電子知識簡介-基本

電子知識簡介主講:李彥軍/何建新日期:August182009Revision22/1/20231電子知識培訓(xùn)目錄一.電阻二.電容三.電感器件四.二極管五.晶體三極管六.晶閘管七.特殊元器件八.開關(guān)器件九.集成電路2/1/20232一.電阻

基本的作用就是阻礙電流的流動. 衡量電阻器的兩個最基本的參數(shù)是阻值和功率. 阻值用來表示電阻器對電流阻礙作用的大小, 用歐姆表示“Ω”,”KΩ”,”MΩ”. 功率用來表示電阻器所能承受的最大電流,用瓦特“W”表示,通常有1/16W,1/8W,1/4W,1/2W,1W,2W等多種.2/1/20233根據(jù)制作電阻器的材料不同,有水泥電阻(工作不穩(wěn)定),碳膜電阻,金屬膜電阻(工作穩(wěn)定,精度高),金屬氧化膜電阻等;根據(jù)阻值是否可調(diào)分為微調(diào)電阻,可調(diào)電阻,電位器.按結(jié)構(gòu)電阻分為:圓柱型,管型,圓盤型,平面片狀(SMD)按用途分為:通用型,高阻型,高壓型,高頻無感型.按引出線不同分為:軸向引線,徑向引線,同向引線,無引線.按電阻材料不同分為:繞線電阻普通型被釉型非繞線電阻合成型薄膜型碳膜電阻金屬電阻金屬氧化膜電阻一.電阻2/1/20234

1.電阻值標(biāo)記法:(普通的用四環(huán),精密電阻用五環(huán)表示)色環(huán)電阻示例:a.直接標(biāo)在電阻體上,允許偏差用百分?jǐn)?shù)表示,b.用色環(huán)的方式表示如下:一.電阻2/1/20235金色(誤差)橙色(倍乘)紫色(第二位)紅色(第一位)棕色(誤差)銀色(倍乘)紫色(第二位數(shù))綠色(第三位數(shù))棕色(第一位數(shù))

27KΩ±5%

1.75ΩK±1%一.電阻2/1/202363.文字表示法:將電阻標(biāo)稱值及偏差用數(shù)字或文字符號按一定的規(guī)律組合標(biāo)示在電阻體4.數(shù)值法:用數(shù)字來表示元件的標(biāo)稱值,主要用于貼片電阻(SMD)從左至右第一,二位數(shù)表示電阻標(biāo)稱值,第三位為倍率傳統(tǒng)的表示法如:222表示2.2KΩ,4R7表示4.7Ω,220表示22Ω,221表示220Ω標(biāo)志為,“0”或“000”的電阻器,實(shí)際上是跳線.片狀電阻以尺寸分:0402,0603,0805,1206,1210,2010,2512。0805標(biāo)示:0.08”英寸長度,0.05”英寸寬度。另外，亦有以公制尺寸所標(biāo)示的編號如0201是2mm長1mm寬，等於英制的0402。片狀電阻的允差有4級:B,D,F,J允差分別為±1‰,±5‰,1%,±5%,B,D,F為精密電阻.其標(biāo)示方式以四位數(shù)字標(biāo)示，前三位為有效值，第四位是乘積。一.電阻2/1/20237電阻的作用:分流分壓,降壓限流,電平調(diào)節(jié),阻抗匹配.電阻額定功率:電阻所能承受的最高電壓與最大電流的乘積.下面為額定功率的電阻在

特殊電阻:

a.排阻:排組適合多個電阻阻值相同,故排阻相對於分立電阻體積小,安裝方便.

一.電阻2/1/20238b.正/負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻.熱敏電阻對溫度敏性高,故不宜用萬用表測量它的阻值,因?yàn)槿f用表的電流流過熱敏電阻器時會發(fā)熱,而使阻值改變.對於非線性的熱敏電阻,只能用萬用表簡單的量度它的參考阻值. 它是以錳,鈷,鎳和銅等的金屬氧化物采用陶瓷工藝製造而成,隨溫度的升高,氧化材料的載流及數(shù)目增加,所以電阻值上昇或下降.c.壓敏電阻,熔斷電阻器(電阻+保險絲),光敏電阻(有光照射時電阻迅速減小)d.采購與IQC應(yīng)注意的方面:功率,阻值,允許誤差,封裝形式,包裝方式(盤裝,卷裝,散裝)一.電阻2/1/20239二.電容

電容的主要特性:通過充放電而達(dá)致阻隔直流而讓交流通過一.主要作用:交流耦合,隔離直流,濾波交流,脈沖旁路,RC定時,LC振蕩,選頻等電路.二.電容的分類:根據(jù)材質(zhì)分為:有機(jī)介質(zhì),復(fù)合介質(zhì),無機(jī)介質(zhì),氣體介質(zhì),電解質(zhì)等.有機(jī)介質(zhì)電容有:紙介電容,朔料電容,紙膜復(fù)合金屬化紙介電容,薄膜復(fù)合電容等.無機(jī)介質(zhì)電容有:雲(yún)母電容,玻理釉電容,陶瓷(獨(dú)石)電容等.電解質(zhì)電容有:普通鋁解電容,鈮電解電容,鉭電解電容等.氣體介質(zhì)電容有:空氣電容,真空電容,充氣電容等.根據(jù)形狀分為:圓片狀,管狀,矩形,片狀電容,穿心電容(軸心式)

2/1/202310三.電容的參數(shù):1.標(biāo)準(zhǔn)容量與允許偏差.電容的基本單位有:法(F),毫法(mF),微法(F),納法(nF),皮法(pF)允許偏差:±20%,±10%,±5%,-20%/+80%等等換算關(guān)系:1F=103mF,1mF=103F,1F=103nF,1nF=103pF2.電容的額定電壓:電容器的額定電壓通常也稱作耐壓,當(dāng)在允許的環(huán)境溫度范圍內(nèi),電容器可連續(xù)長期施加的最大電壓有效質(zhì).常用的直流電壓有6.3,25,50,63,100,250,500或以上.

二.電容2/1/202311三.電容的參數(shù):3.電容的絕緣電阻及漏電流:當(dāng)電容加上直流工作電壓時,電容介質(zhì)總會導(dǎo)電,使電容有漏電流產(chǎn)生.若漏電流大,電容就會發(fā)熱損壞,若電容的絕緣性能好,其漏電流相應(yīng)就小,電解電容器的漏電流相對較大,是由生產(chǎn)電解電容的結(jié)構(gòu)及工藝造成的.二.電容2/1/202312

6.電容器適用的溫度范圍,通常情況下的要求-25℃~85℃.要求較高的在-55℃~105℃陶瓷電容的溫度特性，介質(zhì)是最重要的參數(shù)：1.COG(NPO)屬于Ⅰ類業(yè)材料.性能最穩(wěn)定,基本上不隨電壓,時間,受溫度影響變化較小,這類電容容量較小.其誤差最小，約在5%以內(nèi).2.X5R/X7R屬于Ⅱ類材料,其容量易隨溫度,電壓,時間改變,但變化不顯著,其容量為100pF~2.2F間.現(xiàn)因科技提高可做容值可達(dá)10uF其誤差約10%

3.Y5U/Z5V屬于Ⅲ類材料,具有很高的介電常數(shù),可產(chǎn)生電容量較大的電容器,應(yīng)用于電容變化要求不高,損耗要求不高的電路,容量為1000pF~10F間.

二.電容2/1/202313

固定電容器的標(biāo)示方法:1.直接表示:直接標(biāo)出數(shù)值,而不寫單位,電容標(biāo)注中小數(shù)點(diǎn)用R表示.如470表示470pF,R56F表示0.56F.2.數(shù)碼表示法:采用三位數(shù)碼表示,前兩位表示有效數(shù),第三位表示有效數(shù)字的個數(shù),單位pF.如201表示為200pF,第三位若是9,則電容量是前兩位數(shù)字乘以10ˉ1,如229表示22*

10ˉ1pF.3.字母表示:標(biāo)注字母有4個,即pnm,分別表示pFnFFmF,用2~4個數(shù)字和一個字母表示電容量,字母前為容量整數(shù),字母后為容量小數(shù).如1p5表示1.5pF國際電工推薦表示4U7表示4.7F

二.電容2/1/202314

固定電容器的標(biāo)示方法:4.色環(huán)表示法:順引線方向,第一,二色環(huán)表示電容的有效數(shù)字,第三位色環(huán)表示后面零的個數(shù)(分別用黑,棕,紅,橙,黃,綠,藍(lán),紫,灰,白,表示0~9十個數(shù)字)若電容位黃紫橙表示47*103pF=47000pF.

電容誤差表示一般用字母表示:C為±0.25pF,D為±0.5pF,F為±1%,J為±5%,K為±10%,M為±20%電容的耐壓有低壓和中高壓兩種.低壓為200V以下,通常有6.3V,16V,50V,100V等,中高壓有160V,200V,250V,400V,500V,1000V等.二.電容2/1/202315貼片電容:電容的溫度特性由介質(zhì)決定,片狀電容器的介質(zhì)材料主要有以下幾種. 1.COG(NPO)屬于Ⅰ類業(yè)材料.性能最穩(wěn)定,基本上不隨電壓,時間,受溫度影響變化較小,這類電容容量較小. 2.XTR屬于Ⅱ類材料,其容量易隨溫度,電壓,時間改變,但變化不顯著,其容量為100pF~2.2F間 3.Y5U屬于Ⅲ類材料,具有很高的介電常數(shù),可產(chǎn)生電容量較大的電容器,應(yīng)用于電容變化要求不高,損耗要求不高的電路,容量為1000pF~10F間.片狀電容的容量采用3位數(shù)表示.二.電容2/1/202316特殊電容簡介1.單連可調(diào)電容器:通過改變電容器正極(一組動片)與負(fù)極(一組定片)相對的面積,達(dá)到改變電容容量的目的.2.雙連可調(diào)電容器:由兩組動片與兩組定片及轉(zhuǎn)軸組成,旋轉(zhuǎn)時兩連動片同步轉(zhuǎn)動.3.微調(diào)電容器二.電容2/1/202317電感的主要作用是對交流信號進(jìn)行隔離,濾波或組成諧振電路變壓器的主要作用是變換交流電壓,電流,阻抗的大小.1.電感線圈:電感線圈有:空心線圈,磁心線圈,可調(diào)磁心先圈,色碼電感,(帶磁心的小型固定電感),鐵芯線圈.電感線圈的主要參數(shù):a.電感量:電感量L稱作自感分?jǐn)?shù),表示電感元件自感應(yīng)能力的一種物理量,L的大小與線圈匝數(shù),尺寸和導(dǎo)磁材料有關(guān).一般采用鐵氧體成線圈作鐵芯

三.電感器件2/1/202318b.感抗:XL,由于電感線圈的自感電動勢總是阻止線圈中電流變化,故線圈對交流電有阻力.阻力大小用感抗表示.XL=2πfL叢計(jì)算公式不難看出,線圈通過低頻電流時XL最小,線圈的特性與電容相反.c.直流電阻:電感自身的電阻.d.額定電流:指允許長時間通過電感元件的直流電流.

三.電感器件2/1/202319電感線圈的標(biāo)示法:基本單位:亨(H),毫亨(mH),微亨(H)三者的換數(shù)關(guān)系:1H=103mH=106

H標(biāo)示方法:

a.直標(biāo)法.電感量由數(shù)字和單位直接標(biāo)示在外殼上.

b.色標(biāo)法.與電阻色環(huán)標(biāo)示相似,但順序相反,單位H.c.數(shù)字表示.通常3位,前兩位表示有效數(shù),第3位表示有效數(shù)后零的個數(shù),小數(shù)點(diǎn)用R表示.最后的英文字母表示誤差范圍.如:220k表示22H,8R2J表示8.2H

三.電感器件2/1/2023202.變壓器:繞在同一骨架或鐵心上的兩個線圈便構(gòu)成了變壓器.變壓器的種類:

a.按用途分:電源變壓器,開關(guān)變壓器,行輸出變壓器,直耦變壓器.

b.按工作頻率分:高頻變壓器,中頻變壓器,低頻變壓器.

c.按鐵心材料分:高頻鐵氧體變壓器,鐵氧體變壓器,硅鋼片變壓器.變壓器在電路中的主要作用是作交流電壓變換和阻抗變換.

三.電感器件2/1/202321變壓器的主要參數(shù):

a.變壓比N.N=U2/U1=I1/I2=N2/N1

b.效率η.η=P2/P1,輸出功率與輸入功率之比,轉(zhuǎn)換效率.c.頻率響應(yīng):主要用在音頻變壓器,按一定的變比作不失真?zhèn)鬏斎?電感器件2/1/202322四.二極管二極管的工作原理:晶體二極管為一個由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體形成的P-N結(jié),在其界面處形成空間電荷層,并建有電場,當(dāng)不存在外加電壓時,由P-N結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴(kuò)散電流和自由電場引起的漂移電流相等而處于平衡狀態(tài).當(dāng)外界有正向偏置時,外界電場與自由電場的互相消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起正向電流.二極管的類型:按材料分:鍺二極管、硅二極管.按用途分:檢波二極管、整流二極管、發(fā)光二極管、溫敏二極管、穩(wěn)壓二極管、開關(guān)二極管、壓敏二極管、光敏二極管等.按管芯結(jié)構(gòu):點(diǎn)接觸型二極管、面接觸型二極管.

2/1/202323二極管的導(dǎo)電特性:二極管最重要的特性就是單向?qū)щ娦?(正向特性反向特性)二極管的主要參數(shù):1.額定的正向工作電流.指二極管長期連續(xù)工作時允許通過的最大正向電流.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?qū)щ姷哪芰?3.反向電流.指二極管在規(guī)定的溫度和最高反向電壓作用下,流過二極管的反向電流.反向電流越小,管子的單向?qū)ㄐ阅茉胶?四.二極管2/1/202324二極管的應(yīng)用1.整流二極管使用了二極管的單向?qū)ㄐ?2.開關(guān)元件利用二極管的開關(guān)特性.3.限幅元件利用二極管導(dǎo)通后,它的正向壓降基本保持不變(SI管0.7V,GE管0.3V)4.檢波二極管,在收音機(jī)中起檢波作用.5.變?nèi)荻O管,使用電視機(jī)的高頻頭中.6.發(fā)光二極管,將電能轉(zhuǎn)化為光能的半導(dǎo)體器件7.紅色發(fā)光二極管,將電能直接轉(zhuǎn)化為紅外線光能的發(fā)射器件.8.繼流二極管,在開關(guān)電源的電感中和繼電器等感性負(fù)載中起繼流作用.四.二極管2/1/202325

晶體三極管在電路中能夠起到放大,振蕩,調(diào)制等多種作用,具有體積小,重量輕,使用壽命長,耗電省的特點(diǎn).晶體三極管的特性:三極管屬於電流控制型半導(dǎo)體器件,其放大特性主要是指電流放大能力,為了實(shí)現(xiàn)放大作用,三極管在結(jié)構(gòu)上做的很薄.五.晶體三極管發(fā)射區(qū)集電區(qū)基區(qū)發(fā)射極e集電極c發(fā)射結(jié)集電結(jié)基板bPPN發(fā)射極e集電極c發(fā)射結(jié)集電結(jié)基板bPNNbcePNPbceNPN2/1/202326晶體三極管的分類:按材料分:硅管(PNP型和NPN型),鍺管(PNP型和NPN型)按工藝分:擴(kuò)散管,合金管,平面管.按功率分:大功率(>1W),中功率(1W>PCM>0.3W),小功率(≦.3W)

按頻率分:低頻管,高頻管,超高頻管.按功能用途分:開關(guān)管,達(dá)林頓管(複合管),高反壓管.封裝形式:1.金屬封裝.2.塑料封裝關(guān)注:a.集電極最大電流ICM.b.集電極最大允許功耗PMC

c.集電極—發(fā)射極擊穿電壓BVCEO

d.集電極—基極擊穿電壓BVCBO

五.晶體三極管2/1/202327六.晶閘管晶閘管,也稱作可控硅(SCR),是一種“以小控大”的功率(電流)型器件.晶閘管的特點(diǎn):具有體積小,重量輕,功耗低,效率高,壽命長,使用方便的特點(diǎn).應(yīng)用領(lǐng)域:交流無觸點(diǎn)開關(guān),調(diào)光,調(diào)速,調(diào)壓,控溫,控濕及穩(wěn)壓.1.單向晶閘管:(屬於直流控制器件)AKG門極陽極陰極GAKGKAVT2VT1單向晶閘管的結(jié)構(gòu)電路符號PPNN2/1/202328六.晶閘管技術(shù)參數(shù):a.截止時的漏電流應(yīng)很小.

b.觸發(fā)導(dǎo)通後的壓降很小.

c.通過的電流要恰到好處,不能小,亦不能太大.

d.額定電壓.

e.觸發(fā)電流.

f.額定電流.封裝形式:1金屬殼封裝.2.塑料封裝2/1/2023292.雙向晶體管(屬於交流控制器件)GGT2T2T1T1雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)及符號六.晶閘管2/1/202330

3.可關(guān)斷晶閘管(GTO)特點(diǎn):當(dāng)門極加負(fù)向觸發(fā)信號時能自行關(guān)斷.可關(guān)斷晶閘管在導(dǎo)通後只達(dá)到臨界飽和狀態(tài),所以門極G加上負(fù)向觸發(fā)信號即可關(guān)斷.關(guān)斷增益βOFF等於陽極最大的可關(guān)斷電流IATM與門極最大負(fù)向電流IGM之比愈大,控制能力愈強(qiáng).GAKGAK小功率可關(guān)斷晶閘管的外形及符號六.晶閘管2/1/202331七.特殊元器件

1.光電耦合器.將發(fā)光器件與受器件封裝在同一殼內(nèi),當(dāng)輸入端加電信號時發(fā)光器發(fā)出光線,受光器接受光照之後就産生光電流,由輸出端輸出,實(shí)現(xiàn)了電—光—電的轉(zhuǎn)換.特徵:具有抗干擾能力強(qiáng),使用壽命長,傳輸效率高的特徵.應(yīng)用:主要用於電氣隔離,電平轉(zhuǎn)換,級間耦合,開關(guān)電路,脈沖放大,固態(tài)繼電器,儀器儀錶,計(jì)算機(jī)接口.光電耦合器是由一只發(fā)光二極管和一只受光控的光敏晶體管在發(fā)光二極管和正向電壓導(dǎo),發(fā)光二極管發(fā)光,合光敏二極管,三極管內(nèi)阻減小而導(dǎo)通.

光電耦合器2/1/2023322.繼電器.

a.電磁繼電器:是在自動控制電路中廣泛應(yīng)用的元件,實(shí)質(zhì)上是用較小的電流來控制較大的電流的一種自動開關(guān).電磁繼電器分為:交流繼電器和直流繼電器.

當(dāng)線圈中流過電流時,線圈的鐵心被磁化,産生磁力,將銜鐵吸下,銜鐵通過杠桿的作用推動簧片動作,使觸點(diǎn)閉合,線圈通電後,觸點(diǎn)斷開.繼電器示意圖觸點(diǎn)彈片線圈鐵心銜鐵被吸下引腳七.特殊元器件2/1/202333b.固態(tài)繼電器(SolidStateRelay):是由一種集成電路和分立之件組合而成的一體化無觸點(diǎn)電子開關(guān)器件.特徵:具有工作可靠,壽命長,噪聲低,開關(guān)速度快和工作頻率高.輸入電路開關(guān)電路+-GNDV2V1U0固態(tài)繼電器內(nèi)部電路示意圖(直流)七.特殊元器件2/1/2023343.幹簧管幹簧管:是一種具有幹式接點(diǎn)的密封式開關(guān),具有結(jié)構(gòu)簡單,體積小,壽命長,動作靈活,防腐,防塵以及便於控制.應(yīng)用:用於報(bào)警器.(幹簧片既導(dǎo)電,又導(dǎo)磁,管子內(nèi)部無惰性氣體.)

幹簧管結(jié)構(gòu)示意圖七.特殊元器件2/1/202335

4.石英晶體又叫做石英諧振器.石英晶體是一種各向異性的結(jié)晶體,從一塊晶體上按一定的方位角切下薄片稱為晶片,然後在晶片的兩個對應(yīng)表面上塗敷銀層並裝上一對金屬板,就構(gòu)成石英晶體諧振器.通常采用金屬封裝.技術(shù)參數(shù):

a.標(biāo)稱頻率:在石英晶振成品上標(biāo)有一個標(biāo)稱頻率,當(dāng)電路處在這個標(biāo)稱頻率時,頻率的穩(wěn)定度最高.

b.負(fù)載電容:指從晶振的插腳兩端向振蕩電路的方向看進(jìn)去的等效電容,即與晶振插腳兩端相關(guān)聯(lián)的集成電路內(nèi)部及外圍的全部有效電容之和.(負(fù)載電容與晶振的等效電感形成諧振,決定振蕩器的振蕩頻率).晶振是一個感性負(fù)載.封裝形式:1金屬封裝.2.陶瓷封裝.3塑膠封裝.

七.特殊元器件2/1/2023365.顯示器件

a.LED數(shù)碼管.

LED數(shù)碼管屬於電流控制型器件,工作電流一般選10mA/段左右.LED數(shù)碼管的分類:一位,雙位,多位LED顯器.米字形管的LED,(可以顯示+-÷×及英文二十六個字母,常用作單位符號顯示)++共陽極七.特殊元器件LED數(shù)碼管的構(gòu)造示意圖2/1/202337b.液晶顯示屏液晶顯示屏又稱作LCD.

通過兩塊制作有透明電極的玻璃,通過四周的膠框封接後,形成一個幾微米厚的盒,在盒中注入TN型液晶材料,通過特定工藝處理,TN型液晶的棒狀分子平行地排於上下電極之間.

液晶顯示器突出的特點(diǎn)是其本身不發(fā)光,用光來控制對環(huán)境照明的光在顯示部位的反射,(或透射)的方法而實(shí)現(xiàn)顯示,故它的功耗最小,每平方米在1W以下,與低功耗的CMOS電路匹配,適用於便攜式儀器,儀錶,計(jì)算機(jī)等.七.特殊元器件2/1/202338八.開關(guān)器件1.機(jī)械開關(guān)機(jī)械開關(guān)包括:拔動開關(guān),直鍵開關(guān),杠桿開關(guān).技術(shù)參數(shù):最大額定電壓,最大額定電流,接觸電阻(一般在20mΩ以下),絕緣電阻,耐壓(通電時承受的電壓),壽命2/1/2023392.導(dǎo)電橡膠主要用於遙控器,電子計(jì)算器,鍵盤等.特點(diǎn):導(dǎo)電橡膠各個方向的導(dǎo)電性能相同,導(dǎo)電橡膠的成分主要是炭黑和銀粉.用萬用表Rx1k電阻檔測試應(yīng)導(dǎo)通.

八.開關(guān)器件2/1/202340123456789C0ZABDE①

②

③

④

3.