電子元器件基礎(chǔ)

電子元器件基礎(chǔ)內(nèi)

容1.1電子元器件的主要參數(shù)√1.2電子元器件的檢驗和篩選1.3電子元器件的命名和標(biāo)注√第一章常見元器件簡介電阻器電位器（可調(diào)電阻器）ChinaUniofMiningandTechSMSE電容器電感器開門及接插元件半導(dǎo)體分立器件集成電路表面安裝元器件ChinaUniofMiningandTechSMSE1.1電子元器件的主要參數(shù)電子元器件的主要參數(shù)特性參數(shù)規(guī)格參數(shù)質(zhì)量參數(shù)這些參數(shù)從不同角度反映了一個電子元器件的電氣性能及其完成功能的條件，它們是相互聯(lián)系并相互制約的。ChinaUniofMiningandTechSMSE1.2電子元器件的檢驗和篩選外觀質(zhì)量檢驗電氣性能使用篩選(自學(xué)內(nèi)容)ChinaUniofMiningandTechSMSE1.3電子元器件的命名與標(biāo)注電子元器件的命名方法電子元器件的名稱由字母（漢語拼音或英語字母）和數(shù)字組成。對于元件來說，一般用一個字母代表它的主稱，如R表示電阻器，C表示電容器，L表示電感器，W表示電位器等；用數(shù)字或字母表示其它信息。半導(dǎo)體分立器件和集成電路的名稱也由國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了具體意義，如二極管的主稱用數(shù)字2表示，三極管的主稱用數(shù)字3表示。ChinaUniofMiningandTechSMSE1.3電子元器件的命名與標(biāo)注型號及參數(shù)在電子元器件上的標(biāo)注

1.直標(biāo)法2.文字符號法3.色標(biāo)法

ChinaUniofMiningandTechSMSE1.直標(biāo)法

把元器件的主要參數(shù)直接印制在元件的表面上即為直標(biāo)法。這種標(biāo)注方法直觀，只能用于體積比較大的元器件。

ChinaUniofMiningandTechSMSE2.文字符號法文字符號法主要用于標(biāo)注半導(dǎo)體器件。電子元器件小型化的發(fā)展趨勢，特別是表面安裝元器件（SMC和SMD）的制造工藝和表面安裝技術(shù)（SMT）的進(jìn)步，文字符號也作出相應(yīng)的改革。

ChinaUniofMiningandTechSMSE具體規(guī)定：

⑴用形狀及表面的顏色區(qū)別元件的種類，如在表面裝配元件中，黑色表示電阻，棕色表示電容，淡藍(lán)色表示電感。⑵電阻的基本標(biāo)注單位是歐姆（Ω），電容的基本標(biāo)注單位是皮法（pF），電感的基本標(biāo)注單位是微亨（μH）；用三位數(shù)字標(biāo)注元件的數(shù)值。ChinaUniofMiningandTechSMSE⑶對于十個基本標(biāo)注單位以上的元件，前兩位數(shù)字表示數(shù)值的有效數(shù)字，第三位數(shù)字表示數(shù)值的倍率。例如：對于電阻器上的標(biāo)注，100表示其阻值為:223表示其阻值為22×103＝22kΩ10×100

＝10Ω電感器上的標(biāo)注，820表示:電感量為82×100＝82μHChinaUniofMiningandTechSMSE⑷對于十個基本標(biāo)注單位以下的元件，用字母“R”表示小數(shù)點，其余兩位數(shù)字表示數(shù)值的有效數(shù)字。例如：對于電阻器上的標(biāo)注，R10表示其阻值為0.1Ω3R9表示其阻值為3.9ΩChinaUniofMiningandTechSMSE3.色標(biāo)法（important）在圓柱形元件（主要是電阻）體上印制色環(huán)在球形元件（電容、電感）和異形器件（如三極管）上印制色點，表示它們的主要參數(shù)及特點，稱為色碼（colorcode）標(biāo)注法，簡稱色標(biāo)法。

ChinaUniofMiningandTechSMSE色環(huán)最早用于標(biāo)注電阻，最為成熟統(tǒng)一。能否識別色環(huán)電阻是考核電子行業(yè)從業(yè)人員的基本項目之一。

用背景顏色區(qū)別種類。如：淺色（淡綠、藍(lán)、棕色）表示碳膜電阻，紅色表示金屬或金屬氧化膜電阻，深綠色表示線繞電阻。用色碼（色環(huán)、色帶或色點）表示數(shù)值及允許偏差

ChinaUniofMiningandTechSMSE顏色有效數(shù)字倍率（乘數(shù)）允許偏差（％）黑0100-棕1101±1紅2102±2橙3103-黃4104-綠5105±0.5藍(lán)6106±0.25紫7107±0.1灰8108-白9109-20~+50金-10-1±5銀-10-2±10無色--±20ChinaUniofMiningandTechSMSE普通電阻大多用四個色環(huán)表示其阻值和允許偏差。第一、二環(huán)表示有效數(shù)字，第三環(huán)表示倍率（乘數(shù)），第四環(huán)與前三環(huán)距離較大（約為前幾環(huán)間距的1.5倍），表示允許偏差。ChinaUniofMiningandTechSMSE精密電阻采用五個色環(huán)標(biāo)志。前三環(huán)表示有效數(shù)字，第四環(huán)表示倍率，與前四環(huán)距離較大的第五環(huán)表示允許偏差。

內(nèi)容結(jié)束!ChinaUniofMiningandTechSMSE特性參數(shù)用于描述電子元器件在電路中的電氣功能，通常可以用該元件的名稱來表示，例如電阻特性、電容特性或二極管特性等。一般用伏安特性，即元器件兩端所加的電壓與通過其中的電流的關(guān)系來表達(dá)該元器件的特性參數(shù)。ChinaUniofMiningandTechSMSE電子元器件的伏安特性大多是一條直線或曲線，也可以是一條折線或一族曲線。

ChinaUniofMiningandTechSMSE關(guān)注兩個概念：線性元件和非線性元件。

需要注意的是，對于人們常說的線性元件，它的伏安特性并不一定是直線，而非線性元件的伏安特性也并不一定是曲線。其輸出信號Y與輸入信號X滿足函數(shù)關(guān)系

Y＝KXChinaUniofMiningandTechSMSE例如：線性放大器其電路增益（放大倍數(shù)K）在一定工作條件下為一常量；線性電容器是指其儲存電荷的能力（電容量）是一個常數(shù)。線性元件是指那些主要特性參數(shù)為一常量（或在一定條件、一定范圍內(nèi)是一個常量）的電子元器件。

ChinaUniofMiningandTechSMSE規(guī)格參數(shù)

描述電子元器件的特性參數(shù)的數(shù)量。包括標(biāo)稱值、額定值和允許偏差值等。電子元器件在整機(jī)中要占有一定的體積空間，所以它的封裝外形和尺寸也是一種規(guī)格參數(shù)。

ChinaUniofMiningandTechSMSE1.標(biāo)稱值和標(biāo)稱值系列

規(guī)定出一系列的數(shù)值作為產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)值。

分為特性標(biāo)稱值和尺寸標(biāo)稱值，分別用于描述它的電氣功能和機(jī)械結(jié)構(gòu)。例如，一只電阻器的特性標(biāo)稱值包括阻值、額定功率、精度（允許偏差）等，其尺寸標(biāo)稱值包括電阻本體及引線的直徑、長度等。

ChinaUniofMiningandTechSMSE一組有序排列的標(biāo)稱值就叫做標(biāo)稱值系列。電阻、電容、電感等元件的特性數(shù)值一般是按照通（n=1,2,3…,E）項公式取值的。

ChinaUniofMiningandTechSMSE系列E24E12E6E24E12E6標(biāo)志J（Ⅰ）K（Ⅱ）M（Ⅲ）J（Ⅰ）K（Ⅱ）M（Ⅲ）允許偏差±5％±10％±20％±5％±10％±20％特

性

標(biāo)

稱

數(shù)

值1.01.11.21.31.51.61.82.02.22.42.73.01.0

1.2

1.5

1.8

2.2

2.7

1.0

1.5

2.2

3.33.63.94.34.75.15.66.26.87.58.29.13.3

3.9

4.7

5.6

6.8

8.2

3.3

4.7

6.8

注：精密元件的數(shù)值還有E48（允許偏差±2％）、E96（允許偏差±1％）、E192（允許偏差±0.5％）等幾個系列ChinaUniofMiningandTechSMSE元件的特性數(shù)值標(biāo)稱系列大多是兩位有效數(shù)字（精密元件的特性數(shù)值一般是三位或四位有效數(shù)字）。標(biāo)稱值應(yīng)該符合系列規(guī)定的數(shù)值，并用系列數(shù)值乘以倍率數(shù)10n（n為整數(shù)）來具體表示一個元件的參數(shù)。例如，符合標(biāo)稱值系列的電阻有1.0Ω、10Ω、100Ω、1.0kΩ、10kΩ、100kΩ、1.0MΩ、10MΩ等，可以表示為1.0×10nΩ（n＝0,1,2,3,4,…）ChinaUniofMiningandTechSMSE2.允許偏差和精度等級用百分?jǐn)?shù)表示的實際數(shù)值和標(biāo)稱數(shù)值的相對偏差，反映了元器件數(shù)值的精密程度。對于一定標(biāo)稱值的元器件，大量生產(chǎn)出來的實際數(shù)值呈現(xiàn)正態(tài)分布，為這些實際數(shù)值規(guī)定了一個可以接受的范圍，即為相對偏差規(guī)定了允許的最大范圍，叫做數(shù)值的允許偏差（簡稱允差）。ChinaUniofMiningandTechSMSE不同的允許偏差也叫做數(shù)值的精度等級（簡稱精度），并為精度等級規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)系列，用不同的字母表示。常用電阻器±5％±10％±20％J(Ⅰ)K(Ⅱ)M(Ⅲ)精密電阻器±2％±1％±0.5％，GFDChinaUniofMiningandTechSMSE根據(jù)電路對元器件的參數(shù)要求，允許偏差又可以分為雙向偏差和單向偏差兩種

通常，元器件的特性標(biāo)稱數(shù)值允許有雙向偏差，例如電阻器的阻值。但對于某些可能引起不良效果的數(shù)值，大多取單向偏差。ChinaUniofMiningandTechSMSE標(biāo)稱系列數(shù)值實際上是根據(jù)不同的允許偏差確定的。精度等級越高，其數(shù)值允許的偏差范圍越小，元器件就越精密；同時，它的生產(chǎn)成本及銷售價格也就越高。數(shù)值的允許偏差（精度等級）與數(shù)值的穩(wěn)定性是兩個不同的概念。

工作環(huán)境條件不同，會引起電子元器件參數(shù)的變化，變化的大小稱為數(shù)值的穩(wěn)定性。一般說來，數(shù)值越精密，要求其穩(wěn)定性也越高，而元器件的使用條件也要受到一定的限制。

ChinaUniofMiningandTechSMSE3.額定值與極限值電子元器件能夠長期正常工作（完成其特定的電氣功能）時的最大電壓、最大電流、最大功率消耗及最高環(huán)境溫度。額定值也有標(biāo)稱系列，其系列數(shù)值因元器件不同而異。還規(guī)定了電子元器件的工作極限值，一般為最大值的形式，分別表示元器件能夠保證正常工作的最大限度。

ChinaUniofMiningandTechSMSE對幾個問題加以說明：

第一，元器件的同類額定值與極限值并不相等。

第二，元器件的各個額定值（或極限值）之間沒有固定的關(guān)系，等功耗規(guī)律往往并不成立。

額定功率（W）最大工作電壓（V）0.252500.53501~2500~750

RJ型金屬膜電阻器的額定功率與最大工作電壓的關(guān)系

ChinaUniofMiningandTechSMSE第三，當(dāng)電子元器件的工作條件超過某一額定值時，其它參數(shù)指標(biāo)就要相應(yīng)地降低------降額使用元器件。

RJ型金屬膜電阻器的允許負(fù)荷與環(huán)境溫度的關(guān)系

ChinaUniofMiningandTechSMSE其它規(guī)格參數(shù)

半導(dǎo)體器件的特征頻率fT、截止頻率fα、fβ；線性集成電路的開環(huán)放大倍數(shù)K0；數(shù)字集成電路的扇出系數(shù)No等。第四，對于某種電子元器件，通常都是根據(jù)其自身特點及工作需要而定義幾種額定值和極限值作為它的規(guī)格參數(shù)。

ChinaUniofMiningandTechSMSE質(zhì)量參數(shù)用于度量電子元器件的質(zhì)量水平，通常描述了元器件的特性參數(shù)、規(guī)格參數(shù)隨環(huán)境因素變化的規(guī)律，或者劃定了它們不能完成功能的邊界條件。電子元器件共有的質(zhì)量參數(shù)一般有溫度系數(shù)、噪聲電動勢、高頻特性及可靠性等，從整機(jī)制造工藝方面考慮，主要有機(jī)械強度和可焊性。

ChinaUniofMiningandTechSMSE1.溫度系數(shù)

電子元器件的規(guī)格參數(shù)隨環(huán)境溫度的變化會略有改變。溫度每變化1℃，其數(shù)值產(chǎn)生的相對變化叫做溫度系數(shù)，單位為1/℃。溫度系數(shù)描述了元器件在環(huán)境溫度變化條件下的特性參數(shù)穩(wěn)定性，溫度系數(shù)越小，說明它的數(shù)值越穩(wěn)定。ChinaUniofMiningandTechSMSE溫度系數(shù)還有正、負(fù)之分，分別表示當(dāng)環(huán)境溫度升高時，元器件數(shù)值變化的趨勢是增加還是減少。電子元器件的溫度系數(shù)（符號、大?。┤Q于它們的制造材料、結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)條件等因素。ChinaUniofMiningandTechSMSE2.噪聲電動勢和噪聲系數(shù)

導(dǎo)體內(nèi)的自由電子在一定溫度下總是處于“無規(guī)則”的熱運動狀態(tài)之中，從而在導(dǎo)體內(nèi)部形成了方向及大小都隨時間不斷變化的“無規(guī)則”的電流，并在導(dǎo)體的等效電阻兩端產(chǎn)生了噪聲電動勢。由于這種噪聲是自由電子的熱運動所產(chǎn)生的，通常又把它叫做熱噪聲。ChinaUniofMiningandTechSMSE除熱噪聲以外，各種電子元器件由于制造材料、結(jié)構(gòu)及工藝不同，還會產(chǎn)生其它類型的噪聲。例如，碳膜電阻器因為碳粒之間的放電和表面效應(yīng)而產(chǎn)生的噪聲（這類噪聲是金屬膜電阻所沒有的，所以金屬膜電阻的噪聲電動勢比碳膜電阻的小一些），晶體管內(nèi)部載流子產(chǎn)生的散粒噪聲等。ChinaUniofMiningandTechSMSE用“信噪比”來描述電阻、電容、電感一類無源元件的噪聲指標(biāo)，其定義為元件內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲功率與其兩端的外加信號功率之比，即對于晶體管或集成電路一類有源器件的噪聲，則用噪聲系數(shù)來衡量：

。ChinaUniofMiningandTechSMSE3.高頻特性

一切電子元器件工作在高頻狀態(tài)下時，都將表征出電抗特性，甚至一段很短的導(dǎo)線，其電感、電容也會對電路的頻率響應(yīng)產(chǎn)生不可忽略的影響。這種性質(zhì)，稱為元器件的高頻特性。在設(shè)計制作高頻電路時，必須考慮元器件的頻率響應(yīng)，選擇那些高頻特性較好，自身分布電容、分布電感較小的元器件。

ChinaUniofMiningandTechSMSE4.機(jī)械強度及可焊性

5.可靠性和失效率

電子元器件的可靠性是指它的有效工作壽命，即它能夠正常完成某一特定電氣功能的時間。電子元器件的工作壽命結(jié)束，叫做失效。ChinaUni