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电子元件基础教程

一、电阻器（Resistor）和电容器（Capacitor）

电阻器和电容器简称为阻容元件，在各类电子元器件中，它们是生产量最大，使用范围最广的一类元件。

（一）电阻器（元件符号R）

我们平常在工作中所说的电阻（Resistance）其实是电阻器。

电阻在电路中的表示符号：

电阻器是一种具有一定阻值，一定几何形状，一定性能参数，在电路中起电阻作用的实体元件。

在电路中，它的主要作用是稳定和调节电路中的电流和电压，作为分流器、分压器和消耗电能的负载使用。

大部分电阻器的引出线为轴向引线，一小部分为径向引线，为了适应现代表面组装技术（SMT）的需要，还有“无引出线”的片状电阻器（或叫无脚零件），片状电阻器像米粒般大小、扁平的，一般用自动贴片机摆放，SMT机房里面就有。

电阻器是非极性元件，电阻器的阻值可在元件体通过色环或工程编码来鉴别。

1.种类：

我们常见的电阻器有下列几种：

（1）金属膜电阻器

（2）碳膜电阻器

（3）线绕电阻器（4）电位器

（5）电阻网络器（6）热敏电阻器

不同的电阻器，不仅其电阻值不同，功能也不一样，所以不同的电阻器是不可以随便替代的。

2．电阻的单位

电阻的单位欧姆（Ω），千欧（KΩ），兆欧（MΩ）。

它们的换算公式为106Ω=1MΩ=103KΩ

3．功率：

功率的单位是瓦特，电阻器的功率能告诉我们它在正常使用情况下能释放多少能量，功率越高，释放的能量越多。

注意：

尽管电阻阻值一样，也不可使用低功率的电阻代替高功率的电阻。

4．误差

误差是允许电阻阻值变动的范围，用正号（+）或负号（-）表示其正常的变动状况。

比如一个电阻阻值为100Ω±10%，则电阻阻值可以在90-110Ω之间变化。

精密电阻的误差在±2%以下，用五个色环识别：

半精密电阻的误差在±2%以上，用四个色环识别。

注意：

若在元件体的一端有一宽的银色环，则此元件不是电阻，是电感器，如果这种银色环与元件体上其它色环宽度相同，则还是电阻。

5．电阻器的标识方法

（1）色环法：

目前国标上普遍流行色环标识电阻，色环在电阻器上有不同的含义，它具有简单、直观、方便等特点。

色环电阻中最常见的是四环电阻和五环电阻。

第一道色环印在电阻的金属帽上，表示电阻有效数字的最高位，也表示电阻值色标法读数的方向，第二道色环表示有效数字的次高位，第三道色环表示相乘的倍率，第四环表示误差。

金色为±5%，银色为±10%。

值得注意的是:

第四环的位置国内外的标法有异,国外有此厂家把第四环也标在另一端的金属帽上,遇此情况切记:

金色或银色的一端不是第一环。

第一环是离元件体端部最近的一环。

另注：

无色……误差为+/-20%

例：

某电阻的色环依次为“黄、紫、红、银”，则该电阻的阻值为47X102Ω±10%=4700Ω±10%=4.7kΩ±10%，其中误差为±10%。

B.五环电阻（精密电阻）

五环电阻的标识与四环电阻的基本相同,只不过它多了一条数据环和多了一些误差别,即第一、二、三道色环分别表示第一、二、三位有效数字，第四道色环表示相乘的倍率，第五环表示误差。

五环电阻的误差在±2%以下。

例:

某电阻的色环依次为“黄、紫、黑、棕、棕”，则该电阻的阻值为470X101Ω±1%即阻值为4.7KΩ,误差为±1%.

除了四环电阻和五环电阻，还有六环电阻，阻值读法与五环电阻一样，最后一环表示温度系数。

（2）工程编码

大多数的电阻用色环标注，而功率电阻和线绕电阻是用工程编码来标注的。

工程编码可表示5种特性：

a．形式b.种类c.组织d.误差e.功率

a.形式:

形式是由两个英文字母与跟着的两个数据标注。

字母“RW”表示功率电阻，两个字母标注了电阻的物理结构。

b.种类：

电阻的种类由一个单独的字母表示。

c.组织：

对于误差大于±2%的电阻，用三位数字表示，前两位数字代表重要数据，最后一位数字表示加“零”的个数。

例：

253表示25000Ω或25KΩ

字母“R”代表小数点，后面跟着有效数字。

例如：

R10=·10Ω

对于误差小于±2%的电阻，阻值用四位数字表示，前三位数字代表重要数据，最后一位表示加零的个数。

例如：

2672表示26700Ω或26.7KΩ.

字母“R”表示小数点，连接重要的数据。

例如：

1R37=1.37Ω

d.误差：

误差用一单独字母表示，看下面的表：

字母CDFGJKM

误差（±%）2551251020

e.功率：

功率用三字母表示，读作XX瓦特。

例如：

005读作5瓦特。

6．功率电阻：

电阻按其功率不同又可分为：

1/8W，1/4W，1/2W，1·5W，1W，2W，功率越大，电阻体形也越大，耗散功率为1W或大于1W的元器件不得与印制板相接触，应采用相应的散热措

施后再行安装。

7．电阻网络（或叫排阻）

电阻网络与色环电阻相比具有整齐、少占空间的优点，它的内部实际上是由很多个电阻整齐的排在一起，所以也叫做排阻。

在电路中电阻网络的符号为“RN”、“RP”、“1B”。

电阻网络有两种类型：

（1）双列直插电阻网络

双列直插电阻网络类似IC。

第一号管脚由小圆点或小凹槽来表示，当你拿着元件时，使元件主体面对自己，槽或小圆点向上，左边的第一个管脚是第一号管脚。

插第一号管脚的孔通常在电路板上用方盘或带尖角的焊盘标明。

插电阻网络时第一号管脚必须插入电路板上带有标明第一号管脚的孔。

（2）单列直插电阻网络

单列直插电阻网络是带有一排管脚的塑料盒。

第一号管脚由在元件体上的小圆点或数字“1”或一条粗实线表示。

电路板上插第一号管脚的通常用一个方块焊盘或一点表示。

第一号管脚通常插入这个方焊盘内或小圆点旁。

8．电位器

电位器是一种可调电阻器，可通过调整其元件体上的旋扭或螺钉改变其阻值。

电位器的电路符号是“R”，具有方向性。

一个电位器有三个管脚，只有一种方法把电位器插入板。

电位器的形状有方的、圆的、矩形的。

9．热敏电阻器

这个名字是结合热的和电阻两个词而命名的，热敏电阻器的阻值随温度变化而变化。

10．可变电阻器：

可变电阻器是一种阻值易变的电阻，没有极性。

可变电阻的电路符号是“RV”。

*11.贴片电阻（重要）：

片式固定电阻器，从ChipFixedResistor直接翻译过来的，俗称贴片电阻（SMDResistor）,是金属玻璃铀电阻器中的一种。

是将金属粉和玻璃铀粉混合，采用丝网印刷法印在基板上制成的电阻器。

耐潮湿，高温，温度系数小。

（注：

以下片式固定电阻器皆叫做贴片电阻）

■特性

·体积小，重量轻；

·适应再流焊与波峰焊；

·电性能稳定，可靠性高；

·装配成本低，并与自动装贴设备匹配；

·机械强度高、高频特性优越。

■封装有：

0201，0402，0603，0805，1206，1210，1812，2010，2512。

其常规系列的精度为5%，1%。

阻值范围从0.1欧姆到20M欧姆。

标准阻值有E24，E96系列。

功率有1/20W、1/16W、1/8W、1/10W、1/4W、1/2W、1W。

■尺寸与封装的关系：

英制

（mil）

公制

（mm）

长（L）

（mm）

宽（W）

（mm）

高（t）

（mm）

0201

0603

0.60±0.05

0.30±0.05

0.23±0.05

0.10±0.05

0.15±0.05

0402

1005

1.00±0.10

0.50±0.10

0.30±0.10

0.20±0.10

0.25±0.10

0603

1608

1.60±0.15

0.80±0.15

0.40±0.10

0.30±0.20

0805

2012

2.00±0.20

1.25±0.15

0.50±0.10

0.40±0.20

1206

3216

3.20±0.20

1.60±0.15

0.55±0.10

0.50±0.20

1210

3225

3.20±0.20

2.50±0.20

0.55±0.10

0.50±0.20

1812

4832

4.50±0.20

3.20±0.20

0.55±0.10

0.50±0.20

2010

5025

5.00±0.20

2.50±0.20

0.55±0.10

0.60±0.20

2512

6432

6.40±0.20

3.20±0.20

0.55±0.10

0.60±0.20

■功率与封装的关系：

英制

（mil）

公制

（mm）

常规功率系列

提升功率系列

0201

0603

1/20W

0402

1005

1/16W

0603

1608

1/16W

1/10W

0805

2012

1/10W

1/8W

150

1206

3216

1/8W

1/4W

200

1210

3225

1/4W

1/3W

200

1812

4832

1/2W

200

2010

5025

1/2W

3/4W

200

2512

6432

200

■阻值标识法：

贴片电阻阻值标注方法

1．E-24标注方法

　　E-24标注法有两位有效数字，精度在±2%（-G），±5%（-J），±10%（-K）

（1）常用电阻标注

　　　　XXYXX代表底数，Y代表指数

　　　　例如

　　　　　　470=47Ω

　　　　　　103=10kΩ

　　　　　　224=220kΩ

（2）小于10欧姆的电阻的标注

　　　　用R代表单位为欧姆的电阻小数点，用m代表单位为毫欧姆的电阻小数点

　　　　例如

　　　　　　1R0=1.0Ω

　　　　　　R20=0.20Ω

　　　　　　5R1=5.1Ω

　　　　　　R007=7.0mΩ

　　　　　　4m7=4.7mΩ

2．E-96标注方法

　　E-96标注法有三位有效数字，精度在±1%（-F）

（1）常用电阻标注

　　　　XXXYXXX代表底数，Y代表指数

　　　　例如

　　　　　　4700=470Ω

　　　　　　1003=100kΩ

　　　　　　2203=220kΩ

（2）小于10欧姆的电阻的标注

　　　　用R代表单位为欧姆的电阻小数点，

用m代表单位为毫欧姆的电阻小数点

　　　　例如

　　　　　　1R00=1.00Ω

　　　　　　R200=0.200Ω

　　　　　　5R10=5.10Ω

　　　　　　R007=7.00mΩ

　　　　　　4m70=4.70mΩ

　（3）E-96MultiplierCode标注法

　　　　XXY

　　　　XX代表底数的代码，具体数值可从MultiplierCode表中查找

　　　　Y代表指数的代码，具体数值也要从MultiplierCode表中查找

　　　　例如：

　　　　　　18A=150Ω

　　　　　　02C=10.2kΩ

总结

∙R代表小数点位置

∙3位数的标注：

前两位代表有效数，后一位代表10的几次幂

4位数的标注：

前三位代表有效数，后一位代表10的几次幂

∙一些奇怪的标注（如：

43C）需要查生产厂商的内部编码规则

∙0201,0402由于面积太小，上面都不印字；0603上面只印有3位数的；0805及以上印有3位数的或者4位数的

∙举例如下：

精度系列

实际标注

解析

实际值

1R2

R代表小数点位置

1R2=1.2

820

两位有效数

82x100=82

473

两位有效数

47x103=47000=47k

1R20

R代表小数点位置

1R20=1.20

82R0

82R0=82.0

1503

三位有效数

150x103=150000=150k

（二）电容器

1．概念和作用：

电容器是由两个中间隔以绝缘材料（介质）的电极组成的，具有存储电荷功能的电子元件。

在电路中，它有阻止直流电流通过，允许交流电流通过的性能，在电路中可起到旁路、耦合、滤波、隔直流、储存电能、振荡和调谐等作用。

2、常用电容的结构和特点

常用的电容器按其介质材料可分为电解电容器、云母电容器、瓷介电容器、玻璃釉电容等。

按其结构可分为固定电容器、半可变电容器、可变电容器三种。

表1　常用电容的结构和特点

电容种类

电容结构和特点

实物图片

铝电解电容

它是由铝圆筒做负极，里面装有液体电解质，插入一片弯曲的铝带做正极制成。

还需要经过直流电压处理，使正极片上形成一层氧化膜做介质。

它的特点是容量大，但是漏电大，误差大，稳定性差，常用作交流旁路和滤波，在要求不高时也用于信号耦合。

电解电容有正、负极之分，使用时不能接反。

有正负极性，使用的时候，正负极不要接反。

纸介电容

用两片金属箔做电极，夹在极薄的电容纸中，卷成圆柱形或者扁柱形芯子，然后密封在金属壳或者绝缘材料（如火漆、陶瓷、玻璃釉等）壳中制成。

它的特点是体积较小，容量可以做得较大。

但是有固有电感和损耗都比较大，用于低频比较合适。

金属化纸介电容

结构和纸介电容基本相同。

它是在电容器纸上覆上一层金属膜来代替金属箔，体积小，容量较大，一般用在低频电路中。

油浸纸介电容

它是把纸介电容浸在经过特别处理的油里，能增强它的耐压。

它的特点是电容量大、耐压高，但是体积较大。

玻璃釉电容

以玻璃釉作介质，具有瓷介电容器的优点，且体积更小，耐高温。

陶瓷电容

用陶瓷做介质，在陶瓷基体两面喷涂银层，然后烧成银质薄膜做极板制成。

它的特点是体积小，耐热性好、损耗小、绝缘电阻高，但容量小，适宜用于高频电路。

铁电陶瓷电容容量较大，但是损耗和温度系数较大，适宜用于低频电路。

薄膜电容

结构和纸介电容相同，介质是涤纶或者聚苯乙烯。

涤纶薄膜电容，介电常数较高，体积小，容量大，稳定性较好，适宜做旁路电容。

聚苯乙烯薄膜电容，介质损耗小，绝缘电阻高，但是温度系数大，可用于高频电路。

云母电容

用金属箔或者在云母片上喷涂银层做电极板，极板和云母一层一层叠合后，再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成。

它的特点是介质损耗小，绝缘电阻大、温度系数小，适宜用于高频电路。

钽、铌电解电容

它用金属钽或者铌做正极，用稀硫酸等配液做负极，用钽或铌表面生成的氧化膜做介质制成。

它的特点是体积小、容量大、性能稳定、寿命长、绝缘电阻大、温度特性好。

用在要求较高的设备中。

半可变电容

也叫做微调电容。

它是由两片或者两组小型金属弹片，中间夹着介质制成。

调节的时候改变两片之间的距离或者面积。

它的介质有空气、陶瓷、云母、薄膜等。

可变电容

它由一组定片和一组动片组成，它的容量随着动片的转动可以连续改变。

把两组可变电容装在一起同轴转动，叫做双连。

可变电容的介质有空气和聚苯乙烯两种。

空气介质可变电容体积大，损耗小，多用在电子管收音机中。

聚苯乙烯介质可变电容做成密封式的，体积小，多用在晶体管收音机中。

2．电路符号是：

电容在电路中的表示符号是：

无极性电容：

有极性电容：

3．电容量：

反映电容器施加电压后储存电荷的能力或储存电荷的多少。

单位是法（f），微法（uf）或（mf），皮法（pf）或（uuf）或（mmf）

1微法=10-6法

1法=106微法=1012皮法

电容器的电容值是用3位或4位数字表明，前2位或前3位数字表示重要数据（即有效数字），最后一位数字表示有效数字的加零个数。

如471=470uf（对于铝电解电容用uf，其它类型的电容则是470pf）

当电容值标上有字母“R”的时候，R则表示小数点。

电容误差用一个单独的字母表示。

4．直流工作电压：

容量相同，工作电压大的电容可代替工作电压小的电容，相反则不能代替。

5．电容器上的工程编码

一般格式：

CTS02Y684M35S

形式特点电容值误差电压绝缘套管

看下面的例子：

CTS02Y684M35S=680000PF，35V

CT01X471T025S=470uf，25V（铝电解电容）

CM01Y105K200=1000000pf，200V

6．贴片电容（独石电容）：

■简述：

通常大家所说的贴片电容是指片式多层陶瓷电容（MultilayerCeramicCapacitors），简称MLCC，又叫做独石电容。

它是在若干片陶瓷薄膜坯上被覆以电极桨材料，叠合后一次烧结成一块不可分割的整体，外面再用树脂包封而成的。

具有小体积、大容量、Q值高、高可靠和耐高温等优点。

同时也具有容量误差较大、温度系数很高的缺点。

一般用在噪声旁路、滤波器、积分、振荡电路。

■分类：

多层陶瓷电容（MLCC）根据材料分为Class1和Class2两类。

Class1是温度补偿型，Class2是温度稳定型和普通应用的。

Class1-Class1或者温度补偿型电容通常是由钛酸钡不占主要部分的钛酸盐混合物构成。

它们有可预见的温度系数，通常没有老化特性。

因此它们是可用的最稳定的电容。

最常用的Class1多层陶瓷电容是COG（NPO）温度补偿型电容（±0ppm/°C）.

Class2-EIAClass2电容通常也是由钛酸钡化合物组成。

Class2电容有很大的电容容量和温度稳定性。

最普通最常用的Class2电容电解质是X7R和Y5V。

在温度范围-55°C到125°C之间，X7R能提供仅有±15%变化的的中等容量的电容容量。

它最适合应用在温度范围宽，电容量要求稳定的场合。

Y5V能提供最大的电容容量，常用在环境温度变化不大的地方。

在温度范围-30°Cto85°C之间，Y5V电容值的变化是22%to-82%。

所有的Class2电容的电容容量受以下几个条件影响：

温度变化、操作电压（直流和交流）、频率。

■尺寸与封装的关系：

封装

（L）长度

公制（毫米）

英制（英寸）

（W）宽度

公制（毫米）

英制（英寸）

（t）端点

公制（毫米）

英制（英寸）

0201

0.60±0.03

（0.024±0.001）

0.30±0.03

（0.011±0.001）

0.15±0.05

（0.006±0.002）

0402

1.00±0.10

（0.040±0.004）

0.50±0.10

（0.020±0.004）

0.25±0.15

（0.010±0.006）

0603

1.60±0.15

（0.063±0.006）

0.81±0.15

（0.032±0.006）

0.35±0.15

（0.014±0.006）

0805

2.01±0.20

（0.079±0.008）

1.25±0.20

（0.049±0.008）

0.50±0.25

（0.020±0.010）

1206

3.20±0.20

（0.126±0.008）

1.60±0.20

（0.063±0.008）

0.50±0.25

（0.020±0.010）

1210

3.20±0.20

（0.126±0.008）

2.50±0.20

（0.098±0.008）

0.50±0.25

（0.020±0.010）

1812

4.50±0.30

（0.177±0.012）

3.20±0.20

（0.126±0.008）

0.61±0.36

（0.024±0.014）

1825

4.50±0.30

（0.177±0.012）

6.40±0.40

（0.252±0.016）

0.61±0.36

（0.024±0.014）

2225

5.72±0.25

（0.225±0.010）

6.40±0.40

（0.252±0.016）

0.64±0.39

（0.025±0.015）

二、变压器（Transformer）和电感器（Inductor）

变压器和电感器是很容易混乱的，因为它们有同样的物理形状。

它们之间只有一个规律可分别出来，变压器用“QTK”标明，电感器用“QHP”标明。

（一）变压器

下面是一些我们常用的变压器的类型：

变压器的电路符号是：

T。

变压器常用“QTK”标在元件体上加以识别。

变压器是有极性的，它的第一个管脚通常用一白色标志、一个孔或一个尖角表示。

（二）电感器

电感器的元件符号是：

L。

在电路中的表示符号为：

电感器和元件体上常用“QHP”标示。

电感的单位是亨利（H），毫亨（MH），

微亨（UH）。

电感器是有极性的，电感器的一号管

脚用一尖角表示，插时应对准板上的

白点插入。

轴向引线电感器和电阻的外形是非常相似的，可区别它们的标志是电感器的一头有一条宽的银色色环。

轴向引线由电感器用五个色环表示，第一环银色环比其它的色环大两倍,以下的三环标示电感的毫亨值,第五环表示电感的误差值。

其后四环的标识方法和四环电阻的相同。

例：

某电感器的后四环颜色依次为：

红、红、黑、银，

则其电感值为：

22微亨，±10%。

如果第二环或第三环的颜色是金色,则此金色环表示电感值的小数点.

例:

某电感值的后四环颜色依次为:

黄,金,紫,银,则其电感值为4.7UH±10%.

三、二极管（diodc）

普通二极管用字母“D”表示；在电路中的表示符号：

二极管是一种单向导电性元件,

所谓单向导电性就是指:

当电流从它的正向流过时,它的电阻很小,当电流从它的负极流过时,它的

电阻很大,所以二极管是一种有极性的元件。

二极管只有两个脚，其外形如上图所示。

其外壳有的用玻璃封装，有的用其它材料封装。

二极管表面上的标记一般有两个内容，一个表示该元件是二极管，一个标明该二极管哪个脚是正极或负极。

有些二极管表面上的标记是用字母如“1N***”或“IS***”表示，如上图中右边的元个，1N表示该元件是二极管，即有一个PN结，右边涂黑部分表示右脚是该二极管的

负极。

这是日本和美国常用的标识方法。

二极管的电路符号是“CR”或“D”。

1．稳压二极管

稳压二极管的电路符号是“VR”，稳压二极管

是极性元件，且极性用单杠在元件的一端标明，如图：

稳压二极管看起来很像普通的轴向引线二极管，但是它们在电路上的作用是不同的。

2．发光二极管（LED）

有一种类型的二极管叫发光二极管，它的作用是为了表明电路是否正在工作。

发光二极管的电路符号是“LED”或“DS”。

常用的符号是“LED”，极性用平边表示，标在元件体上，或用一缺口表示，或用一条长的管脚表示，或用一点在元件体上表示。

插元件时，

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