電阻電感和電容元件的實際應(yīng)用

電阻、電感和電容元件的實質(zhì)應(yīng)用張益翔一、電阻元件電阻元件的構(gòu)造和分類電阻的種類許多，按制作的資料不一樣，可分為繞線電阻和非繞線電阻兩大類。非繞線電阻因制造資料的不一樣，有碳膜電阻、金屬膜電阻、金屬氧化膜電阻、實心碳質(zhì)電阻等。碳膜電阻穩(wěn)固性較高，噪聲也比較低。一般在無線電通信設(shè)施和儀表中做限流、碳膜電阻阻尼、分流、分壓、降壓、負(fù)載和般配等用途。金屬膜和金屬氧化膜電阻用途和碳膜電阻同樣，擁有噪聲低，耐高溫，體積小，金屬膜電阻穩(wěn)固性和精細(xì)度高等特色。實心碳質(zhì)電阻的用途和碳膜電阻同樣，擁有成本低，阻值范圍廣，簡單制作等實心碳質(zhì)電阻特色，但阻值穩(wěn)固性差，噪聲和溫度系數(shù)大。繞線電阻有固定和可調(diào)式兩種。特色是穩(wěn)固、耐熱性能好，噪聲小、偏差范圍繞線電阻小。一般在功率和電流較大的低頻溝通和直流電路中做降壓、分壓、負(fù)載等用途。額定功率多數(shù)在1W以上。a）繞線電位器阻值變化范圍小，功率較大b）碳膜電位器穩(wěn)固性較高，噪聲較小電位器c）推拉式帶開關(guān)碳膜電位器使用壽命長，調(diào)理方便d）直滑式碳膜電位器節(jié)儉安裝地點，調(diào)理方便此外還有一類特別用途的電阻，如熱敏電阻、壓敏電阻等。熱敏電阻的阻值是跟著環(huán)境和電路工作溫度變化而改變的。它有兩種種類，一種是跟著溫度增添而阻值增添的正溫度系數(shù)熱敏電阻；另一種是跟著溫度增添而阻值減小的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。在電信設(shè)施和其余設(shè)施中作正或負(fù)溫度補償，或作丈量和調(diào)理溫度之用。壓敏電阻在各樣自動化技術(shù)和保護電路的交直流及脈沖電路中，作過壓保護、穩(wěn)壓、調(diào)幅、非線性賠償之用。特別是對各樣電感性電路的熄滅火花和過壓保護有優(yōu)秀作用。電阻的主要參數(shù)（1）標(biāo)稱阻值：電阻器上邊所標(biāo)示的阻值。（2）同意偏差：標(biāo)稱阻值與實質(zhì)阻值的差值跟標(biāo)稱阻值之比的百分?jǐn)?shù)稱阻值偏差，它表示電阻器的精度。同意偏差與精度等級對應(yīng)關(guān)系以下：±0.5%-0.05、±1%-0.1(或00)、±2%-0.2(或0)、±5%-Ⅰ級、±10%-Ⅱ級、±20%-Ⅲ級（3）額定功率：在正常的大氣壓力90-106.6KPa及環(huán)境溫度為－55℃～＋70℃的條件下，電阻器長久工作所同意耗散的最大功率。線繞電阻器額定功率系列為（W）：1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、4、8、10、16、25、40、50、75、100、150、250、500非線繞電阻器額定功率系列為（W）：1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、5、10、25、50、100（4）額定電壓：由阻值和額定功率換算出的電壓。（5）最高工作電壓：同意的最大連續(xù)工作電壓。在低氣壓工作時，最高工作電壓較低。（6）溫度系數(shù)：溫度每變化1℃所惹起的電阻值的相對變化。溫度系數(shù)越小，電阻的穩(wěn)固性越好。阻值隨溫度高升而增大的為正溫度系數(shù)，反之為負(fù)溫度系數(shù)。（7）老化系數(shù)：電阻器在額定功率長久負(fù)荷下，阻值相對變化的百分?jǐn)?shù)，它是表示電阻器壽命長短的參數(shù)。（8）電壓系數(shù)：在規(guī)定的電壓范圍內(nèi)，電壓每變化化量。

1伏，電阻器的相對變（9）噪聲：產(chǎn)生于電阻器中的一種不規(guī)則的電壓起伏，包含熱噪聲和電流噪聲兩部分，熱噪聲是因為導(dǎo)體內(nèi)部不規(guī)則的電子自由運動，使導(dǎo)體隨意兩點的電壓不規(guī)則變化。電阻器的選用（1）種類選擇：關(guān)于一般的電子線路，若沒有特別要求，可采納一般的碳膜電阻器，以降低成本；關(guān)于高質(zhì)量的收錄機和電視機等，應(yīng)采納較好的碳膜電阻器、金屬膜電阻器或線繞電阻器；關(guān)于丈量電路或儀表、儀器電路，應(yīng)采納精密電阻器；在高頻電路中，應(yīng)采納表面型電阻器或無感電阻器，不宜使用合成電阻器或一般的線繞電阻器；關(guān)于工作頻次低，功率大，且對耐熱性能要求較高的電路，可采納線繞電阻器。（2）阻值及偏差選擇：阻值應(yīng)按標(biāo)稱系列選用。有時需要的阻值不在標(biāo)稱系列，此時能夠選擇最靠近這個阻值的標(biāo)稱值電阻，自然我們也能夠用兩個或兩個以上的電阻器的串并聯(lián)來取代所需的電阻器。偏差選擇應(yīng)依據(jù)電阻器在電路中所起的作用，除一些對精度特別要求的電路（如儀器儀表，丈量電路等）外，一般電子線路中所需電阻器的偏差可采納Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級偏差即可。（3）額定功率的選用：電阻器在電路中實質(zhì)耗費的功率不得超出其額定功率。為了保證電阻器長久使用不會破壞，往常要求采納的電阻器的額定功率高于實質(zhì)耗費功率的兩倍以上。電位器的采納（1）電位器構(gòu)造和尺寸的選擇：采納電位器時應(yīng)注意尺寸大小和旋轉(zhuǎn)軸柄的長短，軸端式樣和軸上能否需重要鎖裝置等。常常調(diào)理的電位器，應(yīng)采納軸端銑成平面的，以便安裝旋鈕，不常常調(diào)整的，可采納軸端帶刻槽的；一經(jīng)調(diào)好就不在改動的，可選擇帶緊鎖裝置的電位器。（2）阻值變化規(guī)律的選擇：用作分壓器時或示波器的聚焦電位器和萬用表的調(diào)零電位器時，應(yīng)采納直線式；收音機的音量調(diào)理電位器應(yīng)采納反轉(zhuǎn)對數(shù)式，也能夠用直線式取代；音調(diào)調(diào)理電位器和電視機的黑白對照度調(diào)理電位器應(yīng)采納對數(shù)式。二、電容元件電容元件的構(gòu)造和分類電容器基本上分為固定的和可變的兩大類。固定電容器按介質(zhì)來分，有云母電容器、瓷介電容器、紙介電容器、薄膜電容器（包含塑料、滌綸等）、玻璃釉電容器、漆膜電容器和電解電容器等?？勺冸娙萜饔锌諝饪勺冸娙萜?、密封可變電容器兩類。半可變電容器又分為瓷介微調(diào)、塑料薄膜微調(diào)解線繞微調(diào)電容器等。用金屬箔或在云母片上噴涂銀層做電極板，極板和云母一層一云母電容器層疊合后，再壓鑄在膠木粉或封固在環(huán)氧樹脂中制成。其特色是：介質(zhì)消耗小、絕緣電阻大。溫度系數(shù)小，合用于高頻電路。用陶瓷做介質(zhì)。在陶瓷基體兩面噴涂銀層，而后燒成銀質(zhì)薄膜瓷介電容器作極板制成。其特色是：體積小、耐熱性好、消耗小、絕緣電阻高，但容量小，合用于高頻電路。鐵電陶瓷電容容量較大，但消耗和溫度系數(shù)較大，合用于低頻電路。用兩片金屬箔做電極，夾在極薄的電容紙中，卷成圓柱形或許紙介電容器扁柱形芯子，而后密封在金屬殼或許絕緣資料殼中制成。它的特色是體積較小，容量能夠做得較大?？墒枪逃须姼泻拖谋容^大，適用于低頻電路。金屬化紙介電容器構(gòu)造基真同樣于紙介電容器，它是在電容器紙上覆上一層金屬膜來代金屬箔，體積小、容里較大，一般用于低頻電路。構(gòu)造同樣于紙介電容器，介質(zhì)是滌綸或聚苯乙烯。滌綸薄膜電有機薄膜電容器容，介質(zhì)常數(shù)較高，體積小、容量大、穩(wěn)固性較好，適合做旁路電容。聚苯乙烯薄膜電容器，介質(zhì)消耗小、絕緣電阻高，但溫度系數(shù)大，可用于高頻電路。它是把紙介電容浸在經(jīng)過特別辦理的油里，能加強其耐壓。其特色是電容量大、耐壓高，但體積較大。別的，在實質(zhì)應(yīng)用中，第油質(zhì)電容器一要依據(jù)不一樣的用途選擇不一樣種類的電容器；第二要考慮到電容器的標(biāo)稱容量，同意偏差、耐壓值、漏電電阻等技術(shù)參數(shù)；第三關(guān)于有正、負(fù)極性的電解電容器來說，正、負(fù)極在焊接時不要接反。它用金屬鉭或許鈮做正極，用稀硫酸等配液做負(fù)極，用鉭或鈮鉭（或鈮）電容器表面生成的氧化膜做介質(zhì)制成。其特色是：體積小、容量大、性能穩(wěn)固、壽命長。絕緣電阻大。溫度性能好，用在要求較高的設(shè)施中。它是由鋁圓筒做負(fù)極、里面裝有液體電解質(zhì)，插人一片曲折的鋁電解電容器鋁帶做正極制成。還需經(jīng)直流電壓辦理，做正極的片上形成一層氧化膜做介質(zhì)。其特色是容量大、可是漏電大、穩(wěn)固性差、有正負(fù)極性，適于電源濾波或低頻電路中，使用時，正、負(fù)極不要接反。半可變（微調(diào)）電容器

用螺釘調(diào)理兩組金屬片間的距離來改變電容量?；蛸r償電路中。

一般用于振蕩它是由一組（多組）定片和一組（多組）動片所構(gòu)成。它們的可變電容器容量隨動片組轉(zhuǎn)動的角度不一樣而改變。空氣可變電容器多用于大型設(shè)施中，聚苯乙烯薄膜密封可變電容器體積小，多用于小型設(shè)施中電容的主要參數(shù)電容的主要參數(shù)是指額定工作電壓、標(biāo)稱容量和同意偏差范圍、絕緣電阻。（1）額定工作電壓在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)，電容器在線路中能夠長久靠譜地工作而不致被擊穿所能承受的最大電壓(又稱耐壓)。有時又分為直流工作電壓和溝通工作電壓（指有效值）。單位是伏特，用‘V’表示，其值往常為擊穿電壓的一半。額定工作電壓的大小與介質(zhì)的種類和厚度相關(guān)。（2）標(biāo)稱容量和同意偏差范圍為了生產(chǎn)和采納的方便，國家規(guī)定了各樣電容器的電容量的一系列標(biāo)準(zhǔn)值，稱為標(biāo)稱容量，也就是在電容器上所標(biāo)出的容量。實質(zhì)生產(chǎn)的電容器的電容量和標(biāo)稱電容量之間老是會有偏差的。依據(jù)不一樣的同意偏差范圍，規(guī)定電容器的精度等級。電容器的電容量同意偏差分為五個等級；00級表示同意偏差±1%；0級表示同意偏差±2%；Ⅰ級表示同意偏差±5%，Ⅱ級表示同意偏差±10%；Ⅲ級表示同意偏差±20%。（3）絕緣電阻電容器絕緣電阻的大小，說明其絕緣性能的利害。當(dāng)電容器加上直流電壓U長時間充電以后，其電流最后仍保存必定的值，稱為電容器的漏電電流I。除電解電容器外，一般電容器的漏電電流是很小的。明顯電容器的漏電電流越大，絕緣電阻越小。當(dāng)漏電電流較大時，電容器發(fā)熱，發(fā)熱嚴(yán)重時，電容器因過熱而破壞。電容器的絕緣電阻的大小和介質(zhì)的體積，電阻系數(shù)，介質(zhì)厚度以及極片面積的大小都相關(guān)系，為了減小漏電電流的影響，要求電容器擁有很高的絕緣電阻，一般應(yīng)為5000~1MΩ以上。電容器的應(yīng)用(1）選擇適合的型號依據(jù)電路要求，一般用于低頻耦合、旁路去耦等，電氣性能要求較低時，能夠采納紙介電容器、電解電容器等。晶體管低頻放大器的耦合電容器，采納1～22μF的電解電容器。旁路電容器依據(jù)電路的工作頻次來選，如在低頻電路中，發(fā)射極旁路電容采納電解電容器，容量在10～220μF之間；在中頻電路中，可采納0.01~0.1μF的紙介、金屬化紙介、有機薄膜電容器等；在高頻電路中應(yīng)選擇高頻瓷介質(zhì)電容器；若要求在高溫下工作，則應(yīng)選玻璃釉電容器等。在電源濾波和退耦電路中，可采納電解電容器。因為在這些使用處合，對電容器性能要求不高，只需體積不大，容量夠用就能夠。關(guān)于可變電容器，應(yīng)依據(jù)電容統(tǒng)調(diào)的級數(shù)，確立應(yīng)采納單聯(lián)或多聯(lián)可變電容器，而后依據(jù)容量變化范圍、容量變化曲線、體積等要求確立相應(yīng)品種的電容器。(2）合理確立電容器的容量和偏差電容器容量的數(shù)值，一定按規(guī)定的標(biāo)稱值來選擇。電容器的偏差等級有多種，在低頻耦合、去耦、電源濾波等電路中，電容器能夠選±5%、±10%、±20%等偏差等級，但在振蕩回路、延時電路、音調(diào)控制電路中，電容器的精度要稍高一些；在各樣濾波器和各樣網(wǎng)絡(luò)中，要求采納高精度的電容器。(3）耐壓值的選擇為保證電容器的正常工作，被采納的電容器的耐值不單要大于其實質(zhì)工作電壓，并且還要留有足夠的余地，一般采納耐壓值為實質(zhì)工作電壓兩倍以上的電容器。(4）注意電容器的溫度系數(shù)，高頻特征等參數(shù)在振蕩電路中的振蕩元件、移相網(wǎng)絡(luò)元件、濾波器等，應(yīng)采納溫度系數(shù)小的電容器，以保證其性能。在高頻應(yīng)用時，因為電容器自己電感，引線電感和高頻消耗的影響，電容器的性能會變壞。三、電感元件電感元件的構(gòu)造和分類線圈的品種眾多，按功能來分，有高頻阻流圈、低頻阻流圈、調(diào)諧線圈、濾波線圈、提高線圈、穩(wěn)頻線圈、賠償線圈、天線線圈、振蕩線圈及陷波線圈等；按構(gòu)造來分，有單層螺旋管線圈、蜂房式線圈、鐵粉芯或鐵氧體芯線圈線圈、銅芯線圈等。密繞繞法簡單，簡單制作，但體積大，散布電容大，一般用于較簡單的收音機電路中。間繞法的特色是擁有較高的質(zhì)量要素和穩(wěn)固度，多單層螺旋管線圈用于收音機的短波電路。脫胎繞法的特色是散布電容小擁有較高的質(zhì)量因數(shù)改變線圈的間距能夠改變電感量，多用于超短波電路。體積小，散布電容小，電感量大，多用于收音機中波段蜂房式線圈振蕩電路。為了調(diào)整方便，提高電感量和質(zhì)量因數(shù)，常在線圈中加入一種特制資料（鐵粉芯或鐵氧體），不一樣的頻次，采納不鐵粉芯或同的磁芯。利用螺紋的旋動，可調(diào)理磁芯與線圈的地點。從鐵氧體芯線圈而也改變了這類線圈的電感量。多用于收音機的振蕩電路及中頻調(diào)諧回路。為了改變電感量和調(diào)整靠譜方便、耐用，在一些超短波銅芯線圈范圍用的線圈常采納銅芯線圈，利用旋動銅芯在線圈中的地點來改變電感量。多用于電視機的高頻頭內(nèi)。（a）高頻阻流圈的電感量較小，散布電容和介質(zhì)消耗小，用來阻擋高頻信號經(jīng)過而讓較低頻次的溝通信號和直流經(jīng)過。往常采納陶瓷和鐵粉芯作骨架。阻流圈（b）低頻阻流圈擁有較大的電感量，線圈中都插有鐵芯，常與電容元件構(gòu)成濾波電路，除去整流后殘余的一些溝通成分而只讓直流經(jīng)過。電感元件的主要參數(shù)（1）電感量L線圈的電感量L也稱為自感系數(shù)或自感，是表示線圈產(chǎn)生自感覺能力的一個物理量。當(dāng)線圈中及其四周不存在鐵磁物質(zhì)時，經(jīng)過線圈的磁通量與此中流過的電流成正比，其比值稱為電感量。（2）質(zhì)量因數(shù)Q線圈的質(zhì)量因數(shù)Q是表示線圈質(zhì)量的一個物理量。它是指線圈在某一頻次的溝通電壓下工作時，所體現(xiàn)的感抗與其等效消耗電阻之比。即：.式中：L為線圈的電感量；R為當(dāng)溝通電的頻次是f時的等效消耗電阻。f較低時，可以為R等于線圈的直流電阻；f較高時，R應(yīng)是包含各樣消耗在內(nèi)的總等效電阻。在諧振電路中，線圈的Q值越高，回路的消耗越小，因此電路的效率越高。線圈的Q值的提高，常常受一些要素的限制，如導(dǎo)線的直流電阻、線圈骨架的介質(zhì)消耗、障蔽罩或鐵芯惹起的消耗、高頻趨膚效應(yīng)的影響等。線圈的Q值往常為幾十至幾百。（3）散布電容線圈的匝與