電子元件培訓(xùn)資料

1、員工培訓(xùn)資料主題元器件基本知識頁次1/1 頁目的：使員工更快、更準(zhǔn)確認(rèn)識、讀懂電子元器件、電子電路等。一.電荷：物質(zhì)是由分子組成， 而分子是由原子組成 ，每個原子又是由一個帶正電的原子核及一定數(shù)量的帶負(fù)電的電子所組成，這些帶電的粒子就叫電荷。二、電源：是指由非電能轉(zhuǎn)換成電能的裝置 ,即把其他形式的能轉(zhuǎn)換成電能的裝置叫做電源。發(fā)電機(jī)能把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，干電池能把化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能。發(fā)電機(jī)、干電池等叫做電源。通過變壓器和整流器，把交流電變成直流電的裝置叫做整流電源。能提供信號的電子設(shè)備叫做信號源。晶體三極管能把前面送來的信號加以放大，又把放大了的信號傳送到后面的電路中去。晶體三極管對后面的電路來說

2、，也可以看做是信號源。整流電源、信號源有時也叫做電源。電源一般電路中符號:負(fù) 極正極三、電壓：定義：指電場或電路中兩點(diǎn)之間的電位差，電壓是衡量電場做功能力大小的物理量。用字母U表示測量：電壓可以用電壓表測量。測量的時候，把電壓表并聯(lián)在電路上，要選擇電壓表指針接近滿偏轉(zhuǎn)的量程。如果電路上的電壓大小估計(jì)不出來，要先用大的量程，粗略測量后再用合適的量程。這樣可以防止由于電壓過大而損壞電壓表。如圖所示單位：伏（ V）、毫伏（ mV ）、微伏（ uV ）1V=1000mV1mV=1000uV萬用表四、電流：定義：電荷有規(guī)則的定向運(yùn)動叫電流。產(chǎn)生電流必須具備兩個條件：1、導(dǎo)體內(nèi)要有可以移動的自由電荷； 2

3、、導(dǎo)體內(nèi)要維持一個電場。用字母I 表示分類：分為直流和交流兩種：電流的大小和方向都不隨時間變化的叫做直流；電流的大小和方向隨時間變化的叫做交流。測量：電流可以用電流表測量。測量的時候，把電流表串聯(lián)在電路中，要選擇電流表指針接近滿文件 編 號： HI-AD/QR-008版次：V1.1編周晚成審核文件生效日期：2008-4-30制核準(zhǔn)員工培訓(xùn)資料主題元器件基本知識頁次2/11 頁偏轉(zhuǎn)的量程。這樣可以防止電流過大而損壞電流表。測量方法如圖單位：安（ A ）、毫安（ mA ）、微安 (uA)1A=1000mA1mA=1000uA五、電阻：電阻，用符號 R 表示。其最基本的作用就是阻礙電流的流動。導(dǎo)體的

4、電阻由導(dǎo)體的材料、橫截面積和長度決定。衡量電阻器的兩個最基本的參數(shù)是阻值和功率。阻值用來表示電阻器對電流阻礙作用的大小，用歐姆表示。除基本單位外，還有千歐和兆歐。功率用來表示電阻器所能承受的最大電流，用瓦特表示，有 1/16W，1/8W， 1/4W，1/2W，1W，2W 等多種，超過這一最大值，電阻器就會燒壞。根據(jù)電阻器的制作材料不同，有水泥電阻（制作成本低，功率大，熱噪聲大，阻值不夠精確，工作不穩(wěn)定） ，碳膜電阻，金屬膜電阻（體積小，工作穩(wěn)定，噪聲小，精度高）以及金屬氧化膜電阻等等。根據(jù)其阻值是否可變可分為微調(diào)電阻，可調(diào)電阻，電位器等。排電阻也叫集成電阻，其外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖。圖中 BX 表

5、示產(chǎn)品型號， 10 表示有效數(shù)字， 3 表示有效數(shù)字后邊加“ 0”的個數(shù)， 103 即0000（ 10K）。半字線“ -”后面的 9 表示此電阻有9 個引腳，其中的一個引腳是公共引腳，一般都在兩邊，用色點(diǎn)標(biāo)志。排電阻適合多個電阻阻值相同，而且其中的一個引腳都連在電路的同一位置的場合，如圖示。排電阻比分立電阻體積小，安裝方便，但價格也稍貴。區(qū)別：為了區(qū)別不同種類的電阻， 常用幾個拉丁字母表示電阻類別，如圖第一個字母R 表示電阻，第二個字母表示導(dǎo)體材料，第三個字母表示形狀性能。上圖是碳膜電阻，下圖是精密金屬膜電阻。表 1 列出電阻的類別和符號。員工培訓(xùn)資料主題元器件基本知識頁次3/11 頁(表 1

6、)順序類別名稱簡稱符號第一個字母主稱電阻器阻R電位器位W碳膜碳T金屬膜金J第二個字母導(dǎo)體材料金屬氧化膜氧Y線繞線X大小小X第三個字母形狀性能等精密精J測量量L高功率高G測量：電阻可以用萬用表歐姆檔測量。測量的時候，要選擇電表指針接近偏轉(zhuǎn)一半的歐姆檔。如果電阻在電路中， 要把電阻的一頭燙開后再測量。 單位：歐姆（）、千歐（k）、兆歐（M ）電阻色環(huán)的識別方法如下：如表 2(表 2)色別第一位色環(huán)第二位色環(huán)第三位色環(huán)第四位色環(huán)（電阻值的第一位）（電阻值的第二位）（乘 10 的倍數(shù)）（表誤差）棕1110-紅22100-橙331000-黃4410000-綠55100000-藍(lán)661000000-紫77

7、10000000-灰88100000000-白991000000000-黑001-金-0.1+-0.05銀-0.01+-0.1無色-+-0.2員工培訓(xùn)資料主題元器件基本知識頁次4/11 頁所謂電阻的額定功率值，指的是電阻所承受的最高電壓和最大電流的乘積。每個電阻都有其額定功率值，常見電阻的額定功率一般分為1/8W、1/4W、1/2 W、1W、2W 、3W、4W、5W、10W 等。其中 1/8W 和 1/4W 的電阻較為常用，不過，在大電流場合，大功率的電阻也用得很普遍。下圖為各額定功率值功率的電阻在電路圖上的符號。不難看出，額定功率值在 1W 以上用羅馬數(shù)字表示。電阻在電路中常用符號：變阻器符

8、號：六、電容：定義：電容器是儲存電荷的容器，它由兩個金屬極板中間填充介質(zhì)所組成。電容量則是衡量電容器儲存電荷能力大小的物理量。在兩個相互絕緣的導(dǎo)體上，加上一定的電壓，它們就會儲存一定的電量。其中一個導(dǎo)體儲存著正電荷，另一個導(dǎo)體儲存著大小相等的負(fù)電荷。加上的電壓越大，儲存的電量就越多。儲存的電量和加上的電壓是成正比的，它們的比值叫做電容。如果電壓用 U表示，電量用 Q表示，電容用 C表示，那么可由公式 C=Q/U表示。即在單位電壓作用下，電容器每個極板所儲存的電荷量稱為電容器的電容量。測量：電容可以用電容測試儀測量，也可以用萬用電表歐姆檔粗略估測。歐姆表紅、黑兩表筆分別碰接電容的兩腳，歐姆表內(nèi)的

9、電池就會給電容充電，指針偏轉(zhuǎn)，充電完了，指針回零。調(diào)換紅、黑兩表筆，電容放電后又會反向充電。電容越大，指針偏轉(zhuǎn)也越大。對比被測電容和已知電容的偏轉(zhuǎn)情況，就可以粗略估計(jì)被測電容的量值。在一般的電子電路中，除了調(diào)諧回路 .等需要容量較準(zhǔn)確的電容以外，用得最多的隔直、旁路電容、濾波電容等，都不需要容量準(zhǔn)確的電容。因此，用歐姆檔粗略估測電容量值是有實(shí)際意義的。但是，普通萬用電表歐姆檔只能估測量值較大的電容， 量值較小的電容就要用中值電阻很大的晶體管萬用電表歐姆檔來估測，小于幾十個微微法的電容就只好用電容測試儀測量了。員工培訓(xùn)資料主題元器件基本知識頁次5/11 頁單位：法（ F）、微法（ uF）、微微法

10、（ pF）1F=10612。uF1F=10pF電容的電路符號：七、電感：定義：電感是衡量線圈產(chǎn)生電磁感應(yīng)能力的物理量。給一個線圈通入電流，線圈周圍就會產(chǎn)生磁場，線圈就有磁通量通過。 通入線圈的電源越大， 磁場就越強(qiáng)， 通過線圈的磁通量就越大。實(shí)驗(yàn)證明，通過線圈的磁通量和通入的電流是成正比的，它們的比值叫做自感系數(shù)，也叫做電感。如果通過線圈的磁通量用表示，電流用 I 表示，電感用 L 表示，那么 L=/I。單位：亨（ H）、毫亨（ mH）、微亨（ uH）1H=1000mH1H=1000000uH。電感的電路符號：八、電路：電流所通過的路徑稱為電路。其最基本的電路由電源、負(fù)載和導(dǎo)線、開關(guān)等元件組成

11、。電路的工作狀態(tài)可分為三種-1、通路狀態(tài)，即電路中構(gòu)成閉合回路，電流能順利地流過；2、開路狀態(tài)，回路中某處被切斷了，此時相應(yīng)電路中沒有電流通過； 3、短路狀態(tài)，電路中某一部分連接起來，使電源兩端直接相通。此時電源負(fù)載為零，會出現(xiàn)很大的短路電流，極易燒毀電源。九、負(fù)載：通常把電能轉(zhuǎn)換成其他形式能量的裝置叫做負(fù)載。如電動機(jī)能把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，電阻能把電能轉(zhuǎn)換成熱能，電燈泡能把電能轉(zhuǎn)換成熱能和光能，揚(yáng)聲器能把電能轉(zhuǎn)換成聲能。電動機(jī)、電阻、電燈泡、揚(yáng)聲器等都叫做負(fù)載。晶體三極管對于前面的信號源來說，也可以看作是負(fù)載。十、周期：交流電完成一次完整的變化所需要的時間叫做周期，常用T 表示。周期的單位是秒

12、（s）,也常用毫秒（ ms）或微秒（ us）做單位。 1s=1000ms，1s=1000000us。十一、頻率：交流電在 1s 內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)叫做頻率，常用f 表示。頻率的單位是赫（Hz），也常用千赫（ kHz）或兆赫（ MHz ）做單位。 1kHz=1000Hz，1MHz=1000000Hz 。交流電頻率 f 是周期 , T 的倒數(shù)，即 f=1/T 。員工培訓(xùn)資料主題元器件基本知識頁次6/11 頁十二、容抗：交流電是能夠通過電容的，但是電容對交流電仍然有阻礙作用。電容對交流電的阻礙作用叫做容抗。電容量大，交流電容易通過電容，說明電容量大，電容的阻礙作用??；交流電的頻率高，交流電也容易

13、通過電容，說明頻率高，電容的阻礙作用也小。實(shí)驗(yàn)證明，容抗和電容成反比，和頻率也成反比。如果容抗用 XC 表示，電容用 C 表示，頻率用 f 表示，那么 Xc=1/2fc 容抗的單位是歐。知道了交流電的頻率 f 和電容 C，就可以用上式把容抗計(jì)算出來。十三、感抗：交流電也可以通過線圈，但是線圈的電感對交流電有阻礙作用，這個阻礙叫做感抗。電感量大，交流電難以通過線圈，說明電感量大，電感的阻礙作用大；交流電的頻率高，交流電也難以通過線圈，說明頻率高，電感的阻礙作用也大。實(shí)驗(yàn)證明，感抗和電感成正比，和頻率也成正比。如果感抗用 XL 表示，電感用 L 表示，頻率用 f 表示，那么 XL=2fL 感抗的單

14、位是歐。知道了交流電的頻率 f 和線圈的電感 L，就可以用上式把感抗計(jì)算出來。十四、歐姆定律：導(dǎo)體中的電流 I 和導(dǎo)體兩端的電壓 U 成正比，和導(dǎo)體的電阻 R 成反比，即 I=U/R 這個規(guī)律叫做歐姆定律。如果知道電壓、電流、電阻三個量中的兩個，就可以根據(jù)歐姆定律求出第三個量，即 I=U/R 、 R=U/I 、U=RI 。在交流電路中，歐姆定律同樣成立，但電阻R 應(yīng)該改成阻抗Z，即 I=U/Z 。（注：歐姆定律中電壓，電流，電阻各量單位分別為伏V ，安 A ，歐姆 ）例 1：如右圖所示電路，已知電源電壓為12V，LED于 IF=20mA 時， VF=3.2V,求電阻應(yīng)選取何值較為合適?根據(jù)歐姆

15、定律 :I=U/R得:R=U/IR=(U-VD*3)/IR=(12-3.2*3)/0.02R=120 歐電阻上消耗的功率P=UI得 P= I2 RP=0.048W答:可選取電阻 120 歐姆的 1/8W 即可 .員工培訓(xùn)資料主題元器件基本知識頁次7/11 頁例 2: 如右圖所示電路 :輸入電壓為交流 220V,要求 LED 電流為20mA,則電容如何選取 ?設(shè)選取電阻 R 為 300 歐,LED 于于 IF=20mA 時， VF=3.2V. I=U/R I=(220-3.2*3-300*0.02-1.4)/Xc Xc=10150Xc=1/2fc 10150=1/(2*3.14*50*C) C=

16、0.31UF故可選取 0.31UF 耐壓 400VCBB 電容 ,實(shí)際可能沒有該數(shù)值容量的電容 ,可選取其最接近的 , 并可反推其新選取的電容 ,其電流的大小 .十五、二極管晶體二極管為一個由 p 型半導(dǎo)體和 n 型半導(dǎo)體形成的 p-n 結(jié)，在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層，并建有自建電場。當(dāng)不存在外加電壓時，由于 p-n 結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴(kuò)散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。當(dāng)外界有正向電壓偏置時，外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流。 當(dāng)外界有反向電壓偏置時，外界電場和自建電場進(jìn)一步加強(qiáng)，形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無關(guān)的反向

17、飽和電流 I0 。當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時， p-n 結(jié)空間電荷層中的電場強(qiáng)度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過程，產(chǎn)生大量電子空穴對，產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流，稱為二極管的擊穿現(xiàn)象。二極管的類型二極管種類有很多， 按照所用的半導(dǎo)體材料， 可分為鍺二極管 （ Ge 管）和硅二極管 （Si 管）。根據(jù)其不同用途，可分為檢波二極管、整流二極管、穩(wěn)壓二極管、開關(guān)二極管等。按照管芯結(jié)構(gòu)，又可分為點(diǎn)接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二極管。點(diǎn)接觸型二極管是用一根很細(xì)的金屬絲壓在光潔的半導(dǎo)體晶片表面，通以脈沖電流，使觸絲一端與晶片牢固地?zé)Y(jié)員工培訓(xùn)資料主題元器件基本知識頁次8/11 頁在一起，形成

18、一個“ PN 結(jié)”。由于是點(diǎn)接觸，只允許通過較小的電流（不超過幾十毫安），適用于高頻小電流電路，如收音機(jī)的檢波等。面接觸型二極管的“ PN 結(jié)”面積較大，允許通過較大的電流（幾安到幾十安），主要用于把交流電變換成直流電的“整流”電路中。平面型二極管是一種特制的硅二極管，它不僅能通過較大的電流，而且性能穩(wěn)定可靠，多用于開關(guān)、脈沖及高頻電路中。二極管的導(dǎo)電特性二極管最重要的特性就是單方向?qū)щ娦浴Ｔ陔娐分?，電流只能從二極管的正極流入，負(fù)極流出。下面通過簡單的實(shí)驗(yàn)說明二極管的正向特性和反向特性。正向特性：在電子電路中，將二極管的正極接在高電位端，負(fù)極接在低電位端，二極管就會導(dǎo)通，這種連接方式，稱為正向

19、偏置。必須說明，當(dāng)加在二極管兩端的正向電壓很小時，二極管仍然不能導(dǎo)通，流過二極管的正向電流十分微弱。 只有當(dāng)正向電壓達(dá)到某一數(shù)值 （這一數(shù)值稱為 “門檻電壓”，鍺管約為 0.2V，硅管約為 0.6V）以后，二極管才能直正導(dǎo)通。導(dǎo)通后二極管兩端的電壓基本上保持不變（鍺管約為 0.3V，硅管約為 0.7V），稱為二極管的“正向壓降” 。反向特性：在電子電路中，二極管的正極接在低電位端，負(fù)極接在高電位端，此時二極管中幾乎沒有電流流過，此時二極管處于截止?fàn)顟B(tài)， 這種連接方式， 稱為反向偏置。 二極管處于反向偏置時，仍然會有微弱的反向電流流過二極管，稱為漏電流。當(dāng)二極管兩端的反向電壓增大到某一數(shù)值，反向

20、電流會急劇增大，二極管將失去單方向?qū)щ娞匦?，這種狀態(tài)稱為二極管的擊穿。發(fā)光二極管的電路符號：普通型二極管符號：二極管的主要參數(shù)：用來表示二極管的性能好壞和適用范圍的技術(shù)指標(biāo)，稱為二極管的參數(shù)。不同類型的二極管有不同的特性參數(shù)。額定正向工作電流:是指二極管長期連續(xù)工作時允許通過的最大正向電流值。因?yàn)殡娏魍ㄟ^管子時會使管芯發(fā)熱，員工培訓(xùn)資料主題元器件基本知識頁次9/11 頁溫度上升，溫度超過容許限度（硅管為 140 左右，鍺管為 90 左右）時，就會使管芯過熱而損壞。所以，二極管使用中不要超過二極管額定正向工作電流值。 例如，常用的 IN40014007型鍺二極管的額定正向工作電流為 1A。最高反

21、向工作電壓加在二極管兩端的反向電壓高到一定值時， 會將管子擊穿， 失去單向?qū)щ娔芰Α?為了保證使用安全，規(guī)定了最高反向工作電壓值。例如， IN4001 二極管反向耐壓為 50V ，IN4007 反向耐壓為 1000V 。反向電流反向電流是指二極管在規(guī)定的溫度和最高反向電壓作用下，流過二極管的反向電流。反向電流越小，管子的單方向?qū)щ娦阅茉胶?。值得注意的是反向電流與溫度有著密切的關(guān)系，大約溫度每升高 10 ，反向電流增大一倍。十六、發(fā)光二極管（ LED）在一定電流激勵下，發(fā)射可見光的半導(dǎo)體二極管，它和半導(dǎo)體激光器是不同的?？梢姽廨椛淠苤苯右鹨曈X感應(yīng)的任何光學(xué)輻射。注：由于可見光光譜范圍取決于有效

22、輻射功率的大小和觀察者眼睛的響應(yīng)度，所以，可見光光譜區(qū)沒有一個嚴(yán)格的界限，一般下限定為360nm或 400nm；上限定為 760nm或 830nm.光軸 Optical axis關(guān)于主輻射能或靈敏度分布中心的一條直線。注：除非另有規(guī)定，光軸即為最大輻射能或最大靈敏度的方向。正向電壓 VF Forward voltage通過發(fā)光二極管的正向電流為確定值時, 在兩極間產(chǎn)生的電壓降。反向電流 I R Reverse current加在發(fā)光二極管兩端的反向電壓為確定值時, 流過發(fā)光二極管的電流。反向電壓 VR Reverse voltage被測 LED器件通過的反向電流為確定值時, 在兩極間產(chǎn)生的電壓

23、降。光通量v Luminous flux員工培訓(xùn)資料主題元器件基本知識頁次10/11 頁通過發(fā)光二極管的正向電流為規(guī)定值時,器件光學(xué)窗口發(fā)射的光通量。輻射功率e Radiant power通過發(fā)光二極管的正向電流為規(guī)定值時, 器件光學(xué)窗口發(fā)射的輻射功率。輻射功率效率 e Radiant power efficiency器件發(fā)射的輻射功率與器件的電功率( 正向電流乘以正向電壓 ) 的比值 ; e e /(I F?VF)注: 在與其它術(shù)語不會混淆時, 可簡稱為輻射效率 (Radiant efficiency)。光通量效率v Luminous flux efficiency器件發(fā)射的光通量v 與器件

24、的電功率 ( 正向電流 I F 乘以正向電壓VF) 的比值 ; v v/(I F?VF)注 : 在與其它術(shù)語不會混淆時, 可簡稱為發(fā)光效率(Luminous efficiency)。發(fā)光 ( 或輻射 ) 空間分布圖及相關(guān)特性發(fā)光 ( 或輻射 ) 強(qiáng)度 I v Luminous (or Radiant) intensity光源在單位立體角內(nèi)發(fā)射的光( 或輻射 ) 通量 , 可表示為 I vd/d 。發(fā)光 ( 或輻射 ) 強(qiáng)度的概念要求假定輻射源是一個點(diǎn)輻射源，或者它的尺寸和光探測器的面積與離光探測器的距離相比是足夠小 , 在這種情形 , 光探測器表面的光( 或輻射 ) 照度遵循距離平方反比定理, 即 E2I/d 。這里 I 是輻射源的強(qiáng)度 ,d 是輻射源中心到探測器中心的距離。把這種情況稱為遠(yuǎn)場條然而在許多應(yīng)用中 , 測量 LED時所用的距離相對較短 , 源的相對