電子工藝學教程一章10-11(上)課件

1.電子設(shè)備的構(gòu)成電子元器件是構(gòu)成電子產(chǎn)品的基礎(chǔ)，任何一臺電子設(shè)備都是由具有一定功能的電路、部件，按照一定的工藝結(jié)構(gòu)所組成。2.電子設(shè)備的性能與質(zhì)量電子設(shè)備的性能及質(zhì)量的優(yōu)劣好壞，不僅取決于電路原理的設(shè)計，結(jié)構(gòu)設(shè)計，工藝設(shè)計的水平，而還取決于能否正確合理地選用電子元器件及各種原材料。電子元器件11.3.28-9111.10.10-92012.3.26-10前值周3.對電子工程人員的要求作為從事電子行業(yè)的每一個員工，都應(yīng)該熟悉和掌握常用元器件的種類、結(jié)構(gòu)、性能、特點及使用范圍，并能根據(jù)電路要求，正確選用。特別是對于一些高級電子工程技術(shù)人員，不但要熟悉常用基本元器件的性能特點，還應(yīng)該能夠盡快了解，使用世界上最新出現(xiàn)的電子元器件，并利用這些最新元器件，開發(fā)出電子新產(chǎn)品，這樣才能體現(xiàn)出作為一個高級電子工程技術(shù)人員水平的高低。4.對電子元器件的要求電子元器件是在電路中具有獨立電氣功能的基本單元，元器件在各類電子產(chǎn)品中占有重要的地位，特別是一些常用（通用）電子元器件，如電阻、電容、電感、晶體管、集成電路、開關(guān)及插接件等，是構(gòu)成電子設(shè)備的不可缺少的基本元件，這些元器件的好壞，直接關(guān)系到整個電子設(shè)備的質(zhì)量。因此，對元器件的主要要求是：可靠性高，精確度高，體積小，性能穩(wěn)定，適應(yīng)使用環(huán)境條件等。（2）無源元件：工作時，不需要特定的電源。如電阻、電容、電感及接插件。

無源元件又可分為電抗元件及結(jié)構(gòu)元件，而電抗器件又分為耗能元件和儲能元件。電阻器是典型的耗能元件；電容器、電感器屬于儲能元件。電容可儲存電能，電感可儲存磁能，而開關(guān)、接插件屬于結(jié)構(gòu)元件，既不消耗能量，也不儲存能量。通常稱有源器件為“器件”，稱無源器件為“元件”。5由于電子元器件的制造技術(shù)發(fā)展很快，品種規(guī)格也極為繁多，我們不可能都去介紹，教材只是介紹了一些常用的電子元器件的主要特點、性能、指標和命名方法。我們希望通過本書的學習，使大家對常用的電子元器件有一個概括性的了解，有利于今后從事的工作。第一章電阻器一、基本概念電阻器是電子設(shè)備中使用最多的基本元件之一，統(tǒng)計表明，電阻器在一般電子產(chǎn)品中要占到全部元件的50%左右。那么，什么是電阻器呢？各種材料的物體對通過它的電流都呈現(xiàn)一定的阻礙作用，我們把這種阻礙電流的作用叫做電阻。（物體阻礙電流通過的屬性，叫物體的電阻）。在遠距離傳輸電能的強電工程中，電阻是十分有害的，它消耗了大量的電能，而在無線電工程中，在電子儀器當中，盡管電阻同樣會消耗電能，但在許多情況下，它具有特殊作用。1.1.2電阻的作用1.作用：在電子設(shè)備中，電阻的作用為：限流、分流、降壓、分壓、負載、取樣等。

由歐姆定律可知，當電壓一定時，流過電阻的電流與電阻值成反比。因此選擇適當?shù)碾娮瑁涂梢詫㈦娏飨薅ㄔ谝蟮臄?shù)值上，這就是電阻的限流作用。當電流流過電阻時，必然會在電阻上產(chǎn)生一定的電壓降，其大小為電阻與電流的乘積。利用該特點可以使較高的電源電壓能夠適應(yīng)電路中所需工作電壓的要求，這就是電阻的降壓作用。1.1.3電阻的發(fā)展1.實芯電阻（合成電阻）是歷史最悠久的一個品種。19世紀首創(chuàng)于美國，1925年開始生產(chǎn)。它可靠性高，工藝簡單，價格低廉，適合于大批量生產(chǎn)，但電性能較差。圖1.5102.熱分解碳膜電阻1925年由德國發(fā)明，1930年投入生產(chǎn)，后傳入英、日、蘇等國。它性能良好，工藝簡單，是電阻器中最主要的品種之一。圖1.65.線繞電阻亦是歷史悠久的品種之一，現(xiàn)在在大功率和高精度方面還保持重要地位，但由于高頻性能差，限制了其應(yīng)用。近年來發(fā)展起來的塊金屬膜電阻，在高精度方面已超過了線繞電阻，且具有良好的高頻性能，將取代線繞電阻。圖1.8電阻器的發(fā)展方向：高可靠、高穩(wěn)定、高精密、低噪聲、高阻值、大功率、高頻、高壓、小、微型化、電阻網(wǎng)絡(luò)。如微電子產(chǎn)品使用的無引線和片狀電阻。圖1.91.1.4電路中電阻符號及參數(shù)標記規(guī)則

一、電阻器符號在畫電路圖時，電阻必須用符號表示，長是寬的3倍（至少2倍)。當加上限定符號后，可表示不同特性的電阻。優(yōu)選一般電阻器帶固定抽頭電阻器可變電阻器滑線電阻器熔斷電阻器加熱元件M敏感電阻器圖1.1215在電路圖中電阻器符號旁邊(上邊或下邊)需標上阻值。習慣標法是：1.1歐姆以下的電阻，在阻值數(shù)值后面要加“Ω”的符號，如0.51Ω。2.1歐姆到1千歐姆的電阻，可以只寫數(shù)字，不寫單位，如6.8、200、620。3.1千歐姆到1兆歐姆的電阻，以千為單位，符號是“k”，如6.8k、68k。4.1兆歐姆以上，以兆歐為單位，符號是“M”，如10M，1M。二、阻值標記規(guī)則1.2電阻的命名及標志1.2.1電阻器的命名電阻器的表面積有限，一般大型電阻器標出材料、阻值、功率、偏差，標的順序是：主稱，（用字母，R；電阻，W：電位器，M：敏感電阻）區(qū)別代號，用大寫字母表示序號，用數(shù)字表示，區(qū)別外形尺寸特征（分類），多用數(shù)字，個別用字母，（見表1.2）材料，用字母表示（見表1.2）表1.2電阻體材料和電阻的特征第一部分：主稱第二部分：電阻體材料第三部分：類型第四部分：序號字母含義字母含義符號產(chǎn)品類型用數(shù)字表示R電阻器T碳膜0常用一位阿拉伯數(shù)字或無數(shù)字表示1普通型H合成膜2普通型S有機實芯3超高頻4高阻N無機實芯5高溫J金屬膜67精密型Y金屬氧化膜8高壓型C化學沉積膜9特殊型G功率型I玻璃釉膜W微調(diào)T可調(diào)X線繞D多圈圖1.14RJ71精密型金屬膜電阻器RT11序號特征：通用型材料：碳膜主稱：電阻器RT11普通碳膜電阻器RJ71序號特征：精密型材料：金屬膜主稱：電阻器RYG1功率型金屬氧化膜電阻RYG1序號特征：功率型材料：金屬氧化膜主稱：電阻器RX27水泥線繞電阻器RX27序號特征：通用型材料：合金線繞主稱：電阻器1.2.2電阻器的標志1．文字符號直標法（1）標稱阻值

電阻器的基本單位是歐姆（）。在實際當中，常常使用由導出的單位。千歐（k

），兆歐（M

），吉歐（G

），太歐（T

），拍歐（P

），艾歐（E

）等。進率以k為界限，千以下（包含千）用小寫，千以上用大寫。1E=1018；1P=1015；1T=1012；1G=109；1M=106

；1k=103；1m=10-3。25當遇到小數(shù)點時，常用（R）、k、M、G、T取代小數(shù)點。如0.1標為1、3.6標為36、或R1、3R6：3.3k標為3k3；1.5M標為1M5。圖1.15（2）允許偏差通用電阻的精度分為±5%、±10%、±20%三種。新標法常用符號J、K、M表示。舊標法為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。3W1k8K圖1.161．文字符號直標法（3）功率通常2W以下的電阻功率不標出，可通過外形尺寸來判定。2W以上的電阻其功率均在電阻體上用數(shù)字標出。（4）材料2W以下的小功率電阻，其電阻材料通常不標出，可通過外表顏色判定，如碳膜電阻涂綠色或棕色，金屬膜涂紅色或天藍色等。2W以上的電阻，大部分在電阻體上以符號標出。圖1.1630

RJ2W33kΩJ

70.5圖1.172．色標法色標法是用顏色表示電阻的各種參數(shù)值，直接標志在電阻體上。它主要適用于小功率電阻，特別是0.5W以下的碳膜電阻和金屬膜電阻更為普遍。用不同顏色代表數(shù)字，可表示標稱值和偏差，常用于電阻的標志。國外也有用色碼標注電容與電感的?，F(xiàn)在，能否識別色環(huán)電阻，已是考核電子行業(yè)人員的基本項目之一。表1.5及圖1.8、圖1.9分別表示各種顏色所代表的意義及電阻、電容、電感的色碼標志法2.色碼法（色環(huán)標注法）

普通電阻大多用四個色環(huán)表示其阻值和允許偏差。第一、第二環(huán)表示有效數(shù)字，第三環(huán)表示倍率（乘數(shù)），與前三環(huán)距離較大的第四環(huán)表示允許偏差。第四環(huán)一般都是金色或銀色。早期生產(chǎn)的電阻，第四環(huán)用“無色”，表示誤差是±20％，習慣上叫做三環(huán)標示電阻。四環(huán)標注法顏色有效數(shù)字乘數(shù)允許偏差％銀色——10–2±10金色——10-1±5黑色0100——棕色1101±1紅色2102±2橙色3103——黃色4105——綠色5104±0.5藍色6106±0.25紫色7107±0.1灰色8108—白色9109+50~-20無色————±20表1.5色環(huán)在不同位置所表示的意義如紅、紅、紅、銀四環(huán)表示的阻值為22×102=2200Ω，允許偏差為±10%；綠、藍、金、金四環(huán)表示阻值為56×10-1=5.6Ω，允許偏差±5%。顏色有效數(shù)字乘數(shù)允許偏差％銀色——10–2±10金色——10-1±5黑色0100——棕色1101±1紅色2102±2橙色3103——黃色4105——綠色5104±0.5藍色6106±0.25紫色7107±0.1灰色8108—白色9109+50~-20無色————±20表1.5色環(huán)在不同位置所表示的意義精密電阻采用五環(huán)標志，前三環(huán)表示有效數(shù)字，第四環(huán)表示倍數(shù)，與前四環(huán)距離較大的第五環(huán)表示允許偏差。如：棕、黑、綠、棕、棕，表示阻值為：105×101=1050Ω=1.05kΩ。允許偏差為±1%；又如棕、紫、黃、銀、棕，表示174×10-2=1.74Ω，允許偏差±1%；（E96）。顏色有效數(shù)字乘數(shù)允許偏差％銀色——10–2±10金色——10-1±5黑色0100——棕色1101±1紅色2102±2橙色3103——黃色4105——綠色5104±0.5藍色6106±0.25紫色7107±0.1灰色8108—白色9109+50~-20無色————±20表1.5色環(huán)在不同位置所表示的意義*國外有用第六色帶表溫度系數(shù)的35棕灰棕金（第四環(huán)）（第三環(huán)）（第二環(huán)）（第一環(huán)）黃橙黑紅棕前三環(huán)為乘數(shù)偏差有效數(shù)字精密色環(huán)電阻器標稱值430×102=43kΩ偏差±1%（a）（b）圖1.8電阻器色環(huán)標志法色環(huán)電阻器18×101=180Ω標稱值180Ω

偏差±5%紅紫綠無色第四環(huán)第三環(huán)第二環(huán)第一環(huán)色環(huán)電阻器27×105=2.7MΩ標稱值2.7MΩ

偏差±20%（c）圖1.93．數(shù)字（碼）標志法用三位數(shù)字表示電阻的標稱值，單位為Ω，從左至右，前二位數(shù)表示有效數(shù)，第三位是有效數(shù)字后的零的個數(shù)，即前二位數(shù)乘以10n（n=0～8），當n=9時，為特例，表10–1。例如：電阻器的標志符號為100，表示有效數(shù)字為10，倍率為100，即為10Ω。同理，151表示150Ω，252表示2.5kΩ，563表示56kΩ，759表示7.5Ω。對于帶小數(shù)的歐姆級片狀電阻，也有用R代表Ω。例如2R2代表2.2Ω，8R2代表8.Ω，R47表示0.47Ω等。

另外少數(shù)片狀電阻也有4位數(shù)字標注的，例如，美國的某些電器中用的片狀電阻，就有標注為6811的，代表6.81kΩ。其實4位數(shù)標注法與3位數(shù)標注法的差別只是多了一位有效數(shù)，其余與3位數(shù)標注法相同。2012.3.28-11

圖1.20電阻制造日期的表示（略）

在26個英文字母中，除去G、I、O、Q、Y和Z不用，從A開始，90年為A，91年為B…09年為X。2010年又為A，每20年為一周期。40*1.3電位器

1.3.1電位器的概念

電位器是一種阻值連續(xù)可調(diào)的電子元件，在電路中常用來調(diào)整電壓。它靠電刷在電阻體上的滑動，取得與電刷位移成一定關(guān)系的輸出電壓。對外有三個引出端。一個為滑動端（亦稱中間抽頭），兩個為國定端?；瑒佣嗽趦蓚€固定端之間的電阻體上做機械運動，使其與固定端之間的電阻發(fā)生變化。11.3.31-101.構(gòu)造電位器是一種阻值可調(diào)的電阻器，它是可變電阻器演變而來的，一般電位器均由電阻體、滑動臂、轉(zhuǎn)柄（滑柄）、外殼及焊片構(gòu)成，如圖所示。焊片A、B與電阻體兩端相連，其阻值為電位器的最大阻值，是一個固定值。焊片C與滑動臂相連，滑動臂是一個有一定彈性的金屬片，它靠彈性緊壓在電阻片上?；瑒颖垭S轉(zhuǎn)柄轉(zhuǎn)動在電阻體上滑動。C與A或C與B之間阻值隨滑柄轉(zhuǎn)動而變化，電阻片兩端有一段涂銀層，是為了讓滑臂滑到端點時，與A、B焊片之間的電阻為最小，并保持良好的接觸。馬蹄形電阻片碳膜滑動臂涂銀焊片ABC涂銀電位器構(gòu)造除普通電位器外，還有帶開關(guān)的電位器，開關(guān)由轉(zhuǎn)柄控制。習慣上，一般將帶柄、有外殼的可調(diào)電阻叫電位器，不帶柄的或無外殼的叫微調(diào)電阻，又叫預(yù)調(diào)電阻。滑動觸頭電位器微調(diào)電位器帶開關(guān)電位器2.符號3.作用AABUBAUCAC四端元件BAC兩端元件（1）作分壓器時接法：（2）作變阻器時接法：*1.3.2電位器的命名第一部分：電位器的代號，用一個字母W表示。第二部分：電位器的電阻體材料代號，用一個字母表示。第三部分：電位器的類別代號，用一個字母表示。第四部分：電位器的序號，用阿拉伯數(shù)字表示。其他代號：規(guī)定失效率等級代號，用一個字母“K”表示11.10.13-10表1.9電位器電阻體材料代號代號材料代號材料代號材料代號材料H合成碳膜I玻璃釉膜Y氧化膜P硼碳膜S有機實芯X線繞D導電塑料M壓敏N無機實芯J金屬膜F復(fù)合膜G光敏表1.10電位器的類別代號表示代號類別代號類別G高壓類D多圈旋轉(zhuǎn)精密類H組合類M直滑式精密類B片式類X旋轉(zhuǎn)低功率類W螺桿驅(qū)動預(yù)調(diào)類Z直滑式低功率類Y旋轉(zhuǎn)預(yù)調(diào)類P旋轉(zhuǎn)功率類J單圈旋轉(zhuǎn)精密類T特殊類代號類別代號類別G高壓類D多圈旋轉(zhuǎn)精密類H組合類M直滑式精密類B片式類X旋轉(zhuǎn)低功率類W螺桿驅(qū)動預(yù)調(diào)類Z直滑式低功率類Y旋轉(zhuǎn)預(yù)調(diào)類P旋轉(zhuǎn)功率類J單圈旋轉(zhuǎn)精密類T特殊類45電位器的命名示例WIW101WIWK101序號玻璃釉膜電位器序號規(guī)定失效率等級玻璃釉膜電位器螺桿驅(qū)動預(yù)調(diào)類螺桿驅(qū)動預(yù)調(diào)類1.3.3電位器的標志電位器的標志方法一般采用直標法，即用字母和阿拉伯數(shù)字直接將電位器的型號、類別、標稱阻值和額定功率等標志在電位器上。例如，WH112470——合成碳膜電位器，阻值為470Ω。WS-3A10——有機實芯電位器，阻值為10Ω。WHJ-3A220——精密合成碳膜電位器，阻值為220Ω。另外，在旋轉(zhuǎn)式電位器中，有時對軸端的情況用字母表示。1.4電阻和電位器的技術(shù)指標

1.4.1電阻的技術(shù)指標1.優(yōu)先數(shù)系阻值是電阻的主要參數(shù)之一，不同類型的電阻，阻值范圍不同。不同精度的電阻，其阻值范圍也不相同。1)．普通電阻的阻值優(yōu)先數(shù)系普通電阻的阻值優(yōu)先數(shù)系在國家標準《電阻器和電容器優(yōu)先數(shù)系》（GB/T2471-1995）中進行了規(guī)定，見表1.8。該標準于1996年8月1日開始實施，取代了原國家標準（GB/T2471-81）和部標（SJ618-73）。50允差E24±5%E12±10%E6±20%

E24±5%E12±10%E6±20%阻

值

系

列1.01.11.21.31.51.61.82.02.22.42.73.01.0

1.2

1.5

1.8

2.2

2.71.0

1.5

2.23.33.63.94.34.75.15.66.26.87.58.29.13.3

3.9

4.7

5.6

6.8

8.23.3

4.7

6.8表1.8常用電抗元件標稱系列2)．精密電阻的優(yōu)先數(shù)系國家標準《電阻器和電容器優(yōu)先數(shù)系》（GB/T2471-1995）同時規(guī)定了精密電阻器的優(yōu)先數(shù)系，見表1.9。精密電阻的允許偏差應(yīng)符合下列系列：±2%、±1%、±0.5%、±0.2%、±0.1%、±0.05%、±0.02%、±0.01%、0.005%、±0.002%、±0.001%。在電子產(chǎn)品設(shè)計時，可根據(jù)不同要求選擇不同精度的電阻。E48±2%100、105、110、115、121、127、133、140、147、154、162、169、178、187、196、205、215、226、237、249、261、274、287、301、316、332、348、365、383、402、422、442、464、487、511、536、562、590、619、649、681、715、750、787、825、866、909、953。E96±1%100、102、105、107、110、113、115、118、121、124、127、130、133、137、140、143、147、150、154、158、162、165、169、174、178、182、187、191、196、200、205、210、215、221、226、232、237、243、249、255、261、267、274、280、287、294、301、309、316、324、332、340、348、357、365、374、383、392、402、412、422、432、442、453、464、475、487、499、511、523、536、549、562、576、590、604、619、634、649、665、681、698、715、732、750、768、787、806、825、845、866、887、909、931、953、976。E192±0.5%100、101、102、104、105、106、107、109、110、111、113、114、115、117、118、120、121、123、124、126、127、129、130、132、133、135、137、138、140、142、143、145、147、149、150、152、154、156、158、160、162、164、165、167、169、172、174、176、178、180、182、184、187、189、191、193、196、198、200、203、205、208、210、213、215、218、221、223、226、229、232、234、237、240、243、246、249、252、255、258、261、264、267、271、274、277、280、284、287、291、294、298、301、305、309、312、316、320、324、328、332、336、340、344、348、352、357、361、365、370、374、379、383、388、392、397、402、407、412、417、422、427、432、437、442、448、453、459、464、470、475、481、487、493、499、505、511、517、523、530、536、542、549、556、562、569、576、583、590、597、604、612、619、626、634、642、649、657、665、673、681、690、698、706、715、723、732、741、750、759、768、777、787、796、806、816、825、835、845、856、866、876、887、898、909、920、931、942、953、965、976、988.表1.9精密電阻器的優(yōu)先數(shù)系2.額定功率額定功率是指電阻在電路中長時間連續(xù)工作而不損壞或不改變其性能所允許消耗的最大功率。

額定功率不一定是電阻器在電路中所消耗的功率

不同類型的電阻有不同系列的額定功率，根據(jù)部標（SJ617-73）和國標（GB/T2475-81）規(guī)定，電阻額定功率系列見表表1.9固定電阻器額定功率系列線繞電阻器額定功率系列（W）0.05、0.125、0.25、0.5、1、2、4、8、10、16、25、40、50、75、100、150、250、500.非線繞電阻器額定功率系列（W）0.05、0.125、0.25、0.5、1、2、5、10、16、25、50、100.553.允許偏差它是實際阻值與標稱阻值的相對誤差。式中：R為電阻器的實際阻值；Ra為電阻器的標稱阻值；

δ為電阻器的允許偏差。所有材料的電阻率都隨溫度變化而變化，電阻阻值同樣如此。溫度系數(shù)是表示溫度每變化1℃時，阻值的相對變化量。式中：R1

為溫度t1時的阻值；R2為溫度t2時的阻值。

金屬膜和合成膜等電阻，具有較小的正溫度系數(shù)，碳膜電阻具有負溫度系數(shù)。適當控制材料及加工工藝，就可以制成溫度穩(wěn)定性較高的電阻。4.溫度系數(shù)5.非線性流過電阻中的電流和加在其兩端的電壓不成正比變化稱為非線性。電阻的非線性用電壓系數(shù)表示，即在規(guī)定電壓范圍內(nèi)，電壓每改變1V，電阻值的平均相對變化量：非線性線性電流式中：U2為額定電壓；U1為測試電壓；R1、R2分別是在U1、U2條件下所測得的電阻阻值。一般金屬型電阻線性度很好，非金屬型電阻線性度較差。圖1.8電阻的非線性6.噪聲

噪聲理想電流電壓圖3.9電阻的噪聲5.噪聲噪聲是產(chǎn)生于電阻中的一種不規(guī)則電壓起伏，它包括熱噪聲和電流噪聲兩種。任何電阻都有熱噪聲，它是由電子在導體中無規(guī)則運動而造成的，與導體的材料、形狀無關(guān)，主要由溫度引起，降低電阻工作溫度，可以減少熱噪聲。

電流噪聲是由導電微粒與非導電微粒之間的碰撞引起的，與電阻材料的微觀結(jié)構(gòu)有關(guān)。合金型無電流噪聲，薄膜型較小，合成型最大。7.極限電壓

電阻兩端電壓增加到一定數(shù)值時，會發(fā)生電擊穿現(xiàn)象，使電阻損壞，這個電壓叫做電阻的極限電壓，根據(jù)電阻的額定功率，可計算出電阻的額定電壓：U=（P=I2RI2R2=PR即U2=PR）

在額定電壓上如再增加，有可能被擊穿，它無法通過簡單公式計算，它取決于電阻的外形尺寸及工藝結(jié)構(gòu)。60

8.高頻特性

一般常用電阻器功率與極限電壓如下：0.25250V0.5W500V1～2W750V在高壓下，最好選用高壓型電阻。電阻器在交流高頻下使用時，電阻器自身的分布電感和電容不容忽略，應(yīng)盡量選擇分布電感，電容小的電阻器，或使用無引腳電阻，一般膜式電阻分布電感，電容較小，線繞式較大。1.4.2電位器的技術(shù)指標1.標稱阻值與偏差

電位器的標稱阻值是指電位器兩固定端的最大阻值。阻值系列及偏差要符合E系列。2.額定功率

電位器的兩個固定端上允許耗散的最大功率。滑動抽頭與固定端所能承受的功率要小于電位器的額定功率。線繞電位器的額定功率一般為0.25、0.5、1、2、3、5、10、16、25、40、63、100W。非線繞電位器功率系列為（W）0.025、0.05、0.1、0.25、0.5、1、2、3等。3.分辨力電位器對輸出量可實現(xiàn)的最精細的調(diào)節(jié)能力，稱為分辨力。線繞電位器不如非線繞電位器的分辨力高。對線繞電位器，當匝數(shù)為N時：分辨力=1/N×100%輸出量變化越細微，我們叫分辨力越高，膜式電位器從理論上講應(yīng)是最精細的。4.滑動噪聲

電位器的噪聲包括靜噪聲和滑動噪聲。靜噪聲是指電刷靜止時，電位器兩固定端之間出現(xiàn)的噪聲，包括在固定電阻器中存在的熱噪聲和電流噪聲。滑動噪聲是指電刷在電阻體上滑動時，固定端和滑動端之間出現(xiàn)的噪聲。它是由于電阻體電阻率分布不均勻和電刷滑動時接觸電阻的不規(guī)則變化等因素引起。5.阻值變化規(guī)律20406080100%圖3.10阻值變化規(guī)律100908070605040302010實際轉(zhuǎn)角最大轉(zhuǎn)角實際阻值標稱阻值CAB

為適用各種不同的用途，電位器電阻的變化規(guī)律也不相同。常用的電位器阻值變化規(guī)律有三種：直線式（A）、對數(shù)式（B）、反轉(zhuǎn)對數(shù)式（C）。（舊規(guī)定，三種變化規(guī)定符號分別為X、D、Z），如圖3.10。除此外還有按其它函數(shù)變化的。6520406080100%圖3.10阻值變化規(guī)律100908070605040302010實際轉(zhuǎn)角最大轉(zhuǎn)角實際阻值標稱阻值CAB

對于直線式電位器，其阻值變化與轉(zhuǎn)角成直線關(guān)系，即電阻體上導電物資的分布是均勻的，所以單位長度上的阻值變化是相同的。

20406080100%圖3.10阻值變化規(guī)律100908070605040302010實際轉(zhuǎn)角最大轉(zhuǎn)角實際阻值標稱阻值CAB

而對數(shù)式電位器的電阻體導電物質(zhì)分布是不均勻的，在開始轉(zhuǎn)動時，電阻體單位長度的阻值變化較小，而在轉(zhuǎn)角接近最大轉(zhuǎn)角端時，阻值變化比較大。20406080100%圖3.10阻值變化規(guī)律100908070605040302010實際轉(zhuǎn)角最大轉(zhuǎn)角實際阻值標稱阻值CAB

反轉(zhuǎn)對數(shù)式在開始轉(zhuǎn)動時，電阻體單位長度的阻值變化很大，而在轉(zhuǎn)角接近最大轉(zhuǎn)角端時，阻值變化比較緩慢。教材中是舊規(guī)定且有錯誤。實驗表明，人耳對音量變化的感覺大致同對數(shù)關(guān)系，即聲音從小加大時，開始人耳很靈敏，但到聲音大到某一值后，即使聲音較大增加，人耳卻感覺變化不大。所以一般用于音量控制的電位器，都是用對數(shù)關(guān)系的。6.啟動力矩與轉(zhuǎn)動力矩

啟動力矩指轉(zhuǎn)軸在旋轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)啟動時，所需的最小力矩，轉(zhuǎn)動力矩指維持轉(zhuǎn)軸以某一速度均勻旋轉(zhuǎn)時，所需的力矩，兩者相差越小越好。在自動控制裝置中，與伺服電機配合使用的電位器要求力矩小，轉(zhuǎn)動靈活；而用于電路調(diào)節(jié)的電位器需要有一定力矩感。

7.電位器的軸長與軸端結(jié)構(gòu)軸長：安裝基準面到軸端的長度，軸長（mm）系列有：6、10、12、16、25、30、40、50、63、80、100；軸的直徑（mm）系列有：2、3、4、6、8、10軸端結(jié)構(gòu)種類很多，常用的有如下幾種：見圖3.11（b）70帶張緊槽和防滑線LZS—1ZS—3ZS—5ZS—12ZS—13安裝面板（a）軸長（b）軸端結(jié)構(gòu)圖3.11電位器軸長與軸端結(jié)構(gòu)光軸帶起子軸銑平面

8.機械零位電阻

是指電位器動接點處于電阻體始（或末）端時。動接點與電阻體始（末）端之間的電阻值。理論上講應(yīng)為零，但實際上，由于電位器的結(jié)構(gòu)，制造電阻體的材料及工藝等因素的影響，常常不為零，而是有一定的阻值，此阻值叫零位電阻。

C碳膜滑動臂AB碳膜滑動臂ABC圖1.動接點與電阻體始端動接點與電阻體末端對于合成碳膜電位器，國家規(guī)定，其標稱值在10kΩ以下的，零位電阻不大于10Ω，標稱值大于10kΩ的，零位電阻不大于50Ω，對數(shù)式的電阻不大于50Ω。

作音量電位器使用時，如零位電阻過大，會出現(xiàn)音量關(guān)不死現(xiàn)象。1.5電阻和電位器的分類與選用

1.5.1電阻的分類電阻分類方法較多，可按不同的原則進行分類。1．按材料分類電阻按材料可分為三類：合金型電阻、薄膜型電阻和合成型電阻。合金型電阻：用塊狀電阻合金拉制成合金線或碾壓成合金箔制成的電阻，如線繞電阻、精密合金箔電阻等。薄膜型：在玻璃或陶瓷基體上沉積一層電阻薄膜，膜的厚度一般在幾微米以下，薄膜材料有碳膜、金屬膜、化學沉積膜、金屬氧化膜等。合成型：電阻體由導電顆粒（石墨、碳黑）和有機（無機）粘接劑混合而成，可以制成薄膜或?qū)嵭緝煞N類型。2．按用途分類電阻按用途可分為八類：通用型電阻、精密型電阻、高頻型電阻、高壓型電阻、高阻型電阻、敏感型電阻、熔斷型電阻、集成電阻。（1）通用型電阻：指符合一般技術(shù)要求的電阻，額定功率范圍為0.05~2W，阻值為1Ω~22MΩ，允許偏差為±5%、±10%、±20%等。（2）精密型電阻：具有較高的精密度和穩(wěn)定度，功率一般不大于2W，標稱值在0.01Ω~22MΩ之間，允許偏差在±0.001%~±2%之間分檔。（3）高頻型電阻：電阻自身電感量極小，常稱為無感電阻，適用于高頻電路，阻值小于1kΩ，功率范圍寬，最大可達100W。75（4）高壓型電阻：用于高壓裝置中，功率在0.5~15W之間，額定電壓可達35kV以上，標稱阻值可達1GΩ。（5）高阻型電阻：阻值在10MΩ以上，最高可達100TΩ，適用于微弱電流的測量。（6）敏感型電阻：使用不同材料及工藝制造的電阻，阻值對溫度、壓力、氣體等非電量敏感。常用作傳感器、無觸點開關(guān)等，廣泛用于檢測和自動控制領(lǐng)域。（7）熔斷型電阻：即保險絲電阻器，是一種新型的雙功能元件。在正常使用時可作為普通電阻器，當電路失調(diào)、電源變化或元器件損壞，導致熔斷電阻器超過負荷時，將熔斷開路，起到保護作用。（8）集成電阻：是一種電阻網(wǎng)絡(luò)，具有體積小、規(guī)整化、精密度高等特點，適用于電子設(shè)備及計算機工業(yè)生產(chǎn)中。3．按外形分類電阻按外形可分為五類：圓柱形管形方形片狀集成電阻1.按結(jié)構(gòu)分：可分為固定電阻器、可變電阻器、敏感電阻器。圖1-1固定電阻器圖1-2可變電阻器1.5.2不同電阻的特點一、薄膜型電阻1．金屬膜電阻（型號RJ）金屬膜電阻的工作環(huán)境溫度范圍大（-55~+125℃），體積小，噪聲低，穩(wěn)定性高，具有正溫度系數(shù)。溫度系數(shù)和電壓系數(shù)均小，耐熱性好，且具有較好的高頻特性。外表通常涂成紅色，廣泛應(yīng)用于要求較高的電子產(chǎn)品中。802．金屬氧化膜電阻（型號RY）（1）金屬氧化物具有耐高溫的特點，故金屬氧化膜電阻耐熱性好。（2）氧化物的化學穩(wěn)定性好，在空氣中不再被氧化，故金屬氧化膜電阻化學穩(wěn)定性好，即使在沸水中煮過，阻值變化也不大。（3）氧化物一般具有較好的機械性能，硬度大，耐磨，不易損傷，故金屬氧化膜電阻機械性能好。（4）在同一阻值下，金屬氧化膜層比金屬膜和碳膜層厚，故金屬氧化膜電阻穩(wěn)定性高。（5）金屬氧化膜電阻功率大，可高達數(shù)百千瓦。（6）金屬氧化膜電阻阻值范圍窄，溫度系數(shù)比金屬膜電阻大。

RY2W36kΩJ

70.53．碳膜電阻（型號RT）穩(wěn)定性好，阻值范圍寬，受電壓和頻率影響小，高頻特性好，具有負溫度系數(shù)，但負荷功率小，使用環(huán)境溫度低，價格低廉。外表通常涂成淡綠色，在我國作為通用電阻被廣泛應(yīng)用。二、合金型電阻1．精密線繞電阻（型號RX）精度高（一般為±0.005%~±0.01%），噪聲小，穩(wěn)定可靠，溫度系數(shù)小于10-6/℃，阻值范圍寬（0.01Ω~10MΩ）。適用于測量儀表和其他要求精度較高的電路，但由于工藝為線繞，因而分布參數(shù)較大，不宜在高頻電路中使用。2．功率型線繞電阻（型號RX）額定功率為2~200W，阻值范圍為0.15Ω~數(shù)百千歐，精度等級為±5%~±20%。具有固定和可調(diào)兩種類型，可調(diào)式通常用于功率電路的調(diào)試。850.02Ω耐潮被釉線繞電阻器3．精密合金箔電阻線繞電阻由于精度較高、穩(wěn)定性好，主要用于儀器儀表電路，如指針式萬用表的分壓、分流電路。因其能承受較大的功率，也可用在電源電路中作為限流電阻，但由于其具有較大的電感，故不能用于高頻電路，對高頻電路會產(chǎn)生干擾。國內(nèi)生產(chǎn)的金屬箔電阻型號有RJ711型。它具有自動溫度補償系數(shù)的功能，能在較寬的溫度范圍內(nèi)保持極小的溫度系數(shù)，具有高精密度、高穩(wěn)定度、高頻和高速響應(yīng)的特點。三、合成型電阻合成型電阻是將導電材料和非導電材料按不同比例合成不同電阻率的材料，再制成電阻。其優(yōu)點是可靠性高，缺點是電性能較差，如噪聲大，線性度差，高頻特性不好等。主要用于特殊場合，如人造衛(wèi)星、海底電纜、宇航工業(yè)等。合成型電阻的特點還有原料豐富，工藝簡單，價格低廉。合成型電阻種類較多，按電阻體形式可分為實芯電阻（將導電合成物壓塑成實芯電阻體）和漆膜電阻（將導電合成物敷在絕緣基體表面形成薄膜）。按粘結(jié)劑種類可分為有機型（如酚醛樹脂）和無機型（如玻璃、陶瓷等）。按用途可分為通用型、高阻型和高壓型等。常用的有：有機實芯（RS）、無機實芯（RN）、合成碳膜（RH）玻璃釉電阻（RI）。四、集成電阻（R-YW）隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子裝配趨于密集化，元器件趨于集成化，電路中常需要一些電阻網(wǎng)絡(luò)，例如A/D、D/A轉(zhuǎn)換器使用分立元件不僅工作量大，而且往往難以達到技術(shù)要求，而使用具備高精度、高穩(wěn)定度、低噪聲、溫度系數(shù)小、高頻特性好的集成電阻則可以滿足要求。五、熔斷電阻器熔斷電阻器亦稱保險絲，它兼有電阻器和熔斷器的雙重功能。按工作方式可分為不可修復(fù)型熔斷電阻器和可修復(fù)型熔斷電阻器兩種。不可修復(fù)型熔斷電阻器是指當電阻器的負荷過大時，引起溫度升高，導致涂有熔斷材料的電阻膜層或繞阻線圈熔斷，從而引起電阻器斷路。該熔斷電阻器一旦熔斷，無法修復(fù)，應(yīng)立即更換新的熔斷電阻器。故在使用時，必須懸空安裝在印刷線路板上，以便于更換。90可修復(fù)型熔斷電阻器是一個圓柱形薄膜電阻器，在電阻器的一端采用低熔點的焊料焊接一根彈性金屬片（或金屬絲），溫度升高到一定程度時焊點先融化，彈性金屬片（或金屬絲）與電阻器斷開。當修理人員解決故障后，按照要求修復(fù)好可繼續(xù)使用。目前國內(nèi)外一般采用不可修復(fù)型熔斷電阻器。六、水泥電阻陶瓷絕緣功率型線繞電阻稱為水泥電阻。其外形有立式和臥式兩類。a．水泥電阻采用陶瓷、礦質(zhì)材料包封，散熱大，功率大。b．采用工業(yè)高頻電子陶瓷外殼，具有優(yōu)良的絕緣性能，絕緣電阻可達100MΩ。c．電阻絲被嚴密包封于陶瓷體內(nèi)部，具有優(yōu)良的阻燃、防爆特性。電阻絲采用康銅、錳銅、鎳鎘等合金材料，有較好的穩(wěn)定性和過負載能力。電阻絲和焊腳引線之間采用壓接方式。在負載短路的情況下，可迅速在壓接處熔斷，進行電路保護。d．水泥電阻具有多種外形和安裝方式。可直接安裝在印刷電路板上，也可利用金屬支架獨立安裝焊接。3W1k8K1.5.3電阻的選用1、常用電阻的性能比較性能合成碳膜合成碳實芯碳膜金屬氧化膜金屬膜金屬玻璃釉塊金屬膜電阻合金線阻值范圍中~很高中~高中~高低~中低~高中~很高低~中低~高溫度系數(shù)尚可尚可中良優(yōu)良~優(yōu)極優(yōu)優(yōu)~極優(yōu)非線性噪聲尚可尚可良良~優(yōu)優(yōu)中極優(yōu)極優(yōu)高頻快速響應(yīng)良尚可優(yōu)優(yōu)極優(yōu)良極優(yōu)差~尚可比功率低中中中~高中~高高中中~高脈沖負荷良中良優(yōu)中良良良~優(yōu)儲存穩(wěn)定性中中良良優(yōu)良~優(yōu)優(yōu)優(yōu)耐潮性中中良良良~優(yōu)良~優(yōu)良~優(yōu)良~優(yōu)可靠性

優(yōu)中良~優(yōu)良~優(yōu)良~優(yōu)良~優(yōu)

2.各類電阻的選用(1)電阻器選用的基本思路1）主要參數(shù)的要求2）在高頻電路中，應(yīng)選擇分布參數(shù)小的電阻器3）在高增益的前置放大電路中，應(yīng)選用噪聲小的電阻器4）針對電路的工作頻率，選用不同種類的電阻器5）根據(jù)電路穩(wěn)定性的要求，選用不同溫度特性的電阻器6）根據(jù)工作環(huán)境，選擇不同類型的電阻器7）優(yōu)先選用通用型電阻器8）優(yōu)先選用標準系列的電阻器952．電阻器的使用常識在合理選用電阻器的基礎(chǔ)上，1.還要注意電阻器的質(zhì)量，可以通過觀察引線、外殼來直觀判斷，使用前用萬用表檢查阻值是否與標稱值相符。

2.在安裝電阻器前，把引線刮光鍍錫，確保焊接牢固可靠。3.引線不可反復(fù)彎曲，長短要合適，在高頻電路中，引線要盡量短，減小分布參數(shù)。需要打彎時，則應(yīng)距根部1～3mm處打彎，而且要注意標志向上或向外。

4.額定功率在5W以上的電阻，使用時必須安裝在特制的支架上和留出一定的散熱空間。

6.小阻值（幾Ω以下）電阻，可用舊線繞電阻上拆下的電阻絲自己繞制。7.電阻器一旦損壞要及時更換，最好選用同規(guī)格、同類型、同阻值的電阻器，并排除故障。5.當阻值與功率不能符合要求時，可采用串、聯(lián)方法解決。*1.5.4電位器的分類

1．按電刷接觸分類

電位器可分為接觸式電位器和非接觸式電位器。2．按結(jié)構(gòu)特征分類電位器可分為單聯(lián)電位器、帶開關(guān)電位器、鎖緊式電位器、抽頭式電位器、多聯(lián)電位器。帶開關(guān)電位器是備有開關(guān)的電位器，開關(guān)形式有推拉式、按鍵式、正開關(guān)式、反開關(guān)式等。鎖緊式電位器是調(diào)節(jié)機構(gòu)經(jīng)調(diào)定后，可以用鎖緊裝置加以固定的電位器。抽頭式電位器是指電阻體上有中間抽頭引出端的電位器。11.4.2-11多聯(lián)電位器是指由兩個或兩個以上單聯(lián)電位器組成的電位器組件，分為同步多聯(lián)電位器和異步多聯(lián)電位器兩種。同步多聯(lián)電位器是指用同一調(diào)節(jié)軸（或滑動柄）對各聯(lián)電位器作同步調(diào)節(jié)的多聯(lián)電位器。異步多聯(lián)電位器是指用各自的調(diào)節(jié)軸（或滑動柄）對各聯(lián)電位器作獨立調(diào)節(jié)的多聯(lián)電位器。

電位器可分為直滑式電位器和旋轉(zhuǎn)式電位器兩種。（1）直滑式電位器是用滑柄使電刷作直線運動的電位器。（2）旋轉(zhuǎn)式電位器是用轉(zhuǎn)軸使電刷做旋轉(zhuǎn)運動的電位器。它可分為單圈電位器、多圈電位器和螺旋電位器。a.單圈電位器是指旋轉(zhuǎn)角度小于360°的旋轉(zhuǎn)電位器；b.多圈電位器是指旋轉(zhuǎn)角度大于360°，一般為（2~40）×360°的電位器。c.螺旋電位器是多圈電位器的電阻體制成螺旋形狀的電位器。3．按調(diào)節(jié)方式分類1004．按材料分類電位器可分為合金型、合成型、薄膜型、光電型和磁敏型五類電位器。(1)合金型電位器包括線繞電位器（WX）和塊金屬膜電位器。(2)合成型電位器包括合成實芯電位器（WS）、合成碳膜電位器（WH）、合成玻璃釉電位器（WI）、導電塑料電位器（WD）等。(3)薄膜型電位器包括金屬膜電位器（WJ）、金屬氧化膜電位器（WY）、碳膜電位器（WT）等。(4)光電型電位器包括電阻型光電電位器和結(jié)型光電電位器。(5)磁敏型電位器包括一般磁敏電位器和磁敏二極管電位器。5．按阻值變化規(guī)律分類電位器可分為線性電位器和非線性電位器兩種。(1)線性電位器（A式）是指輸出比Uc/Ur與行程比θ/H（θ為轉(zhuǎn)角，H為總轉(zhuǎn)角）成直線關(guān)系的電位器，即其阻值變化與轉(zhuǎn)角成直線關(guān)系，電阻體上導電物質(zhì)的分布是均勻的，故單位長度的阻值相等，每單位面積能承受的功率也相等，適用于要求調(diào)節(jié)均勻的場合。(2)非線性電位器是指輸出比與行程比不成線性關(guān)系的電位器。它包括反轉(zhuǎn)對數(shù)式（指數(shù)式）電位器（C式）、對數(shù)式電位器（B式）和其它函數(shù)形式的電位器。6．按用途分類電位器可分為精密電位器、普通電位器、功率電位器、微調(diào)電位器、高頻電位器、高壓電位器、耐熱電位器、快速電位器等。1.5.5不同電位器的特點一、合金型電位器1．線繞電位器（型號WX）線繞電位器按用途可分為普通線繞電位器、精密線繞電位器、功率線繞電位器和微調(diào)線繞電位器。按照阻值變化規(guī)律可分為線性和非線性兩種。按照結(jié)構(gòu)可分為單圈、多圈、多聯(lián)等幾種。線繞電位器具有接觸電阻低、噪聲小、功率大、精度高、耐熱性強、穩(wěn)定性好、溫度系數(shù)小。缺點是分辨力低，阻值偏低，高阻時電阻線很細，易斷；繞組具有分布電容和分布電感，不宜用于高頻。適用于高溫、大功率以及精密調(diào)節(jié)電路，精密線繞電位器的精度可達0.1％，大功率電位器的功率可達100W以上。1052．塊金屬膜電位器塊金屬膜電位器一般為微調(diào)電位器，它綜合了線繞和非線繞電位器的最佳性能。a．溫度系數(shù)小于10×10-6/℃，最大也只有20×10-6/℃。b．可制成標稱阻值很小的電位器，阻值范圍2Ω~5kΩ。c．沒有電流噪聲和非線性。d．滑動噪聲很小，等效噪聲電阻小于等于20Ω，甚至小于10Ω。e．穩(wěn)定性好，分辨力高。f．沒有分布參數(shù)，可用于高頻場合。二、合成型電位器

1．合成型碳膜電位器（型號WH）特點:a．由于其阻值連續(xù)可調(diào)，因此，它的分辨力很高，理論上為無窮大。b．阻值范圍寬，約為100Ω~4.7MΩ。c．易制成符合需要的阻值變化特性。d．功率一般低于2W，有0.125W、0.5W、1W、2W等，若作到3W，體積顯得很大。e．精度較差，一般為±20％。f．對于低于100Ω的電位器，比較難于制造。g．由于粘合劑是有機物，耐熱和耐潮性較差，壽命低。如圖所示。2．合成實芯電位器（型號WS）結(jié)構(gòu)簡單，體積小，壽命長，可靠性好，耐熱性好。阻值范圍在47Ω～4.7MΩ之間，功率多在0.25～2W之間，精度有±5％、±10％、±20％幾種。缺點是噪聲大，起動力矩大。這種電位器多用于對可靠性要求較高的電子儀器中。軸端尺寸與形狀有多種規(guī)格，有帶鎖緊和不帶鎖緊兩種，如W23、W512等。1103．導電塑料電位器線性精度高，可做到±0.1％，轉(zhuǎn)動力矩小，分辨力高，可在1mm行程上，分辨出1000個點，平滑性好，耐磨性好，壽命可達500萬次，接觸可靠，滑動噪聲小，阻值范圍寬（200Ω~300kΩ），工作溫度范圍為-55℃~+125℃，但耐潮濕性差。適用于遙控設(shè)備、伺服控制器和一般測量儀表中作機電轉(zhuǎn)換元件。4．金屬玻璃釉電位器（型號WI）以鈀—銀玻璃釉電位器為例。a．阻值范圍：幾十歐到幾兆歐，微調(diào)電位器為10Ω到2兆歐，可通過調(diào)節(jié)導電相比例調(diào)整燒結(jié)工藝，自由調(diào)整阻值，宜作高阻電位器。b．耐熱性：由于金屬玻璃釉是在高溫下燒結(jié)而成，所有材料均為耐氧化、耐高溫的無機材料，故耐熱性好。c．電阻溫度系數(shù)：比碳膜電位器小，但比線繞和金屬膜的大，一般為200×10-6/℃。d．耐磨性：金屬玻璃釉很堅硬，不易磨損，旋轉(zhuǎn)壽命特別長。e．耐潮性好，可靠性高，分布參數(shù)小，適用于射頻范圍。f．接觸電阻較大，一般為總阻值的3％，大于20Ω，比金屬膜高一個數(shù)量級。g．電流噪聲大，不宜用于要求增益高、噪聲低的輸入回路。三、薄膜型電位器1．金屬膜電位器（型號WJ）耐高溫，分辨力強，溫度系數(shù)大，噪聲小，分布參數(shù)影響小，高頻特性好，適用于直流~100MHz的高頻電路中。缺點是耐磨性差，阻值范圍窄，一般為10Ω~100kΩ以內(nèi)。1152．氮化鉭膜電位器a．阻值范圍偏低，約在100Ω~10kΩ之間。b．溫度系數(shù)小，小于100×10-6/℃，最小可達±25×10-6/℃。c．氮化鉭膜屬精密電阻膜，穩(wěn)定性很好，在常溫常濕下放置1000小時后，1千歐的阻值變化率在0.05％以下。d．滑動噪聲較小，對1千歐的電位器，動噪聲不超過4.5mV，比碳膜和金屬玻璃釉電位器均小。e．高頻特性好，從直流到80MHz阻值幾乎不變。f．耐磨壽命較長，可靠性較高。3．金屬氧化膜電位器（型號WY）a．工作溫度較高，可在150℃以上的溫度下正常工作b．電阻溫度系數(shù)小，可達50~150×10-6/℃。c．工作頻率較高。d．分辨力較好，摩擦力矩小，體積小，結(jié)構(gòu)工藝簡單，價格較低。e．阻值范圍窄，接觸電阻大，耐磨性差。四、光電電位器光電電位器是由基體、電阻帶、光導電層、集流電極及光源等組成，屬于非接觸式電位器。一般分為電阻型光電電位器和結(jié)型光電電位器。電阻型光敏電位器的優(yōu)點是：轉(zhuǎn)動摩擦力矩小，沒