電容值E系列標稱方法.doc

本節(jié)首先介紹常用的E系列標稱方法，然后介紹電阻、電容器、電感器、二極管的分類、性能和識別方法，以及簡單的實用電路。一、E系列標稱方法 廠家生產的電阻器，并不是包含任何阻值，就像人民幣，只有1、2、5三種規(guī)格一樣。電阻器、電容器標稱值系列通常采用E系列。E系列是一種由幾何級數構成的數列。源自Electricity的第一個字母，它是以6101.5、12101.2、24101.1 為公比的幾何級數，分別稱為E6系列、E12系列和E24系列。E6系列適用于允差20%的電阻、電容器數值，E12系列適用于允差10%的電阻、電容器數值，E24系列適用于允差5%的電阻和電容器數值。圖1.6.1給出了E系列標稱值選取的示意圖?？梢钥闯?，E24系列是在大于等于1，小于10的范圍內，按照幾何級數，確定了24個值。E12系列則是在相同的范圍內，確定了12個值。E6系列則是在相同的范圍內，確定了6個值。這種選取方法，一方面保證了廠家在生產時，僅需要提供有限的種類，另一方面，也可以滿足絕大多數用戶的需求。比如，E24系列中，電阻值允差為5，則4.7和5.1之間，如圖所示，不存在空白區(qū)域，也就是說，盡管僅提供4.7、5.1，47、51，470、510等阻值，用戶仍然可以通過電阻篩選，選擇出自己需要的阻值。12345678910E6圖1.6.1 E系列標稱值選取示意圖E12E24 表1.6.1給出了E系列標稱值。表1.6.1 E系列標稱值E241.01.11.21.31.51.61.82.02.22.42.73.03.33.63.94.34.75.15.66.26.87.58.29.1E121.01.21.51.82.22.73.33.94.75.66.88.2E61.01.52.23.34.76.8目前，電阻器一般采用E24系列，電容器則采用E12系列或者E6系列。有些電位器也采用E系列，但是，目前見到的電位器，多數采用1、2、5系列，也就是說，其標稱值分別是1k、2k、5k，10k、20k、50k，100k、200k、500k等。二、電阻器 1常用電阻器分類碳膜電阻器：阻值穩(wěn)定性高，受電壓和頻率影響小，具有負的電阻溫度系數，但是其特性不如金屬膜電阻器，現在使用不多。 金屬膜電阻器：工作環(huán)境溫度范圍寬，體積和工作噪聲都比較小,阻值精度較高，使用較廣泛，但是其脈沖負載能力差。金屬氧化膜電阻器：除具有金屬膜電阻器的優(yōu)點外，還有耐高溫，低阻性能好優(yōu)點，但是氧化膜在直流負載下容易發(fā)生電解使氧化物還原，性能不太穩(wěn)定。薄膜鎳鉻精密電阻器：阻值精度高，溫度系數小，穩(wěn)定性高，適于要求較高的場合，價錢較貴。 線繞電阻器：阻值精度高、耐熱抗氧化，功率可達100W以上，而其它電阻器功率通常為5W以下，主要用于精密和大功率場合，但是其高頻性能較差。 熱敏電阻器：負溫度系數的熱敏電阻器主要用在收音機和電視機等電路中做溫度補償用，也可用在溫度控制或溫度測量電路中。 厚膜電阻網絡：它是以高鋁瓷做基體，采用高穩(wěn)定性、高可靠性的錫系玻璃釉電阻材料，在高溫下燒結制成。常用的是邊側并聯單列直插式電阻網絡，俗稱阻排，阻值范圍是101M，功率通常是1/8W或1/4W。實驗室提供的絕大多數是金屬膜電阻，在數字實驗室也會遇到阻排，即厚膜電阻網絡。2識別和注意事項電阻器阻值的標定有兩種，一種直接數字標注，另一種是色標法。所謂直接標注，就是將電阻器阻值直接印刷在電阻器上。它的優(yōu)點是容易識別，但是，其缺點也是明顯的：第一、當表面出現局部磨損時，有可能造成無法讀數；第二、僅能在一面觀察讀數，當焊接時誤將讀數面焊接到下面，則只有拆下來，才能讀數。為了克服這些缺點，近年來，電阻生產者大量使用的是色環(huán)標注法，簡稱色標法。所謂色標法，就是在電阻上印刷4條或者5條具有不同顏色的環(huán)線，并用這些不同的顏色組合，標注該電阻的阻值。這種方法標注的電阻器，表面上少量的磨損，并不影響數值讀取，并且因為是環(huán)線標注，無論怎樣焊接，都可以方便的讀取。其缺點是，必須學會并記住讀取的色環(huán)表。4色環(huán)：前2條環(huán)表示2位有效數字，各有10種顏色，表示09。第3條環(huán)表示倍率，有8種顏色，表示倍率為100107。電阻值為前面的有效值乘以當前的倍率。最后1條表示電阻器的允許偏差級別，分別用7種顏色表示允差為0.110。5色環(huán)：前3條表示3位有效數字，其余于4色環(huán)相同。例如：某4色環(huán)標定的電阻器4條色環(huán)分別是棕、黑、黃和金，其對應阻值為：1（棕）0（黑）104（黃）100k，誤差為5（金）。某5色環(huán)標定的電阻器5條色環(huán)分別是橙、黑、黑、棕和棕，其對應阻值為：3（橙）0（黑）0（黑）10(棕)3.00k，誤差為1（棕）。注：有些電阻器的色標很難區(qū)分起始位和最后一位，此時最好結合萬用表讀取電阻器的阻值?，F在網上可以查到一個程序專門用來計算色環(huán)電阻器阻值的大小，使用起來非常方便。注意事項：電阻器的實際功率不要超過電阻器的額定功率，否則電阻器容易發(fā)熱甚至燒壞引發(fā)事故。圖1.6.2給出了兩種電阻器色環(huán)的標注示意。內嵌的是色環(huán)表。5色環(huán)顏色第1位數字第2位數字第3位數字倍率阻值允許偏差黑000100綜111101+1紅222102+2橙333103黃444104綠555105+0.5藍666106+0.25紫777107+0.10灰888白999金0.1+5銀0.01+104色環(huán)圖1.6.2 電阻的色環(huán)標注法示意圖1 圖1.6.3 電位器結構及兩種常見的電位器外形電位器BAC旋轉角度圖1.6.4 電位器電阻值變化規(guī)律電位器是在一個電阻器內部，增加一個滑動抽頭形成。有兩個固定端和一個滑動端，其結構如圖1.6.3左邊所示。圖1.6.3右邊是兩種常見電位器的外形。電位器除具有固定電阻器的性能指標外還有自身特點。電位器的旋轉角度與輸出電阻的規(guī)律有直線式、指數式和對數式三種，如圖1.6.4。直線式電位器的旋轉角度與輸出電阻成線性關系如A線，在限流、分壓、定時、阻抗匹配等場合應用較多。指數式電位器的旋轉角度與輸出電阻成指數關系(B)，先細挑后粗調，如音量調節(jié)電位器。對數式電位器的旋轉角度與輸出電阻成對數關系，與指數電位器相反(C)，先粗調后細調，如對比度調節(jié)電位器。電位器的機械旋轉角度有單圈和多圈兩種。多圈電位器調整精確，但是價格較為昂貴。電位器的機械耐久性一般為200周以下，也就是說，一個新的電位器，旋轉調整200次后，它的壽命就結束了。頻繁的調整電位器，會加速其損壞。常用的電位器有多圈線繞電位器和玻璃釉電位器兩種。多圈線繞電位器具線繞電阻器的特點，能進行精密調整，但是高頻性能差。它的標稱一般以三個數字表示，前兩位代表有效數字，第三位代表0的個數，單位是，例如：標稱位103的電位器，其最大阻值為10000；玻璃釉電位器具有良好的耐熱性和耐磨性，可靠性和耐潮性較高，但是接觸電阻較大，因此小阻值場合不宜選用，標稱一般直接印刷在電位器外殼上。三、電容器1常用電容器的分類表1.6.2 常用電容器的分類名稱介質特點用途缺點瓷介電容器高頻無線電陶瓷性能優(yōu)良，電容量穩(wěn)定性高高頻電路容量小獨石電容器高介電常數的陶瓷小體積大容量耦合、旁路、濾波電路電氣性能一般云母電容器云母絕緣性高，溫度、頻率特性穩(wěn)定交流和脈沖電路抗潮性能差 電解電容器鋁電容器以鋁箔或鋁層為陰、陽極，鋁的金屬氧化物為介質小體積大容量1F10KF，去耦、耦合、電源濾波電路容量易損耗，高頻性能差，容量偏差較大鉭電容器以鉭箔為陰、陽極，鉭的金屬氧化物為介質體積小，溫度范圍寬，頻率特性好，穩(wěn)定性高替補鋁電容器性能參數難以滿足要求的電路價格較高2電容器的主要用途旁路：圖1.6.5為典型的共射極晶體管放大電路，其中電容C3起旁路作用。 RLC3UiC2C1Rb2Rb1ReRc圖1.6.5耦合：圖1.6.5中電容器C1、C2即為起耦合作用的耦合電容器，對交流信號形成通路，同時又隔離直流信號。去耦：電子電路的各單元電路經常由同一電源供電，因此電源成了各單元電路交、直流成分的公共通道，電源通道的內阻上由各單元電路的電流產生的電壓將反饋到各單元電路，只要條件適宜就將引起電路自激，多級放大電路尤容易自激。為消除由公用電源所引起的寄生耦合，在電源上通常加LC或RC濾波去耦，圖1.6.6中L1、C4 、C3和L2、C6、C5分別構成兩組去耦電路，圖中C4 和 C6為高頻特性較好的0.10.01F的瓷片電容。濾波：在整流電路中經常利用電感和電容的組合構成T形或形濾波電路。 儲能：利用電解電容器與外圍電路組合通過對電容的充放電過程可以實現儲能。+-+Vcc-VeeL2C4C3C1R1R2C5C2L1C6GndGnd圖1.6.6RC圖1.6.7 波形變換：圖1.6.7利用電容和電阻構成微 分電路，可以將矩形脈沖變換為正負相間的尖峰脈沖。此外，利用電容器還可構成直流成分恢復器、有緣濾波器、LC振蕩器、RC定時器和RC移相等一系列電路。2電容器的參數識別和使用注意電容器的標稱方法有：將電容器的值直接直標注在電容器上，例如：30P、2.2F/16V。采用三個數字表示電容器的容量，前兩個數字表示有效值，后一個數字表示有效數字后面0的個數，單位是pF,遇有小數用R代表小數點。如104100000pF（10后面加4個0），6R36.3pF。采用兩個數字中間加“n”表示電容器的容量，“n”表示“nF”相當于1000pF,例如：2n2=2200pF。用有效數字表示電容器的容量，單位為：F，例如：0.00222200pF=2n2=222。選用電解電容器時應注意： 電解電容器的標稱由耐壓值和容量兩部分構成，直接標注在電容器上。電解電容器的標稱耐壓值選擇原則為：選擇標稱耐壓值中，大于該電容可能承受的最大電壓的2倍的最小值。一般標稱耐壓值為16V，25V，50V等。比如在一個電路中，某個電解電容可能承受的最大電壓為12V，則應選擇大于24V的標稱耐壓值中的最小值，為25V。過分提高耐壓值，一方面會增加成本（耐壓值越高的電容越貴），另一方面，也會造成電容實際容值小于標稱值。電容器的工作電壓不能長時間高于它的耐壓值，否則電容器會發(fā)燙甚至暴裂。電解電容器有極性，應保證電解電容在長期工作中，正極電壓高于負極電壓。長期的反壓，將會造成電解液起泡，并集聚壓力而爆炸。區(qū)分電解電容器管腳極性的方法有兩種：1）電解電容器上“”對應的管腳為負極，另一個管腳為正極。2）對于一個新的、未做過任何操作的電容器，長管腳為正極，短管腳為負極。四、電感器1電感器的分類和使用場合電感器分為空心和磁心兩大類，磁心電感器又分為臥式和立式。空心電感器沒有磁心，也就沒有磁滯和渦流損耗，品質因素Q高，分布電容小，在高頻和甚高頻電路中應用較多，可惜沒有成品可購，需要自己繞制。磁心電感器體積小結構牢固，可用于濾波、振蕩、延遲和陷波等電路中，標稱符合E系列。電感器主要應用于低通濾波、高通濾波、諧振電路、阻抗匹配、延遲線、陷波電路和高頻補償等電路中，詳見下表：整流LR低通濾波CCLT型高通濾波LLC型高通濾波LCLC并聯諧振LCLC串聯諧振CRTRL+Vcc高頻補償高頻電纜LC地RCL阻抗匹配LLCCCLLLLLC延遲線CCCLLC串、并聯陷波2電感器的參數識別和使用注意標稱電感量和偏差可直接標注在電感器上，也可以用色環(huán)的形式表示，規(guī)定與色環(huán)電阻類似，單位是H。電感器標稱值大多采用E系列 ，由0.1H 到22000H. 選用電感器時除了要注意電感量、品質因素（QL/r）和電流等級外，還要注意其直流電阻值，特別是在電源電路中用LC構成濾波或去藕電路中，直流電阻會產生壓降影響實際供電電壓 。五、二極管1二極管分類和使用場合硅整流二極管：硅整流二極管的主要型號有IN4001IN4007、IN5391IN5399、IN5100IN5406，它主要用途有在電源電路上做整流元件，還可以靈活的構成限幅、鉗位、抑制反向電動勢、雙電源實現數據保護等電路。典型應用如圖1.6.8。硅整流橋：硅整流橋的主要型號有3N2463N245,分為單相半橋、單相全橋和三相全橋，其中單相全橋主要用在小功率整流電路中，三相全橋在電力整流和逆變器等大功率設備中使用。硅整流橋也可以用硅整流二極管搭接而成。檢波二極管：它電流小，結電容小，主要用在在小信號、高頻率的電路中。肖特基二極管：它的反響恢復時間極短可達幾個納秒，壓降可達0.4V，主要在開關穩(wěn)壓電源和逆變器中作續(xù)流二極管用，主要型號有IN5817IN5825等。 快恢復二極管：它的正向壓降較低，反應時間較快（0.20.75s），比肖特基二極管耐壓高得多，在逆變電源中作整流元件。主要型號有IN4933IN4937。 變容二極管：它是一種電容隨外加偏壓改變有較大非線性變化的二極管，通常工作于反向偏置狀態(tài)，在調頻電路中有較大應用。發(fā)光二極管：它是一種主動發(fā)光器件，簡稱LED，和普通二極管類似，也具有單向導電性，發(fā)光響應速度可快到幾十納秒，顏色和外形種類很多。現在還有一種復合發(fā)光二極管，一只二極管在不同的控制條件下發(fā)出不同顏色的光。發(fā)光二極管多用于電子電路中作信號和狀態(tài)的顯示，也可作為光傳感器的光源。 紅外發(fā)光二極管：和發(fā)光二極管類似，只不過它發(fā)出是我們肉眼不能直接看到的紅外光，在電子產品中常用作紅外光源，還經常用于光通訊等領域。 穩(wěn)壓二極管：屬于硅管，在反向擊穿區(qū)具有極陡的擊穿曲線，在很大的電流變化范圍內，只有極小的電壓變化。一般用于電路中的基準電壓。鉗位D1D2繼電器線 圈TDVccR抑制反向電動勢D1D2D3D4RLTrD1D4構成整流橋限幅CDRRAMGNDVccVccDR電池數據保護圖1.6.8 硅整流二極管典型應用1