选修课电子设计第一部分课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电子设计公选课课程安排,内 容,时 间,地 点,第一部分 常用元器件的识别与测量(一),10月16日,第一部分 常用元器件的识别与测量（二）,10月23日,第二部分 基本单元电路认识,10月30日,第三部分电子系统设计及调试方法,第四部分 电路板制作及焊接工艺,11月6日,实验一 光控开关电路,11月13日,实验二 循环彩灯电路,11月20日,实验三 触摸报警器,11月27日,实验四 红外耳机,12月4日,1. 电阻的测量,电阻是所有电子电路中使用最多的元件。它主要是对电流通过起着,阻碍作用,。利用这种阻碍作用做成的元件称为电阻。,电阻的主要,物理特征,是变电能为热能，也可以说它是一个,耗能元件,，电流经过它就产生热能。电阻在电路中通常起,分压和限流,的作用，对信号来说，交流与直流信号都可以通过电阻。,电阻都具有一定的阻值，用符号,R,表示，电阻的单位是欧姆，用符号“,”表示。它的图形表示如图所示。,R,第一部分 电子元器件的识别与测量,R,电阻的用途,限制流过元器件上的电流大小，为晶体管提供偏置电流。,用作分压器。,与电容相连，构成,RC,电路，控制电容的充、放电时间。,RC,R,1,R,2,A,12,V,C,R,电阻的分类,固定电阻：,阻值固定不变。由于制作材料和工艺不同，分为实心电阻器、薄膜电阻器、线绕电阻器、敏感电阻器等。,可调电阻：,阻值可变（在一定范围内可以调整）,*可调电阻又分为,可变电阻,和,电位器,。,常用电阻的电路图形符号：,微调电阻,可变电阻,电阻的一般符号,电位器,U,压敏电阻,t,热敏电阻,光敏电阻,固定电阻外形图,碳膜电阻,金属膜电阻,敏感电阻,片式电阻,珐琅电阻,水泥电阻,排电阻,线绕电阻,可调电阻外形图,电阻的,标称阻值,阻值是电阻的主要参数之一，不同类型的电阻，阻值范围不同，不同精度的电阻其阻值系列亦不同。根据国家标准，常用的标称电阻值系列如表所示。分为E6、E12和E24系列。,标称值系列,精度,标称值,E6,20%,1.0,1.5,2.2,3.3,4.7,6.8,8.2,E12,10%,1.0,3.3,1.2,3.9,1.5 4.7,1.8,5.6,2.2,6.8,2.7,8.2,E24,5%,1.0,2.2,4.7,1.1,2.4,5.1,1.2,2.7,5.6,1.3,3.0,6.2,1.5,3.3,6.8,1.6,3.6,7.5,1.8,3.9,8.2,2.0,4.3,9.1,色环电阻的读法,颜 色,第一环,第二环,第三环,乘数,误 差,黑色,0,0,0,1,棕色,1,1,1,10,1%,红色,2,2,2,100,2%,橙色,3,3,3,1K,黄色,4,4,4,10K,绿色,5,5,5,100K,0.5%,蓝色,6,6,6,1M,0.25%,紫色,7,7,7,10M,0.1%,灰色,8,8,8,0.05%,白色,9,9,9,金色,0.1,5%,银色,0.01,10%,本色,20%,电阻的选择及使用中注意事项,规格和型号的选择,作为一般用途的，可选用通用电阻，其价格便宜。作为军用和特殊场合使用时，则应选择专用型电阻，以满足电路所需要的高性能指标和高稳定性。,阻值和精读的选择,电阻值应根据电路实际需要选择系列表中所列的标称值。若需要高精度要求的，则应选择精密电阻。,额定功率的选择,电阻的额定功率，应比理论计算的耗散功率(,I,2,R,)大一些，一般情况下，额定功率的选择应为理论计算的耗散功率的1.5至2倍左右。以保证电阻的耐用可靠。如果功率较大，应选择较大功率的电阻。,电阻的品种和误差的选择,选择电阻不要片面追求高精度的产品，应多根据电路指标，满足要求即可，精度越高，价格越昂贵。,电阻的检测,用万用表测量固定电阻,常用的,模拟,式,和,数字,式,万用表均可测量电阻。测量时，首先选择好万用表电阻挡的,倍率或量程,范围，其次将两个输入端（表笔）,短路调零,（数字式万用表无需调零），第三，将万用表并接在被测电阻的两端，读出电阻阻值即可。,在用万用表测量电阻时应注意以下几点：,不得将,双手和电阻,的两个端子及万用表的两个表笔捏在一起。,在路测量电阻时，应将电路,电源断开,，决不允许带电测量电阻的阻值。,由于用模拟万用表测量电阻时，不同倍率挡的零点不同，因此，每换一挡时，都需对万用表,重新进行一次调零，,当某一挡调零电位器不能使指针回到0欧姆时，表明万用表内电池电压不足，需要更换电池。,模拟万用表,数字万用表,用万用表测量电位器的方法与测量固定电阻的方法相同。首先测量电位器两固定端之间的总固定电阻值，然后测量滑动端对任意一端之间的电阻值，并不断改变滑动端的位置，观察电阻值的变化情况，直到滑动端调到另一端为止。在缓慢调节滑动端时，应滑动灵活，松紧适度，听不到咝咝的噪声，阻值指示平稳变化，没有跳变现象，否则说明滑动一端存在接触不良等故障。测量电位器时，用模拟式万用表测量较为直观。,用万用表测量电位器,几种非线性电阻的特性,非线性电阻如,热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻、保险电阻,等，由于它们的阻值与工作环境以及外加电压和电流的大小有直接关系，因此，通常采用专用设备测量其特性。,热敏电阻：,随温度变化，阻值发生改变。随着温度升高阻值变大的热敏电阻是,正温度系数,的热敏电阻，随着温度升高阻值变小的热敏电阻是,负温度系数,的热敏电阻。热敏电阻主要用来测量温度的变化。,光敏电阻：,对光线非常敏感，电阻值与光照强度有关，光照越强，阻值越小。无光照时，呈高阻态，阻值达几十千欧姆以上，有光照时，阻值迅速减小，为几百乃至几十欧姆。,光敏电阻主要应用于光控开关计数电路及各种光控自动控制系统中。,压敏电阻：,它的阻值与两端施加的电压值大小有关。压敏电阻在正常工作时，呈高阻态，仅有很小的漏电流。当电压增大到一定数值时，便呈低阻态，流过它的电流增加几个数量级，但其两端电压几乎保持不变。当电压恢复正常时，它仍能恢复到原来的工作状态。它广泛应用于家用电器的市电进线端起过压保护作用。如电视机及显示器的电源电路、行输出电路、显象管电路中作过压保护。,用指针完用表的,R10K,档测量压敏电阻两端间阻值，应为无穷大；若表针有偏转，则漏电流大，质量差。,U,Rv,保险电阻：,保险电阻是对电路中的重要元器件进行保护，具有普通电阻的作用。它在额定电流下发出的热量与周围媒质达到热平衡，当过载时（电路中发生短路、过流），电阻温度上升，使电阻层剥落而熔断，起到保护电路中的元器件不受损坏，从而有效地避免故障扩大。,湿敏电阻,具有体积小、灵敏度高、量程宽、温度系数小、耐高温、使用寿命长等特点。主要用于湿度测量和控制。,2.电容的识别与检测,电容就是“存储电荷的容器”，故电,容器具有储存电荷的能力。就像一般容,器可以装水（或漏水,),，电容器可以充,电或放电。,电容器是电子设备中大量使用的电,子元件之一，通常简称为电容。广泛应,用于隔直、耦合、旁路、滤波、调谐回,路、 能量转换、控制电路等方面。,按照结构分可分为三大类：即,固定,电容器、可变电容器,和,微调电容器,。,C,C,C,.,固定电容器,铝电解电容器,铝电解电容器是在铝箔（阳极）表面生,成氧化膜后叠上饱和电解液的电容纸（阴极）,经卷绕辊扎而成的，阳极一般为铝、钽、铌、,钛等。铝电解电容器容量可以做得很大。新,出厂的电解电容器长脚为正极，短脚为负极，,且在电容器表面上还印有负极标志。,电解电容器在使用中一旦极性接反，则,通过其内部的电流过大，可导致其因过热而,被击穿，温度升高产生的气体会引起外壳爆,裂。主要应用于电源滤波、低频耦合、去耦,和旁路等电路中。,钽电解电容器也属于电解电容的一种，它用,金属钽（,Ta,）做正极，用稀硫酸稀释液做负极。,具有体积小、容量大（0.1,1000,F,)、性能稳,定、寿命长、绝缘电阻大、温度特性好（,50,100 ）,等特点，广泛应用于通信、航,天和军事工业、海底电缆和高级电子装置、民用,电器等诸多方面。如计算机、手机等。此外，,频,率特性好，,对于频率特性不好的电容，当工作频,率高时，其容量就下降。,钽电解电容器,薄膜电容器是近一二十年发展起来的电容器。以金属铂做电极，将,其与聚乙脂、聚丙烯、聚苯乙烯或聚碳酸脂等塑料薄膜从两端重叠后，,卷绕成圆筒装的电容器，以塑料薄膜的种类又被分别称为聚乙脂电容器、,聚丙烯电容器、聚苯乙烯电容器、聚碳酸脂电容器。,此外，薄膜电容器还有一种制造法，叫做金属化薄膜，其制法是在,塑料薄膜上真空蒸镀一层很薄的金属作为电极，如此可以减小电容的体,积，MKP电容器和CBB电容器分别是金属化聚乙脂和聚丙烯电容器的代称。,它们都具有良好的性能。适用于电子仪器、普通电源、点火器、节能灯、,充电器、臭氧发生器及通信设备等各种直流脉动电路。主要用于要求较,高的电路中。,薄膜电容器,涤纶电容器是聚脂薄膜电容器的别称。也是一种常用的电容器。,涤纶电容容量范围为40,PF,4,F,，额定电压为63,1000,V,，其特点是小体积、耐热耐湿，但稳定性差。主要应用于对稳定性和损耗要求不高的低频电路中。,薄膜电容和涤纶电容,聚丙烯电容,涤纶电容,金属化聚酯电容,金属化聚酯薄膜电容,亦称独石电容器。是以陶瓷为介质，涂敷金属薄膜经高温烧结而成。 由于是片状，俗称瓷片电容。广泛用于高频电路。特点是绝缘性能好，稳定性好，容量不随温度而改变，很高的频率特性。容量,1,PF,2.2,F，,耐压值,6KV及以上。,陶瓷电容器,在玻璃或云母板上喷涂银层做电极板，电极板与云母一,层一层叠合后，再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成。,用于要求电容量较小、品质系数高以及对温度、频率和稳定,性好的电路中。其中玻璃电容电容量范围10,0.1,F,，额定,电压范围63,400,V,；它稳定性较好，损耗小，耐高温,（200,），应用于脉冲、耦合、旁路等电路中。,云母电容具有很高的绝缘电阻、低功耗系数、低电感和,优良的稳定特性，电容量范围为10,p,0.1,F,，额定电压为,100,V,7,kV,。主要特点是高稳定性，高可靠性，温度系数,小，特别适合于高频电路，因此主要应用于高频振荡和脉冲,等要求较高的电路。,玻璃和云母电容器,玻璃电容和云母电容,玻璃电容,云母电容,它由一组定片和一组动片组成，它的容量随着动片的转,动可以连续改变。通常有“单联”和“双联”之分，把两组可变,电容装在一起同轴转动，叫做双联。用在半导体收音机中，,做调谐。,.,可调电容,半可变电容也叫做微调电容。以空气、云母或陶瓷为介,质，由两片或者两组小型金属弹片，中间夹着介质制成。调,节的时候改变两片之间的距离或者面积，容量即发生改变，,其可变容量为10,PF,1100,PF,。电容量可在某一小范围内调,整，并可在调整后固定于某个电容值。,.,半可变电容器,.,电容器的主要性能指标,标称容量,额定电压,它是指在下限温度和额定温度之间的任意温度下，可连续,施加在电容器上的最大直流电压或最大交流电压的有效值或,脉冲电压的峰值。不同电容有着不同的耐压值，对于所有的,电容器，在使用中，施加在电容器两端的直流电压与交流峰,值电压之和不得超过直流电压的额定值。常,用固定式电容的,直流工作电压系列为,6.3,V,、,10,V,、,16,V,、,25,V,、,35,V,、,40,V,、,63,V,、,100,V,、,160,V,、,250,V,和,400,V,。,绝缘电阻,由于温升引起电子活动增加。温度升高，将使绝缘电阻,降低。因此，电容器的绝缘电阻是一个不稳定的电气参数，,它会随着温度、湿度、时间的变化而变化。对于理想的电容,器，在其加上直流电压时，电容器应没有电流流过，而实际,上存在着微小的漏电流。直流电压除以漏电流的值，即为电,容器的绝缘电阻。绝缘电阻越大越好，一般绝缘电阻应在,500,M,以上。,电容器的温度特性,通常是以,20,基准温度的电容量与有关温度的电容量的百分比表示。,实际电容器的电容量是随着温度变化而变化的。当温度升高时，有的电容量会变大，称为正温度系数的电容器；反之，称为负温度系数电热器。温度系数定义为当温度变化,1,时电容量的变化比率。单位为,PPM/ ,。,例如，,CBB22,的温度系数约为,300,PPM,/,，表示每升高,1 /,时，电容量减小万分之三，即,0.03,%,。若温度上升,40,，,则,0.03,40,1.2,，,也就是说该电容器容量就要下降,1.2,。通常电容器上所标注的温度是指它的耐温值。即电容所能承受的最高温度。通常电容器耐温值为,85,105,。,电容器的频率特性,电容器在交流电路（特别是高频电路）中工作时，其电容量将随频率而变化。,.,电容器的读法,只标数值不标单位的数值表示法,用这种表示法的容量单位有,PF,和,F,两种。通常，普,通电容器，省略不标出的单位是,PF,，对于电解电容器，,省略不标出的单位则是,F,。例如，普通电容器上标有,“,3”,字，表示,3,PF,，“,4700,”,表示,4700,PF,。,数码表示法：,101,，,102,，,103,色环表示法 ：,例如：104,10,10,4,=10,5,PF,=0.1,F,.,电容器的选择和使用注意事项,根据电路的要求合理选择型号。,一般用于低频、旁路场合的电容器，应采用纸介电容器；在高频电路和高压电路中，应选择瓷介电容器或云母电容器；在电源滤波或退耦电路中，应选择电解电容器。,合理确定电容器的精度。,在大多数情况下，对电容器的容量精度要求并不严格。但在振荡回路、定时电路以及在音频控制电路中，电容器的容量应与理论计算值尽量一致。在一些滤波网络中，电容器的容量精度则要求非常严格。,正确选择电容器的耐压。,一般电容器的工作电压应低于额定电压的,10,20,。,在交流电路中，不应选用有极性的电解电容器。,电容器在使用前，应测量其绝缘电阻。,绝缘电阻大于,10,M,方可使用。电解电容器由于漏电阻,较大，使用时不应低于,200,K,。在使用可调电容器前，应一,边旋转动片，一边用万用表的电阻档测定动片间是否有短路,现象。对于有极性的电解电容器，在电路中应注意其极性不,得接反。,.,固定无极性电容的检测,检测,10pF,以下和,10pF,0.01,F,的小电容,10pF以下的固定电容器容量太小，用指针万用表进行测量时，只能定性地检查其是否有漏电、内部短路或击穿现象。测量时，选择R10K档，用两表笔分别任意接电容的两个引脚，阻值应为无穷大、若测出阻值（指针向右摆动）或阻值为0，则说明电容漏电损坏或内部击穿。,10pF以下的固定电容器可采用数字万用表的电容档测量其容量，只需将电容的两引脚插入数字表的Cx内，将数字表置于相应的档位即可。,检测,1F,以上的电容器,采用万用表R10K档，可直接测试电容器有无充电过程以及有无内部短路或漏电，并可根据指针向右摆动的幅度大小估算出电容器的容量。,测试时，先用两表笔任意触碰电容的两引脚，然后调换表笔再触碰一次，如果指针向右摆动一下后，随即向左迅速返回至无穷大，说明该电容是好的。电容的容量越大，指针的摆动幅度也越大。如果上述操作万用表的指针始终不向右摆动，则说明该电容的容量低于,0.01,F,或者已经没有容量。如果测量中指针向右摆动后不能再向左回到无穷大位置，说明电容漏电严重或已击穿短路。,用数字万用表的电容档也可测量,0.01,F,以上电容的容量。,采用数字万用表的电容档测量电解电容的容量，只需将电容的两脚插入数字万用表的Cx插座内，将数字万用表置于相应的档位即可。由于数字万用表电容测量档量程有限，通常最大只能测量20F，因此，数字万用表只能对部分电解电容进行测量。,采用指针万用表的电容档测量电解电容方法如下：,电解电容的容量较大，测量时应针对不同容量选择合适的量程。根据经验，在一般情况下，147F的电容可用R1K档测量，大于47F的电容可用R100档测量。,档位的选择,.,电解电容的检测,测量漏电阻,将万用表红表笔接电解电容的负极，黑表笔接正极，在接触的瞬间，万用表指针即向右偏转较大幅度（对于同一档位，容量越大摆幅越大），接着逐渐向左回转，直到停在某一位置。此时的电阻值便是电解电容的正向漏电阻。该值越大，说明漏电流越小，电容性能越好。然后再交换表笔，所测得的阻值是电容的反向漏电阻，反向漏电阻略小于正向漏电阻，即反向漏电流比正向漏电流大。电解电容的漏电阻必须大于200K以上，否则将不能正常工作。,.,可变电容的检测,检查转轴机械性能,用手轻轻旋动转轴，应感觉十分平滑，不应感觉时松时紧甚至有卡滞现象。将转轴向前、后、上、下、左、右等各方向推动时，转轴不应有松动现象。,检查转轴与动片连接是否良好可靠,用一只手旋动转轴，另一只手轻摸动片组的外缘，不应感觉有任何松脱现象。转轴与动片之间接触不良的可变电容不能使用。,3.电感器的检测,电感器简称“电感”。是根据电磁感应原理制成的器件。当电流流过导线时，周围就会产生磁场，磁场的强度与线圈的圈数及电流的大小成正比，磁场发生变化时，线圈会感应一电动势来阻止磁场变化，这种性质被称为电感。电感器主要分为两大类：一类是应用自感作用原理的线圈，另一类是应用互感作用原理的变压器或互感器。,电能磁能,电感按形式分类：,固定电感、可变电感。,按导磁体性质分类：,空心线圈、铁氧体线圈、铁心线圈、铜芯线圈。,工作性质分类：,天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、偏转线圈等。,电感的特性,是通直流阻交流，频率越高，线圈阻抗越大。电感在电路中可与电容组成振荡电路。,在路检测,将万用表置R1或R10档，检测线圈是否导通或断路。,非正路检测,将电感线圈从电路板上焊开一端，用万用表R10档测量。,