電子器件識別與檢測

1、匯業(yè)達(dá)常用電子器件識別與檢測匯業(yè)達(dá)常用電子器件識別與檢測擬制：劉偉成擬制：劉偉成目的目的：1了解元件的基本原理、特點(diǎn)。2從外觀能看出該元件的種類 名稱以及是否有極性方向性。3從元件表面的標(biāo)記能讀出該元件的電氣數(shù)值 容許誤差范圍等參數(shù)。4能識別各類元件在線路板上的絲印圖。5知道在作業(yè)過程中不同元件須注意的事項(xiàng)。一、電阻器 電阻器（Resistor），一般稱為電阻。用字母R表示，單位是歐姆。電阻阻值往往與其長度、材料、橫截面積及溫度有關(guān)。電阻一般有兩個(gè)引腳，在電路中符合歐姆定律R=U/I，即電阻阻值等于兩端電壓除以流過的電流，該定律是電阻的特性及阻值測量的理論基礎(chǔ)。串聯(lián)增大總電阻，并聯(lián)減小總電阻。

2、在電路中可以用于限流、分壓及與電容配合起選頻、與運(yùn)放配合起放大等作用。 按接入PCB方式可分為插件電阻和貼片電阻。按伏安特性可分為線性電阻和非線性電阻。按阻值可變性可分為定值電阻和可調(diào)電阻。按材料分可分為金屬膜電阻、氧化膜電阻、水泥電阻、繞線電阻等。特殊電阻有熱敏、壓敏電阻、分流器等。 色環(huán)法讀插件電阻值 色環(huán)電阻分四環(huán)和五環(huán)兩種，如果發(fā)現(xiàn)只有三環(huán)，那實(shí)際是第四環(huán)為無色，如果發(fā)現(xiàn)有四環(huán)，但兩端的任一個(gè)色環(huán)都不能表示允許誤差，那實(shí)際是第五環(huán)是無色，這兩種都比較少見。一般而言，四環(huán)為普通電阻，五環(huán)為精密電阻。 區(qū)分首尾：1.有金、銀、無三種色環(huán)中任一種時(shí)，這端一定是尾。2.根據(jù)前兩環(huán)的距離小于后兩

3、環(huán)距離判斷電阻的前后。3.兩端色環(huán)到各自對應(yīng)的一端距離遠(yuǎn)就是尾。 最后色環(huán)為誤差等級，常見為：金 5% J，銀 10% K，棕 1% F、紅 2% G。倒數(shù)第二環(huán)為10的倍數(shù)，其它環(huán)按順序得出數(shù)乘上該倍數(shù)即為該電阻阻值。如：下圖四環(huán)電阻阻值為22 5%，五環(huán)電阻阻值為47 1%。圖1.1 色環(huán)法識別四、五環(huán)電阻數(shù)值標(biāo)注法、直標(biāo)法讀貼片電阻值3位數(shù)標(biāo)注法：最后一位位10的倍數(shù)，與前兩位數(shù)相乘即阻值。誤差一般為5%。如，333為33K。4位數(shù)標(biāo)注法：最后一位位10的倍數(shù)，與前三位數(shù)相乘即阻值。誤差一般為1%。如，2702為27K。3位數(shù)乘數(shù)代碼標(biāo)注法：前兩位數(shù)字、第三位字母分別從E-96 阻值代碼

4、表查找對應(yīng)值。如，18A，18對應(yīng)值為150，A對應(yīng)值為1，其阻值為150 。R、M小數(shù)點(diǎn)標(biāo)注法：R、M為小數(shù)點(diǎn)位置，帶R的單位是 ，帶M的單位是m 。如，1R2為1.2 ，R051為0.051 。36m為36m ，47m0為47.0m 。直標(biāo)法是直接將電阻標(biāo)注在器件上，如水泥電阻電阻標(biāo)識。1.1金屬膜電阻 金屬膜電阻器是膜式電阻器中的一種。采用高溫真空鍍膜技術(shù)，用真空蒸發(fā)或?yàn)R射的方法將鎳鉻或類似的合金緊密附在瓷棒表面形成皮膜，經(jīng)過切割調(diào)試阻值，并在其表面涂上環(huán)氧樹脂密封保護(hù)而成。具有精度高，性能穩(wěn)定，電流噪聲小、高頻性能好等特點(diǎn)。 從外觀上看，金屬膜電阻顏色為藍(lán)色，一般有五個(gè)色環(huán)。用刀片刮開

5、保護(hù)漆，膜的顏色為亮白。受溫度影響阻值變化?。üぷ鳒囟确秶?55+155）。公司常用為1/4W，焊接溫度在350 370 。圖1.2 金屬膜電阻1.2氧化膜電阻 氧化膜電阻器是膜式電阻器中的一種。由能水解的金屬鹽類溶液在熾熱的玻璃或陶瓷的表面分解沉積而成。具有耐高溫、負(fù)載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，直流下容易發(fā)生電解使氧化物還原，性能不太穩(wěn)定等缺點(diǎn)。 公司常用的氧化膜電阻為3W、5W，體積比金屬膜電阻大，使用在功率大的場合。因其發(fā)熱量多，在PCB板上往往臥式墊高或立式放置。 圖1.3 3W氧化膜電阻1.3敏感電阻 敏感電阻包括壓敏電阻、熱敏電阻等。 壓敏電阻器的電阻體材料是半導(dǎo)體。一般使用在輸入場合。當(dāng)壓

6、敏電阻兩端電壓未超過其閾值時(shí)，流過該電阻的電流極小，相當(dāng)于阻值無窮大。超過閾值時(shí)，流過的電流激增，相當(dāng)于阻值無窮小。這樣當(dāng)電路出現(xiàn)異常的過電壓時(shí)，可以避免激增的電流流入后級從而保護(hù)電子元件。其PCB位號以RV/AVR開頭?？捎媚蛪簝x測試壓敏電阻好壞。 熱敏電阻材料一般可分為半導(dǎo)體類、金屬類和合金類三類。按照溫度系數(shù)不同分為正溫度系數(shù)熱敏電阻器（PTC）和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器（NTC）。熱敏電阻器的典型特點(diǎn)是對溫度敏感，不同的溫度下表現(xiàn)出不同的電阻值。從而使得兩端電壓變化傳遞給采樣端，使系統(tǒng)做出相應(yīng)判斷。其PCB位號以RT開頭。常用于開關(guān)軟起電路中。圖1.4 壓敏電阻圖1.5 熱敏電阻1.4水泥

7、電阻 水泥電阻是將電阻線繞在無堿性耐熱瓷件上，外面加上耐熱、耐濕及耐腐蝕材料保護(hù)固定并把繞線電阻體放入方形瓷器框內(nèi)，填上特殊不燃性耐火泥密封而成。具有耐熱性好等特點(diǎn)。 功率大，一般為10W。用在啟動(dòng)時(shí)，后端大電容充電而造成輸入電流大，起限流作用，防止整流器等元件被燒壞。 外表用數(shù)標(biāo)法，標(biāo)有額定功率，電阻，精度（ F1%,G2%, J5%，K10%,M20%）。 圖1.6水泥電阻1.5電位器 電位器的電阻體有兩個(gè)固定端，通過手動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸或滑柄，改變動(dòng)觸點(diǎn)在電阻體上的位置，則改變了動(dòng)觸點(diǎn)與任一個(gè)固定端之間的電阻值，從而改變了電壓與電流的大小。 調(diào)試人員轉(zhuǎn)動(dòng)其旋鈕，使當(dāng)各元件整體參數(shù)偏差大時(shí)，輸出電

8、壓、電流，在要求范圍內(nèi)。調(diào)試完后可加固定膠固定，使之不再變化。圖1.7電位器1.6保險(xiǎn)管 保險(xiǎn)管（絲）會(huì)在電流異常升高到一定的高度和一定溫度的時(shí)候，自身熔斷切斷電流，從而起到保護(hù)電路安全運(yùn)行的作用。 一般在輸入、HV+的保險(xiǎn)管套上管套，防止調(diào)試炸機(jī)時(shí)，保險(xiǎn)炸碎飛濺。同時(shí)，具有防塵防潮功能。保險(xiǎn)管上刻有額定電流、電壓。如： F10AH250V的電流等級為10A，電壓等級250V。 圖1.8 保險(xiǎn)管1.7分流器 分流器是阻值很小的電阻（m級），接入電路中對電流大小影響忽略不計(jì)。用于輸出場合采集直流電流，接在輸出負(fù)線上（安全）。 直流電流通過分流器時(shí)，分流器兩端產(chǎn)生電壓，被采集判斷電流大小。分流器不

9、同規(guī)格采的電壓換成電流系數(shù)不同。如，100A/75mV（當(dāng)流過100A電流時(shí)，兩端壓差75mV）的分流器采樣電壓（mV）要乘以100除以75后的值為實(shí)際電流值（A），30A/75mV要乘以30除以75。 其實(shí)際阻值可用低電阻測試儀檢測出。 若模塊內(nèi)分流器阻值比標(biāo)準(zhǔn)值大，采樣偏高，經(jīng)后續(xù)放大后誤差進(jìn)一步變大。實(shí)際電流小于系統(tǒng)判斷值。如，限流校準(zhǔn)時(shí)，有些模塊電流上不去。圖1.9 模塊輸出電路中的分流器圖1.10 模塊外部輸出電流采樣分流器 1.8排阻 排阻是將若干個(gè)參數(shù)完全相同的電阻集中封裝在一起，組合制成的。它們的一個(gè)引腳都連到一起，作為公共引腳。如果一個(gè)排阻是由n個(gè)電阻構(gòu)成的，那么它就有n+1

10、只引腳。一般最左邊的那個(gè)是公共引腳。它在排阻上一般用一個(gè)色點(diǎn)標(biāo)出來。具有體積小的特點(diǎn)。用作芯片并行輸出的上拉或下拉電阻，方便芯片引腳快速充上電壓或放空電壓。 圖1.11 A型1/8W排阻1.9貼片電阻 貼片電阻全稱是片式固定電阻器（Chip Fixed Resistor）。是將金屬粉和玻璃鈾粉混合，采用絲網(wǎng)印刷法印在基板上制成的電阻器。體積小、重量輕大大節(jié)約了空間。同時(shí)也具有電性能穩(wěn)定，可靠性高機(jī)械強(qiáng)度高、高頻特性優(yōu)越。裝配成本低，并與自動(dòng)裝貼設(shè)備匹配等特點(diǎn)。 貼片電阻廣泛應(yīng)用于主板輔助電源、控制板、顯示板上。其封裝采用英制（mil）表示。常見的封裝有0805、1/8W，1206、1/4W，0

11、603 1/16W等。 圖1.12 1/16、1/8W、1/4W的貼片電阻二、電容器 電容器（Capacitor），一般稱為電容。用字母C表示，單位為F。在兩塊金屬電極之間夾一層絕緣電介質(zhì)構(gòu)成。當(dāng)在兩金屬電極間加上電壓時(shí)，電極上就會(huì)存儲電荷。電容充電時(shí)，兩板分別帶等量異種電荷，放電時(shí)，在導(dǎo)線上產(chǎn)生電流。其電壓不能突變，具有通交流阻直流的特點(diǎn)。電容串聯(lián)總?cè)萘繙p小，并聯(lián)總?cè)萘吭龃?。電容越大，濾波效果越好，而由于工藝問題大電容感抗大，在濾高頻時(shí)，往往采用小電容。主要參數(shù)為容值、耐壓。 電容可分為薄膜電容、陶瓷電容、有極性的電解電容、獨(dú)石電容、安規(guī)電容等。讀法一般為直接讀數(shù)。 1法拉(F)=1000毫

12、法(mF),1毫法(mF)=1000微法(F),1微法(F)=1000納法（nF）,1納法（nF）=1000皮法(pF)。電容量偏差:5%(J)、10%（K）、20%（M） 。2.1薄膜電容 金屬化薄膜電容器是由有機(jī)高分子做介質(zhì)，一般由金屬化層作電極，無感卷繞而成（高頻特性好）。鍍錫銅包鋼線作引出線，環(huán)氧樹脂包封。 CBB型金屬化薄膜電容器是由聚丙烯薄膜做介質(zhì)。絕緣性能好，自愈性好，內(nèi)部溫升小，高頻損耗小，適于高頻大電流、濾波功率補(bǔ)償?shù)入娐贰?CBB21-400V-K-335 耐壓400V 精度10% 3.3uF。 CL型金屬化薄膜電容器是由聚酯薄膜做介質(zhì)。包括CL21，CL21X，CL11有

13、感卷繞，CL71疊片制成、外部阻燃?xì)な椒庋b，高耐濕性、體積小，適于隔直、耦合、旁路、濾波電路。 CL21X-63V-J-472 耐壓63V 精度5% 4700pF。圖2.1 CBB、CL薄膜電容2.2陶片電容 用陶瓷作為電介質(zhì)，在陶瓷基體兩面噴涂銀層，然后經(jīng)低溫?zé)摄y質(zhì)薄膜作極板而制成。它的外形以片式居多，也有管形、圓形等形狀。 電介質(zhì)材質(zhì)有：半導(dǎo)體類Y5V（ -30+85度）使用在低頻濾波、耦合中。高介電常數(shù)類X5R （-55+85度），X7R（ -55+125度）使用在中高頻電路中。溫度補(bǔ)償類NPO/COG（ -55125度）電氣性能超穩(wěn)定使用在高頻、特高頻、甚高頻電路中。 CC41-50

14、V-J-300-NPO 耐壓:50V,精度:5%,容值:30pF,NPO材料。 CT81-R-1KV-K-102耐壓:1KV,精度:10% ,容值:1000pF。圖2.2 CC（土黃）、CT（藍(lán)色）陶瓷電容2.3獨(dú)石電容 獨(dú)石電容器是多層陶瓷電容器的別稱。電容值比一般陶瓷電容大，具有體積小、可靠性高、電容量穩(wěn)定、耐高溫、絕緣性好、成本低的優(yōu)點(diǎn)。常用于慮高頻。 CC41-50V-J-101-NPO 圖2.3 獨(dú)石電容2.4電解電容 電解電容器通常是由金屬箔（鋁/鉭）作為正電極，金屬箔的絕緣氧化層（氧化鋁/鉭五氧化物）作為電介質(zhì)，電解電容器以其正電極的不同分為鋁電解電容器和鉭電解電容器。具有電容大

15、、濾低頻、吸收浪涌等特點(diǎn)。電解電容有極性，引腳長的一端為正，電容上白色的一端為負(fù)。 CD263X-350V-M-107(1840)，容值:100uF,耐壓:350V,精度:20%,溫度:105,尺寸:1840 。圖2.4 耐壓50V，470UF鋁電解電容2.5安規(guī)電容 電容表面有 X、Y標(biāo)識。防止電容器失效后，不會(huì)導(dǎo)致電擊，不危及人身安全。 X電容：X2(X1/X3/MKP)抑制電源電磁干擾用電容器。使用在輸入的EMC模塊，跨接在輸入線間消除差模干擾。一般X電容是uF級。X電容多選用耐紋波電流比較大的聚脂薄膜類電容，具有內(nèi)阻較小，瞬間充放電的電流也很大,而防止干擾流入下一級。 Y電容：不單獨(dú)出

16、現(xiàn)，接在輸入、出線與地之間，消除各條線上的共模干擾。材質(zhì)有：CBB電容（聚乙烯），滌綸電容、瓷片電容、云母電容、獨(dú)石電容、電解電容、鉭電容等，常采用高壓瓷片的。圖2.5 X電容Y電容2.6貼片電容 按電介質(zhì)分：NPO電容器、X7R電容器、Z5U電容器、Y5V電容器。封裝同貼片電阻，采用英制0805表示長8inch寬5inch,對于材料、容量、 結(jié)構(gòu)相同的電容，封裝越大，耐壓值越大。圖2.6 電解貼片電容三、電感 電感器(Inductor)，一般稱為電感。用字母L表示，單位是H。是能夠把電能轉(zhuǎn)化為磁能而存儲起來的元件。 交流電通過電感兩端產(chǎn)生感生電動(dòng)勢。方向與電感繞線方向有關(guān)，符合安培定則，即：

17、1.用右手握住通電直導(dǎo)線，讓大拇指指向電流的方向，那么四指的指向就是磁感線的環(huán)繞方向。2.用右手握住通電螺線管，讓四指指向電流的方向，那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極。 經(jīng)過電感的電流不能突變，具有通直流阻交流的作用，頻率越大，阻抗越高。圈數(shù)、電感量可通過圈數(shù)儀與RLC測出,一般在25度時(shí)用0.3V、1KHz測兩引腳電感量。 常用作濾波，儲能等。 圖3.1 電流方向與磁場方向的關(guān)系電感類器件 共模電感 ，共模干擾信號（具有同向性）流經(jīng)在線圈內(nèi)產(chǎn)生同向的磁場而增大線圈的感抗，使線圈表現(xiàn)為高阻抗。 變壓器，變壓器由鐵芯（或磁芯）和線圈組成，線圈有兩個(gè)或兩個(gè)以上的繞組，其中接電源的繞組叫初級

18、線圈，其余的繞組叫次級線圈。副邊繞線方向不同，副邊電壓極性不同。變壓器原、副邊電壓比等于其匝數(shù)比U1：U2=N1：N2。制造變壓器需繞好線后浸絕緣漆，做打耐壓等測試。 繼電器，根據(jù)流過電感的電流的磁效應(yīng)，吸合導(dǎo)通或斷開電路達(dá)到控制效果。圖3.2 共模電感、變壓器、繼電器四、半導(dǎo)體元件 在本征半導(dǎo)體硅（Si）、鍺（Ge）中參雜，導(dǎo)電性能具有可控性。摻入磷（5價(jià)）形成N型半導(dǎo)體，摻入硼（3價(jià)）形成P型半導(dǎo)體。采用不同的摻雜工藝將P、N型半導(dǎo)體制作在同一硅片上，在其交接面形成PN結(jié)。PN結(jié)具有單向?qū)щ娦浴?將PN結(jié)用外殼封裝起來，并加上電極引線就構(gòu)成半導(dǎo)體二極管。根據(jù)不同的摻雜方式在同一個(gè)硅片上制造

19、出三個(gè)摻雜區(qū)，并形成兩個(gè)PN結(jié)，就構(gòu)成三極管（BJT）。以一個(gè)低摻雜的襯底，利用擴(kuò)散工藝制造兩個(gè)高摻雜不同于襯底極性區(qū)域，引出三個(gè)電極，就形成場效應(yīng)管（FET）。 4.1二極管 位號D/ZD。具有單向?qū)щ娦?，反向擊穿時(shí)具有穩(wěn)壓性（電流過大會(huì)永久性損壞二極管）。用于整流、穩(wěn)壓、防倒灌、光電耦合等電路。 溫度會(huì)影響其反向電流。 外觀上，有白色標(biāo)識（穩(wěn)壓管為黑色）的是負(fù)極。 普通二極管有IN4000系列。BYV、DSE標(biāo)識為快恢復(fù)二極管，BZX標(biāo)志為穩(wěn)壓管。 可用萬用表的二極管檔測量，黑表筆接白色一端，紅表筆接另一端，有壓降，換個(gè)方向?yàn)閿嗦穭t合格。整流橋、扁橋同樣按此方法測試。 利用PN結(jié)擊穿時(shí)的特

20、性可制成穩(wěn)壓二極管。利用光敏材料可制成發(fā)光二極管。圖4.1 二極管外形、原理圖、封裝及整流橋 圖4.2 貼片二極管與穩(wěn)壓二極管圖4.3 扁橋、中功率二極管 圖4.4 SOT-23封裝的貼片二極管4.2三極管 也稱晶體管，位號為Q。有NPN、PNP型。三極管有b基極、c集電極、e發(fā)射極。其中b區(qū)薄、c區(qū)面積大，e區(qū)摻雜濃度高。利用基極的電流控制集電極電流即：Ic= Ib ，放大倍數(shù) 與其工藝有關(guān)。 常用于放大交流小信號，對不同頻率的信號可等效為低頻模型與高頻模型?；蜃鏖_關(guān)管（如，風(fēng)扇控制電路中）起開關(guān)作用。b極有高電平則c、e導(dǎo)通。 。 截止?fàn)顟B(tài):發(fā)射結(jié)反偏。放大狀態(tài):反射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏 。

21、飽和狀態(tài):發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。 在電路中有共基（只能放大電壓）、共集（只能放大電流）、共射（電壓、電流都能放大）三種接法。 可用萬用表二極管檔檢測好壞，可測出是NPN/PNP、基極。插件型有TO-92等封裝、貼片型有SOT-89、SOT-23等封裝。規(guī)格有：2N4400系列 TO-92ZTX系列 TO-92HN系列 TO-922SAR552P、2SCR552P SOT-89等圖4.5小功率三極管(TO-92封裝)圖4.6 貼片形式封裝，PNP型原理圖，小功率封裝4.3金屬-氧化物場效應(yīng)管/MOS管 場效應(yīng)管(FET)包括P、N溝道結(jié)型場效應(yīng)管（JFET）和P、N溝道，增強(qiáng)型、耗盡型絕緣柵型

22、場效應(yīng)管MOS管。利用電壓形成溝道，屬于電壓控制型器件。 常見為N溝道增強(qiáng)型MOS管，N溝道MOSFET與BJT復(fù)合的IGBT。 在電路中作開關(guān)管，多個(gè)MOS管組合成一定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過調(diào)節(jié)各管GS電壓的占空比實(shí)現(xiàn)對輸出電壓控制。同時(shí)通過并聯(lián)的電容與串聯(lián)的電感，體二極管實(shí)現(xiàn)零電壓時(shí)開通提升效率。 將MOS正面朝上，從左至右為G、D、S。用萬用表二極管檔紅、黑表筆測量DS、GD間無窮大，GS間有壓降為合格。先測GS容易使GS殘有電壓，GS導(dǎo)通，造成誤判。MOS管有體二極管，測SD間有壓降。 場管焊上PCB板前，一般都需要成型。將引腳按一定長度彎折。PCB板上G極對應(yīng)焊盤為方形。焊盤為大焊盤，焊接溫度380420 。 半成品調(diào)試中，常常用示波器測試GS間波形。高電平時(shí)場管導(dǎo)通，低電平時(shí)截止。上下兩管的波形需要有死區(qū)時(shí)間。規(guī)格有：IXFX44N80P PLUS247 NMOSFET 44A 800VIRFP460APBF TO-247AC NMOSFET 20A 500V2N7002K SOT-23 NMOSFET 300MA