電子元器件基礎知識培訓教材

1、SMT事業(yè)部2009.7.29從外觀能看出該元件的種類 名稱以及是否有極性、方向性。從元件表面的標記能讀出該元件的性能參數(shù) 容許誤差范圍等參數(shù)。能識別各類元件在線路板上的絲印圖。知道在作業(yè)過程中不同元件須注意的事項。第一部分第一部分l 電子技術是十九世紀末、二十世紀初開始發(fā)展起來的新興技術，二十世紀發(fā)展最迅速，應用最廣泛，成為近代科學技術發(fā)展的一個重要標志。進入21世紀，人們）電子計算機和因特網為標志的信息社會。高科技面臨的是以微電子技術（半導體和集成電路為代表的廣泛應用使社會生產力和經濟獲得了空前的發(fā)展。現(xiàn)代電子技術在國防、科學、工業(yè)、醫(yī)學、通訊（信息處理、傳輸和交流）及文化生活等各個領域中

2、都起著巨大的作用?，F(xiàn)在的世界，電子技術無處不在：收音機、彩電、音響、VCD、DVD、電子手表、數(shù)碼相機、微電腦、大規(guī)模生產的工業(yè)流水線、因特網、機器人、航天飛機、宇宙探測儀，可以說，人們現(xiàn)在生活在電子世界中，一天也離不開它。電子技術的應用電子技術的應用l分立元件階段（分立元件階段（1905190519591959）真空電子管、半導體晶體真空電子管、半導體晶體管管l集成電路階段（集成電路階段（19591959）SSISSI、MSIMSI、LSILSI、VLSIVLSI、ULSIULSI 主要階段概述主要階段概述 第一代電子第一代電子 產品以電子管為核心。四十年代末產品以電子管為核心。四十年代末世

3、界上誕生了第一只半導體三極管，它以小巧、輕世界上誕生了第一只半導體三極管，它以小巧、輕便、省電、壽便、省電、壽 命長等特點，很快地被各國應用起來，命長等特點，很快地被各國應用起來，在很大范圍內取代了電子管。五十年代末期，世界在很大范圍內取代了電子管。五十年代末期，世界上出現(xiàn)了第一塊集成電路，它把許多晶體管等電子上出現(xiàn)了第一塊集成電路，它把許多晶體管等電子元件集成在一塊硅芯片上，使電子產品向更小型化元件集成在一塊硅芯片上，使電子產品向更小型化發(fā)展。集成電路從小規(guī)模集成電路迅速發(fā)展到大規(guī)發(fā)展。集成電路從小規(guī)模集成電路迅速發(fā)展到大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路，從而使電子產品模集成電路和超大規(guī)模集成

4、電路，從而使電子產品向著高效能低消耗、高精度、高穩(wěn)定、智能化的方向著高效能低消耗、高精度、高穩(wěn)定、智能化的方向發(fā)展。向發(fā)展。l電子管時代（電子管時代（1905190519481948）為現(xiàn)代技術采取了決定性步驟為現(xiàn)代技術采取了決定性步驟主要大事記主要大事記19051905年年 愛因斯坦闡述相對論愛因斯坦闡述相對論E Emcmc2 219061906年年 亞歷山德森研制成高頻交流發(fā)電機亞歷山德森研制成高頻交流發(fā)電機 德福雷斯特在弗菜明二極管上加柵極，制威第一只三極管德福雷斯特在弗菜明二極管上加柵極，制威第一只三極管19121912年年 阿諾德和蘭米爾研制出高真空電子管阿諾德和蘭米爾研制出高真空電

5、子管19171917年年 坎貝爾研制成濾波器坎貝爾研制成濾波器19221922年年 弗里斯研制成第一臺超外差無線電收音機弗里斯研制成第一臺超外差無線電收音機19341934年年 勞倫斯研制成回旋加速器勞倫斯研制成回旋加速器19401940年年 帕全森和洛弗爾研制成電子模擬計算機帕全森和洛弗爾研制成電子模擬計算機19471947年年 肖克萊、巴丁和布拉頓發(fā)明晶體管；香農奠定信息論的基礎肖克萊、巴丁和布拉頓發(fā)明晶體管；香農奠定信息論的基礎 真空電子管真空電子管l晶體管時代（晶體管時代（1948194819591959）宇宙空間的探索即將開始宇宙空間的探索即將開始主要大事記主要大事記19471947

6、年年 貝爾實驗室的巴丁、布拉頓和肖克萊研制成第一個點接觸型晶體管貝爾實驗室的巴丁、布拉頓和肖克萊研制成第一個點接觸型晶體管19481948年年 貝爾實驗室的香農發(fā)表信息論的論文貝爾實驗室的香農發(fā)表信息論的論文 英國采用英國采用EDSAGEDSAG計算機，這是最早的一種存儲程序數(shù)字計算機計算機，這是最早的一種存儲程序數(shù)字計算機19491949年年 諾伊曼提出自動傳輸機的概念諾伊曼提出自動傳輸機的概念19501950年年 麻省理工學院的福雷斯特研制成磁心存儲器麻省理工學院的福雷斯特研制成磁心存儲器19521952年年 美國爆炸第一顆氫彈美國爆炸第一顆氫彈19541954年年 貝爾實驗室研制太陽能電

7、池和單晶硅貝爾實驗室研制太陽能電池和單晶硅19571957年年 蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星19581958年年 美國得克薩斯儀器公司和仙童公司宣布研制成第一個集成電路美國得克薩斯儀器公司和仙童公司宣布研制成第一個集成電路時時 期期規(guī)規(guī) 模模集成度集成度（元件數(shù)）（元件數(shù)）5050年代末年代末小規(guī)模集成電路（小規(guī)模集成電路（SSISSI）1001006060年代年代中規(guī)模集成電路（中規(guī)模集成電路（MSIMSI）100010007070年代年代大規(guī)模集成電路（大規(guī)模集成電路（LSILSI）100010007070年代末年代末超大規(guī)模集成電路（超大規(guī)模集成電路（VLSIVL

8、SI）10000100008080年代年代特大規(guī)模集成電路（特大規(guī)模集成電路（ULSIULSI）100000100000 自1958年第一塊集成元件問世以來，集成電路已經跨越了小、中、大、超大、特大、巨大規(guī)模幾個臺階，集成度平均每2年提高近3倍。隨著集成度的提高，器件尺寸不斷減小。 1985年，1兆位ULSI的集成度達到200萬個元件，器件條寬僅為1微米；1992年，16兆位的芯片集成度達到了3200萬個元件，條寬減到0.5微米，而后的64兆位芯片，其條寬僅為0.3微米。 集成電路制造技術的發(fā)展日新月異，其中最具有代表性的集集成電路制造技術的發(fā)展日新月異，其中最具有代表性的集成電路芯片主要包括

9、以下幾類，它們構成了現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)的基石。成電路芯片主要包括以下幾類，它們構成了現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)的基石。可編程邏輯器件（可編程邏輯器件（PLD）微控制芯片（微控制芯片（MCU）數(shù)字信號處理器（數(shù)字信號處理器（DSP）大規(guī)模存儲芯片（大規(guī)模存儲芯片（RAM/ROM）IBM 7090 伴隨著電子技術的發(fā)展而飛速伴隨著電子技術的發(fā)展而飛速發(fā)展起來的電子計算機所經歷的四個發(fā)展起來的電子計算機所經歷的四個階段充分說明了電子技術發(fā)展的四個階段充分說明了電子技術發(fā)展的四個階段的特性。階段的特性。 第一代（第一代（1946194619571957）電子管計算機）電子管計算機 第二代（第二代（195819581963

10、1963）晶體管計算機）晶體管計算機 第三代（第三代（1964196419701970）集成電路計算機）集成電路計算機 第四代（第四代（19711971）大規(guī)模集成電路計算機）大規(guī)模集成電路計算機 世界上第一臺電子計算機于世界上第一臺電子計算機于19461946年在美年在美國研制成功，取名國研制成功，取名ENIACENIAC。這臺計算機使用了。這臺計算機使用了1880018800個電子管，占地個電子管，占地170170平方米，重達平方米，重達3030噸，噸，耗電耗電140140千瓦，價格千瓦，價格4040多萬美元，是一個昂貴多萬美元，是一個昂貴耗電的耗電的 龐然大物龐然大物 。由于它采用了電子

11、線路。由于它采用了電子線路來執(zhí)行算術運算、邏輯運算和存儲信息，從來執(zhí)行算術運算、邏輯運算和存儲信息，從而就大大提高了運算速度。而就大大提高了運算速度。ENIACENIAC每秒可進行每秒可進行50005000次加法和減法運算，把計算一條彈道的次加法和減法運算，把計算一條彈道的時間短為時間短為3030秒。它最初被專門用于彈道運算，秒。它最初被專門用于彈道運算，后來經過多次改進而成為能進行各種科學計后來經過多次改進而成為能進行各種科學計算的通用電子計算機。從算的通用電子計算機。從19461946年年2 2月交付使用，月交付使用，到到19551955年年1010月最后切斷電源，月最后切斷電源，ENIA

12、CENIAC服役長達服役長達9 9年。年。IBM 360 晶體管計算機晶體管計算機ENIACENIAC品牌電腦品牌電腦ENIACENIAC第一代（第一代（19461957）電子管計算機時代：它的）電子管計算機時代：它的基本電子元件是電子管，內存儲器采用水銀延遲基本電子元件是電子管，內存儲器采用水銀延遲線，外存儲器主要采用磁鼓、紙帶、卡片、磁帶線，外存儲器主要采用磁鼓、紙帶、卡片、磁帶等。由于當時電子技術的限制，運算速度只是每等。由于當時電子技術的限制，運算速度只是每秒幾千次秒幾千次幾萬次基本運算，內存容量僅幾千個字。幾萬次基本運算，內存容量僅幾千個字。程序語言處于最低階段，主要使用二進制表示的

13、程序語言處于最低階段，主要使用二進制表示的機器語言編程，后階段采用匯編語言進行程序設機器語言編程，后階段采用匯編語言進行程序設計。體積大，耗電多，速度低，造價高，使用不計。體積大，耗電多，速度低，造價高，使用不便，主要局限于一些軍事和科研部門進行科學計便，主要局限于一些軍事和科研部門進行科學計算。（算。（ENIAC） IBM 7090第二代（第二代（19581963）晶體管計算機）晶體管計算機時代：它的基本電子元件是晶體管，時代：它的基本電子元件是晶體管，內存儲器大量使用磁性材料制成的磁內存儲器大量使用磁性材料制成的磁芯存儲器。與第一代電子管計算機相芯存儲器。與第一代電子管計算機相比，晶體管計

14、算機體積小，耗電少，比，晶體管計算機體積小，耗電少，成本低，邏輯功能強，使用方便，可成本低，邏輯功能強，使用方便，可靠性高靠性高 。（。（IBM 7090）l第三代（19641970）集成電路計算機時代：它的基本元件是小規(guī)模集成電路和中規(guī)模集成電路，磁芯存儲器進一步發(fā)展，并開始采用性能更好的半導體存儲器，運算速度提高到每秒幾十萬次基本運算。由于采用了集成電路，第三代計算機各方面性能都有了極大提高：體積縮小，價格降低，功能增強，可靠性大大提高。（IBM 360系列為代表） IBM 360 晶體管計算機晶體管計算機l第四代（1971）大規(guī)模集成電路計算機時代：它的基本元件是大規(guī)模集成電路，甚至超大

15、規(guī)模集成電路，集成度很高的半導體存儲器替代了磁芯存儲器，運算速度可達每秒幾百萬次，甚至上億次基本運算。具有體積小、功能強、可靠性高等特點。品牌電腦品牌電腦 電子設計技術的核心就是電子設計技術的核心就是EDAEDA技術。技術。EDAEDA是指以計算機為工作平臺，融合應是指以計算機為工作平臺，融合應用電子技術、計算機技術、智能化技術最新成果而研制成的電子用電子技術、計算機技術、智能化技術最新成果而研制成的電子CADCAD通用軟件包，通用軟件包，主要能輔助進行三方面的設計工作，即主要能輔助進行三方面的設計工作，即ICIC設計、電子電路設計和設計、電子電路設計和PCBPCB設計。設計。電子系統(tǒng)設計自動

16、化電子系統(tǒng)設計自動化(ESDA)(ESDA)階段（階段（ 9090年代以后）：設計人員按照年代以后）：設計人員按照“自頂自頂向下向下”的設計方法，對整個系統(tǒng)進行方案設計和功能劃分，系統(tǒng)的關鍵電的設計方法，對整個系統(tǒng)進行方案設計和功能劃分，系統(tǒng)的關鍵電路用一片或幾片專用集成電路（路用一片或幾片專用集成電路（ASICASIC）實現(xiàn)，然后采用硬件描述語言）實現(xiàn)，然后采用硬件描述語言（HDLHDL）完成系統(tǒng)行為級設計，最后通過綜合器和適配器生成最終的目標）完成系統(tǒng)行為級設計，最后通過綜合器和適配器生成最終的目標器件。器件。EDAEDA技術發(fā)展的三個階段：技術發(fā)展的三個階段：計算機輔助設計計算機輔助設計

17、(CAD)(CAD)階段（階段（ 7070年代）：用計算機輔助進行年代）：用計算機輔助進行ICIC版圖編輯、版圖編輯、PCBPCB布局布線，取代了手工操作。布局布線，取代了手工操作。計算機輔助工程計算機輔助工程(CAE)(CAE)階段（階段（ 8080年代）：與年代）：與CADCAD相比，相比，CAECAE除了有純粹的除了有純粹的圖形繪制功能外，又增加了電路功能設計和結構設計，并且通過電氣連圖形繪制功能外，又增加了電路功能設計和結構設計，并且通過電氣連接網絡表將兩者結合在一起，實現(xiàn)了工程設計。接網絡表將兩者結合在一起，實現(xiàn)了工程設計。CAECAE的主要功能是：原理的主要功能是：原理圖輸入，邏輯

18、仿真，電路分析，自動布局布線，圖輸入，邏輯仿真，電路分析，自動布局布線，PCBPCB后分析。后分析。ARM開發(fā)板開發(fā)板 納米電子學主要在納米尺度空間內研究電子、原子和分子納米電子學主要在納米尺度空間內研究電子、原子和分子運動規(guī)律和特性，研究納米尺度空間內的納米膜、納米線。納運動規(guī)律和特性，研究納米尺度空間內的納米膜、納米線。納米點和納米點陣構成的基于量子特性的納米電子器件的電子學米點和納米點陣構成的基于量子特性的納米電子器件的電子學功能、特性以及加工組裝技術。其性能涉及放大、振蕩、脈沖功能、特性以及加工組裝技術。其性能涉及放大、振蕩、脈沖技術、運算處理和讀寫等基本問題。其新原理主要基于電子的技

19、術、運算處理和讀寫等基本問題。其新原理主要基于電子的波動性、電子的量子隧道效應、電子能級的不連續(xù)性、量子尺波動性、電子的量子隧道效應、電子能級的不連續(xù)性、量子尺寸效應和統(tǒng)計漲落特性等。寸效應和統(tǒng)計漲落特性等。 從微電子技術到納米電子器件將是電子器件發(fā)展的第二次從微電子技術到納米電子器件將是電子器件發(fā)展的第二次變革，與從真空管到晶體管的第一次變革相比，它含有更深刻變革，與從真空管到晶體管的第一次變革相比，它含有更深刻的理論意義和豐富的科技內容。在這次變革中，傳統(tǒng)理論將不的理論意義和豐富的科技內容。在這次變革中，傳統(tǒng)理論將不再適用，需要發(fā)展新的理論，并探索出相應的材料和技術。再適用，需要發(fā)展新的理

20、論，并探索出相應的材料和技術。電子元器件簡介電阻（電阻（R R）電容（電容（C C）電感、磁珠（電感、磁珠（L L） 1、概述、概述 我們平常在工作中所說的電阻（我們平常在工作中所說的電阻（Resistance）其實是電阻器。其實是電阻器。 電阻器是一種具有一定阻值，一定幾何電阻器是一種具有一定阻值，一定幾何形狀，一定性能參數(shù)，在電路中起電阻作用形狀，一定性能參數(shù)，在電路中起電阻作用的實體元件。在電路中，它的主要作用是穩(wěn)的實體元件。在電路中，它的主要作用是穩(wěn)定和調節(jié)電路中的電流和電壓，作為分流器、定和調節(jié)電路中的電流和電壓，作為分流器、分壓器和消耗電能的負載使用。分壓器和消耗電能的負載使用。

21、大部分電阻器的引出線為軸向引線，大部分電阻器的引出線為軸向引線，一小部分為徑向引線，為了適應現(xiàn)代表面一小部分為徑向引線，為了適應現(xiàn)代表面組裝技術（組裝技術（SMT）的需要，還有）的需要，還有“無引出無引出線線”的片狀電阻器（或叫無腳零件），片的片狀電阻器（或叫無腳零件），片狀電阻器像米粒般大小、扁平的，一般用狀電阻器像米粒般大小、扁平的，一般用自動貼片機擺放。電阻器是非極性元件，自動貼片機擺放。電阻器是非極性元件，電阻器的阻值可在元件體通過色環(huán)或工程電阻器的阻值可在元件體通過色環(huán)或工程編碼來鑒別。編碼來鑒別。2、種類、種類我們常見的電阻器有下列幾種：我們常見的電阻器有下列幾種：（1）金屬膜電阻

22、器）金屬膜電阻器 （2）碳膜電阻器）碳膜電阻器（3）線繞電阻器）線繞電阻器 （4）電位器）電位器（5）電阻網絡器）電阻網絡器 （6）熱敏電阻器）熱敏電阻器 不同的電阻器，不僅其電阻值不同，功能不同的電阻器，不僅其電阻值不同，功能也不一樣，所以不同的電阻器是不可以隨便替也不一樣，所以不同的電阻器是不可以隨便替代的。代的。繞線電阻繞線電阻金屬膜電阻金屬膜電阻碳膜電阻碳膜電阻貼片電阻 排阻排阻水泥電阻可變電阻貼片電阻貼片電阻壓敏電阻壓敏電阻3單位單位 電阻的單位是歐姆（電阻的單位是歐姆（），千歐），千歐（K），兆歐（），兆歐（M）。）。 它們的換算公式為它們的換算公式為 106=103K=1M4、功

23、率、功率 功率的單位是瓦特，電阻器的功率功率的單位是瓦特，電阻器的功率能告訴我們它在正常使用情況下能釋放能告訴我們它在正常使用情況下能釋放多少能量，功率越高，釋放的能量越多。多少能量，功率越高，釋放的能量越多。注意：盡管電阻阻值一樣，也不可使用注意：盡管電阻阻值一樣，也不可使用低功率的電阻代替高功率的電阻。低功率的電阻代替高功率的電阻。5、誤差、誤差 誤差是允許電阻阻值變動的范圍，用誤差是允許電阻阻值變動的范圍，用正號（正號（+）或負號（）或負號（-）表示其正常的變動）表示其正常的變動狀況。比如一個電阻阻值為狀況。比如一個電阻阻值為10010%，則電阻阻值可以在則電阻阻值可以在90-110之間

24、變化。之間變化。 精密電阻的誤差在精密電阻的誤差在2%以下，用五個以下，用五個色環(huán)識別：半精密電阻的誤差在色環(huán)識別：半精密電阻的誤差在2%以上，以上，用四個色環(huán)識別。用四個色環(huán)識別。6、電阻的標識方法、電阻的標識方法色環(huán)法示值法直接標識法6.1、色環(huán)法、色環(huán)法 目前國標上普遍流行色環(huán)標識電阻，目前國標上普遍流行色環(huán)標識電阻，色環(huán)在電阻器上有不同的含義，它具有色環(huán)在電阻器上有不同的含義，它具有簡單、直觀、方便等特點。色環(huán)電阻中簡單、直觀、方便等特點。色環(huán)電阻中最常見的是四環(huán)電阻和五環(huán)電阻。最常見的是四環(huán)電阻和五環(huán)電阻。色環(huán)法色環(huán)法規(guī)則規(guī)則： 四色環(huán)表示阻值，其中前三條色環(huán)（從最靠近引腳的色環(huán)數(shù)起

25、）標明兩位有效數(shù)字倍率，第4位表示誤差范圍（用金、銀色表示），適用于普通電阻。色環(huán)法色環(huán)法規(guī)則規(guī)則： 精密電阻用五色環(huán)表示阻值，前三條表示有效數(shù)，第4條表示倍率，第5條表誤差范圍，適用于精密電阻。 顏色 第一有效數(shù) 第二有效數(shù) 倍率 誤差 黑 00100 棕 11101紅 22102 橙 33103黃 44104 綠 55105 藍 66106紫 77107 灰 88108白 99109 金 10-1 5% 銀 10-210% 無色 20% 顏色 第一有效數(shù) 第二有效數(shù) 第三有效數(shù)倍率 誤差 黑 000100 棕 111101紅 222102 橙 333103黃 444104 綠 555105

26、 藍 666106紫 777107 灰 888108白 999109 金 10-1 5% 銀 10-210% 無色 20% 四位數(shù)表示法四位數(shù)表示法 前三位表示有效前三位表示有效數(shù)數(shù)字，第四位字，第四位數(shù)數(shù)表示有效表示有效數(shù)數(shù)字字后后“0”“0”的的個個數(shù)數(shù)，這樣這樣得出的阻值得出的阻值單單位也位也為為其基本其基本單單位位歐歐姆姆( ()。如：如：“1001”“1001”表示表示10001000歐歐姆。姆。這種電這種電阻的阻的誤誤差范差范圍圍一般一般為為+ +1%1%，一般在，一般在08050805封裝的貼片電阻上比較封裝的貼片電阻上比較常見。常見。三位數(shù)表示法 “222”“222”表示表示2

27、222X10X102 2=2200=2200，即即2.2k2.2k 注：注：片狀電阻除了阻值與誤差等級這兩個參數(shù)外還有承受功率和體積二個參數(shù)常用的電阻所能承受的功率有1/10W,1/8W,1/4W等常用的電阻的尺寸有060308051206等。電阻的尺寸用英制單位英寸表示如0603表示0.060.03英寸一般而言0805規(guī)格的電阻承受的功率為1/10W也有少部分為本1/8W, 1206規(guī)格的電阻承受的功率為1/8W。l1、貼片電阻的阻值用數(shù)字與、貼片電阻的阻值用數(shù)字與“R”組合表示。譬如：組合表示。譬如：3ohm用用3R0表示，表示，10ohm用用100表示，表示，100ohm用用101表示，

28、也就是說表示，也就是說“R”表示點表示點“.”的意思，而的意思，而101后后面?zhèn)€位數(shù)的面?zhèn)€位數(shù)的“1”表示的是帶有表示的是帶有1個個0，例如，例如102表示表示10000。2、電阻上的數(shù)字和字母表示的就是阻值，、電阻上的數(shù)字和字母表示的就是阻值，R002就表就表示示0.002ohm，180表示的就是表示的就是18ohm.3、怎樣區(qū)分貼片的電阻與電容，由于電阻上面有白色、怎樣區(qū)分貼片的電阻與電容，由于電阻上面有白色的字體表示，所以除端角外背景顏色應該是黑色的，的字體表示，所以除端角外背景顏色應該是黑色的，而電容上就沒有字體表示，也不會有黑色的顏色，因而電容上就沒有字體表示，也不會有黑色的顏色，因

29、為有黑色的話容易讓人產生誤會電容被氧化。為有黑色的話容易讓人產生誤會電容被氧化。 l電阻封裝尺寸與功率關系電阻封裝尺寸與功率關系,通常來說通常來說: 0201 1/20W 0402 1/16W 0603 1/10W 0805 1/8W 1206 1/4W l電容電阻外形尺寸與封裝的對應關系是電容電阻外形尺寸與封裝的對應關系是: 0402=1.0 x0.5 0603=1.6x0.8 0805=2.0 x1.2 1206=3.2x1.6 1210=3.2x2.5 1812=4.5x3.2 2225=5.6x6.5常規(guī)貼片電阻常規(guī)貼片電阻(部分部分) 常規(guī)的貼片電阻的標準封裝及額定功常規(guī)的貼片電阻的

30、標準封裝及額定功率如下表：率如下表： 英制英制(mil) 公制公制(mm) 額定功率額定功率(W) 70C 0201 0503 1/20 0402 1005 1/16 0603 1608 1/10 0805 2012 1/8 1206 3216 1/4 1210 3225 1/3 1812 4832 1/2 2010 5025 3/4 2512 6432 1 電阻器件的選用原則電阻器件的選用原則：1.什么是電容什么是電容 兩塊互相靠近但彼此絕緣的金屬片就可兩塊互相靠近但彼此絕緣的金屬片就可以構成一個電容，它是一種儲能的元件。以構成一個電容，它是一種儲能的元件。 兩塊金屬片這間的絕緣材料叫做絕緣

31、介質。兩塊金屬片這間的絕緣材料叫做絕緣介質。在電路圖中，電容用字母在電路圖中，電容用字母“C”C”表示，基表示，基本單位是本單位是“法拉法拉”簡稱簡稱“法法”，用字母，用字母“F” F” 來表示。來表示。 我們定義電容兩極板之間的電壓為我們定義電容兩極板之間的電壓為U，兩極板所帶的電量為兩極板所帶的電量為Q，則有，則有 C=Q/U 那么兩極板間的電壓增加那么兩極板間的電壓增加1V所需要的電量，這個所需要的電量，這個值就是這個電容的容量。值就是這個電容的容量。 電容的大小不是由電容的大小不是由Q或或U決定的，而是由電容決定的，而是由電容本身的性質決定的。本身的性質決定的。 C=S/4kd 其中其

32、中是一個常數(shù)，與電介質的性質有關。是一個常數(shù)，與電介質的性質有關。k是靜是靜電力常量，電力常量，k=9.0109Nm2/C2。 電容的單位除了電容的單位除了F外，還有外，還有F（微法）、（微法）、 nF（納法）、（納法）、pF（皮法）。（皮法）。 1F = 106 f 1f = 103 nF 1nF = 103pF 電容的種類很多，按結構分有固定電容、電容的種類很多，按結構分有固定電容、可變電容、微調電容；按介質材料分有可變電容、微調電容；按介質材料分有 紙紙介電容介電容 、瓷介電容、玻璃釉電容、獨石電、瓷介電容、玻璃釉電容、獨石電容、滌綸電容、容、滌綸電容、 云母電容云母電容 、鋁電解電容、

33、鋁電解電容、鉭電解電容、聚苯乙烯電容鉭電解電容、聚苯乙烯電容 、聚碳酸酯薄、聚碳酸酯薄膜電容等膜電容等 ；按極性分有有極性電容和無極；按極性分有有極性電容和無極性電容；按安裝結構有直插電容和貼片電性電容；按安裝結構有直插電容和貼片電容。容。 獨石電容獨石電容鋁電解電容鋁電解電容鉭電解電容鉭電解電容瓷介電容瓷介電容薄膜電容薄膜電容3.1電容的標稱容量及其偏差電容的標稱容量及其偏差 電容器的標稱容量和偏差與電阻器的規(guī)定相同，電容器的標稱容量和偏差與電阻器的規(guī)定相同，但不同種類的電容會使用不同系列，其偏差有但不同種類的電容會使用不同系列，其偏差有10%、20%等幾種。它的標記方法有以下等幾種。它的標

34、記方法有以下4種：種：（1）直標法）直標法 直接把電容器的容量、額定電壓、最高使用溫直接把電容器的容量、額定電壓、最高使用溫度、偏差等級標記在電容器體上。有時因電容器度、偏差等級標記在電容器體上。有時因電容器的面積小而省略單位，但存在這樣的規(guī)律，即小的面積小而省略單位，但存在這樣的規(guī)律，即小數(shù)點前面為數(shù)點前面為0時，單位為時，單位為f，小數(shù)點前不為，小數(shù)點前不為0時，時，則單位為則單位為pF。如下圖所示：。如下圖所示：鋁電解電容（2）數(shù)碼表示法）數(shù)碼表示法 一般用三位數(shù)字表示前面兩位表示有效數(shù)值最后一位表示零的個數(shù)得出的容量單位是pF (皮法)這種方法在較小的電容上常用如陶瓷電容、獨石電容等。

35、 如“102”表示該電容的容量為1000pF （3）文字符號法 該標記方法有數(shù)字和字母兩部分組成，其中字母可當成小數(shù)點，而數(shù)字和字母兩者共同決定該電容的容量。例如： P82 = 0.82PF 6n8 = 6.8nF 2 2 = 2.2 f(4)色標法色標法 電容器的色標法與電阻器的色標法規(guī)定相同，電容器的色標法與電阻器的色標法規(guī)定相同，其基本單位為其基本單位為pFpF，一般有三條色環(huán)，其顏色代表一般有三條色環(huán)，其顏色代表三個數(shù)字，其中前兩位代表數(shù)值，第三位代表有三個數(shù)字，其中前兩位代表數(shù)值，第三位代表有多少個多少個0；讀碼的方向是自上而下。；讀碼的方向是自上而下。有時還會在有時還會在最后增加一

36、色環(huán)表示電容的額定電壓。最后增加一色環(huán)表示電容的額定電壓。 耐壓是指電容器在電路中長期有效地工作而耐壓是指電容器在電路中長期有效地工作而不被擊穿所能承受的最大直流電壓。在交流電壓不被擊穿所能承受的最大直流電壓。在交流電壓中，電容器的耐壓值應大于電壓的峰值，否則，中，電容器的耐壓值應大于電壓的峰值，否則，電容器可能被擊穿。耐壓的大小與介質材料有關。電容器可能被擊穿。耐壓的大小與介質材料有關。3.3 工作溫度范圍 電容器必須在指定的工作溫度范圍內才能穩(wěn)定工作。一般的電解電容都直接標出它的上限工作溫度，如85或是105 。 損耗角正切值損耗角正切值tantan是指當電流流過電容器時是指當電流流過電容

37、器時電容器的損耗功率與存儲功率的比值，該值的大電容器的損耗功率與存儲功率的比值，該值的大小取決于電容器介質所使用的材料、厚度及制造小取決于電容器介質所使用的材料、厚度及制造工藝，它真實的表征了電容器質量的優(yōu)劣。工藝，它真實的表征了電容器質量的優(yōu)劣。 TanTan數(shù)值一般都在數(shù)值一般都在0.00010.00010.010.01之間，其數(shù)值越之間，其數(shù)值越小，表示電容器質量越好。小，表示電容器質量越好。3.5 溫度系數(shù)溫度系數(shù) 溫度系數(shù)是反映電容器穩(wěn)定性的一個重要參數(shù)，該值有正有負，它的絕對值越小，表明電容器的溫度穩(wěn)定性越高。4.4.電容器的誤差等級電容器的誤差等級: :等等級級代代號號BCDFG

38、JKMZ誤誤差差范范圍圍+ +0.100.10pFpF + +0.250.25pFpF + +0.500.50pFpF + +1 1% % + +2 2% % + +5 5% % + +1010% % + +2020% % +80%+80% -20%-20%電解電容器電解電容器, ,有正負機之有正負機之分分電解電容器在電路板上的絲印電解電容器在電路板上的絲印5. 5.片狀電容器的選用片狀電容器的選用: :一類電介質-NPO（COG） 電氣性能最穩(wěn)定，基本上不隨溫度、電壓與時間的改變而改變，適用于對穩(wěn)定性要求高的高頻電路。二類電介質-X7R（2X1） 電氣性能較穩(wěn)定，在溫度，電壓與時間改變時性能

39、的變化并不顯著，適用于隔直，偶合、旁路與對容量穩(wěn)定性要求不太高的鑒頻電路。由于X7R是一種強電介質，因而能造出容量比NPO介質更大的電容器。三類電介質-Y5V（2F4） 具有較高的介電常數(shù)，常用于生產比容較大的，標稱容量較高的大容量電容器產品，但其容量穩(wěn)定性較X7R差，容量、損耗對溫度，電壓等測試條件較敏感。片狀電容器的封裝: 電 感 電感線圈就是由導線一圈一圈地繞在絕緣管上，導線彼此互相絕緣，而絕緣管可以是空心的，也可以包含鐵芯或磁粉芯，簡稱電感，它是儲能元件，在電路中用“L”來表示，單位有亨利(H)、毫亨(mH)、微亨(H)。 1H = 1000mH 1mH = 1000 H 1.什么是電

40、感 電感的分類有多種形式，按電感形式分有固定電感的分類有多種形式，按電感形式分有固定電感、可變電感電感、可變電感 ；按導磁體性質分有空芯線圈、；按導磁體性質分有空芯線圈、鐵氧體線圈、鐵芯線圈、銅芯線圈；按工作性質鐵氧體線圈、鐵芯線圈、銅芯線圈；按工作性質 分有天線線圈、振蕩線圈、扼流線圈、陷波線圈、分有天線線圈、振蕩線圈、扼流線圈、陷波線圈、偏轉線圈；按繞線結構分有單層線圈、多層線圈、偏轉線圈；按繞線結構分有單層線圈、多層線圈、蜂房式線圈；按工作頻率分有高頻線圈、低頻線圈蜂房式線圈；按工作頻率分有高頻線圈、低頻線圈等。等。 3. 電感線圈的主要特性參數(shù)（1）電感量L 電感量L表示線圈本身固有特

41、性，與電流大小無關。 （2）感抗感抗XLXL 電感線圈對交流電流阻礙作用的大小稱感抗電感線圈對交流電流阻礙作用的大小稱感抗XLXL，單位是歐姆。它與電感量，單位是歐姆。它與電感量L L和交流電頻率和交流電頻率f f的的關系為關系為XL=2fL XL=2fL （3 3）品質因素）品質因素Q Q 品質因素品質因素Q Q是表示線圈質量的一個重要物理是表示線圈質量的一個重要物理量，量，Q Q為感抗為感抗XLXL與其等效的電阻的比值，即：與其等效的電阻的比值，即：Q=XL/RQ=XL/R。線圈的。線圈的Q Q值愈高，回路的損耗愈小。線圈值愈高，回路的損耗愈小。線圈的的Q Q值通常為幾十到幾百。值通常為幾

42、十到幾百。 （4）分布電容）分布電容 線圈的匝與匝間、線圈與屏蔽罩間、線圈與線圈的匝與匝間、線圈與屏蔽罩間、線圈與底版間存在的電容被稱為分布電容。分布電容的底版間存在的電容被稱為分布電容。分布電容的存在使線圈的存在使線圈的Q Q值減小，穩(wěn)定性變差，因而線圈的值減小，穩(wěn)定性變差，因而線圈的分布電容越小越好。分布電容越小越好。 （5 5）標稱電流）標稱電流 指線圈允許通過的電流大小，通常用字母指線圈允許通過的電流大小，通常用字母A A、B B、C C、D D、E E分別表示，標稱電流值為分別表示，標稱電流值為50mA 50mA 、150mA 150mA 、300mA 300mA 、700mA 70

43、0mA 、1600mA 1600mA 。 （1）繞線電感繞線電感 用金屬漆包線與環(huán)形磁石自行繞制，一般無標記；也有將金屬漆包線繞到工字形鐵芯上，作電源濾波用電感。（2）片狀電感 外形同貼片電容相似外形同貼片電容相似, ,其顏色一般較黑其顏色一般較黑, , 其其電電感量用三位感量用三位數(shù)數(shù)表示前表示前兩兩位位為為有效有效數(shù)數(shù)字第三字第三位位數(shù)數(shù)字字為為有效有效數(shù)數(shù)字后的字后的 “0” “0”的的個數(shù)個數(shù)得出的得出的電電感量感量單位為單位為微亨其微亨其誤誤差等差等級級用英文字母表示用英文字母表示J J、K K、M M分分別別表示表示+ +5 5% %、+ +1010% %、+ +20%20%。（3

44、）磁珠 磁珠的主要原料為鐵氧體。鐵氧體是一種立磁珠的主要原料為鐵氧體。鐵氧體是一種立方晶格結構的亞鐵磁性材料。鐵氧體材料為鐵鎂方晶格結構的亞鐵磁性材料。鐵氧體材料為鐵鎂合金或鐵鎳合金，它的制造工藝和機械性能與陶合金或鐵鎳合金，它的制造工藝和機械性能與陶瓷相似，顏色為灰黑色。瓷相似，顏色為灰黑色。 磁珠等效于電阻和電感串聯(lián)，但電阻值和電感磁珠等效于電阻和電感串聯(lián)，但電阻值和電感值都隨頻率變化。值都隨頻率變化。磁珠與電感的區(qū)別： （1 1）單位不同）單位不同 電感的單位是電感的單位是H H，而磁珠的單位是，而磁珠的單位是。因為磁因為磁珠的單位是按照它在某一頻率產生的阻抗來標稱的，珠的單位是按照它在

45、某一頻率產生的阻抗來標稱的，而阻抗的單位是歐姆。磁珠的而阻抗的單位是歐姆。磁珠的 DATASHEET上一上一般會提供頻率和阻抗的特性曲線圖，一般以般會提供頻率和阻抗的特性曲線圖，一般以100MHz為標準，比如為標準，比如600R100MHz，意思就是，意思就是在在100MHz頻率的時候磁珠的阻抗相當于頻率的時候磁珠的阻抗相當于600歐姆。歐姆。 （2 2）用途不同）用途不同 電感是儲能元件，多用于電源濾波回路，側電感是儲能元件，多用于電源濾波回路，側重于抑止傳導性干擾重于抑止傳導性干擾 ，如在，如在LCLC振蕩電路、中低頻振蕩電路、中低頻的濾波電路等，其應用頻率范圍很少超過的濾波電路等，其應用

46、頻率范圍很少超過50MHz50MHz。 而磁珠是能量轉換（消耗）器件而磁珠是能量轉換（消耗）器件 ，多用于信號，多用于信號回路，主要用于回路，主要用于EMIEMI方面方面 ，用來吸收超高頻信號，用來吸收超高頻信號，如一些如一些RFRF電路、電路、PLLPLL、振蕩電路、含超高頻存儲器、振蕩電路、含超高頻存儲器電路等。電路等。（4 4）變壓器）變壓器 多繞組磁性器件，有初、次級之分多繞組磁性器件，有初、次級之分, ,根據用途根據用途不同可分為低頻輸入、輸出變壓器，中頻變壓器不同可分為低頻輸入、輸出變壓器，中頻變壓器, ,寬頻帶變壓器，脈沖變壓器等。寬頻帶變壓器，脈沖變壓器等。貼片式磁珠直插式磁珠

47、直插式磁珠繞線電感變壓器 二極管1.1.二極管的構成二極管的構成 在半導體材料硅或鍺晶體中摻入三價元素雜在半導體材料硅或鍺晶體中摻入三價元素雜質可構成缺殼粒的質可構成缺殼粒的P P型半導體，摻入五價元素雜質型半導體，摻入五價元素雜質可構成多余殼粒的可構成多余殼粒的N N形半導體。兩種半導體接觸在形半導體。兩種半導體接觸在一起的點或面構成一起的點或面構成PNPN結，由結，由PNPN結構成二極管。結構成二極管。2.2.二極管的符號：二極管的符號：普通二極管發(fā)光二極管穩(wěn)壓二極管變容二極管雙向擊穿二極管雙向二極管 二極管種類有很多，按照所用的半導體材料，二極管種類有很多，按照所用的半導體材料，可分為鍺

48、二極管（可分為鍺二極管（GeGe管）和硅二極管（管）和硅二極管（SiSi管）。根管）。根據其不同用途，可分為檢波二極管、整流二極管、據其不同用途，可分為檢波二極管、整流二極管、穩(wěn)壓二極管、開關二極管等。按照管芯結構，又可穩(wěn)壓二極管、開關二極管等。按照管芯結構，又可分為點接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二分為點接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二極管。極管。 在電子電路中，將二極管的正極接在高電位端，負極接在低電位端，二極管就會導通，這種連接方式，稱為正向偏置。必須說明，當加在二極管兩端的正向電壓很小時，二極管仍然不能導通，流過二極管的正向電流十分微弱。只有當正向電壓達到某一數(shù)值（這一數(shù)值

49、稱為“門檻電壓”，鍺管約為0.2V，硅管約為0.6V）以后，二極管才能真正導通。導通后二極管兩端的電壓基本上保持不變（鍺管約為0.3V，硅管約為0.7V），稱為二極管的“正向壓降”。 4. 二極管的導電特性（1）正向特性 （2）反向特性 在電子電路中，二極管的正極接在低電位端，負極接在高電位端，此時二極管中幾乎沒有電流流過，此時二極管處于截止狀態(tài)，這種連接方式，稱為反向偏置。二極管處于反向偏置時，仍然會有微弱的反向電流流過二極管，稱為漏電流。當二極管兩端的反向電壓增大到某一數(shù)值，反向電流會急劇增大，二極管將失去單方向導電特性，這種狀態(tài)稱為二極管的擊穿。 5. 5. 二極管的主要參數(shù)二極管的主要

50、參數(shù) 用來表示二極管的性能好壞和適用范圍的技術指標，稱為二極管的參數(shù)。不同類型的二極管有不同的特性參數(shù)。對初學者而言，必須了解以下幾個主要參數(shù)： （1）額定正向工作電流 是指二極管長期連續(xù)工作時允許通過的最大正向電流值。因為電流通過管子時會使管芯發(fā)熱，溫度上升，溫度超過容許限度（硅管為140左右，鍺管為90 左右）時，就會使管芯過熱而損壞。所以，二極管使用中不要超過二極管額定正向工作電流值。例如，常用的IN40014007型鍺二極管的額定正向工作電流為1A。 （2）最高反向工作電壓 加在二極管兩端的反向電壓高到一定值時，會將管子擊穿，失去單向導電能力。為了保證使用安全，規(guī)定了最高反向工作電壓值

51、。例如，IN4001二極管反向耐壓為50V，IN4007反向耐壓為1000V。 （3）反向電流 指二極管在未擊穿時的反向電流。其值越小，管子的單向導電性能越好。值得注意的是反向電流與溫度有著密切的關系，大約溫度每升高10 ，反向電流增大一倍。 例如2AP1型鍺二極管，在25 時反向電流若為250uA，溫度升高到35 ，反向電流將上升到500uA，依此類推，在75 時，它的反向電流已達8mA，不僅失去了單方向導電特性，還會使管子過熱而損壞。又如，2CP10型硅二極管，25 時反向電流僅為5uA，溫度升高到75 時，反向電流也不過160uA。故硅二極管比鍺二極管在高溫下具有較好的穩(wěn)定性。 6.二極

52、管的命名規(guī)則 不同國家對二極管的命名規(guī)則有所不同，下面我們簡單介紹一下中國和美國對二極管的命名規(guī)則：（1）中國半導體器件型號命名方法 中國的半導體器件型號由五個部分組成：第一部分：用數(shù)字表示半導體器件有效電極數(shù)目。 2 二極管 3 三極管 第二部分：用漢語拼音字母表示半導體器件的材料 和極性。表示二極管時：A N型鍺材料 B P型鍺材料 C N型硅材料 D P型硅材料表示三極管時：A PNP型鍺材料 B NPN型鍺材料 C PNP型硅材料 D NPN型硅材料 第三部分：用漢語拼音字母表示半導體器件的類型 P 阻尼管K 開關管X 低頻小功率管G 高頻小功率管D 低頻大功率管A 高頻大功率管第四部

53、分：用數(shù)字表示序號 第五部分：用漢語拼音字母表示規(guī)格號 例如例如: 2AP9A : 2AP9A 普通普通鍺鍺二極管二極管（2）美國半導體分立器件型號命名方法 美國晶體管或其他半導體器件的命名法較混亂。美國電子工業(yè)協(xié)會半導體分立器件命名方法如下： 第一部分：用符號表示器件用途的類型。 JAN 軍級 JANTX 特軍級 JANTXV 超特軍級 JANS 宇航級 （無） 非軍用品第二部分：用數(shù)字表示PN結數(shù)目 1 二極管 2 三極管 3 三個PN結器件 n n個PN結器件 第三部分：美國電子工業(yè)協(xié)會（EIA）注冊標志 N 該器件已在美國電子工業(yè)協(xié)會（EIA）注冊登記。 第四部分：美國電子工業(yè)協(xié)會登記

54、順序號。 多位數(shù)字 該器件在美國電子工業(yè) 協(xié)會登記的順序號。 第五部分：用字母表示器件分檔。A、B、C、D 同一型號器件的不同檔別。例如：1N4001 7. 幾種常見的二極管 貼片式穩(wěn)壓二極管直插式穩(wěn)壓二極管發(fā)光二極管發(fā)光二極管二極管的絲印二極管的安裝l發(fā)光二極管簡稱發(fā)光二極管簡稱LED，采用砷化鎵、鎵鋁砷、和磷化鎵等材料制，采用砷化鎵、鎵鋁砷、和磷化鎵等材料制成，其內部結構為一個成，其內部結構為一個PN結，具有單向導電性。結，具有單向導電性。 當在發(fā)光二極當在發(fā)光二極管管PN結上加正向電壓時，結上加正向電壓時，PN結勢壘降低，載流子的擴散運動大結勢壘降低，載流子的擴散運動大于漂移運動，致使于

55、漂移運動，致使P區(qū)的空穴注入到區(qū)的空穴注入到N區(qū)，區(qū)，N區(qū)的電子注入到區(qū)的電子注入到P區(qū)，區(qū)，這樣相互注入的空穴與電子相遇后會產生復合，復合時產生的能這樣相互注入的空穴與電子相遇后會產生復合，復合時產生的能量大部分以光的形式出現(xiàn)，因此而發(fā)光。量大部分以光的形式出現(xiàn)，因此而發(fā)光。l 發(fā)光二極管在制作時，使用的材料有所不同，那么就可以發(fā)出不發(fā)光二極管在制作時，使用的材料有所不同，那么就可以發(fā)出不同顏色的光。同顏色的光。 發(fā)光二極管的發(fā)光顏色有：紅色光、黃色光、綠色發(fā)光二極管的發(fā)光顏色有：紅色光、黃色光、綠色光、紅外光等。光、紅外光等。 發(fā)光二極管的外形有：圓形、長方形、三角形、發(fā)光二極管的外形有：

56、圓形、長方形、三角形、正方形、組合形、特殊形等。正方形、組合形、特殊形等。 l常用的發(fā)光二極管應用電路有四種，即直流驅動電路、交流驅動常用的發(fā)光二極管應用電路有四種，即直流驅動電路、交流驅動電路、脈沖驅動電路、變色發(fā)光驅動電路。電路、脈沖驅動電路、變色發(fā)光驅動電路。 使用使用LED作指示電路作指示電路時，應該串接限流電阻，該電阻的阻值大小應根據不同的使用電時，應該串接限流電阻，該電阻的阻值大小應根據不同的使用電壓和壓和LED所需工作電流來選擇。所需工作電流來選擇。 發(fā)光二極管的壓降一般為發(fā)光二極管的壓降一般為1.52.0 V，其工作電流一般取，其工作電流一般取1020 mA為宜。為宜。 穩(wěn)壓二極管在線路板上的