第二章 电子基础知识
第一节 主要电子元器件
电 阻
1. 定义
导体对电流的阻碍作用叫电阻(Resistance). 电阻是导体本身的一种性质.在温度不变时,它的阻值大小决定于该导体的材料、长度和横截面积.以及温度.
l——长度 S——横截面积 ρ——比例系数
2. 符号表示
国际标识 普遍标识
3. 字母符号为“ R ”; 单位:欧姆,符号: “ ”
单位换算:1K (一千欧)=1000
1M (一兆欧)=1000×1000
1G (一吉欧)=1000×1000×1000
4. 电阻在电路中的作用
电阻在电路中可作负载,保护电子、电路的半导体元件免受过电压的影响, 可被作为电子、电气设
备的保护元件使用,还可与电容配合起滤波作用等.
5. 电阻在电路中的连接方法
R2
使用电阻值本身的“电流型”连接方法(并联)和使用分压的“电力型”连接方法.(串联)R2
R1+R2
R=R1+R2 R=
6. 常用电阻的分类
1) 电阻元件按其电压电流的关系曲线(又称伏安特性曲线)是否是过原点的直线而分为线性电阻元
件(如下图a)和非线性电阻元件(如下图b)
2) 按其制造方法的不同,将其分为碳膜电阻、碳质电阻、金属膜电阻、线绕电阻和电位器等.表1是几种常用电阻的结构和特点.
3) 另外,按其功用不同,又将其分为:
热敏电阻…这是一种随着温度的变化其电阻值发生变化的电阻器,使用于过热检测、过电流保护
温度补偿等方面,其种类有PTC热敏电阻和NTC热敏电阻两种.PTC热敏电阻是随着温度的变化其
电阻值逐渐增大的电阻器,而NTC热敏电阻则是随着温度的变化其电阻值逐渐减小的电阻器.
压敏电阻…这是一种在保护电子、电路的半导体元件免受过电压的影响时使用的元件,当施加一
定的电压时,电流迅速流走,电阻值急剧减小.它没有极性.这种电阻被作为电子、电气设备的保护元件
使用,可用来吸收异常电压和雷电浪涌.
等等……
表1:
电阻种类(符号) | 电 阻 结 构 和 特 点 |
碳膜电阻 (T) | 气态碳氢化合物在高温和真空中分解,碳沉积在瓷棒或者瓷管上,形成一层结晶碳膜。改变碳膜厚度和用刻槽的方法变更碳膜的长度,可以得到不同的阻值。碳膜电阻成本较低,性能一般。 |
金属膜电阻 (J) | 在真空中加热合金,合金蒸发,使瓷棒表面形成一层导电金属膜。刻槽和改变金属膜厚度可以控制阻值。这种电阻和碳膜电阻相比,体积小、噪声低、稳定性好,但成本较高。 |
碳质电阻 | 把碳黑、树脂、粘土等混合物压制后经过热处理制成。在电阻上用环表示它的阻值。这种电阻成本低,阻值范围宽,但性能差,很少采用。 |
线绕电阻 | 用康铜或者镍铬合金电阻丝,在陶瓷骨架上绕制成。这种电阻分固定和可变两种。它的特点是工作稳定,耐热性能好,误差范围小,适用于大功率的场合,额定功率一般在1瓦以上。 |
碳膜电位器 (可变电阻) | 它的电阻体是在马蹄形的纸胶板上涂上一层碳膜制成。它的阻值变化和中间触头位置的关系有直线式、对数式和指数式三种。碳膜电位器有大型、小型、微型几种,有的和开关一起组成带开关电位器。 还有一种直滑式碳膜电位器,它是靠滑动杆在碳膜上滑动来改变阻值的。这种电位器调节方便。 |
线绕电位器(X) | 用电阻丝在环状骨架上绕制成。它的特点是阻值范围小,功率较大。 |
4) 相关样本图片
普通绕线电阻
水泥电阻(绕线)
精密性金属膜电阻器
7. 电阻的读数
颜 | 第一环 第一位数 | 第二环 第二位数 | 第三环 应乘倍数 | 第四环 误差值 |
黑 | 0 | 0 | 0 | |
棕 | 1 | 1 | 10 | |
红 | 2 | 2 | 100 | |
橙 | 3 | 3 | 1000 | |
黄 | 4 | 4 | 10000 | |
绿 | 5 | 5 | 100000 | |
蓝 | 6 | 6 | 1000000 | |
紫 | 7 | 7 | 10000000 | |
灰 | 8 | 8 | 100000000 | |
白 | 9 | 9 | 1000000000 | |
金 | - | - | 0.1 | (﹢/﹣)5% |
银 | - | - | 0.01 | (﹢/﹣)10% |
无 | - | - | - | (﹢/﹣)20% |
Example:
第
四
位
灰
第
三
位
红
第
二
位
绿
第
一
位
黄
第
四
位
白
第
三
位
蓝
第
二
位
黑
第
一
位
紫
如上图,则其阻值为45×100=4500 上图阻值为70×1000000
误差值无. 误关位白,误差无
* 注: 略靠近电阻一端的第一根环为第一位数值,还有个别的是五环电阻,则其有三位数值.
电 容
1. 定义
电容(Electric capacity)是用来储存电荷或电能的器件. 由电介质隔开的俩块金属极板组成.电容器的电容只与电容器的形状(即两个导体的形状和相对位置)、大小及周围的介质有关,与导体带电与否无关.
2. 符号表示
+
3. 字母符号为“ C ”;单位: 单位:法拉,符号: “ F ”
单位换算:1F = 1000000µF(微法)
1µF = 1000nF (纳法)
1µF= 1000000pF(皮法)
4. 电容在电路中的作用
电容在电路中可用做隔交流,与电阻配合起滤波作用、与电感组成谐振回路.即所谓的偶合电容(消
去交流电压的阶梯,只将所需的直流信号连接到下一级)
5. 电容在电路中的连接方法
1 1
C1 C2
C2
C1
使用电阻值本身的“电流型”连接方法(并联)和使用分压的“电力型”连接方法,(串联)C1
C2
C=C1+C2 C= +
6. 常用电容的分类
1) 按其形状区分为平板电容,球形电容,圆柱形电容.
2) 按结构可分为;;固定电容,可变电容,微调电容.
3) 按介质材料可分为:气体介质电容,液体介质电容,无机固体介质电容,有机固体介质电容,电解电容.
(CBB电容(聚乙烯),涤纶电容、瓷片电容、云母电容、独石电容、电解电容、钽电容)
4) 按极性分为:有极性电容和无极性电容.我们最常见到的就是电解电容.
下表对主要电容的优缺点进行了比较.
极性 | 名称 | 制作 | 优点 | 缺点 |
无 | 无感CBB电容 | 2层聚丙乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成. | 无感,高频特性好,体积较小 | 不适合做大容量,价格比较高,耐热性能较差. |
无 | CBB电容 | 2层聚乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成. | 有感,其他同上. | |
无 | 瓷片电容 | 薄瓷片两面渡金属膜银而成. | 体积小,耐压高,价格低,频率高(有一种是高频电容) | 易碎!容量低 |
无 | 云母电容 | 云母片上镀两层金属薄膜 | 容易生产,技术含量低。 | 体积大,容量小,几乎没有用了 |
无 | 独石电容 | 体积比CBB更小,其他同CBB,有感 | ||
有 | 电解电容 | 两片铝带和两层绝缘膜相互层叠,转捆后浸泡在电解液(含酸性的合成溶液)中. | 容量大. | 高频特性不好. |
有 | 钽电容 | 用金属钽作为正极,在电解质外喷上金属作为负极. | 稳定性好,容量大,高频特性好. | 造价高(一般用于关键地方) |
不同介质电容的识别,见下表
钽电解 | CA | 复合介质 | CH |
铌电解 | CO | 漆膜介质 | CQ |
铝电解 | CD | 云母 | CY |
其它电解 | CE | 合金电解 | CG |
高频瓷介 | CC | 纸介 | CZ |
低频瓷介 | CT | 聚苯乙稀 | CB |
涤纶 | CL | 聚丙稀 | CBB |
玻璃膜 | CO | 聚四氟乙稀 | CBF |
玻璃釉 | CI | 聚碳酸脂 | CLS |
金属化纸介 | CJ | ||
7. 主要电容相关样例图片:
CBB 电容样例 陶瓷电容 一般电解电容 钽电解电容
8. 电容的读数
各颜代表读数如下表:
颜 | 第一环 第一位数 | 第二环 第二位数 | 第三环 应乘倍数 | 第四环 误差值 |
黑 | 0 | 0 | 0 | |
棕 | 1 | 1 | 10 | F(+/-1%) |
红 | 2 | 2 | 100 | F(+/-2%) |
橙 | 3 | 3 | 1000 | F(+/-2.5%) |
黄 | 4 | 4 | 10000 | |
绿 | 5 | 5 | 100000 | 电子器件有哪些F(+/-.5%) |
蓝 | 6 | 6 | 1000000 | |
紫 | 7 | 7 | 10000000 | |
灰 | 8 | 8 | 100000000 | |
白 | 9 | 9 | 1000000000 | F(+/-.5%) |
金银 | ||||
注: 其对环电容的颜判别法与电阻的颜判别法一致,只是其后面的误差值不同.
Example:环电容(同环电阻同一读法)
第
一
位
红
第
一
位
绿
第
一
位
黄
3
第
一
位
0
第
一
位
1
第
一
位
103J
3
第
一
位
3
第
一
位
3
第
一
位
2A333J
第
一
位
灰
如上图,则其阻值为45×100=4500pF
误差值无.(注:以皮法为单位)
如上图,聚脂电容的读数 如上图,陶瓷电容的读数为
33×1000=33000pF 10×1000=10000pF
电 感
1. 定义
电感(Inductance)就是用导线绕成的线圈,利用电流流过时产生的磁作用,进行电压变换、噪声控制的部
件.
2. 符号表示
3. 字母符号为“ L ”;单位: 单位:亨利,符号: “ H ”
单位换算:1H = 1000毫亨(mH)
1毫亨= 1000微亨(µH)
4. 电感在电路中的作用
1) 作为阻碍交流电量的扼流线圈使用,即高频阻流圈,和电阻构成滤波电路:线路滤波器;
2) 与电容器组合,使某一频率的交流电不能通过,或容易通过:调谐电路、带通滤波器;
3) 利用两个绕组间的互感,可作为变压器使用.
4) 利用电感器储存能量的性质——开关调整器.
5. 电感的分类
1) 最常用的分类,即按其磁体性质分为两类:磁心电感和空心电感.
磁心电感:将线圈绕在磁心上,以其为骨架.其主要特点是电感量大,主要用于滤波电路.
空心电感:线圈自绕,内腹为空的电感.其主要特点是电感量相对较小,主要用于高频电路.
2) 按其结构特征来分,则可分为多类
单层,多层;密绕,间绕;骨架,无骨架;带屏蔽罩,不带屏蔽罩.
6. 常见电感样本图片
SMD电感
磁心电感
空心电感
二 极 管
1. 定义
二极管(Diode)全称:半导体二极管.它是由一个PN结及它所在的半导体再加上电极引线和管壳构成. 二极
管从P到N正向导通,反向截止,具有单向导电的特性.
2. 二极管的图形符号,结构示意图和外形图
隧道二极管
3. 字母符号
二极管其字母符号为一般用“D”表示;
4. 二极管的导电特性
二极管最重要的特性就是单方向导电性.在电路中,电流只能从二极管的正极流入,负极流出.
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