时，万用表正表笔所接引脚为电容的正极。在电路中，电解电容的正极必须接直流高电压，负极接直流低电压。电解电容不能在纯交流电路中工作。无极性电容无正、负极之分，主要工作在纯交流电路中。

其他固定电容器的特点和应用见表2.1.12。

(2)可变电容器和微调电容器。可变电容器因容量可调而得名，常作收音机调频电容、函数信号发生器调频电容等。微调电容器的容量一般在几皮法到几十皮法的范围内。

3.电容器的选用及检测

(1)电容器的选用。在电路中，施加的电压不能超过电容的额定耐压值，而对电解电容，要注意其极性的安装，应根据电路的特点合理选用电容。例如，对于谐振回路，可选用云母电容、高频陶瓷电容；隔直流时可选用云母电容、涤纶电容、陶瓷电容或电解电容；作滤波器时，应选电解电容等。

由于电解电容内的有电介质易于挥发，其寿命一般为10年左右，所以电解电容不能长期存放。

(2)电容器的检测。

①固定电容的检测。

②电解电容的检测。

③可变电容器的检测。固定电容器的常见电路

1.高频阻容耦合电路

图2.1.11所示高频阻容耦合电路中，C是高频耦合电容;R是后级放大器输入电阻，它在后级放大器内部。电容C和电阻R可视为分压电路，分压电路的输出信号u就是加到后级放大器的输入信号，u越大说明耦合电路对信号的损耗越小，耦合电路的性能越好。因此，当R大小一定时，耦合电容C的容量越大，其容抗值越小，后级放大器的输入信号u则会越大，所以要求耦合电容应有足够大的容量，信号耦合时损耗才会小。图2.1.11高频阻容耦合电路

2.高频负反馈电容电路

图2.1.12所示是音频放大器中的高频负反馈电容电路。电路中,V为音频放大器，电容C为510pF，容量较小。对于音频信号而言,容抗太大，则相当于开路。但对于高频啸叫信号，

容抗很小，则相当于通路。由于V管基极与集电极之间的信号相位相反，所以C构成负反馈电路。负反馈电路可降低放大器的放大倍数，达到消除高频噪声的目的。图2.1.12高频负反馈电容电路

电解电容器的重要特性

电解电容器的容量一般均较大，在1μF以上(因为电解电容的高频特性不好，主要工作在低频电路中，所以它是一种低频电容器)。从理论上讲，电容的容量大，它的容抗应该小，但由于电解电容结构导致大容量电解电容等效电路为一个纯电容和电感串联而成。当电路中通过频率较高的信号时，等效电路纯电容的容抗很小，但电感的感抗较大(与频率成正比)，使得大电解电容总的阻抗高频时不是减小，反而增大，因此造成电解电容器的高频特性不好。所以，许多电路中在大电容两端再并联一只小电容，以补偿大容量电解电容高频特性不好之缺陷,如图2.1.13所示。图2.1.13大电容并联小电容电路2.1.3电感器

电感器的主要特性如下：

(1)通直流,阻交流。

(2)感抗特性。

(3)电励磁特性。

(4)磁励电特性。

(5)线圈中电流不能发生突变。

1.电感器的分类

电感器的种类较多，以下是几种分类方式：

(1)按电感量值是否可变化，分为固定电感和可变电感。

(2)按电感芯导磁材料的不同，可分为空心线圈、铁心线圈、铜心线圈和铁氧体线圈等。

(3)按照电感应用场所的不同，可分为天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、滤波线圈和偏转线圈等。

(4)按线圈结构的不同，可分为单层线圈、多层线圈和蜂房式线圈等。

2.电感器的主要技术参数

(1)电感量L。

(2)感抗量XL。

(3)品质因数Q。

(4)分布电容。

(5)分布电阻。

(6)额定电流。

3.常用电感线圈

(1)单层线圈。

(2)多层线圈。

(3)蜂房式线圈。

(4)铜心线圈。

(5)色码线圈。

(6)阻流圈(扼流圈)。

(7)偏转线圈。

(8)小型振荡线圈。

(9)小型固定线圈。

4.电感器的检测及选用

(1)电感器的检测。

①检查外观。

②检查电感的电阻。

③检查电感的绝缘性。

④电感量。

(2)电感器的选用。

①根据工作频率选择。

②选用优质的线圈骨架和合理的绕制方法，以减少介质的损耗。对高频电感线圈,应选高频陶瓷、聚四氟乙烯、聚苯乙烯等材料作为骨架，其绕制方法应采用间绕法。

③选择合适的电感尺寸，线圈的直径应适当大些，以减少损耗。

④合理选择屏蔽罩的直径。

⑤采用磁芯电感可有效地增加电感量并减小电感的体积。

⑥电感的绕制方法对分布电容有较大的影响，对用于高频电路的电感，除选定电感量外，还应考虑电感线圈的绕制类型。实用电感电路例解

1.π型LC滤波电路

如图2.1.14所示电路，因为C1、L、C2构成了一个π字形状,所以称为π型滤波电路。图2.1.14

π型LC滤波电路

2.抗高频干扰电感电路

为了防止220V交流电网对机器的高频干扰，在一些抗干扰要求比较高的电器电源电路中，设置了图2.1.15所示的抗高频干扰电感电路。图2.1.15抗高频干扰电感电路

2.2半导体器件

2.2.1二极管

1.二极管的结构和符号

二极管是由N型半导体和P型半导体有机结合形成一个PN结后封装而成的。由于二极管内部有PN结存在，从而具有单向导电性。二极管的符号见图2.2.1。图2.2.1二极管的符号

2.二极管的命名和分类

半导体器件命名分中国命名和国际电子联合会命名两种命名方法。

(1)中国命名。我国规定,半导体器件名称由五部分组成，各部分具体含义见表2.2.1。

(2)国际电子联合会命名。国际电子联合会规定，半导体器件的名称由四部分组成，其具体内容见表2.2.2。

3.二极管的单向导电性原理

二极管因N型半导体和P型半导体有机结合而形成PN结，在PN结的两侧形成空间电荷层，构成自建电场。当无外加电压时，PN结两侧载流子浓度差所引起的扩散电流与自建电场所引起的漂移电流达到平衡，对外不显电性。

4.常用二极管

1)普通二极管

点接触型锗二极管主要用于检波及AGC、AFC控制；面接触型硅二极管主要用于整流、续流、阻尼、钳位、电位移动及保护等。

(1)检波二极管。检波二极管属于点接触型锗二极管，其内部结构和伏安特性见图2.2.2。图2.2.2检波二极管(a)内部结构;(b)电路符号;(c)伏安特性

(2)整流二极管。整流二极管是面接触型硅二极管,其结构和伏安特性见图2.2.3。图2.2.3整流二极管(a)内部结构;(b)电路符号;(c)伏安特性

(3)稳压二极管。稳压二极管是由特殊工艺制作而成的二极管，二极管在反向电压作用下，发生雪崩击穿而管子不被烧毁。利用二极管在反向击穿时电压的变化微小而引起电流变化很大这一特点，在工作中控制电流在一定范围内，使电压接近稳定值。稳压二极管的外形、伏安特性和符号见图2.2.4。图2.2.4稳压二极管(a)外形;(b)伏安特性;(c)符号

2)发光二极管

发光二极管是在二极管内部掺杂少量的GaAs(砷化镓)、GaP(磷化镓)、GaAsP(磷砷化镓)等化合物构成的二极管。若对发光二极管施加正向偏置电压，则能发出光亮。其符号见图2.2.5。图2.2.5发光二极管符号

(1)普通发光二极管。普通发光二极管的外形见图2.2.6。

(2)变色发光二极管。变色发光二极管是一种能变换发光颜色的复合型发光二极管，它是将可发两种以上颜色的PN结集合在一起，组成复合芯片。管子有一个公共引脚，对其他引脚分别加不同的信号电压，可发出红、橙、黄、绿、草绿、蓝、浅蓝和白等颜色。图2.2.7为发出三种颜色的三端发光二极管的外形和内部电路，图2.2.8为可发出多种组合颜色的六端发光二极管的外形和内部电路。图2.2.6发光二极管的外形(a)普通型;(b)变色型;(c)大功率型;(d)蝶型;(e)食人鱼型;(f)立体字型;(g)LED手电筒；(h)串联6组合变色;(i)并联2×6×4/串联3组合红色L4127AE;(j)并联10组合变色2EFT61图2.2.7三端发光二极管(a)外形;(b)内部电路图2.2.8六端发光二极管(a)外形;(b)内部电路

(3)贴片发光二极管。贴片发光二极管的原理与普通发光二极管相同，外形制成贴片式，材料均选用高亮度化合半导体发光芯片。它的常见外形如图2.2.9所示。其特点是：体积超薄、尺寸短小、亮度高、视角大、发光均匀、可靠性高。图2.2.9贴片发光二极管的外形

(4)闪烁发光二极管。闪烁发光二极管的内部结构是由集成电路与发光二极管两部分组成的。图2.2.10为闪烁发光二极管的外形和内部结构，工作电压为5V，颜色有红、橙、黄和绿四种，闪烁频率在1.3Hz~5.2Hz范围内。图2.2.10闪烁发光二极管的外形和内部结构

5.二极管的检测

1)普通二极管的检测

对普通二极管进行检测,一般是判断二极管好坏、极性等。二极管的极性有三种标注方法：

(1)在外壳直接标二极管符号，符号竖线一侧为N极，另一侧为P极。

(2)用色环标注，其色环一端为N极，另一端为P极。

(3)用色点标注，靠色点一端为P极，另一端为N极。也可用万用表测量二极管正、反向电阻来确定其极性。其中数字万用表的红表笔为正电压，黑表笔为负电压，指针式万用表刚好相反。

(1)检测二极管元件的极性和好坏。

(2)在线检测二极管。

2)稳压二极管的检测

(1)稳压二极管的极性和性能判断。稳压二极管的极性和性能判断与普通二极管的检测方法相同。

(2)普通二极管与稳压管的区别。可先由管子上标注的

型号来判断是否为稳压管。若管子上未标注型号，则先确定管子的极性，然后根据电路图2.2.11进行测试。取可变电阻R=3kΩ，再调节可变电阻使稳压管上的电压达到不变时，此管子为稳压管，此值为该管的稳压值，反之为普通二极管。注意所用电源US必须大于被测稳压管的稳压值。图2.2.11稳压管测试电路

3)双向二极管好坏的判别

双向二极管的正、反向电阻均在几kΩ到十几kΩ内，且正、反电阻很接近,则该二极管是好的。若双向二极管的正、反电阻均在几百kΩ以上，则管子已坏。

6.数码管显示器

数码管显示器是由多个线状和点状发光二极管按一定规律排列集合而成的，根据需要可构成LED七段数码管、符号管、米字管、点阵管和液晶显示器等类型。

(1)LED七段数码管。LED七段数码管是由一个发光点和七段发光线条排列成“8”字形，可显示0~9的数字和小数点。其外形见图2.2.12。图2.2.12

LED七段数码管(a)LED数码管;(b)共阴极接法;(c)共阳极接法

(2)多位LED数码管。为了简化外部引线连接，可将多个LED数码管组合为一体，构成一个多位LED数码管。多位LED数码管有通用型和专用型之分，通用型一般用于简单的显示，而专用型用于特殊要求的显示，如电子秤和电子钟的显示等。多位LED数码管显示器的显示和外部接线如图2.2.13所示。图2.2.13多位LED数码管显示器的显示和外部接线

(3)LCD液晶显示器。液晶是介于固态和液态之间的晶状物质，兼有液体的流动性和晶体的光学特性，是目前应用最广的一种平板型显示器件。液晶显示器分为被动发光和主动发光两类。如数字万用表和计算器显示屏均为被动发光液晶显示器，而液晶电视显示屏属主动发光液晶显示器。图

2.2.14所示为YXY3504型位液晶显示器。图2.2.14

YXY3504型位LCD液晶显示器液晶点阵又分为字符点阵和图形点阵。液晶点阵需专用的驱动器或驱动模块，一般用微型计算机进行控制，构成智能显示屏。CL102组件显示器如图2.2.15所示，多位CL102组件如图2.2.16所示，使用时请查阅相关资料。图2.2.15

CL102组件显示器(a)外形;(b)引脚图2.2.16多位CL102组件

1.二极管限幅电路

二极管限幅电路如图2.2.17所示。图2.2.17二极管构成的单向限幅电路

2.发光二极管电源指示电路

发光二极管电源指示电路如图2.2.18所示，VD为发光二极管，S是电源开关，R是限流保护电阻。当电源开关S断开时，整机电路没有直流工作电压，VD上也没有工作电压，所以不发光。图2.2.18发光二极管电源指示电路2.2.2三极管

1.三极管的结构及特点

(1)三极管的结构。三极管是晶体三极管的简称，主要用于电路中的信号放大。三极管分为NPN型和PNP型两种结构形式。不论哪种结构形式的三极管，它们内部均由发射区、基区和集电区构成，各区的引出电极分别称发射极e、基极b和集电极c。各区之间有PN结，发射区与基区之间的PN结称为发射结，基区与集电区之间的PN结称为集电结。三极管类型及符号如图2.2.19所示。图中的箭头表示工作时电流的流动方向。图2.2.19三极管类型及符号(a)NPN型;(b)PNP型

(2)三极管的特点。

①基区起控制载流子的作用，工艺上制作得很薄，掺杂杂质的浓度最低。

②发射区起发射电子的作用，发射区掺杂杂质的浓度比基区高得多。

③集电区起收集载流子的作用，掺杂杂质的浓度比基区高，但比发射区低，且结面积大。

2.三极管的分类及命名

(1)三极管的分类。三极管的分类方法较多，按不同的条件有不同的分类方法。例如,按材料的不同，可分为硅管和锗

管；按导电区的组合不同，可分为PNP型和NPN型三极管；按应用功率的大小，可分为大功率管和小功率管；按工作频率的不同，可分为高频管和低频管；根据工作状态的不同，可分为放大管和开关管；等等。图2.2.20为常见三极管元件的外形。图2.2.20常见三极管元件的外形

(2)三极管的命名。

(3)三极管的三种连接方式。

三极管的连接方式可分为共发射极、共基极和共集电极三种。现以NPN型三极管为例，分别组成三种连接电路，如图2.2.21所示。共哪个极的连接，则此极作为交流信号的公共参考点，常称为参考地。三种连接方式的电路参数比较和应用场所见表2.2.3。图2.2.21三极管的三种连接方式(a)共发射极连接;(b)共集电极连接;(c)共基极连接

3.三极管的主要参数

三极管的参数分为两类：一类是运用参数，表明三极管在工作时的各种参数，如电流放大系数、极间反向电流等；另一类是极限参数，表明三极管在工作时的安全使用范围，如击穿电压、集电极最大允许电流、最大功耗、共发射极截止频率fβ、特征频率fT等。

4.三极管的检测

1)三极管引脚的识别

常见的三极管外形和引脚标注见图2.2.22和图2.2.23所示。图2.2.22三极管引脚识别(a)金属外壳封装;(b)塑料封装图2.2.23

F型和G型管引脚识别(a)F型大功率管;(b)G型大功率管

2)NPN型三极管和PNP型三极管的区分方法

(1)三极管的名称可由表2.2.1直接确定。

(2)三极管脱机后可通过万用表测量区分。将数字万用表置到测三极管挡上，将红表笔接基极，黑表笔分别接管子的发射极和集电极，若显示值均在500~900内，且掉换表笔测量时均显示溢出“1”标志，则此管为NPN型；反之为PNP型。

(3)三极管的在线测量。2.2.3场效应管

1.结型场效应管的检查方法和技巧

结型场效应管的引脚极性可从管子上直接读出，具体方法是：将管子引脚朝着自己，以凸起标记为起点，按逆时针方向，三个引脚分别为栅极G、漏极D和源极S。也可用万用表进行测量确定。

(1)符号。结型场效应管的符号如图2.2.24所示。

(2)引脚极性和沟道类型的判断。

(3)定性估测跨导。图2.2.24结型场效应管的符号(a)N沟道符号；(b)P沟道符号

2.检测MOS场效应管

MOS场效应管实际上是一种绝缘栅型场效应管，且多采用双栅极结构，如图2.2.25所示。MOS场效应管的优点是工作频率高、增益高、噪声小、动态范围宽、抗强信号过载能力强、抗干扰性能好、AGC特性优良。MOS场效应管被广泛应用于电气设备的高频电路中。

(1)判别引脚极性。

(2)检测管子的好坏。图2.2.25

MOS场效应管(a)内部结构;(b)符号

3.检测VMOS场效应管

VMOS场效应管为功率管，通常有三种类型。第一种是内部无保护二极管，就是三个引脚内部无任何保护元件；第二种是内设有保护稳压管，在G和S极之间接一个保护稳压管，使输入电压最高被钳位在稳压管的稳压值，起到过压保护作用；第三种为感温型VMOS场效应管，在G和S极之间接有温度传感器，并在D和S之间接有高速续流二极管。在使用时，当出现过压或过流使散热片的温度超过150℃时，内部的温度传感器动作，使管子立即关断，进入保护状态。管子的外形见图2.2.26。图2.2.26

VMOS场效应管的外形2.2.4晶闸管

1.单向晶闸管的结构

单向晶闸管有三个引脚，分别为控制极G、阳极A和阴极K。其外形和引脚排列如图2.2.27所示,内部结构和电路符号见图2.2.28。图2.2.27单向晶闸管的外形和引脚排列(a)塑封装;(b)金属壳封装;(c)螺栓形图2.2.28单向晶闸管的内部结构和电路符号(a)内部结构;(b)伏安特性;(c)电路符号

2.单向晶闸管的主要特点

当只在阳极和阴极之间加正向电压时，单向晶闸管不能导通；只有同时还在控制极加正向触发电压信号，单向晶闸管才能进入深度饱和导通状态。一旦晶闸管被触发导通，就不受控制极的控制，只有阳极和阴极之间电压小于正向夹断电压时，晶闸管方可恢复到截止状态。单向晶闸管被广泛地应用于整流、电机调速、电子开关、交直流变换、调光、调温及逆变电源等电子电路中。

3.单向晶闸管极性和好坏的检测

单向晶闸管的极性可由引脚图直接识别，也可用万用表测量。

用万用表可确定单向晶闸管的极性和好坏。正常情况下，晶闸管的阳极与阴极之间的电阻为无穷大，控制极与阴极之间的正、反电阻均在几十至几千欧姆的范围内。所以，判别极性时可利用此特点。

2.3模拟集成器件

集成电路按封装外形来分，一般可分为金属圆壳型封装、单列直插式封装、扁平型封装及双列直插式封装四类，几种封装的外形如图2.3.1所示。图2.3.1集成电路封装外形(a)金属圆壳型封装;(b)扁平型封装;(c)单列直插式封装;(d)双列直插式封装2.3.1集成运算放大器

集成运算放大器的类型很多，但原则上都由输入级、中间放大级、输出级及偏置电路组成。

常用的集成运算放大器的型号有μA741(通用型单运放，一个集成芯片中只含一个运放)、LM324(通用型四运放)、LF347(高阻型四运放)等，其中LM324的引脚图如图2.3.2所

示。集成运算放大器的符号如图2.3.3所示。图2.3.2

LM324的引脚图图2.3.3集成运算放大器的符号(a)国标符号;(b)国外符号选用集成运算放大器，就像选用其他电路元件一样，要根据电路所设计的技术指标来选择参数，最后确定应用型号。表2.3.1是常用集成运算放大器的参数。2.3.2集成功率放大器

几种集成功放的主要参数如表2.3.2所示。使用集成功率放大器时，应注意选用适当的散热器及电气工作条件，并应采用相应的措施以防止产生自激。集成功率放大器大都工作在甲乙类状态，静态电流一般为数十毫安，静态功耗不大，但动态功耗很大，且随输出的变化而变化。

集成功放74LM386、TDA2030A的性能指标见表2.3.2，引脚图如图2.3.4、图2.3.5所示。图2.3.4

74LM386的引脚图图2.3.5

TDA2030的引脚图2.3.3集成稳压器

1.固定输出三端稳压器

固定输出三端稳压器有许多系列，常用的是W7800系列和W7900系列。为了使调整管工作在放大区，要求输入电压比输出电压至少高2V，实际使用时设置为高5V左右。固定输出三端稳压器的引脚图见图2.3.6。表2.3.3是W7800系列和W7900系列集成稳压器的主要参数。图2.3.6固定输出三端稳压器引脚图

2.可调输出三端稳压器

LM317和LM337的引脚图见图2.3.7，其中1脚为调整端(ADJ)，使用时输出端与调整端之间一定要外接一个240Ω左右的采样电阻。图2.3.7可调输出三端稳压器的引脚图

2.4数字集成器件

2.4.1常用的逻辑芯片

1.TTL集成门电路

2.TTL集成组合逻路辑电路

3.集成时序逻辑电路

4.多谐振荡器和单稳态触发器

5.D/A转换器和A/D转换器

2.4.2存储器

存储器是计算机的重要组成部分，用于存储程序和数据。在计算机中有三类存储器，即磁存储器(硬盘、软盘、磁带)、光存储器(光盘)和半导体存储器。常用的集成存储器件属于半导体存储器。

半导体存储器可分为随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两大类。只读存储器包括固定掩膜式ROM、可编程PROM及可擦写EPROM和EEPROM等。压缩光盘CD与DVD

CD光盘与DVD光盘的信息坑凹槽如图2.4.1所示，是一些深度相同但长短和间隔不同的不连续凹槽。用凹槽表示二进制数“1”，无槽即表示二进制“0”。这种只有0和1两种状态的信号称为数字信号。用数字信号所记录的声音，一定程度上会丢失一些声音的细微变化，但却能抵制干扰和噪声的混入，重放声音的质量反而更高。图2.4.1

CD光盘与DVD光盘的信息坑凹槽示意图

DVD光盘看上去与CD一样，直径为12cm，厚度为1.2mm，其构造也基本相同，关键差别在于DVD的容量大。CD只能在贴有标签的一面进行单面单层记录,而DVD有单面单层、单面双层、双面单层、双面双层4种记录方式。DVD的凹槽宽度比CD更窄，信息坑轨线间距更小，且记录图像时采用MPEG2技术对数据进行了压缩。因此，双面双层DVD的容量可达17GB，是CD的25倍以上(每张CD的最大容量为650MB)。

2.5光敏器件

2.5.1光敏元件

1.光敏电阻

(1)光敏电阻的主要参数。

(2)光敏电阻的基本特性。

(3)光敏电阻的检测方法。

2.光敏二极管

光敏二极管又称为光电二极管，是将光能转换为电能的器件，它与普通二极管相似，具有单向导电性。光敏二极管的PN结处设置了一个能透过光线的窗口，工作时，光线能从

窗口照入PN结，从而改变光敏二极管的工作状态。图2.5.1为光敏二极管的外形和符号。

(1)光敏二极管的主要参数。

(2)光敏二极管的检测。图2.5.1光敏二极管(a)外形;(b)符号

3.光敏三极管

光敏三极管的外形和符号见图2.5.2。光敏三极管的内部可等效为一个光敏二极管和一个普通三极管的组合电路。当光照入透光窗口时，光敏二极管产生光电流IL流入三极管的

基极，通过三极管放大形成集电极电流IC，IC=βIL。

(1)光敏三极管的主要参数。

(2)光敏三极管的检测。图2.5.2光敏三极管的外形和符号2.5.2光电池

光电池的基本特性如下：

(1)光谱特性。

(2)光照特性。

(3)温度特性。

通常使光电池适应大功率的负载，需要将光电池进行串、并联，组成复合光电池，以提高电池的输出电压或输出电流。光电池串、并联组合连接电路见图2.5.3。图2.5.3光电池串、并联组合连接电路2.5.3光电开关和光电耦合器

1.光电开关

光电开关利用感光元件接收光照，并进行光电转换，从而控制开关的开、闭状态。

图2.5.4为典型的光电开关结构，其形式分为透射式和反射式两种。图2.5.4光电开关结构(a)透射式;(b)反射式

2.光电耦合器

光电耦合器是将发光器件与接收器件封装在一个壳体内构成的。发光器件通常为发光二极管，接收器件则由光敏二极管或光敏三极管组成。

从应用上讲，光电耦合器实质是一个电隔离转换器，其抗干扰能力强，并具有单向信号传输功能，广泛用于电路隔离、电平转换、抑制噪声干扰等场合。

2.6常用传感器

2.6.1传感器的分类和基本特性

1.传感器的分类

传感器技术是一门知识密集型技术，几乎与现代所有的科学技术都有关。

2.传感器的基本特性

1)传感器的静态特性

传感器的静态特性是指被测量处于稳定状态时，传感器的激励信号与响应的关系