电子元器件培训课件.ppt

1、电子元器件培训课件,亚州家电培训学校 主讲:胡义凤,培训内容： 一：电阻的作用及分类； 二：电容的作用及其类型 三：电感的作用及类型 四：二极管的认识 五：三极管的作用及类型 六：石英晶体振荡器的认识 七：场效应管的认识 八：变压器的认识,电阻 电阻的作用：电阻其最基本的作用就是阻碍电流的流动。 衡量电阻器的两个最基本的参数是：阻值、功率。 阻值：表示电阻器对电流阻碍作用的大小，用欧姆表示。欧姆常简称为欧（）。常用单位还有千欧（k），兆欧（M）。 功率：表示电阻器所能承受的最大电流，用瓦特表示，有1/16W，1/8W，1/4W，1/2W，1W，2W，5W,10W,20W等多种，超过这一最大值，

2、电阻器就会烧坏。 电阻的种类：由于制作电阻器的材料不同分有：水泥电阻（制作成本低，功率大，热噪声大，阻值不够精确，工作不稳定），碳膜电阻，金属膜电阻（体积小，工作稳定，噪声小，精度高）以及金属氧化膜电阻等等。,电阻器通常分为三大类： 固定电阻，可变电阻，特种电阻。在电子产品中， 以固定电阻应用最多。常用、常见的有型碳膜电阻、型金属膜电阻 1、实芯碳质电阻器 用碳质颗粒壮导电物质、填料和粘合剂混合制成一个实体的电阻器。特点：价格低廉，但其阻值误差、噪声电压都大，稳定性差，目前较少用,2、绕线电阻器 用高阻合金线绕在绝缘骨架上制成，外面涂有耐热的绝缘层或绝缘漆。 绕线电阻具有较低的温度系数，阻值精

3、度高， 稳定性好，耐热耐腐蚀，主要做精密大功率电阻使用，缺点是高频性能差，时间常数大。,3、薄膜电阻器 用蒸发的方法将一定电阻率材料蒸镀于绝缘材料表面制成。主要如下： 3.1 碳膜电阻器 将结晶碳沉积在陶瓷棒骨架上制成。碳膜电阻器成本低、性能稳定、阻值范围宽、温度系数和电压系数低，是目前应用最广泛的电阻器。 3.2 金属膜电阻器。 用真空蒸发的方法将合金材料蒸镀于陶瓷棒骨架表面。 金属膜电阻比碳膜电阻的精度高，稳定性好，噪声， 温度系数小。在仪器仪表及通讯设备中大量采用。,3.3金属氧化膜电阻器 在绝缘棒上沉积一层金属氧化物。由于其本身即是氧化物，所以高温下稳定，耐热冲击，负载能力强。 3.4

4、 合成膜电阻 将导电合成物悬浮液涂敷在基体上而得，因此也叫漆膜电阻。由于其导电层呈现颗粒状结构，所以其噪声大，精度低，主要用他制造高压， 高阻， 小型电阻器。,4、金属玻璃铀电阻器 将金属粉和玻璃铀粉混合，采用丝网印刷法印在基板上。 耐潮湿， 高温， 温度系数小，主要应用于厚膜电路。,5,敏感电阻 敏感电阻是指器件特性对温度，电压，湿度，光照，气体， 磁场，压力等作用敏感的电阻器。 敏感电阻的符号是在普通电阻的符号中加一斜线，并在旁标注敏感电阻的类型，如：t. v等。 5.1、压敏电阻 主要有碳化硅和氧化锌压敏电阻，氧化锌具有更多的优良特性。,5.2、湿敏电阻 由感湿层，电极， 绝缘体组成，湿

5、敏电阻主要包括氯化锂湿敏电阻，碳湿敏电阻，氧化物湿敏电阻。氯化锂湿敏电阻随湿度上升而电阻减小，缺点为测试范围小，特性重复性不好，受温度影响大。碳湿敏电阻缺点为低温灵敏度低值受温度影响大，由老化特性， 较少使用。 氧化物湿敏电阻性能较优越，可长期使用，温度影响小，阻值与湿度变化呈线性关系。,5.3、光敏电阻 光敏电阻是电导率随着光量力的变化而变化的电子元件，当某种物质受到光照时，载流子的浓度增加从而增加了电导率，这就是光电导效应。 5.4、气敏电阻 利用某些半导体吸收某种气体后发生氧化还原反应制成，主要成分是金属氧化物，主要品种有：金属氧化物气敏电阻、复合氧化物气敏电阻、陶瓷气敏电阻等。,5.4

6、、气敏电阻 利用某些半导体吸收某种气体后发生氧化还原反应制成，主要成分是金属氧化物，主要品种有：金属氧化物气敏电阻、复合氧化物气敏电阻、陶瓷气敏电阻等。 5.5、力敏电阻 力敏电阻是一种阻值随压力变化而变化的电阻，国外称为压电电阻器。所谓压力电阻效应即半导体材料的电阻率随机械应力的变化而变化的效应。可制成各种力矩计，半导体话筒，压力传感器等。主要品种有硅力敏电阻器，硒碲合金力敏电阻器，相对而言， 合金电阻器具有更高灵敏度。,电阻器型号命名:代表电阻，碳膜，金属，线绕，是拼音的第一个字母。 在国产老式的电子产品中，常可以看到外表涂覆绿漆的电阻，那就是型的。而红颜色的电阻，是型的。 根据其阻值是否

7、可变可分为：微调电阻，可调电阻，电位器等 色环识别电阻值： 色环的排列顺序是， 棕1红2橙3黄4绿5，蓝6，紫7灰8白9黑0金5银10无色20并且电阻体上面第圈，第二圈的数字为直读有效数字，第三圈数字代表倍数，即有效数字后面零的个数。第四圈代表电阻阻值的误差值，这一圈色环多数是金色。在一般电子电路中，可以不去理会这个误差值。 阻功率 所谓电阻的额定功率值，指的是电阻所承受的最高电压和最大电流的乘积。所谓电阻的额定功率值，指的是电阻所承受的最高电压和最大电流的乘积。电阻的使用功率的计算公式：P=IV,二、电容的作用及其种类 1、作用 电容在电路中具有隔断直流电，通过交流电的作用，因此常用于级间耦

8、合、滤波、去耦、旁路及信号调谐。 隔直流：作用是阻止直流通过而让交流通过。 旁路（去耦）：为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。 耦合：作为两个电路之间的连接，允许交流信号通过并传输到下一级电路。 滤波：将整流以后的锯齿波变为平滑的脉动波，接近于直流。 储能：储存电能，用于必须要的时候释放。 2、分类 按照电容是否有极性可分为：无极性电容和有极性电容； 按照电容容量是否可变可分为：可以分为固定电容、可变电容和微调电容； 按照电容的安装方式来分可以分为直插电容和贴片电容； 按照电容的构成材料来分可以分成：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,3、介绍 名称：

9、聚酯（涤纶）电容（CL） 主要特点：小体积，大容量，耐热耐湿，稳定性差 应用：对稳定性和损耗要求不高的低频电路 名称：聚苯乙烯电容（CB）,3、介绍 名称：聚酯（涤纶）电容（CL） 主要特点：小体积，大容量，耐热耐湿，稳定性差 应用：对稳定性和损耗要求不高的低频电路 名称：聚苯乙烯电容（CB）,名称： 聚苯乙烯电容（CB） 主要特点：稳定，低损耗，体积较大 应用：对稳定性和损耗要求较高的电路,名称： 聚丙烯电容（CBB） 主要特点：性能与聚苯相似但体积小，稳定性略差 应用：代替大部分聚苯或云母电容，用于要求较高的电路,名称： 云母电容（CY） 主要特点：高稳定性，高可靠性，温度系数小 应用：高

10、频振荡，脉冲等要求较高的电路,名称： 高频瓷介电容（CC） 主要特点：高频损耗小，稳定性好 应用：高频电路,名称： 低频瓷介电容（CT） 主要特点：体积小，价廉，损耗大，稳定性差 应用：要求不高的低频电路 名称：玻璃釉电容（CI） 主要特点：稳定性较好，损耗小，耐高温（200度） 应用：脉冲、耦合、旁路等电路,名称： 铝电解电容 主要特点：体积小，容量大，损耗大，漏电大 应用：电源滤波，低频耦合，去耦，旁路等,名称： 钽电解电容主要特点：损耗、漏电小于铝电解电容 应用：在要求高的电路中代替铝电解电容 名称：空气介质可变电容器 主要特点：损耗小，效率高；可根据要求制成直线式、直线波长式、直线频率

11、式及对数式等 应用：电子仪器，广播电视设备等,名称： 薄膜介质可变电容器 主要特点：体积小，重量轻；损耗比空气介质的大 应用：通讯，广播接收机等 名称：薄膜介质微调电容器 主要特点：损耗较大，体积小 应用：收录机，电子仪器等电路作电路补偿,名称： 陶瓷介质微调电容器 主要特点：损耗较小，体积较小 应用：精密调谐的高频振荡回路,名称：独石电容 独石电容的特点： 电容量大、体积小、可靠性高、电容量稳定，耐高温耐湿性好等。 应用范围： 广泛应用于电子精密仪器。各种小型电子设备作谐振、耦合、滤波、旁路。,三、电感的作用及类型 电感器是一种常用的电子元器件。当电流通过导线时，导线的周围会产生一定的电磁场

12、，并在处于这个电磁场中的导线产生感应电动势自感电动势，我们将这个作用称为电磁感应。为了加强电磁感应，人们常将绝缘的导线绕成一定圈数的线圈，我们将这个线圈称为电感线圈或电感器，简称为电感。 电感器的特性与电容器的特性正好相反，它具有阻止交流电通过而让直流电顺利通过的特性。直流信号通过线圈时的电阻就是导线本身的电阻压降很小；当交流信号通过线圈时，线圈两端将会产生自感电动势，自感电动势的方向与外加电压的方向相反，阻碍交流的通过，所以电感器的特性是通直流、阻交流，频率越高，线圈阻抗越大。电感器在电路中经常和电容器一起工作，构成LC滤波器、LC振荡器等。另外，人们还利用电感的特性，制造了阻流圈、变压器、

13、继电器等。,电感器的种类： 按照外形，电感器可分为空心电感器(空心线圈)与实心电感器(实心线圈)。按照工作性质，电感器可分为高频电感器(各种天线线圈、振荡线圈)和低频电感器(各种扼流圈、滤波线圈等)。按照封装形式，电感器可分为：普通电感器、色环电感器、环氧树脂电感器、贴片电感器等。按照电感量，电感器可分为固定电感器和可调电感器。,按照封装形式，电感器可分为：普通电感器、色环电感器、环氧树脂电感器、贴片电感器等。按照电感量，电感器可分为固定电感器和可调电感器。,在高频电子设备中，印制电路板上一段特殊形状的铜皮也可以构成一个电感器，通常把这种电感器称为印制电感或微带线。如果只是一根短粗黑线，则称其

14、为微带线；若是两根平行的短粗黑线，则称其为微带线藕合器。在电路中，微带线耦合器的作用有点类似变压器，用于信号的变换与传输，有时也称为互感器。 在电子设备中，我们经常可以看到有许多磁环与连接电缆构成一个电感器(电缆中的导线在磁环上绕几圈作为电感线圈)，它是电子电路中常用的抗干扰元件，对于高频噪声有很好的屏蔽作用，故被称为吸收磁环，由于通常使用铁氧体材料制成，所以又称铁氧体磁环(简称磁环)。在图2中，上面为一体式磁环，下面为带安装夹的磁环。磁环在不同的频率下有不同的阻抗特牲。一般在低频时阻抗很小，当信号频率升高后磁环的阻抗急剧变大。,大家都知道，信号频率越高，越容易辐射出去，而一般的信号线都是没有

15、屏蔽层的，这些信号线就成了很好的天线，接收周围环境中各种杂乱的高频信号，而这些信号叠加在原来传输的信号上，甚至会改变原来传输的有用信号，严重干扰电子设备的正常工作， 因此降低电子设备的电磁干扰(EM)已经是必须考虑的问题。在磁环作用下，即使正常有用的信号顺利地通过，又能很好地抑制高频于扰信号，而且成本低廉,四、二极管的认识 二极管的特性与应用 几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常广泛。 二极管的工作原理 晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存

16、在外加电压时，由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。当外加的反向电压高到一定程度时，p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。,二极管的类型： 二极管种类有很多，按照所用的半导体材料，可分为锗二极管（Ge管）和硅二极管（Si管）。 根据其不同用

17、途，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管、隔离二极管、肖特基二极管、发光二极管等。 按照管芯结构，又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面，通以脉冲电流，使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起，形成一个“PN结”。由于是点接触，只允许通过较小的电流（不超过几十毫安），适用于高频小电流电路，如收音机的检波等。面接触型二极管的“PN结”面积较大，允许通过较大的电流（几安到几十安），主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。平面型二极管是一种特制的硅二极管，它不仅能通过较大的电流，而且性能稳定可靠，多用于开关、脉冲

18、及高频电路中。,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。下面通过简单的实验说明二极管的正向特性和反向特性。 1. 正向特性。 在电子电路中，将二极管的正极接在高电位端，负极接在低电位端，二极管就会导通，这种连接方式，称为正向偏置。必须说明，当加在二极管两端的正向电压很小时，二极管仍然不能导通，流过二极管的正向电流十分微弱。只有当正向电压达到某一数值（这一数值称为“门槛电压”，锗管约为0.2V，硅管约为0.6V）以后，二极管才能直正导通。导通后二极管两端的电压基本上保持不变（锗管约为0.3V，硅管约为0.7V），称为二极管的“正向压降

19、”。 2. 反向特性。 在电子电路中，二极管的正极接在低电位端，负极接在高电位端，此时二极管中几乎没有电流流过，此时二极管处于截止状态，这种连接方式，称为反向偏置。二极管处于反向偏置时，仍然会有微弱的反向电流流过二极管，称为漏电流。当二极管两端的反向电压增大到某一数值，反向电流会急剧增大，二极管将失去单方向导电特性，这种状态称为二极管的击穿。,二极管的主要参数 用来表示二极管的性能好坏和适用范围的技术指标，称为二极管的参数。不同类型的二极管有不同的特性参数。对初学者而言，必须了解以下几个主要参数： 1、最大整流电流 是指二极管长期连续工作时允许通过的最大正向电流值，其值与PN结面积及外部散热条

20、件等有关。因为电流通过管子时会使管芯发热，温度上升，温度超过容许限度（硅管为140左右，锗管为90左右）时，就会使管芯过热而损坏。所以在规定散热条件下，二极管使用中不要超过二极管最大整流电流值。例如，常用的IN40014007型锗二极管的额定正向工作电流为1A。 2、最高反向工作电压 加在二极管两端的反向电压高到一定值时，会将管子击穿，失去单向导电能力。为了保证使用安全，规定了最高反向工作电压值。例如，IN4001二极管反向耐压为50V，IN4007反向耐压为1000V。,3、反向电流 反向电流是指二极管在规定的温度和最高反向电压作用下，流过二极管的反向电流。反向电流越小，管子的单方向导电性能

21、越好。值得注意的是反向电流与温度有着密切的关系，大约温度每升高10，反向电流增大一倍。例如2AP1型锗二极管，在25时反向电流若为250uA，温度升高到35，反向电流将上升到500uA，依此类推，在75时，它的反向电流已达8mA，不仅失去了单方向导电特性，还会使管子过热而损坏。又如，2CP10型硅二极管，25时反向电流仅为5uA，温度升高到75时，反向电流也不过160uA。故硅二极管比锗二极管在高温下具有较好的稳定性。 4、最高工作频率 二极管工作的上限频率。超过此值是，由于结电容的作用，二极管将不能很好地体现单向导电性。,五、三极管的工作原理 三极管是一种控制元件， 主要用来控制电流的大小，

22、以共发射极接法为例（信号从基极输入，从集电极输出，发射极接地），当基极电压UB有一个微小的变化时，基极电流IB也会随之有一小的变化，受基极电流IB的控制，集电极电流IC会有一个很大的变化，基极电流IB越大，集电极电流IC也越大，反之，基极电流越小，集电极电流也越小，即基极电流控制集电极电流的变化。 但是集电极电流的变化比基极电流的变化大得多，这就是三极管的放大作用。IC 的变化量与IB变化量之比叫做三极管的放大倍数（=IC/IB, 表示变化量。），三极管的放大倍数一般在几十到几百倍。 三极管在放大信号时，首先要进入导通状态，即要先建立合适的静态工作点，也叫 建立偏置 ，否则会放大失真。,三极管

23、类型 1:低频小功率三极管 低频小功率三极管一般指特征频率在3MHz以下，功率小于1W的三极管。一般作为小信号放大用。 2:高频小功率三极管 高频小功率三极管一般指特征频率大于3MHz，功率小于1W的三极管。主要用于高频振荡、放大电路中。 3低频大功率三极管 低频大功率三极管指特征频率小于3MHz，功率大于1W的三极管。低频大功率三极管品种比较多，主要应用于电子音响设备的低频功率放大电路种；用于各种大电流输出稳压电源中作为调整管。 4:高频大功率三极管 高频大功率三极管指特征频率大于3MHz，功率大于1W的三极管。主要用于通信等设备中作为功率驱动、放大。 5:开关三极管 开关三极管是利用控制饱

24、和区和截止区相互转换二工作的。开关三极管的开关过程需要一定的响应时间。开关响应时间的长短表示了三极管开关特性的好坏。 6:差分对管 差分对管是把两只性能一致的三极管封装在一起的半导体器件。它能以最简单的方式构成性能优良的差分放大器。,7:复合三极管 复合三极管是分别选用各种极性的三极管进行复合连接，在组成复合三极管时，不管选用什么样的三极管，这些三极管按照一定的方式连接后可以看成是一个高的三极管。组合复合三极管时，应注意第一只管子的发射极电流方向必须与第二只管子的基极电流方向相同。复合三极管的极性取决于第一只管子。复合三极管的最大特点是电流放大倍数很高，所以多用于较大功率输出的电路中。 三极管

25、的选用 (1) 根据电路对三极管进行选用 高频电路选用高频管。fT一般应是工作频率的三倍，放大倍数应适中，不应过大。脉冲电路应选用开关三极管，且具有电流容量大，大电流特性好，饱和压降低的性能。直流放大电路应选用对管。要求三极管饱和压降、直流放大系数、反向截止电流等直流电参数基本一致。功率驱动电路应按电路功率、频率选用功率管。 (2) 根据三极管主要性能优势进行选用 一只三极管一般有十多项参数，有的特点是频率特性好、开关速度快；有的是具有自动增益控制、高频低噪声；有的是特性频率高、功率增益高，噪声系数小。,7:复合三极管 复合三极管是分别选用各种极性的三极管进行复合连接，在组成复合三极管时，不管

26、选用什么样的三极管，这些三极管按照一定的方式连接后可以看成是一个高的三极管。组合复合三极管时，应注意第一只管子的发射极电流方向必须与第二只管子的基极电流方向相同。复合三极管的极性取决于第一只管子。复合三极管的最大特点是电流放大倍数很高，所以多用于较大功率输出的电路中。 三极管的选用 (1) 根据电路对三极管进行选用 高频电路选用高频管。fT一般应是工作频率的三倍，放大倍数应适中，不应过大。脉冲电路应选用开关三极管，且具有电流容量大，大电流特性好，饱和压降低的性能。直流放大电路应选用对管。要求三极管饱和压降、直流放大系数、反向截止电流等直流电参数基本一致。功率驱动电路应按电路功率、频率选用功率管

27、。 (2) 根据三极管主要性能优势进行选用 一只三极管一般有十多项参数，有的特点是频率特性好、开关速度快；有的是具有自动增益控制、高频低噪声；有的是特性频率高、功率增益高，噪声系数小。,六、石英晶体振荡器 石英晶体振荡器也称石英晶体谐振器，它用来稳定频率和选择频率，是一种可以取代LC谐振回路的晶体谐振元件石英晶体振荡器是高精度和高稳定度的振荡器，被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中，以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。 石英晶体振荡器的基本原理 1 、石英晶体振荡器的结构 石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）的压电效应制成的

28、一种谐振器件，它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等），在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚 上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振。其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。下图是一种金属外壳封装的石英晶体图。,2、压电效应 若在石英晶体的两个电极上加一电场，晶片就会产生机械变形。反之，若在晶片的两侧施加机械压力，则在晶片相应的方向上将产生电场，这种物理现象称为压电效应。如果在晶片的两极上加交变电压，晶片就会产生机械振动，同时晶片的机械振动又会产生交变电场

29、。在一般情况下，晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小，但当外加交变电压的频率为某一特定值时，振幅明显加大，比其他频率下的振幅大得多，这种现象称为压电谐振，它与LC回路的谐振现象十分相似。它的谐振频率与晶片的切割方式、几何形状、尺寸等有关。 七、场效应管的认识 根据三极管的原理开发出的新一代放大元件，有3个极性，栅极，漏极，源极，它的特点是栅极的内阻极高，采用二氧化硅材料的可以达到几百兆欧，属于电压控制型器件,概念: 场效应晶体管简称场效应管.由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管.它属于电压控制型半导体器件. 2特点:具有输入电阻高（1000000001000000000）、噪声小、功

30、耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点,现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者.3作用:场效应管可应用于放大.由于场效应管放大器的输入阻抗很高,因此耦合电容可以容量较小,不必使用电解电容器. 场效应管可以用作电子开关.场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换.常用于多级放大器的输入级作阻抗变换.场效应管可以用作 可变电阻.场效应管可以方便地用作恒流源.,2.场效应管的分类: 场效应管分结型、绝缘栅型(MOS)两大类 按沟道材料:结型和绝缘栅型各分N沟道和P沟道两种. 按导电方式:耗尽型与增强型,结型场效应管均为耗尽型,绝缘栅型场效应管既有耗尽型的,也有增强型的。 场效应晶体管可分为结场效应晶体管和MOS场效应晶体管,而MOS场效应