電子工藝實訓指導書

1、前言工科院校擔負著培養(yǎng)工程科技的重任，學生畢業(yè)后要從事各項科學研究和各種工程技術工作，這就要求他們不僅要有深厚扎實的理論基礎，而且應該深入實際，具備較強的動手能力，有踏踏實實從事科學實驗的技能和求實的作風。為此，理工科院校必須重視加強實踐教學。實踐教學是高等學校培養(yǎng)應用型的重要環(huán)節(jié)，對學生分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)具有其他教學環(huán)節(jié)不可替代的重要作用。電子技術基礎實訓是電子信息類專業(yè)的公共必修課。是重要的電子技術基礎實踐課，是教學過程中的一個重要實踐環(huán)節(jié)，也是對學生進行工程訓練的重要環(huán)節(jié)之一。通過電子實訓，培養(yǎng)學生對電子技術的感性認識，使學生熟悉常用電子元件的規(guī)格、性能及選用方法；掌握錫焊技術

2、；熟悉電子的安裝工藝和電子的制作與調試；通過電子實訓，還應使學生掌握模擬電子電路和數(shù)字電子電路的安裝調試技術，并掌握一定的電子電路測試技術；同時培養(yǎng)學生對本專業(yè)的學習。通過實訓，培養(yǎng)學生動手能力、創(chuàng)新能力以及科學嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L，使學生在實踐中學習新知識、新技能、新方法，為專業(yè)基礎課及專業(yè)課的學習打下良好的基礎，為今后從事與電子技術相關工作奠定實踐基礎?！半娮蛹夹g基礎實訓”課程 1 個學分，它由以下幾部分組成：（一）常用電子元器件知識。電阻、電容、電感無源器件、半導體器件和集成器件（二）萬用原理與使用，常用電子儀器的正確使用；示波器、函數(shù)發(fā)生器的組成、基本工作原理和使用方法（三）常用工具及焊接技

3、術（四）具體電路的原理制作（五）焊接步驟和調試注意事項（六）實驗報告和要求本書第二版由耿世勇、張五一編寫。限于編者的學識水平，本書難免有不妥和錯誤之處，懇請讀者批評指正。2目錄第一章 常用電子元器件511 電阻器51.1.1 符號51.1.2 電阻器種類及基本構造51.1.3 參數(shù)規(guī)格及標注方法61.1.4 選擇及使用常識101.1.5 敏感電阻器種類、性能及應用101.2 電位器111.2.1 符號121.2.2 種類及基本構造121.2.3 參數(shù)規(guī)格及標注方法131.2.4 選擇及使用常識151.3 電容器161.3.1 符號161.3.2 種類及基本構造161.3.3 參數(shù)規(guī)格及標注方法

4、161.3.4 選擇及使用常識191.4 電感器201.4.1 符號201.4.2 種類及基本構造211.4.3 參數(shù)規(guī)格及標注方法211.4.4 選擇及使用常識221.5 晶體管與集成電路221.5.1 PN結基礎知識221.5.2 二極管231.5.3 三極管261.5.4 集成電路28萬用表和常用電子儀器的使用31第二章21 萬用表312.1.1 模擬萬用表312.1.2 數(shù)字萬用表362.2 示波器382.2.1 示波器組成及工作原理392.2.2 示波器主要技術特性412.2.3 DC4322 型雙蹤示波器412.3 函數(shù)發(fā)生器482.3.1 函數(shù)發(fā)生器組成及工作原理4832.3.2

5、 函數(shù)發(fā)生器主要技術特性482.3.3 SG1642 型函數(shù)發(fā)生器49第三章 常用工具及錫焊技術5231 常用工具523.1.1 尖嘴鉗523.1.2 斜口鉗523.1.3 平頭鉗523.1.4 電烙鐵533.1.5 吸錫器533.1.6 螺絲刀533.1.7 鑷子533.2 錫焊技術543.2.1 錫焊機理543.2.2 焊接步驟553.2.3 焊接注意事項593.2.4 焊接測試613.2.5 電子工業(yè)中的焊接簡介63第四章 實訓電路的工作原理654.1MCS-51 系列單片機654.1.1 MCS-51 系列單片機簡介654.1.2 MCS-51 單片機組成66各部分電路簡介684.24

6、.2.14.2.24.2.3單片機復位電路69流水燈電路69按鍵電路704.2.4 RS232 串口通信電路7043 實訓電路圖714.3.14.3.2實訓實物圖71實訓電路原理圖7244 元器件73第五章實訓電路的焊接步驟和調試測量745.1 焊接順序745.2 調試和測量755.2.1程序75第六章 實習報告要求及注意事項776.1 實習報告要求776.2 實習報告注意事項774第一章 常用電子元器件電子中的各種電子元器件種類繁多，其性能和應用范圍也有很大不同。隨著電子工業(yè)的飛速發(fā)展，電子元器件中的新層出不窮，其品種規(guī)格十分繁雜。本章只對電阻器、電位器、電容器、電感器、晶體管及集成電路等最

7、常用的電子元器件作簡要介紹，希望能對眾多的電子元器件有個概括性的了解。11 電阻器電阻器是電子中最通用的電子元件。它是耗能元件，在電路中分配電壓、電流，用作負載電阻和阻抗匹配等。1.1.1 符號電阻器在電路圖中用字母 R 表示。常用的圖形符號如圖 1.1 所示。圖 1.1 常用的圖形符號1.1.2 電阻器種類及基本構造電阻器種類很多，按照制造工藝和材料，電阻器可分為：合金型、薄膜型和型。按照使用范圍和用途，電阻器又可分為：普通型電阻器、精密型電阻器、高頻型電阻器、高壓型電阻器、高阻型電阻器、熔斷型電阻器、敏感型電阻器、電阻網(wǎng)絡、無引線片式電阻器等。表 1.l 簡要介紹了幾種最常用的電阻器的結構

8、和特點。表 1.l 幾種電阻的簡單介紹5名稱及實物圖結構和特點金屬膜電阻（RJ）一般用真空蒸發(fā)或燒滲法在陶瓷體上生成一層薄膜。這種電阻具有噪聲低、耐高溫、體積小。穩(wěn)定性和精密度高等特點繞線電阻（RX）用電阻絲繞在瓷管上制成。這種電阻分固定和可變兩種。特點是工作穩(wěn)定，耐熱性能好，誤差范圍小，適用于大功率場合。額定功率大都在 1w 以上1.1.3 參數(shù)規(guī)格及標注方法1） 參數(shù)電阻器的主要參數(shù)有標稱阻值、誤差（精度等級）、額定功率、溫度系數(shù)、噪聲、最高工作電壓、高頻特性等。在選用電阻器時一般只考慮標稱阻值、最主要的參數(shù)，其他參數(shù)在有特殊需要時才考慮。（l）標稱阻值誤差和額定功率這三項電阻器表面所標注

9、的阻值叫標稱阻值。不同精度等級的電阻器，其阻值系列不同。標稱阻值是按規(guī)定的電阻器標稱阻值系列選定的，標稱阻值系列見表 l.2，阻值為歐()。表 1.2 電阻器標稱阻值系列注：使用時將表中數(shù)值乘以 10n（n為整數(shù)）（2）誤差電阻器的誤差就是指電阻器的實際阻值對于標稱阻值的最大誤差范圍，它標志著電阻器的阻值精度。普通電阻器的誤差有： ± 1、 ± 5、 ± 10三個等級，誤差越小，電阻器的精度越高。精密電阻器的誤差可分為± 0.5、 ± 0.001等十幾個等級。（3）額定功率電阻器通電工作時，本身要發(fā)熱，如果溫度過高就會將電阻器燒毀。在規(guī)定的環(huán)境

10、溫度中電阻器承受的最大功率，即在此功率限度以下，電阻器可以長期穩(wěn)定地工作，顯著改變其性能，損壞的最大功率限度就稱為額定功率。根據(jù)頒布標準，不同類型的電阻器有不同系列的額定功率。電阻器的額定功率系列見表 1.3所示。6系列誤差精度等級電 阻 器 標 稱 值E12±101.01.21.51.82.22.73.33.94.75.66.88.2E24±51.01.11.21.31.51.61.82.02.22.42.73.03.94.34.75.15.66.26.87.58.29.1E96±1%01.01.11.21.31.51.61.82.02.22.42.73.03.

11、33.63.94.34.75.15.66.26.87.58.29.1敏感電阻器敏感電阻器是指那些電特性對外界溫度、電壓、機械力、亮度、濕度、磁通密度、氣體濃度等物理量反應敏感的電阻元件。目前，常見的敏感電阻器有熱敏、光敏、壓敏、力敏、磁敏、濕敏和氣敏電阻器。表 1.3 電阻器額定功率系列2） 標注方法由于受電阻器表面積的限制，通常只在電阻器外表面上標注電阻器的類別、標稱阻值、精度等級和額定功率。對于額定功率小于 0.5W 的小電阻器，一般只標注標稱阻值和誤差，材料類型和功率常從其外形色標法兩種方法。（1）文字符號直標法和顏色來。電阻器的規(guī)格標注通常采用文字符號直標法和在電阻器表面將電阻器的材料

12、類型和主要參數(shù)的數(shù)值直接標出，如圖 l.2 所示。圖 1.2 電阻器的直標法 阻值歐(100歐姆)用表示；千歐(103歐姆)用k表示； 兆歐(106歐姆)用M表示； 千兆歐(109歐姆)用G表示；兆兆歐（1012歐姆）用T表示。遇有小數(shù)時，常以 、k、M、G、T 代替小數(shù)點，如：0.1，標注為 l；3.3k標為1000M標為 IG，即省標注。3k3；誤差普通電阻誤差為土 1、土 5、土 10三種， 在電阻標稱值后，標明(J)、(K)、(M)符號。如圖 1.3 所示。 額定功率圖 1.3 標稱電阻、精度的直標法72W 以下的小型電阻器，其功率通常不標出，通過觀察其外形即可判定。2W 以上的其功率

13、數(shù)值在電阻器表面上用數(shù)字標出。表 1.4 為常用的碳膜電阻器和金屬膜電阻器外形和額定功率的關系。表 1.4 碳膜和金屬電阻外形與額定功率的關系 材料類型對 2W 以下的小功率電阻器，電阻器的材料類型通常也不標出。市售的最常用的碳膜電阻器外表涂綠色或棕色，金屬膜電阻器涂紅色，線繞電阻器為黑色。2W 以上電阻器大部分在其表面上以符號標出材料類型。符號意義如表 l.5 所示。表 1.5 電阻材料和代表字母符號2）色標法這里用不同顏色的色環(huán)在電阻器的表面標志出其最主要的參數(shù)的標注方法。小功率電阻器尤其是 0.5W 以下的碳膜和金屬電阻器大多數(shù)使用色標法。色標所代表的意義見表 1.6。色環(huán)電阻器有四環(huán)、

14、五環(huán)兩種標法。四環(huán)色標電阻器：表示標稱電阻值和精度。五環(huán)色標電阻器：表示標稱電阻值（三位有效數(shù)字）及精度。如圖 1.4 所示，靠近電阻端面一端的色環(huán)為第一環(huán)。如電阻器的色環(huán)為棕、紫、綠、金、棕，則這個電阻器的標稱阻值為 17.5，五色環(huán)的寬度比另外四環(huán)要大。偏差為土 l，為區(qū)分五環(huán)電阻的色環(huán)順序，第8符號TJXHYCSIN材料碳膜金屬膜繞線膜氧化膜沉積膜有機實芯釉膜無機實芯額定功率（W）碳膜電阻（RT）金屬膜電阻（RJ）長度（mm）直徑（mm）長度（mm）直徑（mm）1/81/41/2121118.52830.548.53.95.55.57.29.56878.310.813.018.522.5

15、2.52.94.26.68.6表 1.6 色標所代表的意義* 此表也適用于電容器，其中工作電壓的顏色標志只適用于電解電容器，同時色點應標在正極。偏差 倍乘第一位有效倍乘 第二位有效數(shù)字第二位有效數(shù)字第一位有效數(shù)字偏差倍乘 第二位有效數(shù)字第一位有效數(shù)字圖 1.4 電阻器色環(huán)的表示含義9第三位有效數(shù)字數(shù)字顏色有效數(shù)字乘數(shù)偏差工作電壓銀色10-2±10金色10-1±5黑色01004棕色1101±16.3紅色2102±210橙色310316黃色410425綠色5105±0.5326106±0.240紫色7107±0.150灰色810

16、863白色9109520無色±201.1.4 選擇及使用常識電阻器種類繁多，性能各有不同，應用范圍也有很大區(qū)別。要根據(jù)電路的不同用途和不同要求選擇不同種類的電阻器。在耐熱性、穩(wěn)定性、可靠性要求較高的電路中。應該選用金屬膜或金屬氧化膜電阻；在要求功率大、耐熱性好，工作頻率不高的電路中，可選用線繞電阻器； 對于無特殊要求的一般電路，可使用碳膜電阻，以降低其成本。電阻器用于替換時。大功率的電阻器可代換小功率的電阻器，金屬膜電阻器可代換碳膜電阻器，固定電阻器與半可調電阻器可相互代替使用。電阻器在使用前應用測量儀表（如萬用表）檢查一下，看其阻值是否與標稱值相符。用萬用表歐姆擋測電阻器的電阻值時

17、，首先要進行調零，然后選擇不同擋次，使指針盡可能指示在表盤的中部，以提高測量精度。如果用數(shù)字式萬用表來測電阻器的電阻值，其測量精度要高于指針式萬用表。同時測量方法要正確，對于大阻值電阻，不能用手捏著電阻引出線來測量，防止電阻與被測電阻并聯(lián)，而使測量值不正確。對于小電阻值的電阻器要將引線刮干凈，保證表筆與電阻引出線的良好接觸。實際使用時，在阻值和額定功率不能滿足要求情況下，可采用電阻串并聯(lián)的方法解決。但要注意。除了計算總電阻值是否符合要求外，還要注意每個電阻器所承受的功率是否合適，即額定功率值要比承受功率大 1 倍以上。使用電阻器時，除了不能超過額定功率，防止受熱損壞外，還應注意不超過最高工作電

18、壓，否則電阻器內部會產生火花而引起噪聲。1.1.5 敏感電阻器種類、性能及應用敏感電阻器是指那些電特性對外界溫度、電壓、機械力、亮度、濕度、磁通密度、氣體濃度等物理量反應敏感的電阻元件。目前，常見的敏感電阻器有熱敏、光敏、壓敏、力敏、磁敏、濕敏和氣敏電阻器。下面對最常用的熱敏電阻器和光敏電阻器作一簡單介紹。1）熱敏電阻器熱敏電阻器是利用半導體的電阻率受溫度的影響很大的性質制成的溫度敏感器件。在半導體中，載流子（電子）的數(shù)目只有原子數(shù)目的幾千分之一到幾萬分之一，相鄰自由電子間的距離是原子間距離的幾十倍到幾百倍。與氣體運動相似，半導體中自由電子的運動是因熱運動而產生的。和金屬不同，半導體的電阻率不

19、僅受溫度影響明顯，而且隨溫度的升高而減小。熱敏電阻器的分類：熱敏電阻器按電阻一溫度特性可分為負溫度系數(shù)熱敏電阻器（即通常所稱的熱敏電阻，簡稱 NTC）和正溫度系數(shù)熱敏電阻器（簡稱PTC）。根據(jù)使用條件，可以分為直熱式、旁熱式和延遲用三種熱敏電阻器。直熱式熱敏電阻器是利用電阻體本身通過電流來取得熱源而改變電阻值的。旁熱式熱敏電阻器則盡量減低自加熱所產生的電阻變化，而用管形熱敏電阻器或珠形熱敏電阻器外部的加熱器的加熱電流來改變電阻值的。延遲用熱敏電阻器是利用電阻自加熱來改變電阻值，進而電流隨著時間而變圖 1.5 熱敏電阻圖形符號10的現(xiàn)象，即瞬變現(xiàn)象制成的。按照工作溫度范圍的不同，又可分為常溫熱敏

20、電阻器（其工作溫度范圍-55315），低溫熱敏電阻器（其工作溫度范圍小于 55）和高溫熱敏電阻器（其工作溫度范圍大于 315）。熱敏電阻圖形符號如圖 1.5 所示。2）光敏電阻光敏電阻是利用半導體材料的電阻率受光照的影響很大的性質制成的。（1）光敏電阻的結構及種類光敏電阻是利用半導體光電材料制成，其原理圖及符號如圖 l.6 所示。它是由一塊涂在絕緣板的光電導體薄膜和兩個電極所。外加一定電壓后，光生載流子在電場的作用下沿一定方向運動，即在回路中形成電流，這就達到了光電轉換的目的。光敏電阻按其光譜范圍來分，有對紫外光敏感的、對可見光敏感的和對紅外光敏感的三種。按所用材料的不同有硒、硒碲、鍺、硫化物

21、，硒化物等光敏電阻。圖 1.6 光敏電阻的原理及符號圖（2）光敏電阻的光照特性和伏安特性 光照特性光敏電阻的光照特性指其電阻隨光照強度變化的關系。圖 1.7 是典型的硫化鉻敏電阻的光照特性。從圖中可見，隨光照強度的增加，光敏電阻的數(shù)值迅速下降，然后逐漸趨于飽和，這時如光強再增大，電阻變化很小。 伏一安特性指光敏電阻上外加電壓和流過的電流的關系。圖 1.8 是典型的燒結膜光敏電阻的伏一安特性。由圖可見，所加電壓愈高，光電流愈大，無飽和現(xiàn)象，同時，不同的光照，伏一安特性有不同的斜率。12 電位器電位器是一種連續(xù)可調的電子元件，對外有三個引出端，一個是滑動端，另外兩個是固定端?；瑒佣丝梢栽趦蓚€固定端

22、之間的電阻體上滑動，使其與固定端之間的電阻值發(fā)生變化。在電路中，電位器常用來調節(jié)電阻值或電位。11圖 1.7 光敏電阻的光照特性圖 1.8 光敏電阻的伏安特性1.2.1 符號電位器在電路中用字母 Rp 表示，常用的圖形符號如圖 1.9 所示。1.2.2 種類及基本構造圖 1.9 電位器圖形符號電位器的種類很多，用途各不相同，通?？砂雌洳牧?、結構特點、調節(jié)機構運動方式等進行分類。根據(jù)所用材料不噪聲低、溫度穩(wěn)定性好、位器可分為線繞電位器和非線繞電位器兩大類。前者額定功率大、長，其缺點是制作成本高、阻值范圍?。?00一 100k）、分布電感和分布電容大，它在電子儀器中應用較多。后者的種類較多，有碳膜

23、電位器、碳膜電位器、金屬膜電位器、釉膜電位器、有機實芯電位器等。它們的共同特點是阻值范圍寬、制作容易、分布電感和分布電容小，其缺點是噪聲比線繞電位器大，額定功率較小，這類電位器廣泛應用于收音機、電視機、收錄機等家用電器中。較短。根據(jù)結構不位器又可分為單圈電位器、多圈電位器，單聯(lián)、雙聯(lián)和多聯(lián)電位器，又分帶開關電位器、鎖緊和非鎖緊式電位器。根據(jù)調節(jié)方式不位器還可分為旋轉式電位器和直滑式電位器兩種類型。前者電阻體呈圓弧形，調節(jié)時滑動片在電阻體上作旋轉運動；后者電阻體呈長條形，調整時，滑動片在電阻體上作直線運動。電位器的外形如圖 1.10 所示。隨著表面安裝技術（SMT）和微組裝技術（MAT）的發(fā)展，

24、在小型化電子儀器設備中采用了矩形片式電位器，其體積小、重量輕、阻值范圍較寬、可靠性高、高頻特性好、易焊接，是自動化表面安裝的理想元件。12圖 1.10 幾種常見的電位器下面簡單介紹了幾種常用電位器的結構和特點。1） 繞線電位器：用電阻絲在環(huán)形骨架上繞成，其特點是阻值變化范圍小，功率較大，一般在 2W 左右。2） 碳膜電位器：在紙膠板的馬蹄形基體上涂一層碳膜而成，其穩(wěn)定性較高，噪聲較小。3）推拉式帶開關碳膜電位器：開關部分和電位器部分各自，開關是采用軸向“推”和“拉”達到。所以調電位器到一調節(jié)方便。置后，開關將不影響電位器位置。其特點是使用長，4）滑式碳膜電位器：靠一滑動桿在碳膜上滑動來改變電阻

25、值，其特點是節(jié)省安裝位置，調節(jié)方便。1.2.3 參數(shù)規(guī)格及標注方法電位器的技術參數(shù)很多，最主要的參數(shù)有三項：標稱阻值、額定功率和阻值變化規(guī)律。l）標稱阻值標在電位器上的名義阻值，其系列與電阻器的阻值標稱系列相同。誤差范圍為：土 10、土 5、土 2、土l，精密電位器的2）額定功率誤差可達到土 0.l。電位器的額定功率是指兩個固定端之間耗散的最大功率，滑動頭與固定端之間所承受功率要小于這個額定功率。額定功率系列值見表 l.7。3）阻值變化規(guī)律電位器的阻值變化規(guī)律是指其阻值隨滑動片觸點旋轉角度（或滑動行程）之間的變化關系。這種關系理論上可以是任意函數(shù)形式，常用的有直線式、對數(shù)式和反轉對數(shù)式（指數(shù)式

26、），分別用 A、B、C 表示，如圖 1.11 所示。在使用中，直線式電位器適于作分壓、偏流的調整；對數(shù)式電位器適于作音調和黑白電視機對比度調整；指數(shù)式電位器適于作音量。電位器一般都采用直標法，其類型、阻值、額定功率、誤差都直接標在電位器上。電位器類型常用標志符號見表 l.8 所示。13表 1.7 電位器額定功率系列值* 當系列值不能滿足時，按表內的系列值向兩頭延伸。圖 1.11 電位器阻值變化規(guī)律14額定功率系列（W）線繞電位器（W）非線繞電位器（W）0.0250.0250.050.050.10.10.250.250.250.50.50.51.01.01.01.61.6222333551010

27、1616252540406363100100另外，在旋轉式電位器中，有時用 ZS-1 表示軸端沒有經過特殊端帶團糟；ZS5 表示軸端銑成平面。的圓軸；ZS-3 表示軸表 1.8 電位器類型常用標志符號及意義1.2.4 選擇及使用常識1）如何選用電位器電位器規(guī)格種類很多，選用電位器時，不僅要根據(jù)電路的要求選擇適合的阻值和額定功率，還要考慮到安裝調節(jié)方便以及價格要低。根據(jù)不路的不同要求選擇合適的電位器?，F(xiàn)說明如下：（1）普通電子儀器：選用碳膜或實心電位器。（2）大功率低頻電路、高溫：選用線繞或金屬釉電位器。（3）高精度：選用線繞、導電或精密碳膜電位器。（4） 高分辨力：選用各類非線繞電位器或多圈式

28、微調電位器。（5） 高頻高穩(wěn)定性：選用薄膜電位器。（6） 調定以后不再變動：選用軸端鎖緊式電位器。（7） 多個電路同步調節(jié)：選用多聯(lián)電位器。（8） 精密、微小量調節(jié)：選用有慢軸調節(jié)機構的微調電位器。（9） 電壓要求均勻變化：選用直線式電位器。（10）音調、音量電位器：選用對數(shù)、指數(shù)式電位器。2）如何安裝使用電位器電位器安裝一定要牢靠，因為要經常調節(jié)，如果安裝不牢使之松動而與電路中其他元件相碰，會造成電路故障。焊接時間不能太長，防止引出端周圍的電位器外殼受熱變形。軸端裝旋鈕的或軸端開槽用起子調節(jié)的電位器，注意終端位置，不可用力調節(jié)過頭，防止損壞內部止擋。15字母意義WT碳膜電位器WH碳膜電位器W

29、N無機實心電位器WX線繞電位器WS有機實心電位器WI釉膜電位器WJ金屬膜電位器WY氧化膜電位器電位器的三個引出端子連線時要注意電位器旋鈕旋轉方向應符合使用要求。例如音量電位器，向右順時針調節(jié)時，信號應該變大，說明連線正確。13 電容器電容器是電子電路中常用的元件，它是由兩個金屬電極，中間夾一層電介質。電容器是儲能元件。電容器在電路中具有隔斷直流、通過交流的特性，通常可完成濾波、旁路、級間耦合以及與電感線圈組成振蕩回路等功能。1.3.1 符號電容器在電路圖中用字母 C 表示，常用的圖形符號如圖 l.12 所示。圖 1.12 電容器圖形符號1.3.2 種類及基本構造電容器的種類很多，分類方法也各有

30、不同。通常按介質材料不同分為紙介電容器、有機薄膜電容器、瓷介電容器、釉電容器、云母電容器、電解電容器等。按結構不同分為固定電容器、可變電容器、半可變（又稱微調）電容器等。表 l.10 介紹了幾種常用電容器的管腳為負極。、特點和用途。其中電解電容器上標有“-”表示該另外，還有多種片式電容器。如：片式獨石電容器、片式有機薄膜電容器、片式云母電容器、片式鍺電解電容器和片式鋁電解電容器。其中以片式獨石電容器產量最大，這種片式電容器是由多個單層陶瓷電容器片疊置并聯(lián)而成。1.3.3 參數(shù)規(guī)格及標注方法表示電容器性能的參數(shù)很多，這里介紹一些常用的參數(shù)。l）標稱容量與誤差電容量是電容器的最基本的參數(shù)。標在電容

31、器外殼上的電容量數(shù)值稱為標稱電容量，是標準化了的電容值，由標準系列規(guī)定。常用的標稱系列和電阻器的相同。不同類別的電容器，其16表 1.10 幾種常用電容器的簡單介紹標稱容量系列也不一樣。當標稱容量范圍在 0.11uF 時，標稱系列采用 E6 系列。當標稱容量范圍在 l100uF 時，采用 l、2、4、6、8、10、15、20、30、50、60、80、l00 系列。對于有機薄膜、瓷介、器采用 E6 系列。釉、云母電容器的標稱容量系列采用 E24、E12、E6 系列。對于電解電容17名稱及實物圖結構與特點有機薄膜電容器電容器的介質是聚苯乙稀和滌綸等。前者漏電小，損耗小，性能穩(wěn)定，有較高的精密度，

32、可用于高頻電路中。后者介電常數(shù)高，體積小， 容量大，穩(wěn)定性較好，該電容器宜作旁路電容。云母電容器由金屬箔（鋁箔）或噴涂銀層和云母一層層疊合后，用金屬模壓鑄在膠木份中制成。它的特點是耐高壓、高溫，性能穩(wěn)定，體積小， 漏電小，但電容量小。該電容器宜用于高頻電路。陶瓷電容器以陶瓷作介質，在兩面噴涂銀氣層，燒成銀質薄膜做導體，引線后外表涂漆制成。它的特點是耐高溫，體積小，性能穩(wěn)定，漏電小， 但電容量小。該電容器可用在高頻電路中。電解電容器用鋁圓筒作負極，里面裝有液體電解質， 一片彎曲的鋁帶作正極而成。需經過直流電壓處理，使正極片上形成氧化鋁膜作介質。它的特點是電容量大，固定極性，漏電大，損耗大。該電容

33、器宜用于電源濾波電路和音頻旁路。半可變電容（微調電容器）由兩片或兩組小型金屬彈片中間夾有云母介質所組成，也有的是在兩個瓷片上鍍一層銀制成。它的特點是用螺釘調節(jié)兩組金屬片間的距離來改變電容量。該電容器一般用于收音機的振蕩或補償電路中。標稱容量與實際電容量有一定的誤差，誤差用百分數(shù)或誤差等級表示。誤差分為：土 1（00 級），土 2（0 級）土 5（I 級），土 10（II 級）。有的電解電容器的容量誤差范圍較大，在-20100。2）額定工作電壓（耐壓）電容器的額定工作電壓是指電容器長期連續(xù)可靠工作時，極間電壓不超過的規(guī)定電壓值，否則電容器就會被擊穿損壞。額定工作電壓數(shù)值一般以直流電壓在電容器上標

34、出。3）絕緣電阻電容器的絕緣電阻是指電容器兩極間的電阻，或叫漏電電阻。電容器中的介質并不是絕對的絕緣體，多少總有些漏電。除電解電容器外，一般電容器漏電流是很小的。顯然，電容器的漏電電流越大，絕緣電阻越小。當漏電流較大時，電容器發(fā)熱，發(fā)熱嚴重時導致電容器損壞。使用中，應選擇絕緣電阻大的為好。電容器的規(guī)格標注方法有直標法、數(shù)碼表示法和色標法。l）直標法它是將主要參數(shù)和技術指標直接標注在電容器表面上。電容量的用：F（法拉）、mF（毫法 10-3F）、uF（微法 10-6F）、nF（納法10-910-12F）、pF（皮法F）表示。誤差直接用百分數(shù)表示。如 10m表示 10000uF；33n表示 0.0

35、33uF；4u7 表示 4.7uf；5n3 表示 5300pF； 3p3 表示 3.3pF。2）數(shù)碼表示法不標量大小，直接用數(shù)碼表示容量。如 4700 表示 4700 pF；7 表示 7pF；用三位數(shù)碼表示容為pF，前兩位數(shù)字是電容量的有效數(shù)字。如 103 表示 10000pF；223 表示 22000pF；如第三位是 9，則乘 10-1，如 339 表示 33 × 10-13.3pF。3）色標法色標法與電阻器的色標法相似。色標通常有三種顏色，沿著引線方向，前兩種色標表示有效數(shù)三色標表示有效數(shù)字后面零的個數(shù)，為 pF。有時一、二色標為同色，就涂成一道寬的色標，如橙橙紅，兩個橙色標就涂

36、成一道寬的色標，表示 3300pF。如圖 1.13 所示。圖 1.13 電容器色標意義181.3.4 選擇及使用常識電容器的種類很多，正確選擇和使用電容器對l）選用適當?shù)男吞栐O計很重要。根據(jù)電路要求，一般用于低頻耦合、旁路去耦等電氣要求不高的場合時，可使用紙介電容器、電解電容器等，級間耦合選用 l22uF 的電解電容器，射極旁路采用 10220uF 的電解電容器；在中頻電路中，可選用 0.010.luF 的紙介、金屬化紙介、有機薄膜電容器等；在高頻電路中，則應選用云母和瓷介電容器。在電源濾波和退耦電路中，可選用電解電容器，一般只要容量、耐壓、體積和成本滿足要求就可以。對于可變電容器，應根據(jù)電容

37、統(tǒng)調的級數(shù)，確定采用單聯(lián)或多聯(lián)可變電容器。如不需要經常調整，可選用微調電容器。2）合理選用標稱容量及允差等級在很多情況下，對電容器的容量要求不嚴格，容量偏差可以很大。如在旁路、退耦電路及低頻耦合電路中，選用時可根據(jù)設計值，選用相近容量或容量大些的電容器。但在振蕩回路、延時電路、音調電路中，電容量應盡量與設計值一致，電容器的允差等級要求就高些。在各種濾波器和各種網(wǎng)絡中，對電容量的允差等級有更高的要求。3）電容器額定電壓的選擇如果電容器的額定工作電壓低于電路中的實際電壓，電容器就會發(fā)生擊穿損壞。一般應高于實際電壓 l2 倍，使其留有足夠的余量才行。對于電解電容器，實際電壓應是電解電容器額定工作電壓

38、的 5070。如果實際電壓低于額定工作電壓一半以下，反而會使電解電容器的損耗增大。4）選用絕緣電阻高的電容器在高溫、高壓條件下更要選擇絕緣電阻高的電容器。5）電容器的串、并聯(lián)幾個電容器并聯(lián)，容量加大：（1-1）并聯(lián)后的各個電容器，如果耐壓不同，就必須把其中耐壓最低的作為并聯(lián)后的耐壓值。幾個電容器串聯(lián)：（1-2）電容量減小，耐壓增加。如果兩個容量相同的電容器串聯(lián)，其總耐壓可增加一倍。但如果兩個電容器容量不等，則容量小的那個電容器所承受的電壓要高于容量大的那個電容器。在裝配中，應使電容器的標志易于觀察到，以便核對。同時應注意不可將電解電容器極性接錯，否則會損壞電解電容器，甚至會有的。電容器在使用以

39、前要對其性能進行檢查，檢查電容器有否短路、斷路、漏電、失效等。1）漏電測量19用萬用表的 R x 1k 或 R x 10k 擋測量電容器時除空氣電容器外，指針一般回到 位置附近，指針穩(wěn)定時的讀數(shù)為電容器的絕緣電阻，阻值越大，表明漏電越小。如指針距零歐近， 表明漏電太大不能使用。有的電容器漏電阻到達位置后，又向零歐方向擺動，表明漏電嚴重， 也不能使用。2） 短路和斷路測量用萬用表的歐姆擋根據(jù)被測電容器的容量選擇適當量程來測量電容是否斷路。對于 001uF以下的小電容，指針偏轉極小，不易看出，需用專門儀器測量。如果指針一點都不偏轉，調換表筆以后仍不偏轉，表明電容器已經斷路。如果指針偏轉到零歐姆處（

40、注意適當選擇量程，不要將充電現(xiàn)象誤認為是短路）不再返回， 表明電容器已擊穿短路。對于可變電容器可將表筆分別接到動片和定片上，然后慢慢轉動動片， 如出現(xiàn)電阻為零，說明有碰片現(xiàn)象，可用工具消除碰片，恢復正常，即阻值為無窮大。3） 電容量的測量用萬用表的歐姆擋 R X 1k 或 R X 10k 擋測電容器的容量，開始指針快速正偏一個角度， 然后逐漸向方向退回。再互換表筆測量，指針偏轉角度比上次更大，這表明電容器的充放電過程正常。指針開始偏轉角越大，回的速度越慢，表明電容量越大。與已知電容量的電容器作測量比較，可以大概估計被測電容量的大小。4） 判別電解電容器的極性因電解電容器正反不同接法時的絕緣電阻

41、相差較大，所以可用模擬萬用表歐姆擋測電解電容器的漏電電阻，并記下該阻值，然后調換表筆再測一次，兩次漏電阻中，大的那次，黑表筆接電解電容器的正極，紅表筆接負極。14 電感器電感器是依據(jù)電磁感應原理制成，一般由導線繞制而成。在電路中具有通直流電、交流電通過的能力。它廣泛應用于調諧、振蕩、濾波、耦合、均衡、延遲、匹配、補償?shù)入娐贰?.4.1 符號在電路圖中電感器用字母 L 表示，常用的圖形符號如圖 1.14 所示。圖 1.14 常用的電感線圈圖形符號201.4.2 種類及基本構造電感器（一般稱電感線圈）的種類很多，分類方法也不一樣。按電感器的工作特征分為： 固定電感器、可變電感器、微調電感器。按結構

42、特點分為：單層線圈、多層線圈、蜂房線圈、帶磁心線圈、可變電感線圈以及低頻扼流圈。各種電感線圈都具有不同的特點和用途。但它們都是用漆包線、紗包線、 銅線繞在絕緣骨架上或鐵心上，而且每圈之間要彼此絕緣。下面介紹幾種常用的電感器。l）固定電感器（色碼電感）它是指由生產廠家制造的帶有磁心的電感器，也稱微型電感。這種電感器是將導線繞在磁心上，然后用殼封裝或用環(huán)氧樹脂包封而組成。這種電感器體積小、重量輕、結構牢固。安裝方便。其電感量可用數(shù)字直接標在外殼上，也可用色環(huán)表示，但目前我國生產的固定電感器已不再采用色環(huán)標志法，而是直接將電感數(shù)值標出，這種電感器習慣上仍稱為色碼電感。固定電感器有臥式（LG1 型）和

43、立式（LG2 型）兩種，其電感量一般為 0l3000uH。電感量的誤差用 I、II、III 即±5、±10、±20表示，直接標在電感器上。工作頻率為 10kHz200MHz 之間，如圖 l.15 所示。圖 1.15 固定電感器2）片式電感器片式電感器有片式疊層電感器、片式線繞電感器和片式可變電感器三種。國外是以矩形塑封線繞型片式電感器為主品。1.4.3 參數(shù)規(guī)格及標注方法1）電感量電感量的換算關系為：是亨利，簡稱亨，用 H 表示。常用的有毫亨（mH）、微亨（uH）、毫微亨（nH）。1H= l03mHl06uH= l09nH電感量的大小與線圈匝數(shù)、直徑、內部有無磁心

44、、繞制方式等有直接關系。圈數(shù)越多，電感量越大；線圈內有鐵心、磁心的，比無鐵心、磁心的電感量大。2）品質因數(shù)（Q 值）品質因數(shù)是表示線圈質量高低的一個參數(shù)，用字母 Q 表示。Q 值高，線圈損耗就小。3）分布電容線圈匝與匝之間具有電容，這一電容稱之為“分布電容”。此外，罩之間，多層繞組的層與層之間，繞組與底板間也都存在著分布電容。分布電容的存在使線圈的 Q 值下降。為減21小分布電容，可減小線圈骨架的直徑，用細導線繞制線圈，采用間繞法、蜂房式繞法。固定電感器的電感量可用數(shù)字直接標在電感器的外殼上。電感量的即±5、±10、±20表示，直接標在電感器外殼上。1Hl03mH

45、l06 H=109毫微亨nH誤差用 I、II、III1.4.4 選擇及使用常識電感線圈的用途很廣，使用電感線圈時應注意其性能是否符合電路要求，并應正確使用， 防止接錯線和損壞。在使用電感線圈時，應注意以下幾點：(1)每一只線圈都具有一定的電感量。如果將兩只或兩只以上的線圈串聯(lián)起來，總的電感量是增大的，串聯(lián)后的總電感量為：（1-3）線圈并聯(lián)以后總電感量是減小的，并聯(lián)以后總電感量為（1-4）而不相接觸的情況，如果磁場彼此耦合，就上述的計算式是需另作考慮了。每只線圈的磁場各自(2) 在使用線圈時應注意不要隨便改變線圈的形狀、大小和線圈間的距離，否則會影響線圈原來的電感量。尤其是頻率越高，即圈數(shù)越少的

46、線圈。所以在電視機中的高頻線圈，一般用高頻蠟或其他介質材料進行密封固定。(3) 線圈在裝配時互相之間的位置和其他元件的位置要特別注意，應符合規(guī)定要求，以免互相影響而導致整機不能正常工作。(4)可調線圈應安裝在易于調節(jié)的地方，以便調節(jié)線圈的電感量達到最理想的工作狀態(tài)。如要準確測量電感線圈的電感量 L 和品質因數(shù) Q，就需要用專門儀器來進量，而且測試步驟較為復雜。一般用萬用表歐姆擋 R X 1 或 R X 10 擋，測電感器的阻值，若為無窮大， 表明電感器斷路；如電阻很小，說明電感器正常。在電感量相同的多個電感器中，如果電阻值小，則表明 Q 值高。15 晶體管與集成電路1.5.1 PN 結基礎知識

47、用一定的工藝方法把 P 型和 N 型半導體緊密地結合在一起，就會在其交界面處形成空間電荷區(qū)叫 PN 結。當 PN 結兩端加上正向電壓時，即外加電壓的正極接 P 區(qū)，負極接 N 區(qū)，此時 PN 結呈導通狀態(tài)，形成較大的電流，其呈現(xiàn)的電阻很?。ǚQ正向電阻）。22當 PN 結兩端加上反向電壓時，即外加電壓的正極接 N 區(qū)，負極接 P 區(qū)，此時 PN 結呈截止狀態(tài)，幾乎沒有電流通過，其呈現(xiàn)的電阻很大（稱反向電阻），遠遠大于正向電阻。當 PN 結兩端加上不同極性的直流電壓時，其導電性能將產生很大差異。這就是 PN 結的單向導電性，它是 PN 結的最重要的電特性。1.5.2 二極管在一個 PN 結上，由

48、P 區(qū)和 N 區(qū)各引出一個電極，用金屬、或管殼封裝后，即構成一個晶體二極管。由 P 型半導體上引出的電極叫陽極，用字母 A 表示；由 N 型半導體上引出的電極叫陰極，用字母 K 表示，如圖 l.l6 所示。陰極K陽極AKA圖 1.16 二極管的結構和電路符號晶體二極管（以下簡稱二極管）有多種類型：按材料分，有鍺二極管、硅二極管、砷化鎵二極管；按制作工藝不同可分為面接觸二極管和點接觸二極管；按用途不同，又可分為整流二極管、檢波二極管、穩(wěn)壓二極管、變容二極管、光電二極管、發(fā)光二極管、開關二極管等。常見的二極管外形及各種二極管的電路符號如圖 l.l7和圖 l.18 所示。外形有色環(huán)表示此端為K 極發(fā)

49、光二極管引腳長的一端為陽極圖 l.l7 常見的二極管外形23圖 1.18 二極管的圖形符號二極管內部具有一個 PN 結，所以有單向導電特性。（1）二極管的伏安特性和主要參數(shù) 正向特性如圖 1.19 所示。在二極管兩端加正向電壓時，二極管導通。當正向電壓很低時，電流很小，二極管呈現(xiàn)較大電阻，這一區(qū)域稱死區(qū)。鍺管的死區(qū)電壓約為 0.1v，導通電壓約為 0.3V； 硅管死區(qū)電壓為 0.5V，導通電壓約為 0.7V。當外加電壓超過死區(qū)電壓后，二極管內阻變小， 電流隨著電壓增加而迅速上升，這就是二極管正常工作區(qū)。在正常工作區(qū)內，當電流增加時，管壓降稍有增大，但壓降很小。圖 1.19 二極管的伏安特性 反

50、向特性二極管兩端加反向電壓時，此時通過二極管的電流很小，且該電流不隨反向電壓的增加而變大，這個電流稱反向飽和電流。反向飽和電流受溫度影響較大，溫度每升高 10，電流增加約 1 倍。在反向電壓作用下，二極管呈現(xiàn)較大電阻（反向電阻）。當反向電壓增加到一定數(shù)值時，反向電流將急劇增大，這種現(xiàn)象稱反向擊穿，這時的電壓稱反向擊穿電壓。 參數(shù)a最大整流電流最大整流電流是指長期工作時， 二極管會發(fā)熱而燒毀。b最高反向工作電壓通過的最大正向電流值。使用時不能超過此值，否則最高反向工作電壓是指防止擊穿，使用時反向電壓極限值。24（2）常用二極管介紹 整流二極管整流二極管主要用于整流電路，把交流電變換成脈動的直流電

51、，由于通過的正向電流較大， 對結電容無特殊要求，所以其 PN 結多為面接觸型。 檢波二極管檢波二極管的主要作用是把高頻信號中的低頻信號檢出。要求結電容小，所以其結構為點接觸型，一般采用鍺材料制成。 發(fā)光二極管發(fā)光二極管是一種將電能變成光能的半導體器件。它具有一個 PN 結，與普通二極管一樣， 具有單向導電特性。當給發(fā)光二極管加上電壓，有一定的電流流過時就會發(fā)光。發(fā)光二極管是由磷砷化鎵、鎵鋁砷等半導體材料制成。發(fā)光的顏色分為：紅光、黃光、綠光、三色變色發(fā)光。另外還有眼睛看不見的紅外光二極管。發(fā)光二極管可以用直流、交流、脈沖等電源點燃。其外形有圓形、圓柱形、方形、矩形等。 光敏二極管在高阻P型硅基

52、片表面進行N摻雜形成PN結。N區(qū)擴散得很淺，而中間電荷區(qū)（即耗盡層） 較寬，保證了大部分光子入射到耗盡層內。在光敏面上涂一層硅油保護膜，即可保護光敏面又可增加對光吸收率。當光子入射到耗盡層內被吸收而激發(fā)出電子一空穴對時，電子一空穴對在外加反向偏壓UBB的作用下，空穴流向負極，電子流向正極，便形成了二極管的反向電流即光電流I。光電流I流過外加負載RL產生電壓信號輸出。2DU型光敏二極管的基本電路如圖l.20（a）所示。后極接電源負極，前極通過負載電阻RL接電源正極。為了消除光敏二極管的表面漏電流，2DU管還有一個環(huán)極。，環(huán)極接正電源，保證環(huán)極電位高于前極。這種接法可使負載電阻RL中的暗電流很?。?/p>

53、一般小于 0.05A。光電流在負載RL上的壓降為負電壓信號。圖 1.202DU、2CU 型基本電路2CU 型光敏二極管的工作原理基本上與 2DU 管相同，它是以 N 型材料為基片，在表面層擴散很淺的 P 型層，形成 PN 結的。其中圖 b)是正信號輸出電路，圖 c)是負信號輸出電路。（3）二極管的極性判別將萬用表撥在 R×100 或R×1k 電阻擋上，兩支表筆分別接觸二極管的兩個電極測其阻值， 記下此時的阻值。兩支表筆調換，再測一次。兩次測量中，阻值小的那一次測出的是二極管的25正向電阻，黑表筆接觸的是二極管的正極，紅表筆接觸的是二極管的負極，如圖 1.21 所示。圖 1.21 二極管極性判別順便指出，測量一般小功率二極管的正、反向電阻，不宜使用 R×1 和R×10k 擋，前者通過二極管的正向電流較大，可能燒毀管子；后者加在二極管兩端的反向電壓太高，易將管子擊穿。另外，二極管的正、反向電阻值隨測量用樣，甚至相差懸殊，這屬正?，F(xiàn)象。（4）使用常識的量程(R×100 擋還是 R×1k 擋)不同而不一實際使用時要注意，硅管和鍺管之間不能