常用电子元件基础知识34662.docx

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常用电子元件基础知识34662

常用电子元器件的教程

常用元器件的识别

一、电阻

电阻在电路中用“R”加数字表示，如：

R1表示编号为1的电阻。

电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置等。

1、参数识别：

电阻的单位为欧姆（Ω），倍率单位有：

千欧（KΩ），兆欧（MΩ）等。

换算方法是：

1兆欧=1000千欧=1000000欧

电阻的参数标注方法有3种，即直标法、色标法和数标法。

a、数标法主要用于贴片等小体积的电路，如：

472表示47×100Ω（即4.7K）；104则表示100K

b、色环标注法使用最多，现举例如下：

四色环电阻五色环电阻（精密电阻）

2、电阻的色标位置和倍率关系如下表所示：

颜色有效数字倍率允许偏差（%）

银色/x0.01±10

金色/x0.1±5

黑色0+0/

棕色1x10±1

红色2x100±2

橙色3x1000/

黄色4x10000/

绿色5x100000±0.5

蓝色6x1000000±0.2

紫色7x10000000±0.1

灰色8x100000000/

白色9x1000000000/

二、电容

1、电容在电路中一般用“C”加数字表示（如C13表示编号为13的电容）。

电容是由两片金属膜紧靠，中间用绝缘材料隔开而组成的元件。

电容的特性主要是隔直流通交流。

电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小，电容对交流信号的阻碍作用称为容抗，它与交流信号的频率和电容量有关。

容抗XC=1/2πfc（f表示交流信号的频率，C表示电容容量）

电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。

2、识别方法：

电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法3种。

电容的基本单位用法拉（F）表示，其它单位还有：

毫法（mF）、微法（uF）、纳法（nF）、皮法（pF）。

其中：

1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法

容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如10uF/16V

容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示

字母表示法：

1m=1000uF1P2=1.2PF1n=1000PF

数字表示法：

一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是倍率。

如：

102表示10×102PF=1000PF224表示22×104PF=0.22uF

3、电容容量误差表

符号FGJKLM

允许误差±1%±2%±5%±10%±15%±20%

如：

一瓷片电容为104J表示容量为0.1uF、误差为±5%。

三、晶体二极管

晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示，如：

D5表示编号为5的二极管。

1、作用：

二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。

正因为二极管具有上述特性，无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。

电话机里使用的晶体二极管按作用可分为：

整流二极管（如1N4004）、隔离二极管（如1N4148）、肖特基二极管（如BAT85）、发光二极管、稳压二极管等。

2、识别方法：

二极管的识别很简单，小功率二极管的N极（负极），在二极管外表大多采用一种色圈标出来，有些二极管也用二极管专用符号来表示P极（正极）或N极（负极），也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。

发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，长脚为正，短脚为负。

3、测试注意事项：

用数字式万用表去测二极管时，红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极，此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值，这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。

4、常用的1N4000系列二极管耐压比较如下：

型号1N40011N40021N40031N40041N40051N40061N4007

耐压（V）501002004006008001000

电流（A）均为1

四、稳压二极管

稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示，如：

ZD5表示编号为5的稳压管。

1、稳压二极管的稳压原理：

稳压二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持不变。

这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。

2、故障特点：

稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。

在这3种故障中，

前一种故障表现出电源电压升高；后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。

常用稳压二极管的型号及稳压值如下表：

型号1N47281N47291N47301N47321N47331N47341N47351N47441N47501N47511N4761

稳压值3.3V3.6V3.9V4.7V5.1V5.6V6.2V15V27V30V75V

五、电感

电感在电路中常用“L”加数字表示，如：

L6表示编号为6的电感。

电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。

直流可通过线圈，直流电阻就是导线本身的电阻，压降很小；当交流信号通过线圈时，线圈两端将会产生自感电动势，自感电动势的方向与外加电压的方向相反，阻碍交流的通过，所以电感的特性是通直流阻交流，频率越高，线圈阻抗越大。

电感在电路中可与电容组成振荡电路。

电感一般有直标法和色标法，色标法与电阻类似。

如：

棕、黑、金、金表示1uH（误差5%）的电感。

电感的基本单位为：

亨（H）换算单位有：

1H=103mH=106uH。

六、变容二极管

变容二极管是根据普通二极管内部“PN结”的结电容能随外加反向电压的变化而变化这一原理专门设计出来的一种特殊二极管。

变容二极管在无绳电话机中主要用在手机或座机的高频调制电路上，实现低频信号调制到高频信号上，并发射出去。

在工作状态，变容二极管调制电压一般加到负极上，使变容二极管的内部结电容容量随调制电压的变化而变化。

变容二极管发生故障，主要表现为漏电或性能变差：

（1）发生漏电现象时，高频调制电路将不工作或调制性能变差。

（2）变容性能变差时，高频调制电路的工作不稳定，使调制后的高频信号发送到对方被对方接收后产生失真。

出现上述情况之一时，就应该更换同型号的变容二极管。

七、晶体三极管

晶体三极管在电路中常用“Q”加数字表示，如：

Q17表示编号为17的三极管。

1、特点：

晶体三极管（简称三极管）是内部含有2个PN结，并且具有放大能力的特殊器件。

它分NPN型和PNP型两种类型，这两种类型的三极管从工作特性上可互相弥补，所谓OTL电路中的对管就是由PNP型和NPN型配对使用。

电话机中常用的PNP型三极管有：

A92、9015等型号；NPN型三极管有：

A42、9014、9018、9013、9012等型号。

2、晶体三极管主要用于放大电路中起放大作用，在常见电路中有三种接法。

为了便于比较，将晶体管三种接法电路所具有的特点列于下表，供大家参考。

名称共发射极电路共集电极电路（射极输出器）共基极电路

输入阻抗中（几百欧～几千欧）大（几十千欧以上）小（几欧～几十欧）

输出阻抗中（几千欧～几十千欧）小（几欧～几十欧）大（几十千欧～几百千欧）

电压放大倍数大小（小于1并接近于1）大

电流放大倍数大（几十）大（几十）小（小于1并接近于1）

功率放大倍数大（约30～40分贝）小（约10分贝）中（约15～20分贝）

频率特性高频差好好

续表

应用多级放大器中间级，低频放大输入级、输出级或作阻抗匹配用高频或宽频带电路及恒流源电路

八、场效应晶体管放大器

1、场效应晶体管具有较高输入阻抗和低噪声等优点，因而也被广泛应用于各种电子设备中。

尤其用场效管做整个电子设备的输入级，可以获得一般晶体管很难达到的性能。

2、场效应管分成结型和绝缘栅型两大类，其控制原理都是一样的。

3、场效应管与晶体管的比较

（1）场效应管是电压控制元件，而晶体管是电流控制元件。

在只允许从信号源取较少电流的情况下，应选用场效应管；而在信号电压较低，又允许从信号源取较多电流的条件下，应选用晶体管。

（2）场效应管是利用多数载流子导电，所以称之为单极型器件，而晶体管是即有多数载流子，也利用少数载流子导电。

被称之为双极型器件。

（3）有些场效应管的源极和漏极可以互换使用，栅压也可正可负，灵活性比晶体管好。

（4）场效应管能在很小电流和很低电压的条件下工作，而且它的制造工艺可以很方便地把很多场效应管集成在一块硅片上，因此场效应管在大规模集成电路中得到了广泛的应用。

贴片电容的种类和特点

  单片陶瓷电容器（通称贴片电容）是目前用量比较大的常用元件，就AVX公司生产的贴片电容来讲有NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的规格，不同的规格有不同的用途。

下面我们仅就常用的NPO、X7R、Z5U和Y5V来介绍一下它们的性能和应用以及采购中应注意的订货事项以引起大家的注意。

不同的公司对于上述不同性能的电容器可能有不同的命名方法，这里我们引用的是AVX公司的命名方法，其他公司的产品请参照该公司的产品手册。

NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要区别是它们的填充介质不同。

在相同的体积下由于填充介质不同所组成的电容器的容量就不同，随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就不同。

所以在使用电容器时应根据电容器在电路中作用不同来选用不同的电容器。

一 NPO电容器 

NPO是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器。

它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的。

NPO电容器是电容量和介质损耗最稳定的电容器之一。

在温度从-55℃到+125℃时容量变化为0±30ppm/℃，电容量随频率的变化小于±0.3ΔC。

NPO电容的漂移或滞后小于±0.05%，相对大于±2%的薄膜电容来说是可以忽略不计的。

其典型的容量相对使用寿命的变化小于±0.1%。

NPO电容器随封装形式不同其电容量和介质损耗随频率变化的特性也不同，大封装尺寸的要比小封装尺寸的频率特性好。

下表给出了NPO电容器可选取的容量范围。

封 装 DC=50V DC=100V 

0805 0.5---1000pF 0.5---820pF 

1206 0.5---1200pF 0.5---1800pF 

1210 560---5600pF 560---2700pF 

2225 1000pF---0.033μF 1000pF---0.018μF 

NPO电容器适合用于振荡器、谐振器的槽路电容，以及高频电路中的耦合电容。

二 X7R电容器 

X7R电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器。

当温度在-55℃到+125℃时其容量变化为15%，需要注意的是此时电容器容量变化是非线性的。

X7R电容器的容量在不同的电压和频率条件下是不同的，它也随时间的变化而变化，大约每10年变化1%ΔC，表现为10年变化了约5%。

X7R电容器主要应用于要求不高的工业应用，而且当电压变化时其容量变化是可以接受的条件下。

它的主要特点是在相同的体积下电容量可以做的比较大。

下表给出了X7R电容器可选取的容量范围。

封 装 DC=50V DC=100V 

0805 330pF---0.056μF 330pF---0.012μF 

1206 1000pF---0.15μF 1000pF---0.047μF 

1210 1000pF---0.22μF 1000pF---0.1μF 

2225 0.01μF---1μF 0.01μF---0.56μF 

三 Z5U电容器 

Z5U电容器称为”通用”陶瓷单片电容器。

这里首先需要考虑的是使用温度范围，对于Z5U电容器主要的是它的小尺寸和低成本。

对于上述三种陶瓷单片电容起来说在相同的体积下Z5U电容器有最大的电容量。

但它的电容量受环境和工作条件影响较大，它的老化率最大可达每10年下降5%。

尽管它的容量不稳定，由于它具有小体积、等效串联电感（ESL）和等效串联电阻（ESR）低、良好的频率响应，使其具有广泛的应用范围。

尤其是在退耦电路的应用中。

下表给出了Z5U电容器的取值范围。

封 装 DC=25V DC=50V 

0805 0.01μF---0.12μF 0.01μF---0.1μF 

1206 0.01μF---0.33μF 0.01μF---0.27μF 

1210 0.01μF---0.68μF 0.01μF---0.47μF 

2225 0.01μF---1μF 0.01μF---1μF 

Z5U电容器的其他技术指标如下:

工作温度范围 +10℃ --- +85℃ 

温度特性 +22% ---- -56% 

介质损耗 最大 4% 

四 Y5V电容器 

Y5V电容器是一种有一定温度限制的通用电容器，在-30℃到85℃范围内其容量变化可达+22%到-82%。

Y5V的高介电常数允许在较小的物理尺寸下制造出高达4.7μF电容器。

Y5V电容器的取值范围如下表所示 

封 装 DC=25V DC=50V 

0805 0.01μF---0.39μF 0.01μF---0.1μF 

1206 0.01μF---1μF 0.01μF---0.33μF 

1210 0.1μF---1.5μF 0.01μF---0.47μF 

2225 0.68μF---2.2μF 0.68μF---1.5μF 

Y5V电容器的其他技术指标如下:

工作温度范围 -30℃ --- +85℃ 

温度特性 +22% ---- -82% 

介质损耗 最大 5% 

贴片电容器命名方法可到AVX网站上找到。

不同的公司命名方法可能略有不同。

电路设计基础知识

电路设计基础知识

（1）——电阻

导电体对电流的阻碍作用称着电阻，用符号R表示，单位为欧姆、千欧、兆欧，分别用Ω、KΩ、MΩ表示。

一、电阻的型号命名方法：

国产电阻器的型号由四部分组成（不适用敏感电阻）

第一部分：

主称，用字母表示，表示产品的名字。

如R表示电阻，W表示电位器。

第二部分：

材料，用字母表示，表示电阻体用什么材料组成，T-碳膜、H-合成碳膜、S-有机实心、N-无机实心、J-金属膜、Y-氮化膜、C-沉积膜、I-玻璃釉膜、X-线绕。

第三部分：

分类，一般用数字表示，个别类型用字母表示，表示产品属于什么类型。

1-普通、2-普通、3-超高频、4-高阻、5-高温、6-精密、7-精密、8-高压、9-特殊、G-高功率、T-可调。

第四部分:

序号，用数字表示，表示同类产品中不同品种，以区分产品的外型尺寸和性能指标等

例如：

RT11型普通碳膜电阻a1}

二、电阻器的分类　　　　　　　　　　　　　　

1、线绕电阻器：

通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、大功率线绕电阻器、高频线绕电阻器。

2、薄膜电阻器：

碳膜电阻器、合成碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、化学沉积膜电阻器、玻璃釉膜电阻器、金属氮化膜电阻器。

3、实心电阻器：

无机合成实心碳质电阻器、有机合成实心碳质电阻器。

4、敏感电阻器：

压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、力敏电阻器、气敏电阻器、湿敏电阻器。

三、主要特性参数

1、标称阻值：

电阻器上面所标示的阻值。

2、允许误差：

标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差，它表示电阻器的精度。

允许误差与精度等级对应关系如下：

±0.5%-0.05、±1%-0.1（或00）、±2%-0.2（或0）、±5%-Ⅰ级、±10%-Ⅱ级、±20%-Ⅲ级

3、额定功率：

在正常的大气压力90-106.6KPa及环境温度为－55℃～＋70℃的条件下，电阻器长期工作所允许耗散的最大功率。

线绕电阻器额定功率系列为（W）：

1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、4、8、10、16、25、40、50、75、100、150、250、500

非线绕电阻器额定功率系列为（W）：

1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、5、10、25、50、100

4、额定电压：

由阻值和额定功率换算出的电压。

5、最高工作电压：

允许的最大连续工作电压。

在低气压工作时，最高工作电压较低。

6、温度系数：

温度每变化1℃所引起的电阻值的相对变化。

温度系数越小，电阻的稳定性越好。

阻值随温度升高而增大的为正温度系数，反之为负温度系数。

7、老化系数：

电阻器在额定功率长期负荷下，阻值相对变化的百分数，它是表示电阻器寿命长短的参数。

8、电压系数：

在规定的电压范围内，电压每变化1伏，电阻器的相对变化量。

9、噪声：

产生于电阻器中的一种不规则的电压起伏，包括热噪声和电流噪声两部分，热噪声是由于导体内部不规则的电子自由运动，使导体任意两点的电压不规则变化。

四、电阻器阻值标示方法

1、直标法：

用数字和单位符号在电阻器表面标出阻值，其允许误差直接用百分数表示，若电阻上未注偏差，则均为±20%。

2、文字符号法：

用阿拉伯数字和文字符号两者有规律的组合来表示标称阻值，其允许偏差也用文字符号表示。

符号前面的数字表示整数阻值，后面的数字依次表示第一位小数阻值和第二位小数阻值。

表示允许误差的文字符号

文字符号DFGJKM

允许偏差±0.5%±1%±2%±5%±10%±20%

3、数码法：

在电阻器上用三位数码表示标称值的标志方法。

数码从左到右，第一、二位为有效值，第三位为指数，即零的个数，单位为欧。

偏差通常采用文字符号表示。

4、色标法：

用不同颜色的带或点在电阻器表面标出标称阻值和允许偏差。

国外电阻大部分采用色标法。

黑-0、棕-1、红-2、橙-3、黄-4、绿-5、蓝-6、紫-7、灰-8、白-9、金-±5%、银-±10%、无色-±20%

当电阻为四环时，最后一环必为金色或银色，前两位为有效数字，第三位为乘方数，第四位为偏差。

当电阻为五环时，最後一环与前面四环距离较大。

前三位为有效数字，第四位为乘方数，第五位为偏差。

五、常用电阻器

1、电位器

电位器是一种机电元件，他*电刷在电阻体上的滑动，取得与电刷位移成一定关系的输出电压。

1.1合成碳膜电位器

电阻体是用经过研磨的碳黑，石墨，石英等材料涂敷于基体表面而成，该工艺简单，是目前应用最广泛的电位器。

特点是分辩力高耐磨性好，寿命较长。

缺点是电流噪声，非线性大，耐潮性以及阻值稳定性差。

1.2有机实心电位器

有机实心电位器是一种新型电位器，它是用加热塑压的方法，将有机电阻粉压在绝缘体的凹槽内。

有机实心电位器与碳膜电位器相比具有耐热性好、功率大、可*性高、耐磨性好的优点。

但温度系数大、动噪声大、耐潮性能差、制造工艺复杂、阻值精度较差。

在小型化、高可*、高耐磨性的电子设备以及交、直流电路中用作调节电压、电流。

1.3金属玻璃铀电位器

用丝网印刷法按照一定图形，将金属玻璃铀电阻浆料涂覆在陶瓷基体上，经高温烧结而成。

特点是：

阻值范围宽，耐热性好，过载能力强，耐潮，耐磨等都很好，是很有前途的电位器品种，缺点是接触电阻和电流噪声大。

1.4绕线电位器

绕线电位器是将康铜丝或镍铬合金丝作为电阻体，并把它绕在绝缘骨架上制成。

绕线电位器特点是接触电阻小，精度高，温度系数小，其缺点是分辨力差，阻值偏低，高频特性差。

主要用作分压器、变阻器、仪器中调零和工作点等。

1.5金属膜电位器

金属膜电位器的电阻体可由合金膜、金属氧化膜、金属箔等分别组成。

特点是分辩力高、耐高温、温度系数小、动噪声小、平滑性好。

1.6导电塑料电位器

用特殊工艺将DAP（邻苯二甲酸二稀丙脂）电阻浆料覆在绝缘机体上，加热聚合成电阻膜，或将DAP电阻粉热塑压在绝缘基体的凹槽内形成的实心体作为电阻体。

特点是：

平滑性好、分辩力优异耐磨性好、寿命长、动噪声小、可*性极高、耐化学腐蚀。

用于宇宙装置、导弹、飞机雷达天线的伺服系统等。

1.7带开关的电位器

有旋转式开关电位器、推拉式开关电位器、推推开关式电位器

1.8预调式电位器

预调式电位器在电路中，一旦调试好，用蜡封住调节位置，在一般情况下不再调节。

1.9直滑式电位器

采用直滑方式改变电阻值。

1.10双连电位器

有异轴双连电位器和同轴双连电位器

1.11无触点电位器

无触点电位器消除了机械接触，寿命长、可*性高，分光电式电位器、磁敏式电位器等。

2、实芯碳质电阻器

用碳质颗粒壮导电物质、填料和粘合剂混合制成一个实体的电阻器。

特点：

价格低廉，但其阻值误差、噪声电压都大，稳定性差，目前较少用。

3、绕线电阻器

用高阻合金线绕在绝缘骨架上制成，外面涂有耐热的釉绝缘层或绝缘漆。

绕线电阻具有较低的温度系数，阻值精度高，稳定性好，耐热耐腐蚀，主要做精密大功率电阻使用，缺点是高频性能差，时间常数大。

4、薄膜电阻器

用蒸发的方法将一定电阻率材料蒸镀于绝缘材料表面制成。

主要如下：

4.1碳膜电阻器

将结晶碳沉积在陶瓷棒骨架上制成。

碳膜电阻器成本低、性能稳定、阻值范围宽、温度系数和电压系数低，是目前应用最广泛的电阻器。

4.2金属膜电阻器。

用真空蒸发的方法将合金材料蒸镀于陶瓷棒骨架表面。

金属膜电阻比碳膜电阻的精度高，稳定性好，噪声，温度系数小。

在仪器仪表及通讯设备中大量采用。

4.3金属氧化膜电阻器

在绝缘棒上沉积一层金属氧化物。

由于其本身即是氧化物，所以高温下稳定，耐热冲击，负载能力强。

4.4合成膜电阻

将导电合成物悬浮液涂敷在基体上而得，因此也叫漆膜电阻。

由于其导电层呈现颗粒状结构，所以其噪声大，精度低，主要用他制造高压，高阻，小型电阻器。

5、金属玻璃铀电阻器

将金属粉和玻璃铀粉混合，采用丝网印刷法印在基板上。

耐潮湿，高温，温度系数小，主要应用于厚膜电路。

6、贴片电阻SMT

片状电阻是金属玻璃铀电阻的一种形式，他的电阻体是高可*的钌系列玻璃铀材料经过高温烧结而成，电极采用银钯合金浆料。

体积小，精度高，稳定性好，由于其为片状元件，所以高频性能好。

7、敏感电阻

敏感电阻是指器件特性对温度，电压，湿度，光照，气体，磁场，压力等作用敏感的电阻器。

敏感电阻的符号是在普通电阻的符号中加一斜线，并在旁标注敏感电阻的类型，如：

t.v等。

7.1、压敏电阻

主要有碳化硅和氧化锌压敏电阻，氧化锌具有更多的优良特性。

7.2、湿敏电阻

由感湿层，电极，绝缘体组成，湿敏电阻主要包括氯化锂湿敏电阻，碳湿敏电阻，氧化物湿敏电阻。

氯化锂湿敏电阻随湿度上升而电阻减小，缺点为测试范围小，特性重复性不好，受温度影响大。

碳湿敏电阻缺点为低温灵敏度低，阻值受温度影响大，由老化特性，较少使用。

氧化物湿敏电阻性能较优越，可长期使用，温度影响小，阻值与湿度变化呈线性关系。

有氧化锡，镍铁酸盐，等材料。

7.3、光敏电阻

光敏电阻是电导率随着光量力的变化而变化的电子元件，当某种物质受到光照时，载流子的浓度增加从而增加了电导率，这就是光电导效应。

7.4、气敏电阻

利用某些半导体吸收某种气体后发生氧化还原反应制成，主要成分是金属氧化物，主要品种有：

金属氧化物气敏电阻、复合氧化物气敏电阻、陶瓷气敏电阻等。

7.5、力敏电阻

力敏电阻是一种阻值随压力变化而变化的电阻，国外称为压电电阻器。

所谓压力电阻效应即半导体材料的电阻率随