電子設(shè)計(jì)第一部分1

電子設(shè)計(jì)公選課2021.3.9電子設(shè)計(jì)公選課課程安排內(nèi)容時(shí)間地點(diǎn)第一部分常用元器件的識別與測量(一)3月9日409第一部分常用元器件的識別與測量（二）3月16日409第二部分基本單元電路認(rèn)識3月23日409第三部分電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)及調(diào)試方法第四部分電路板制作及焊接工藝3月30日409實(shí)驗(yàn)一觸摸開關(guān)、光控開關(guān)實(shí)驗(yàn)4月6日409實(shí)驗(yàn)二循環(huán)彩燈電路實(shí)驗(yàn)4月13日409實(shí)驗(yàn)三觸摸報(bào)警器實(shí)驗(yàn)4月20日409實(shí)驗(yàn)四紅外耳機(jī)實(shí)驗(yàn)4月27日4091.電阻的丈量電阻是一切電子電路中運(yùn)用最多的元件。它主要是對電流經(jīng)過起著妨礙作用。利用這種妨礙作用做成的元件稱為電阻。電阻的主要物理特征是變電能為熱能，也可以說它是一個(gè)耗能元件，電流經(jīng)過它就產(chǎn)生熱能。電阻在電路中通常起分壓和限流的作用，對信號來說，交流與直流信號都可以經(jīng)過電阻。電阻都具有一定的阻值，用符號R表示，電阻的單位是歐姆，用符號“Ω〞表示。它的圖形表示如下圖。R第一部分電子元器件的識別與丈量R電阻的用途限制流過元器件上的電流大小，為晶體管提供偏置電流。用作分壓器。與電容相連，構(gòu)成RC電路，控制電容的充、放電時(shí)間。τ＝RCR1R2A12VCR電阻的分類固定電阻：阻值固定不變。由于制造資料和工藝不同，分為實(shí)心電阻器、薄膜電阻器、線繞電阻器、敏感電阻器等?？烧{(diào)電阻：阻值可變〔在一定范圍內(nèi)可以調(diào)整〕*可調(diào)電阻又分為可變電阻和電位器。常用電阻的電路圖形符號：微調(diào)電阻可變電阻電阻的普通符號電位器U壓敏電阻t熱敏電阻光敏電阻固定電阻外形圖

碳膜電阻金屬膜電阻敏感電阻片式電阻琺瑯電阻水泥電阻排電阻線繞電阻可調(diào)電阻外形圖電阻的標(biāo)稱阻值阻值是電阻的主要參數(shù)之一，不同類型的電阻，阻值范圍不同，不同精度的電阻其阻值系列亦不同。根據(jù)國家規(guī)范，常用的標(biāo)稱電阻值系列如表所示。分為E6、E12和E24系列。標(biāo)稱值系列精度標(biāo)稱值E6

20%1.01.52.23.34.76.88.2－E12

10%1.03.31.23.91.54.71.85.62.26.82.78.2－－E24

5%1.02.24.71.12.45.11.22.75.61.33.06.21.53.36.81.63.67.51.83.98.22.04.39.1色環(huán)電阻的讀法顏色第一環(huán)第二環(huán)第三環(huán)乘數(shù)誤差黑色000×1棕色111×10±1%紅色222×100±2%橙色333×1K黃色444×10K綠色555×100K±0.5%藍(lán)色666×1M±0.25%紫色777×10M±0.1%灰色888±0.05%白色999金色×0.1±5%銀色×0.01±10%本色±20%電阻的選擇及運(yùn)用中本卷須知規(guī)格和型號的選擇作為普通用途的，可選用通用電阻，其價(jià)錢廉價(jià)。作為軍用和特殊場所運(yùn)用時(shí)，那么應(yīng)選擇公用型電阻，以滿足電路所需求的高性能目的和高穩(wěn)定性。阻值和精讀的選擇電阻值應(yīng)根據(jù)電路實(shí)踐需求選擇系列表中所列的標(biāo)稱值。假設(shè)需求高精度要求的，那么應(yīng)選擇精細(xì)電阻。額定功率的選擇電阻的額定功率，應(yīng)比實(shí)際計(jì)算的耗散功率(I2R)大一些，普通情況下，額定功率的選擇應(yīng)為實(shí)際計(jì)算的耗散功率的1.5至2倍左右。以保證電阻的耐用可靠。假設(shè)功率較大，應(yīng)選擇較大功率的電阻。電阻的種類和誤差的選擇選擇電阻不要片面追求高精度的產(chǎn)品，應(yīng)多根據(jù)電路目的，滿足要求即可，精度越高，價(jià)錢越昂貴。電阻的檢測用萬用表丈量固定電阻常用的模擬式和數(shù)字式萬用表均可丈量電阻。丈量時(shí)，首先選擇好萬用表電阻撓的倍率或量程范圍，其次將兩個(gè)輸入端〔表筆〕短路調(diào)零〔數(shù)字式萬用表無需調(diào)零〕，第三，將萬用表并接在被測電阻的兩端，讀出電阻阻值即可。在用萬用表丈量電阻時(shí)應(yīng)留意以下幾點(diǎn)：不得將雙手和電阻的兩個(gè)端子及萬用表的兩個(gè)表筆捏在一同。在路丈量電阻時(shí)，應(yīng)將電路電源斷開，決不允許帶電丈量電阻的阻值。由于用模擬萬用表丈量電阻時(shí)，不同倍率擋的零點(diǎn)不同，因此，每換一擋時(shí)，都需對萬用表重新進(jìn)展一次調(diào)零，當(dāng)某一擋調(diào)零電位器不能使指針回到0歐姆時(shí)，闡明萬用表內(nèi)電池電壓缺乏，需求改換電池。模擬萬用表數(shù)字萬用表用萬用表丈量電位器的方法與丈量固定電阻的方法一樣。首先丈量電位器兩固定端之間的總固定電阻值，然后丈量滑動端對恣意一端之間的電阻值，并不斷改動滑動端的位置，察看電阻值的變化情況，直到滑動端調(diào)到另一端為止。在緩慢調(diào)理滑動端時(shí)，應(yīng)滑動靈敏，松緊適度，聽不到咝咝的噪聲，阻值指示平穩(wěn)變化，沒有跳變景象，否那么闡明滑動一端存在接觸不良等缺點(diǎn)。丈量電位器時(shí)，用模擬式萬用表丈量較為直觀。用萬用表丈量電位器幾種非線性電阻的特性非線性電阻如熱敏電阻、光敏電阻、壓敏電阻、保險(xiǎn)電阻等，由于它們的阻值與任務(wù)環(huán)境以及外加電壓和電流的大小有直接關(guān)系，因此，通常采用公用設(shè)備丈量其特性。熱敏電阻：隨溫度變化，阻值發(fā)生改動。隨著溫度升高阻值變大的熱敏電阻是正溫度系數(shù)的熱敏電阻，隨著溫度升高阻值變小的熱敏電阻是負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻。熱敏電阻主要用來丈量溫度的變化。光敏電阻：對光線非常敏感，電阻值與光照強(qiáng)度有關(guān)，光照越強(qiáng)，阻值越小。無光照時(shí)，呈高阻態(tài)，阻值達(dá)幾十千歐姆以上，有光照時(shí)，阻值迅速減小，為幾百乃至幾十歐姆。光敏電阻主要運(yùn)用于光控開關(guān)計(jì)數(shù)電路及各種光控自動控制系統(tǒng)中。壓敏電阻：它的阻值與兩端施加的電壓值大小有關(guān)。壓敏電阻在正常任務(wù)時(shí)，呈高阻態(tài)，僅有很小的漏電流。當(dāng)電壓增大到一定數(shù)值時(shí)，便呈低阻態(tài)，流過它的電流添加幾個(gè)數(shù)量級，但其兩端電壓幾乎堅(jiān)持不變。當(dāng)電壓恢復(fù)正常時(shí)，它仍能恢復(fù)到原來的任務(wù)形狀。它廣泛運(yùn)用于家用電器的市電進(jìn)線端起過壓維護(hù)作用。如電視機(jī)及顯示器的電源電路、行輸出電路、顯象管電路中作過壓維護(hù)。用指針完用表的R×10K檔丈量壓敏電阻兩端間阻值，應(yīng)為無窮大；假設(shè)表針有偏轉(zhuǎn)，那么漏電流大，質(zhì)量差。URv保險(xiǎn)電阻：保險(xiǎn)電阻是對電路中的重要元器件進(jìn)展維護(hù)，具有普通電阻的作用。它在額定電流下發(fā)出的熱量與周圍媒質(zhì)到達(dá)熱平衡，當(dāng)過載時(shí)〔電路中發(fā)生短路、過流〕，電阻溫度上升，使電阻層剝落而熔斷，起到維護(hù)電路中的元器件不受損壞，從而有效地防止缺點(diǎn)擴(kuò)展。濕敏電阻具有體積小、靈敏度高、量程寬、溫度系數(shù)小、耐高溫、運(yùn)用壽命長等特點(diǎn)。主要用于濕度丈量和控制。2.電容的識別與檢測電容就是“存儲電荷的容器〞，故電容器具有儲存電荷的才干。就像普通容器可以裝水〔或漏水)，電容器可以充電或放電。電容器是電子設(shè)備中大量運(yùn)用的電子元件之一，通常簡稱為電容。廣泛應(yīng)用于隔直、耦合、旁路、濾波、調(diào)諧回路、能量轉(zhuǎn)換、控制電路等方面。按照構(gòu)造分可分為三大類：即固定電容器、可變電容器和微調(diào)電容器。CCC.固定電容器鋁電解電容器鋁電解電容器是在鋁箔〔陽極〕外表生成氧化膜后疊上飽和電解液的電容紙〔陰極〕經(jīng)卷繞輥扎而成的，陽極普通為鋁、鉭、鈮、鈦等。鋁電解電容器容量可以做得很大。新出廠的電解電容器長腳為正極，短腳為負(fù)極，且在電容器外表上還印有負(fù)極標(biāo)志。電解電容器在運(yùn)用中一旦極性接反，那么經(jīng)過其內(nèi)部的電流過大，可導(dǎo)致其因過熱而被擊穿，溫度升高產(chǎn)生的氣領(lǐng)會引起外殼爆裂。主要運(yùn)用于電源濾波、低頻耦合、去耦和旁路等電路中。＋—鉭電解電容器也屬于電解電容的一種，它用金屬鉭〔Ta〕做正極，用稀硫酸稀釋液做負(fù)極。具有體積小、容量大〔0.1～1000μF)、性能穩(wěn)定、壽命長、絕緣電阻大、溫度特性好〔－50℃～100℃〕等特點(diǎn)，廣泛運(yùn)用于通訊、航天和軍事工業(yè)、海底電纜和高級電子安裝、民用電器等諸多方面。如計(jì)算機(jī)、手機(jī)等。此外，頻率特性好，對于頻率特性不好的電容，當(dāng)任務(wù)頻率高時(shí)，其容量就下降。鉭電解電容器薄膜電容器是近一二十年開展起來的電容器。以金屬鉑做電極，將其與聚乙脂、聚丙烯、聚苯乙烯或聚碳酸脂等塑料薄膜從兩端重疊后，卷繞成圓筒裝的電容器，以塑料薄膜的種類又被分別稱為聚乙脂電容器、聚丙烯電容器、聚苯乙烯電容器、聚碳酸脂電容器。此外，薄膜電容器還有一種制造法，叫做金屬化薄膜，其制法是在塑料薄膜上真空蒸鍍一層很薄的金屬作為電極，如此可以減小電容的體積，MKP電容器和CBB電容器分別是金屬化聚乙脂和聚丙烯電容器的代稱。它們都具有良好的性能。適用于電子儀器、普通電源、點(diǎn)火器、節(jié)能燈、充電器、臭氧發(fā)生器及通訊設(shè)備等各種直流脈動電路。主要用于要求較高的電路中。

薄膜電容器滌綸電容器是聚脂薄膜電容器的別稱。也是一種常用的電容器。滌綸電容容量范圍為40PF～4μF，額定電壓為63～1000V，其特點(diǎn)是小體積、耐熱耐濕，但穩(wěn)定性差。主要運(yùn)用于對穩(wěn)定性和損耗要求不高的低頻電路中。

薄膜電容和滌綸電容聚丙烯電容滌綸電容金屬化聚酯電容金屬化聚酯薄膜電容亦稱獨(dú)石電容器。是以陶瓷為介質(zhì)，涂敷金屬薄膜經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成。由于是片狀，俗稱瓷片電容。廣泛用于高頻電路。特點(diǎn)是絕緣性能好，穩(wěn)定性好，容量不隨溫度而改動，很高的頻率特性。容量1PF～2.2μF，耐壓值6KV及以上。陶瓷電容器在玻璃或云母板上噴涂銀層做電極板，電極板與云母一層一層疊合后，再壓鑄在膠木粉或封固在環(huán)氧樹脂中制成。用于要求電容量較小、質(zhì)量系數(shù)高以及對溫度、頻率和穩(wěn)定性好的電路中。其中玻璃電容電容量范圍10～0.1μF，額定電壓范圍63～400V；它穩(wěn)定性較好，損耗小，耐高溫〔200℃〕，運(yùn)用于脈沖、耦合、旁路等電路中。云母電容具有很高的絕緣電阻、低功耗系數(shù)、低電感和優(yōu)良的穩(wěn)定特性，電容量范圍為10p～0.1μF，額定電壓為100V～7kV。主要特點(diǎn)是高穩(wěn)定性，高可靠性，溫度系數(shù)小，特別適宜于高頻電路，因此主要運(yùn)用于高頻振蕩和脈沖等要求較高的電路。玻璃和云母電容器玻璃電容和云母電容玻璃電容云母電容它由一組定片和一組動片組成，它的容量隨著動片的轉(zhuǎn)動可以延續(xù)改動。通常有“單聯(lián)〞和“雙聯(lián)〞之分，把兩組可變電容裝在一同同軸轉(zhuǎn)動，叫做雙聯(lián)。用在半導(dǎo)體收音機(jī)中，做調(diào)諧。.可調(diào)電容半可變電容也叫做微調(diào)電容。以空氣、云母或陶瓷為介質(zhì)，由兩片或者兩組小型金屬彈片，中間夾著介質(zhì)制成。調(diào)節(jié)的時(shí)候改動兩片之間的間隔或者面積，容量即發(fā)生改動，其可變?nèi)萘繛?0PF～1100PF。電容量可在某一小范圍內(nèi)調(diào)整，并可在調(diào)整后固定于某個(gè)電容值。.半可變電容器.電容器的主要性能目的標(biāo)稱容量額定電壓它是指在下限溫度和額定溫度之間的恣意溫度下，可延續(xù)施加在電容器上的最大直流電壓或最大交流電壓的有效值或脈沖電壓的峰值。不同電容有著不同的耐壓值，對于一切的電容器，在運(yùn)用中，施加在電容器兩端的直流電壓與交流峰值電壓之和不得超越直流電壓的額定值。常用固定式電容的直流任務(wù)電壓系列為6.3V、10V、16V、25V、35V、40V、63V、100V、160V、250V和400V。

絕緣電阻由于溫升引起電子活動添加。溫度升高，將使絕緣電阻降低。因此，電容器的絕緣電阻是一個(gè)不穩(wěn)定的電氣參數(shù)，它會隨著溫度、濕度、時(shí)間的變化而變化。對于理想的電容器，在其加上直流電壓時(shí)，電容器應(yīng)沒有電流流過，而實(shí)踐上存在著微小的漏電流。直流電壓除以漏電流的值，即為電容器的絕緣電阻。絕緣電阻越大越好，普通絕緣電阻應(yīng)在500MΩ以上。電容器的溫度特性通常是以20℃基準(zhǔn)溫度的電容量與有關(guān)溫度的電容量的百分比表示。實(shí)踐電容器的電容量是隨著溫度變化而變化的。當(dāng)溫度升高時(shí)，有的電容量會變大，稱為正溫度系數(shù)的電容器；反之，稱為負(fù)溫度系數(shù)電熱器。溫度系數(shù)定義為當(dāng)溫度變化1℃時(shí)電容量的變化比率。單位為PPM/℃。例如，CBB22的溫度系數(shù)約為－300PPM/℃，表示每升高1/℃時(shí)，電容量減小萬分之三，即0.03%。假設(shè)溫度上升40℃，那么0.03％×40＝1.2％，也就是說該電容器容量就要下降1.2％。通常電容器上所標(biāo)注的溫度是指它的耐溫值。即電容所能接受的最高溫度。通常電容器耐溫值為85℃～105℃。電容器的頻率特性電容器在交流電路〔特別是高頻電路〕中任務(wù)時(shí)，其電容量將隨頻率而變化。.電容器的讀法只標(biāo)數(shù)值不標(biāo)單位的數(shù)值表示法用這種表示法的容量單位有PF和μF兩種。通常，普通電容器，省略不標(biāo)出的單位是PF，對于電解電容器，省略不標(biāo)出的單位那么是μF。例如，普通電容器上標(biāo)有“3〞字，表示3PF，“4700〞表示4700PF。數(shù)碼表示法：101，102，103色環(huán)表示法：例如：10410╳104=105PF=0.1μF.電容器的選擇和運(yùn)用本卷須知根據(jù)電路的要求合理選擇型號。普通用于低頻、旁路場所的電容器，應(yīng)采用紙介電容器；在高頻電路和高壓電路中，應(yīng)選擇瓷介電容器或云母電容器；在電源濾波或退耦電路中，應(yīng)選擇電解電容器。合理確定電容器的精度。在大多數(shù)情況下，對電容器的容量精度要求并不嚴(yán)厲。但在振蕩回路、定時(shí)電路以及在音頻控制電路中，電容器的容量應(yīng)與實(shí)際計(jì)算值盡量一致。在一些濾波網(wǎng)絡(luò)中，電容器的容量精度那么要求非常嚴(yán)厲。正確選擇電容器的耐壓。普通電容器的任務(wù)電壓應(yīng)低于額定電壓的10％～20％。在交流電路中，不應(yīng)選用有極性的電解電容器。電容器在運(yùn)用前，應(yīng)丈量其絕緣電阻。絕緣電阻大于10MΩ方可運(yùn)用。電解電容器由于漏電阻較大，運(yùn)用時(shí)不應(yīng)低于200KΩ。在運(yùn)用可調(diào)電容器前，應(yīng)一邊旋轉(zhuǎn)動片，一邊用萬用表的電阻檔測定動片間能否有短路景象。對于有極性的電解電容器，在電路中應(yīng)留意其極性不得接反。.固定無極性電容的檢測檢測10pF以下和10pF～0.01μF的小電容10pF以下的固定電容器容量太小，用指針萬用表進(jìn)展丈量時(shí)，只能定性地檢查其能否有漏電、內(nèi)部短路或擊穿景象。丈量時(shí)，選擇R×10K檔，用兩表筆分別恣意接電容的兩個(gè)引腳，阻值應(yīng)為無窮大、假設(shè)測出阻值〔指針向右擺動〕或阻值為0，那么闡明電容漏電損壞或內(nèi)部擊穿。10pF以下的固定電容器可采用數(shù)字萬用表的電容檔丈量其容量，只需將電容的兩引腳插入數(shù)字表的Cx內(nèi)，將數(shù)字表置于相應(yīng)的檔位即可。檢測1μF以上的電容器采用萬用表R×10K檔，可直接測試電容器有無充電過程以及有無內(nèi)部短路或漏電，并可根據(jù)指針向右擺動的幅度大小估算出電容器的容量。測試時(shí)，先用兩表筆恣意觸碰電容的兩引腳，然后互換表筆再觸碰一次，假設(shè)指針向右擺動一下后，隨即向左迅速前往至無窮大，闡明該電容是好的。電容的容量越大，指針的擺動幅度也越大。假設(shè)上述操作萬用表的指針一直不向右擺動，那么闡明該電容的容量低于0.01μF或者曾經(jīng)沒有容量。假設(shè)丈量中指針向右擺動后不能再向左回到無窮大位置，闡明電容漏電嚴(yán)重或已擊穿短路。用數(shù)字萬用表的電容檔也可丈量0.01μF以上電容的容量。采用數(shù)字萬用表的電容檔丈量電解電容的容量，只需將電容的兩腳插入數(shù)字萬用表的Cx插座內(nèi)，將數(shù)字萬用表置于相應(yīng)的檔位即可。由于數(shù)字萬用表電容丈量檔量程有限，通常最大只能丈量20μF，因此，數(shù)字萬用表只能對部分電解電容進(jìn)展丈量。采用指針萬用表的電容檔丈量電解電容方法如下：電解電容的容量較大，丈量時(shí)應(yīng)針對不同容量選擇適宜的量程。根據(jù)閱歷，在普通情況下，1～47μF的電容可用R×1K檔丈量，大于47μF的電容