常用電子元件知識 (2)課件

CARF-RD常用電子元件知識饒焱主要內(nèi)容一、電阻RES二、電容CAP三、半導(dǎo)體

Semiconductor1-1電阻基本概念

back電阻是指電荷在電場力的作用下流過導(dǎo)體時所受的阻力.R=U/I=ρL/Sunit:ohm歐姆

ρ-電阻率電阻在各種電路中阻礙電流的通過,起到降低電壓,分配電壓,穩(wěn)定和調(diào)節(jié)電流的作用下表是幾種常用電阻的結(jié)構(gòu)和特點電阻種類電阻結(jié)構(gòu)和特點碳膜電阻氣態(tài)碳氫化合物在高溫和真空中分解，碳沉積在瓷棒或者瓷管上，形成一層結(jié)晶碳膜。改變碳膜厚度和用刻槽的方法變更碳膜的長度，可以得到不同的阻值。碳膜電阻成本較低，性能一般。金屬膜電阻在真空中加熱合金，合金蒸發(fā)，使瓷棒表面形成一層導(dǎo)電金屬膜?？滩酆透淖兘饘倌ず穸瓤梢钥刂谱柚怠＿@種電阻和碳膜電阻相比，體積小、雜訊低、穩(wěn)定性好，但成本較高。碳質(zhì)電阻把碳黑、樹脂、粘土等混合物壓制後經(jīng)過熱處理製成。在電阻上用色環(huán)表示它的阻值。這種電阻成本低，阻值範圍寬，但性能差，很小採用。線繞電阻用康銅或者鎳鉻合金電阻絲，在陶瓷骨架上繞製成。這種電阻分固定和可變兩種。它的特點是工作穩(wěn)定，耐熱性能好，誤差範圍小，適用於大功率的場合，額定功率一般在1瓦以上。碳膜電位器它的電阻體是在馬蹄形的紙膠板上塗上一層碳膜製成。它的阻值變化和中間觸頭位置的關(guān)係有直線式、對數(shù)式和指數(shù)式三種。碳膜電位器有大型、小型、微型幾種，有的和開關(guān)一起組成帶開關(guān)電位器。

還有一種直滑式碳膜電位器，它是靠滑動桿在碳膜上滑動來改變阻值的。這種電位器調(diào)節(jié)方便。線繞電位器用電阻絲在環(huán)狀骨架上繞製成。它的特點是阻值範圍小，功率較大。1-3常用電阻的結(jié)構(gòu)和特點1-3-1碳膜電阻特點:

穩(wěn)定性好,電壓的改變對阻值的影響小,阻值範圍大幾歐~幾十兆歐.

成本低,價格便宜,主要用於高檔電器.

back1保護膜4鎳層2電阻膜5焊接層3內(nèi)部電極6陶瓷基片1-3-2金屬膜電阻特點:

精度高,穩(wěn)定性好,阻值範圍比炭膜的更寬,噪音更低,特別是耐熱性遠遠超過炭膜電阻.

成本高,價格貴,主要用於高檔電器.

back1保護膜4鎳層2電阻膜5焊接層3內(nèi)部電極6陶瓷基片1-3-4熱敏電阻

熱敏電阻器使用熱敏半導(dǎo)體材料經(jīng)一定燒結(jié)工藝制成,在電阻器受熱時,電阻值會隨著溫度的變化而變化.

正溫度型(PTC):隨著溫度的升高,阻值增大負溫度型(NTC):隨著溫度的升高,阻值減小常用于測溫,控溫,保護電路,在溫度控制電路中作為感溫元件 back1保護膜4鎳層2內(nèi)部電極5電阻線3焊接層6陶瓷基片1-3-5半可調(diào)電阻

back半可調(diào)電阻器是指電阻值雖可以變動,但在使用時經(jīng)常固定在某一阻值上的電阻器,這種電阻器在裝配後就固定在某一阻值上.在電路中如需做偏置電流的調(diào)整,只要微調(diào)其阻值即可.

功率較小的半可調(diào)電阻器大多屬于碳膜電阻器,功率較大的則屬于繞線電阻器.常作電源濾波,調(diào)整偏流用.1-3-6電位器

back電位器是通過旋轉(zhuǎn)軸來調(diào)節(jié)阻值的可變電阻器,普通的電位器由外殼,旋轉(zhuǎn)軸,電阻片和引出端子組成.工作原理:

轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)軸時,電位器的接觸簧片緊貼著電阻片轉(zhuǎn)動,這樣,引出端的阻值會隨著軸的轉(zhuǎn)動而變化.

常作分壓器,變阻器用.如收錄機的音量調(diào)節(jié),顯示器的亮度調(diào)節(jié)都用電位器控制.1-3-8色環(huán)阻值表示法碳質(zhì)電阻和一些1/8瓦碳膜電阻的阻值和誤差用色環(huán)表示。在電阻上有三道或者四道色環(huán)?？拷娮瓒说氖堑谝坏郎h(huán)，其餘順次是二、三、四道色環(huán)，如圖所示。第一道色環(huán)表示阻值的最大一位元數(shù)字，第二道色環(huán)表示第二位元數(shù)字，第三道色環(huán)表示阻值應(yīng)該有幾個零。第四道色環(huán)表示阻值的誤差。色環(huán)顏色所代表的數(shù)字或者意義見表大多數(shù)電阻上，都標有電阻的數(shù)值，這就是電阻的標稱阻值。電阻的標稱阻值，往往和它的實際阻值不完全相符。有的阻值大一些，有的阻值小一些。電阻的實際阻值和標稱阻值的偏差，除以標稱阻值所得的百分數(shù)，叫做電阻的誤差。下表是常用電阻允許誤差的等級。

1-4標稱阻值和允許誤差代號允許誤差(%)代號允許誤差(%)代號允許誤差(%)代號允許誤差(%)Y±0.001W±0.05G±2R＋100－10X±0.002B±0.1J±5S＋50－20E±0.005C±0.25K±10Z＋80－20L±0.01D±0.5M±20

＋不規(guī)定－20P±0.02F±1N±30

1-6溫度系數(shù)

back1.

電阻器的阻值會隨著溫度的變化而稍有變化。溫度每升高（降低）1。C,所引起的電阻值的相對變化稱之為電阻的溫度係數(shù)。電阻的穩(wěn)定性取決於溫度系數(shù)的大小，溫度係數(shù)越小，說明該電阻器的穩(wěn)定性越好。2.電阻器的溫度係數(shù)可分為正溫度係數(shù)和負溫度係數(shù)兩種。正溫度係數(shù)是指溫度升高時，阻值增大，負溫度係數(shù)是指溫度升高時阻值反而減小。3.溫度系數(shù)的單位：ｐｐｍ／。Ｃ（百萬分之一／攝氏度），若電阻的溫度係數(shù)為+50ppm，即意溫度每升高１。C，電阻的阻值增加50/1000000。額定環(huán)境溫度和使用溫度範圍

額定環(huán)境溫度是指電阻能夠工作在額定功率下的溫度，使用溫度範圍是指電阻能夠工作的最大溫度範圍。例如：若電阻的額定環(huán)境溫度為70。C，使用溫度範圍為-55~125。C，則該電阻的功率 溫度關(guān)係如下：1-7檢測方法

back一.靜態(tài)檢測用萬用表測量電阻器是判別其質(zhì)量好壞的最簡易方法：１.檢查萬用表電池的電壓是否符合要求(倍率ｒ＊１,表棒短接時是否歸零)；２.機械調(diào)零，萬用表兩表棒未短接時調(diào)零；３.依據(jù)電阻器的阻值正確選擇倍率檔；４.電阻檔調(diào)零，萬用表兩表棒短接時調(diào)零；

5.測量，用兩表棒接觸電阻器的兩引出端，讀出讀數(shù)＊倍率即為電阻阻值。二.動態(tài)檢測 進行動態(tài)檢測之前，首先要分析，了解該電阻器在電路中的位置，作用及與相臨元器件之間的連接形式（如串聯(lián)還是並聯(lián)）。在接通電源後還必須了解電阻器上直流電壓的大小，根據(jù)這些資料才可以進行檢測。2-1電容概述

back電容器是一種儲能元件,是組成電子電路的基本元件之一.一臺電子設(shè)備中,各種類型各種規(guī)格的電容器的用量僅次于電阻器.被廣范應(yīng)用于耦合,濾波,隔直流調(diào)諧電路以及與電感元件組成振蕩電路中.在電力系統(tǒng)中,它可用于改善系統(tǒng)的功率因數(shù),提高電能的利用率;在機械加工工藝中,可它可以進行電火花加工.

back電容種類電容結(jié)構(gòu)和特點紙介電容

用兩片金屬箔做電極，夾在極薄的電容紙中，卷成圓柱形或者扁柱形芯子，然後密封在金屬殼或者絕緣材料（如火漆、陶瓷、玻璃釉等）殼中製成。它的特點是體積較小，容量可以做得較大。但是有固有電感和損耗都比較大，用於低頻比較合適。雲(yún)母電容

用金屬箔或者在雲(yún)母片上噴塗銀層做電極板，極板和雲(yún)母一層一層疊合後，再壓鑄在膠木粉或封固在環(huán)氧樹脂中製成。它的特點是介質(zhì)損耗小，絕緣電阻大、溫度係數(shù)小，適宜用於高頻電路。陶瓷電容

用陶瓷做介質(zhì)，在陶瓷基體兩面噴塗銀層，然後燒成銀質(zhì)薄膜做極板製成。它的特點是體積小，耐熱性好、損耗小、絕緣電阻高，但容量小，適宜用於高頻電路。

鐵電陶瓷電容容量較大，但是損耗和溫度係數(shù)較大，適宜用於低頻電路。薄膜電容

結(jié)構(gòu)和紙介電容相同，介質(zhì)是滌綸或者聚苯乙烯。滌綸薄膜電容，介電常數(shù)較高，體積小，容量大，穩(wěn)定性較好，適宜做旁路電容。

聚苯乙烯薄膜電容，介質(zhì)損耗小，絕緣電阻高，但是溫度係數(shù)大，可用於高頻電路。金屬化紙介電容

結(jié)構(gòu)和紙介電容基本相同。它是在電容器紙上覆上一層金屬膜來代替金屬箔，體積小，容量較大，一般用在低頻電路中。2-2-2電容結(jié)構(gòu)和特點

back2-2-2電容結(jié)構(gòu)和特點電容種類電容結(jié)構(gòu)和特點油浸紙介電容

它是把紙介電容浸在經(jīng)過特別處理的油裏，能增強它的耐壓。它的特點是電容量大、耐壓高，但是體積較大。鋁電解電容

它是由鋁圓筒做負極，裏面裝有液體電解質(zhì)，插入一片彎曲的鋁帶做正極製成。還需要經(jīng)過直流電壓處理，使正極片上形成一層氧化膜做介質(zhì)。它的特點是容量大，但是漏電大，穩(wěn)定性差，有正負極性，適宜用於電源濾波或者低頻電路中。使用的時候，正負極不要接反。鉭、鈮電解電容

它用金屬鉭或者鈮做正極，用稀硫酸等配液做負極，用鉭或鈮表面生成的氧化膜做介質(zhì)製成。它的特點是體積小、容量大、性能穩(wěn)定、壽命長、絕緣電阻大、溫度特性好。用在要求較高的設(shè)備中。半可變電容

也叫做微調(diào)電容。它是由兩片或者兩組小型金屬彈片中間夾著介質(zhì)製成。調(diào)節(jié)的時候改變兩片之間的距離或者面積。它的介質(zhì)有空氣、陶瓷、雲(yún)母、薄膜等?？勺冸娙?/p>

它由一組定片和一組動片組成，它的容量隨著動片的轉(zhuǎn)動可以連續(xù)改變。把兩組可變電容裝在一起同軸轉(zhuǎn)動，叫做雙連?？勺冸娙莸慕橘|(zhì)有空氣和聚苯乙烯兩種?？諝饨橘|(zhì)可變電容體積大，損耗小，多用在電子管收音機中。聚苯乙烯介質(zhì)可變電容做成密封式的，體積小，多用在晶體管收音機中。2-3常用固定電容的標稱容量系列

back電容類別允許誤差容量範圍標

稱

容

量

系

列紙介電容、金屬化紙介電容、紙膜複合介質(zhì)電容、低頻（有極性）有機薄膜介質(zhì)電容±5%±10%±20%100pF~1uF1.01.52.23.34.76.81uF~100uF1246810152030

506080100高頻（無極性）有機薄膜介質(zhì)電容、瓷介電容、玻璃釉電容、雲(yún)母電容±5%1.11.21.31.51.61.82.0

2.42.73.03.33.63.94.3

4.75.15.66.26.87.58.29.1±10%1.01.21.51.82.22.7

3.33.94.75.66.88.2±20%1.01.52.23.34.76.8鋁、鉭、鈮、鈦電解電容±10%±20%+50/-20%+100/-10%1.01.52.23.34.76.8

(容量單位uF)2-5電容器的標志電容器的主要技朮指標和參數(shù)均標識在電容體上.的具體標識方法有以下幾種:1)直標法.指在電容體表面直接標注主要參數(shù)和技朮性能.有些的容器由于體積小,為了便于標注,習慣上省略單位.但應(yīng)遵循如下規(guī)則:(1)凡不帶小數(shù)點的整數(shù),若無標志單位,則表示皮法.例2200標示2200皮法(2)凡帶小數(shù)點的數(shù)值,若無標志單位,則表示微法.例0.56表示0.56微法(3)許多小型固定電容器,如瓷介質(zhì)電容等,其耐壓均在100伏以上,由于體積小可以不標注.2)文字符號法.指將主要參數(shù)和技朮行能用字母和數(shù)字符號有規(guī)律地組織起來標注在電容體上.例如1.5皮法標注為1p5第一位數(shù)0.33皮法標注為p33第二位數(shù)6800皮法標注為6n8乘數(shù)

允許誤差3)色標法.指用不同的色碼帶來代表不同的意義的標注方法(見下圖)色標法

常見電容圖識1.漏電電阻的檢測:

用萬用表R*1K或R*10K(非電解電容)/R*100或R*1K(電解電容)測量.

方法:將兩表棒分別接觸電容器的兩引線,表針穩(wěn)定后的讀數(shù)就是其漏電電阻.2.容值檢測:

用萬用表電容檔測.方法同上.3.電解電容器正負極的判斷:(1).外觀判別:例電解電容器,可根據(jù)引線長段來判斷,長的是正極,短的是負極.(2)用萬用表判別:電解電容具有正向漏電電阻大于負向漏電電阻的特點.利用此特電可以判別電容器正負極.

方法:將萬用表撥至R*1K或R*10K檔,交換黑紅表棒測量電容器兩次,記下漏電電阻大小并依此判斷.2-7.電容器的檢測 電容在電路中實際要承受的電壓不能超過它的耐壓值。在濾波電路中，電容的耐壓值不要小於交流有效值的1.42倍。使用電解電容的時候，還要注意正負極不要接反。

不同電路應(yīng)該選用不同種類的電容?？窕芈房梢赃x用雲(yún)母、高頻陶瓷電容，隔直流可以選用紙介、滌綸、雲(yún)母、電解、陶瓷等電容，濾波可以選用電解電容，旁路可以選用滌綸、紙介、陶瓷、電解等電容。

電容在裝入電路前要檢查它有沒有短路、斷路和漏電等現(xiàn)象，並且核對它的電容值。安裝的時候，要使電容的類別、容量、耐壓等符號容易看到，以便核實。

2-8.電容器使用常識Cisco電容命名規(guī)則:3-1半導(dǎo)體概述導(dǎo)電能力介於導(dǎo)體與絕緣體之間的物質(zhì)，稱為半導(dǎo)體。半導(dǎo)體之所以被用來制作電子元器件，是因它的導(dǎo)電能力在外界某種因素下發(fā)生顯著的變化：1.半導(dǎo)體的導(dǎo)電率可因加入雜志而發(fā)生顯著變化。2.溫度的變化，也會使半導(dǎo)體的導(dǎo)電率發(fā)生顯著變化。3.光照可以改變半導(dǎo)體的導(dǎo)電率並產(chǎn)生電動勢。3-2半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識3-2-1本征半導(dǎo)體

------沒有雜質(zhì)而且晶體結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體價電子＋4空穴自由電子abc＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4共價鍵的兩個價電子（a）硅和鍺原子的簡化結(jié)構(gòu)模型(b)晶體的共價鍵結(jié)構(gòu)及電子空穴對的產(chǎn)生圖硅、鍺原子結(jié)構(gòu)模型及共價鍵結(jié)構(gòu)示意圖3-2-2雜質(zhì)半導(dǎo)體------在本征半導(dǎo)體中人為摻如少量其他元素（雜質(zhì)）（a）N型半導(dǎo)體(在本征半導(dǎo)體中摻入少量五價元素)磷原子自由電子＋4＋4＋4＋4＋5＋4＋4＋4＋4電子一空穴對3-2-3PN結(jié)的形成

內(nèi)電場

P區(qū)N區(qū)P區(qū)N區(qū)空間電荷區(qū)3-3PN結(jié)的單向?qū)щ娞匦?-3-1PN結(jié)的正嚮導(dǎo)通特性R外電場內(nèi)電場IR空穴(多數(shù))電子(多數(shù))NP變薄NP變厚IR≈0R外電場內(nèi)電場電子(少數(shù))空穴(少數(shù))正向偏置反向偏置3-4二極體(Diode)(1)在正向電壓下，當正向電壓較小時，電流極小。而當超過某一值時（硅管約為0.6V，鍺管約為0.2V），電流很快增大。

(2)在反向電壓作用下，當反向電壓不大時，反向電流隨反向電壓的增大而稍有增大，但變化極微小。當反向電壓超過某一值時，反向電流急劇增大。3-4-1特性曲線uv/V

015105

（μA）iv/mA

ABB′A′-5IR0.20.40.60.8

C′D′DC-30-U（BR）硅鍺圖二極體伏安特性曲線3-4-2常用二極體作用特點:簡單，但缺點是紋波大，交流電源的另外半周未被利用，故輸出平均電壓低。3-4-2-1單相半波整流3-4-2-2單相全波整流特點:克服了半波的某些缺點。即利用了電源的另外半周，減小了紋波。但變壓器的次極線圈隻有一半時間導(dǎo)電。另外二極體承受的反向電壓較高。特點：充分利用交流電源的正負半周，二極體承受的反向電壓隻有全波時的一半。缺點是低電壓整流時，二極體正向電壓變得不可忽略，相對全波時輸出電壓要低一點。3-4-2-3單相橋式整流橋式整流電路的工作原理如下：e2為正半周時，對D1、D3和方向電壓，Dl，D3導(dǎo)通；對D2、D4加反向電壓，D2、D4截止。電路中構(gòu)成e2、Dl、Rfz、D3通電回路，在Rfz，上形成上正下負的半波整洗電壓，e2為負半周時，對D2、D4加正向電壓，D2、D4導(dǎo)通；對D1、D3加反向電壓，D1、D3截止。電路中構(gòu)成e2、D2Rfz

、D4通電回路，同樣在Rfz上形成上正下負的另外半波的整流電壓。

3-4-3穩(wěn)壓管作用定義：一般二極管都是正嚮導(dǎo)通，反向截止；加在二極體上的反向電壓、如果超過二極體的承受能力，二極體就要擊穿損毀。但是有一種二極體，它的正向特性與普通二極體相同，而反向特性卻比較特殊：當反向電壓加到一定程度時，雖然管子呈現(xiàn)擊