常用元器件识别及检测二.docx

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常用元器件识别及检测二

常用电子元器件识别及检测

（二）

二极管

二极管的最大特点是：

单向导电性。

其主要作用包括：

稳压、整流、检波、开关、光电转换等。

二极管的分类

按材料来分：

硅管、锗管

按结构来分：

点接触型、面接触型

按用途来分：

稳压管、整流管、检波管、开关管、变容管、发光管、光电管等。

1、整流二极管

整流二极管多用硅半导体材料制成，有金属封装和塑料封装两种。

整流二极管是利用PN结的单向导电性，把交流电变成脉动直流电。

2、检波二极管

检波的作用是把调制在高频电磁波的低频信号检出来。

检波二极管要求结电容小，反向电流小，所以检波二极管常采用点触式二极管。

3、光电二极管

光电二极管又叫光敏二极管，它是利用PN结在施加反向电压时，在光线照射下反向电阻由大到小的原理进行工作的。

无光照射时，二极管的反向电流很小；有光照射时，二极管的反向电流很大。

光电二极管不是对所有的可见光及不可见光都有相同的反应，它是有特定的光谱范围的，2DU是利用半导体硅材料制成的光电二极管，2AU是利用半导体锗材料制成的光电二极管。

4、稳压二极管

稳压二极管是一种齐纳二极管，它是利用二极管反向击穿时，其两端电压固定在某一数值，而基本上不随电流大小变化的特性来进行工作的。

稳压二极管的正向特性与普通二极管相似，当反向电压小于击穿电压时，反向电流很小；当反向电压临近击穿电压时反向电流急剧增大，发生电击穿。

这时电流在很大范围内改变时管子两端的电压基本保持不变，起到稳定电压的作用。

必须注意的是，稳压二极管在电路上应用时一定要串联限流电阻，不能让二极管击穿后电流无限增大，否则二极管将立即被烧毁。

5、变容二极管

变容二极管是利用PN结的空间电荷层具有电容特性的原理制成的特殊二极管。

它的特点是结电容随加到管子上的反向电压大小而变化。

在一定范围内，反向偏压越小，结电容越大；反之，反向电容偏压越大，结电容越小。

人们利用变容二极管的这种特性取代可变电容器的功能。

变容二极管多采用硅或砷化镓材料制成，采用陶瓷或环氧树脂封装。

变容二极管在电视机、收音机和录像机中多用于调谐电路和自动频率微调电路中。

6、发光二极管

发光二极管（LED）是一种新颖的半导体发光器件。

在家用电器设备中常用来做指示作用。

例如，有的收录机中常用一组或两组发光二极管作为音量指示，当音量开大时，输出功率加大，发光二极管的数目增多，输出功率小时，发光二极管的数目就少。

根据制造的材料和工艺不同，发光颜色有红色、绿色、黄色等。

有的发光二极管还能根据所加电压的不同发出不同颜色的光，叫变色发光二极管。

晶体二极管的主要参数

1、最大整流电流

它是指二极管长期正常工作时，能通过的最大正向电流值。

因为晶体二极管工作时，有电流通过时则会发热，电流过大时就会发热过度而烧毁，所以二极管应用时要特别注意工作电流不能超过其最大整流电流。

2、反向电流

是在给定的反向偏压下，通过二极管的直流。

理想情况下，二极管具有单向导电性，但实际上反向电压下总有一点微弱的电流，通常硅管有1微安或更小，锗管有几百微安。

反向电流的大小，反映了晶体二极管的单向导电性的好坏，反向电流的数值越小越好。

3、最大反向工作电压

是二极管正常工作时所能承受的反向电压最大值，二极管反向连接时，如果把反向电压加到某一数值，管子的反向电流就会急剧增大，管子呈现击穿状态。

这时的电压称为击穿电压。

晶体管的反向工作电压为击穿电压的1/2，其最高反向工作电压则定为反向击穿电压的2/3。

晶体二极管的损坏，一般来说电压比电流更为敏锐，也就是说，过压更能引起管子的损坏，故应用中一定要保证不超过最大反向工作电压。

晶体二极管的检测和代换

1、晶体二极管好坏的检测

通常最简便的方法是用万用表来判别二极管的好坏。

测量时，将万用表拨到R×1K档，测量二极管的正、反向电阻，好的管子一般在几千欧以上，甚至无穷大。

正、反向电阻相差的越大越好。

如果两次测量得到的阻值一样大或一样小，说明该二极管已损坏。

2、特殊类型二极管的检测

稳压二极管的检测：

用万用表的R×1KΩ档和R×10KΩ档两次测量二极管，若其反向电阻有较大变化，则该二极管为稳压二极管；否则是普通二极管。

发光二极管（LED）的检测：

用万用表的R×10KΩ档测量LED，其正向、反向电阻均比普通二极管大得多。

光电二极管（光敏二极管）的检测：

光电二极管在有光照和无光照两种情况下，反向电阻相差很大；若测量结果相差不大，说明该光电二极管已损坏或该二极管不是发光二极管。

3晶体二极管的代用

二极管的代用比较容易，当原电路中的二极管损坏时，最好选用同型号同档次的二极管代替。

如果找不到同型号的二极管，必须查清原二极管的主要参数，对于检波二极管只要工作频率满足即可；整流二极管要满足反向工作电压和最大整流电流的要求；稳压二极管一定要注意稳压电压的数值。

4、晶体二极管极性的判别

测量二极管时，以测得小的那一次时（正向电阻）,万用表黑笔所接的便是二极管的正极，红表笔所接的便是二极管的负极。

这是因为万用表在电阻档时，万用表的黑表笔接其内部电池的正极，红表笔接其电池内部的负极。

对于发光二极管而言，一般来说，发光二极管的长脚是正极，短脚是负极，或者把二极管放在光线很亮的地方，发光二极管内部有两个电极，一般是电极较小的是二极管的正极，电极较大的是二极管的负极。

三极管

三极管具有放大、电子开关、控制等作用，是电子电路与电子设备中广泛使用的基本元件。

三极管的分类

按材料分类：

硅管、锗管

按结构分类：

NPN管、PNP管

按功率分类：

大功率管、中功率管、小功率管

按频率分类：

高频管、低频管

按用途分类：

放大管、检波管、开关管、光电管等。

晶体三极管的主要参数

1、共发射极直流放大倍数HFE

共发射极直流放大倍数HFE是指在没有交流信号输入时，共发射极电路输出的集电极直流电流与基极输入的直电流之比。

这是衡量晶体三极管有无放大作用的主要参数，正常三极管的HFE应为几十至几百倍。

常用的三极管的外壳上标有不同颜色点，以表明不同的放大倍数。

例如：

色点为黄色的三极管的放大倍数是40～55倍之间，色点是灰色的三极管的放大倍数为180～270倍之间等等。

2、共发射极交流放大倍数β

共发射极电路中，集电极电流和基极输入电流的变化量之比称为共发射极交流放大倍数β。

当三极管工作在放大区小信号运用时，HFE=β，三极管的放大倍数β一般在10～200倍之间。

β太小，表明三极管的放大能力越差，但β越大的管子的往往工作稳定性太差。

3、特征频率

三极管的放大倍数β会随着工作信号频率的升高而下降，频率越高，β下降越严重。

特征频率就是β下降到1时的频率。

也就是说，当工作信号的频率升高到特征频率时，晶体三极管就失去了交流电流的放大能力。

特征频率的大小反映了晶体三极管频率特性的好坏。

在高频率电路中，要选用特征频率较高的管子，特征频率一般比电路工作频率至少要高3倍以上。

4、集电极最大允许电流

晶体三极管的放大倍数β在集电极电流过大时也会下降。

β下降到额定值的2/3倍或1/2时的集电极电流为集电极最大允许电流。

三极管工作时的集电极电流最好不要超过集电极最大允许电流。

5、集电极最大允许耗散功率

晶体三极管工作时，集电极电流通过集电结要耗散功率，耗散功率越大，集电结的温升就越高，根据晶体管允许的最高温度，定出集电极最大允许耗散功率。

小功率管的集电极最大允许耗散功率在几十至几百毫瓦之间，大功率管却在1瓦以上。

晶体三极管的检测

1、判断晶体三极管的管脚

三极管的三个管脚的作用是不同的，工作时不能相互代替。

用万用表判断的方法是：

将万用表置于电阻R×1KΩ档，用万用表的黑表笔接晶体管的某一管脚（假设它是基极），用红表笔分别接另外的两个电极。

如果表针指示的两个阻值都很小，那么黑表笔所接的那一个脚便是NPN型管的基极；如果表针指示的两个阻值都很大，那么黑表笔所接的那一个脚便是PNP型管的基极。

如果表针指示的阻值一个很大，一个很小，那么黑表笔所接的管脚肯定不是三极管的基极，要换另一个管脚再检测。

2、判断硅管和锗管

利用硅管PN结与锗管PN结正、反向电阻的差异，可以判断不知型号的三极管是硅管还是锗管。

用万用表的R×1KΩ档，测发射极与基极间和集电极与基极间的正向电阻，硅管大约在3～10KΩ之间，锗管大约在500～1KΩ之间，上述极间的反向电阻，硅管一般大于500K，锗管一般大于1000KΩ左右。

3、三极管好坏的检测

检测方法：

用万用表的R×100Ω或R×1KΩ档测量三极管两个PN结的正、反向电阻的大小。

若测得PN结的正、反向电阻都很小，说明三极管有击穿现象。

若测得PN结的正、反向电阻都是无穷大，说明三极管内部出现断路现象。

若测得任意一个PN结的正、反向电阻相差不大，说明该三极管的性能变差，已不能使用。

若测得三极管的穿透电流ICEO太大，该三极管也不能使用。

4、晶体三极管的代换

在家用电器修理中，经常会遇到三级管的损坏，需用同型号、同品种的三极管代换，或用相同（相近）性能的三极管进行代用。

代用的原则和方法如下：

（1）极限参数高的三极管可以代换较低的三极管。

例如集电极最大允许耗散功率大的三极管可以代换小的三极管。

（2）性能好的三极管可以代换性能差的三极管。

例如参数值高的三极管可以代换值低的三极管，但值不宜过高，否则三极管工作不稳定。

（3）高频、开关三极管可以代换普通低频三极管。

当其它参数满足要求时，高频管可以代替低频管。

（4）锗管和硅管可以相互代换。

两种材料的管子相互代换时，首先要导电类型相同（PNP型代换PNP型，NPN型代换NPN型），其次，要注意管子的参数是否相似，第三更换管子后由于偏置不同，需重新调整偏流电阻。

集成电路

集成电路是50年代末发展起来的新型电子器件。

前面介绍过电阻器、电容器、电感器、晶体二极管、三极管等分立元器件。

而集成电路是相对于这些分立元器件或分立电路而言的，集成电路是一种集材料、元件、电路的三体一位的半导体器件。

集成电路将晶体管、电阻、电容等元件集成在硅基片上，能实现某种特定功能。

集成电路的特点：

与分立元件相比，集成电路具有体积小、重量轻、性能好、可靠性高、损耗小、成本低等优点。

集成电路的外形结构有一定的规定，它的电路引出脚的排列次序也有一定的规律，正确认识它们的外形和引脚排序，是装配集成电路的一个基本功。

集成电路的外形结构有单列直插式、双列直插式、扁平封装和金属圆壳封装等。

常见集成电路的外形结构

三种封装形式

集成电路引脚排列序号的一般规律是：

集成电路的引脚朝下，以缺口或识别标志为准，引脚序号按逆时针方向排列1、2、3、4等。

集成电路的使用注意事项

（1）集成电路根据不同的功能用途分为模拟和数字两大类别，集成电路根据内部的集成度分为大规模中规模小规模三类。

（2）使用集成电路时，其各项电性能指标应符合规定要求。

（3）在电路的设计安装时，应使集成电路远离热源；对输出功率较大的集成电路应采取有效的散热措施。

（4）进行整机装配焊接时，一般最后对集成电路进行焊接。

（5）不能带电焊接或插拔集成电路。

（6）正确处理好集成电路的空脚。

（7）MOS集成电路使用时，应特别注意防止静电感应击穿。

集成电路的检测

用万用表测各引脚的对地电压，黑表笔接地线引脚，用红表笔依次测量各引脚的对地直流电阻。

对于TTLIC，电源对地为3K左右，其余约为5K左右；若表笔对调测试，电源对地为3K或约大一点，，其余约大于40K为正常。

在线测试各引脚的对地电压是否正常。

三端可调试集成稳压器的突出特点

•使用方便，只需外接两个电阻就可在一定范围内确定输出电压。

•各项性能指标都优于三端固定式集成稳压器。

•具有全过载保护功能，包括限流，过热和安全区域的保护，即便调节端悬空，所有的保护电路仍然有效。

其它元器件

一、扬声器、话筒等

扬声器俗称为喇叭，应该是大家熟悉不过的器件了，它是收音机、录音机、音响设备中的重要元件。

常见的扬声器有动圈式、舌簧式、压电式等几种，但最常用的是动圈式扬声器（又称电动式）。

而动圈式扬声器又分为内磁式和外磁式，外磁式便宜，通常外磁式用得多。

当音频电流通过音圈时，音圈产生随音频电流而变化的磁场，在永久磁铁的磁场中时而吸引时而排斥，带动纸盆振动发出声音。

音响用的扬声器大多要求大功率、高保真。

为完美再现声响，扬声器又被分为低音、中音、高音，以各司其职。

低音扬声器的纸盆不再由单一的材料构成，出现了布边、尼龙边和橡皮边等扬声器，使纸盆更有弹性，低音更加丰富。

号筒式扬声器、球顶高音扬声器使高音更加清晰。

另外还有一种全频扬声器，它将高、低音扬声器做在了一起。

还有一种压电陶瓷片，也是一种发声元件，它利用压电效应工作，既可以作发声元件又可以作接收声音的元件。

而且它很便宜，生日卡上的发声元件就是它。

压电陶瓷片是在园形铜底板上涂覆了一层厚约1mm的压电陶瓷，再在陶瓷表面沉积一层涂银层，涂银层和铜底板就是它的两个电极。

压电陶瓷有一个奇妙的特性－压电效应：

如将它弯曲，它的表面就会出现异种电荷，如反向弯曲，电荷的极性也会相反。

奇妙的是如果在压电陶瓷片的两个电极上施加一定的电压，它就会发生弯曲，当电压方向改变时，弯曲的方向也随之改变。

利用压电效应，有了一种电声转换的两用器件，可以当话筒用：

对压电陶瓷片讲话，使它受到声波的振动而发生前后弯曲，当然人的眼睛分辨不出这种弯曲，在压电陶瓷片的两电极就会有音频电压输出。

相反地，把一定的音频电压加在压电陶瓷片的两极，由于音频电压的极性和大小不断变化，压电陶瓷片就会产生相应的弯曲运动，推动空气形成声音，这时候，它又成了喇叭。

压电陶瓷片作为一种电子元件，在新买来的时候，是不带引线的，需要自己焊接。

一般采用多股软线，焊接是要求速度快，焊点小，否则容易损坏压电陶瓷片娇嫩的镀银层。

还有一种在BP机、小闹钟里广泛应用的音响器实质上也是电磁式的。

话筒有电容式的、动圈式的等等，常用的卡拉OK话筒一般都是动圈式的，其实它是动圈式扬声器的反应用。

电子制作中常用的话筒是驻极体电容话筒，价钱很便宜，音质也不算差，体积很小。

其实大多数的电脑多媒体话筒里面用的就是这东西。

它体积小，我们要做的微型无线窃听器也用这种话筒。

二、场效应管

场效应管是利用电场效应来控制电流变化的放大元件。

它与晶体管相比，具有输入阻抗高、噪声低、热稳定性好等优点，因而得到迅速发展与应用。

场效应管与三极管同为放大器件，但工作原理不同：

三极管是电流控制器件，在一定条件下，集电极电流受基极电流控制，而场效应管是电压控制器件，电子电流受栅极电压控制。

场效应管的类型可分两类：

一类是结型场效应管，一类是绝缘栅型场效应管，也叫金属—氧化物—半导体绝缘栅型场效应管，简称MOS管。

场效应管根据其沟道所采用的半导体材料，另分为P型和N型沟道两种。

沟道，就是电流通道。

1、结型场效应管

N型沟道结型场效应管的基体是一块N型硅材料，为N沟道。

从基体引出两个电极分别叫源极（S）和漏极（D）。

在基体两边各附一小片P型材料，其引出的电极叫栅极（G）。

这样，在沟道和栅极之间形成了两个PN结，当栅极开路时，沟道就相当于一个电阻，不同型号的管子其阻值不相同，一般大约数百欧到千欧不等。

2、绝缘栅场效应管

绝缘栅场效应管的特点是输入电阻高，便于做成集成电路。

在一块N型硅片上有两个相距很近浓度很高的P扩散区，分别为源极和漏极，在源区与漏区之间的硅片上，有一层绝缘二氧化硅，绝缘层上覆盖着金属铝，这就是栅极。

栅极和其它电极之间是绝缘的，所以称为绝缘栅场效应管。

由于源、栅之间有一层氧化层，这种管子基本上没有栅极电流，因此输入阻抗非常高。

三、光电耦合器

光电耦合器是一种光电结合的半导体器件，由发光器和受光器组成的一个叫“电—光—电”器件。

当输入端有电信号输入时，发光器发光，受光器受到光照后产生电流，输出端就有电信号输出，实现了以光为媒介的电信号的传输。

这种电路使输入端与输出端无导电的直接联系，有优良的抗干扰性能，广泛应用于电气隔离、电平转换、级间耦合、开关电路、脉冲耦合等电路。

 常见的光电耦合器有管式、双列直杆式等封装形式。

以光电三极管为例说明光电耦合器的工作过程：

光敏三极管的导通与截止，是由发光二极管所加正向电压控制的，当发光二极管加上正向电压时，发光二极管有电流通过而发光，使光敏三极管内阻减小而导通；反之，当发光二极管截止时，发光二极管中无电流通过，光敏三极管的内阻增大而截止。

四、保险元件

常用的保险元件有普通玻璃管熔丝、延迟型熔丝、熔断电阻和温度保险丝等，下面简单介绍各自特点：

1、普通玻璃管熔丝

这种保险元件十分常用，其价格低廉，使用方便，额定电流从0.1A到数十安不等，尺寸规格主要有18mm、20mm、22mm。

2、延迟型熔丝

延迟型保险丝的特点是能承受短时间大电流（浪涌电流）的冲击，而在电流过载超过一定时限后又能可靠地熔断。

这种熔丝主要用在开机瞬时电流较大的电子整机中，如彩电中就广泛使用了延迟型保险丝，其规格主要有2A、3A、4A等。

延迟型熔丝常在电流规格前加字母T，如T2A，这可区别于普通熔丝。

3、熔断电阻

熔断电阻又称保险电阻，是一种具电阻和保险丝双重功能的元件，不过其电阻值通常较小，仅数欧至零点几欧，少数为几十欧或千欧，保险电阻大都起限流作用，因此主要功能还是起保险作用。

保险电阻大都是灰色，用色环或数字表示阻值，额定功率由电阻尺寸大小决定，也有直接标在阻体上的。

4、可恢复保险丝

可恢复保险丝是由高分子材料及导电材料混合做成的过流保护元件，在常温下，其阻抗很小，但在动作后会形成高阻状态，当故障排除后又自动返回低阻状态。

依据能承受的最大电压，可恢复保险丝可分为多个系列，每个系列中，又根据的不同工作电流，分为若干型号。