常用电子元器件基础(阻抗元件)

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,2014/9/2,#,第一部分 常用电子元器件基础,阻抗元件,1,电子元器件的概念,电子元器件包括通用的阻抗元件（电阻、电容、电感），半导体分立器件，集成电路，机电元件（连接器、开关、继电器等），还包括各种专用元器件（光电器件、电声器件、敏感元器件、显示器件等）。,2,本课时内容：阻抗元件,电阻器（,R,）,电容器（,C,）,电感器（,L,）,3,1,、电阻的分类,2,、电阻器的主要参数,3,、电阻器的标志方法,4,、电阻器的测量,（一）电阻器,4,1.,电阻的分类,按结构分：, 阻值固定的电阻，称为普通电阻或固定电阻。, 阻值连续可变的电阻，可变电阻或电位器。, 敏感电阻，如热敏电阻、光敏电阻及压敏电阻等。,根据制作材料的不同，电阻也可分为碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻等。,5,碳膜电阻器,金属膜电阻器,金属氧化膜电阻器,方形线绕电阻（俗称水泥电阻）,直插排阻,电位器旋钮,可调电阻,6,热敏电阻器,光敏电阻器,压敏电阻器,7,几种常用电阻器的性能比较,碳膜电阻器（,RT,）,性能特点：有良好的稳定性，噪声较小，,高频特性好,，阻值范围宽，,价格低廉,。缺点：热稳定性差，精度低。,用途：广泛应用于常规电子电路中。,阻值范围：,10,10M,。,识别：可以从颜色上来识别，碳膜色环电阻一般为米黄色外壳，有,4,个色环。,金属膜电阻器（,RJ,）,性能特点：,耐热性及稳定性优于碳膜,，且具有更高的,精度,，体积小，,价格略贵,。,用途：应用于对稳定性和可靠性要求较高的电路中。,阻值范围：,10,10M,。,识别：也可以从颜色上来识别，金属膜电阻外表一般采用浅绿色、淡蓝色或褐色，一般有,5,个色环。,线绕电阻器（,RX,）,性能特点：热稳定性好，,耐高温,，可以在,150,高温下正常工作，噪声小，,阻值精度极高，额定功率大,，一般可承受,3-100W,额定功率。缺点是,体积大,，阻值范围小，,高频性能差,，不适合,2MHz,以上的高频电路。,用途：通常在大功率电路中作负载，不可用于高频电路。,阻值范围：,5,56K,。,8,2.,电阻器的主要参数,电阻器的参数主要包括标称阻值、允许偏差和额定功率。,（,1,）标称阻值,电阻的阻值不是任意选定的，,为便于生产和选用,，国标规定了一系列的阻值作为产品的标准值，叫做电阻器的标称阻值。国产电阻器的标称阻值如下表所示，,任何固定电阻器的阻值都应符合下表所列数值乘以,10,n,（,10,、,100,、,1000,、,）,。,标称值系列,允许偏差,标称阻值,E24,5%,1.0 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.7 3.0,3.3 3.6 3.9 4.3 4.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1,E12,10%,1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 4.7 6.8 8.2,E6,20%,1.0 1.5 2.2 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2,9,（,2,）允许偏差（精度）,允许偏差是指电阻器的,实际阻值对于标称阻值的最大允许偏差范围,，它表示产品的精度。常用的允许偏差等级如下表所示。,等级符号,B,C,D,F,G,J,（,I,）,K,（,II,）,M,（,III,）,N,允许偏差,0.1%,0.2%,0.5%,1%,2%,5%,10%,20%,30%,10,（,3,）额定功率,电阻最主要的参数是额定功率和阻值。,额定功率为在规定条件下，电阻器长期工作时所允许承受的最大电功率。电阻的额定功率也有标称值，常用的有,1/8,、,1/4,、,1/2,、,1,、,2,、,3,、,5,、,10,、,20W,等。,选用电阻的时候，要留一定的余量,，,电阻的额定功率要选用等于,实际承受功率,1.52,倍,的，才能保证电阻耐用。,比如实际负荷,1/4,瓦，可以选用,1/2,瓦的电阻，实际负荷,3,瓦，可以选用,5,瓦的电阻。一般功率越大，电阻体积越大。,一般来说，电阻的标称功率与其尺寸是对应的，体积大的标称功率也大。,2W,以下的一般不标，,2W,以上的采用直标法。,11,3.,电阻器的标志方法,电阻器常用的标志方法有,直标法、文字符号法、数码法和色标法。,（,1,）直标法,直标法是将电阻器的主要参数和技术指标用数字或字母直接标注在电阻体表面上。,如果未标出允许偏差，则表示允许偏差为,20%,。,直标法一目了然，但,只适用于体积较大的电阻,。,12,表示,5.1K,，允许偏差,5%,5K1J,R33,表示,0.33,（,2,）文字符号法,文字符号法是用数字和文字符号有规律的组合来表示标称阻值和允许偏差的方法。,组合规则是：,阻值的整数部分,阻值的单位符号,阻值的小数部分,允许偏差,阻值单位符号,R,K,M,G,T,表示单位,欧姆,(,),千欧姆,(10,3,),兆欧姆,(10,6,),千兆欧姆,(10,9,),兆兆欧姆,(10,12,),示例：,13,（,3,）数码法,数码法是在电阻上用,3,位数码表示其标称阻值的方法。,规则是：,三位数字从左至右，前两位表示有效数字，第三位表示倍率，,10n(n=0,8),。单位为欧姆。,数码法常见于表面贴式电阻上。,表示,470,471,105,表示,1M,14,（,4,）色标法,色标法是在电阻上用四道或五道色环表示其标称阻值和允许偏差的方法。现在普遍采用色标法，常见的有四环色标法和五环色标法。,电阻色环颜色的意义,四环读法：第,1,、,2,环表示有效数字，第,3,环表示倍率，单位为欧姆，第,4,环表示允许偏差。,黄紫红银，,4710,2,=4.7K,，精度,10%,15,五环读法：第,1,、,2,、,3,环表示有效数字，第,4,环表示倍率，单位为欧姆，第,5,环表示允许偏差。,红紫绿黄棕，,27510,4,=2.75M,，精度,1%,16,问题：辨别色环时，如何确定第一环？,现介绍几种方法：,1,）第一环距端部较近，偏差环距,其他环较远。,2,）偏差环较宽，宽度是其它环的,1.5-2,倍。,3,）有效数字环无金、银色。,4,）偏差环无黑色、橙色、黄色、,灰色、白色。,5,）试读：电阻器的阻值应符合国,标规定，且不大于,22M,，否则说,明读反。,应注意的是：,有些厂家不严格按第,1,、,2,条生产，以上各条应综合考虑。,17,四色环电阻：,目前四道色环电阻器的允许误差是,5%,或,10%,，即第四道色环的颜色是金色或银色。因此，拿到一只电阻器后，将金色或银色的那一道色环放在右边，从左至右便是第一、二、三、四道色环，这样就可快速而准确地读出电阻器的标称阻值和,允许误差了,。,五色环电阻：,目前精密电阻器的允许误差多为,1%,，即第五道色环的颜色是棕色。因此，拿到一只五环电阻器后，把棕色的那一道环放在右边，从左至右便是第一、二、三、四道色环。若电阻器的最左和最右环都是棕色，则首先要确定误差环，即第五道色环，这可根据误差环距电阻器端部距离较大的这一特征来确定。,18,4.,电阻器的测量,用数字万用表测量电阻的阻值,1.,将红表笔插入,“,V,”,插孔，黑表笔,插入,“,COM,”,插孔。,2.,将功能开关置于,“,”,测量档，并将,表笔并联到被测电阻上。,3.,从显示屏上读取被测电阻值。,19,注意事项：,1.,测量时不可用两手同时抓住被测电阻的两端。,2.,当显示屏上显示,“,1,”,时，说明电阻的阻值超过当前的最大量程，需要选择更高的量程再重新进行测量。,3.,当测量,1M,以上的电阻时，需要等待几秒钟后读数才能稳定。,4.,当测量低阻时，为了获得精确读数，应先将表笔短路，记下短路时的阻值，在测量结果中减去短路的阻值，才能得到精确读数。,20,5.,当测量电路中的某个电阻时，必须将电阻器的一端从电路中断开，以防电路中的其他元件对测试产生影响。,21,电位器是一个可连续调节的可变电阻，其电路符号如下图所示。,（二）电位器,A,B,C,电位器实际上是一种可变电阻，习惯上人们将带有手柄易于调节的可变电阻称为电位器，将不带手柄或调节不方便的可变电阻称为可调电阻，也称微调电阻。,22,用万用表欧姆档对电位器进行检测：,1,）测量两个固定端的电阻值，此值应符合标称阻值。,2,）测量固定端与中间抽头之间的阻值，最小阻值应接近零；最大阻值应接近标称阻值；转动中间抽头，阻值应从最小到最大连续变化。,电位器的检测,23,1,、电容器的分类,2,、电容器的性能参数,3,、电容器的标志方法,4,、电容器的测量,（三）电容器,24,电容有两个金属电极，它们中间隔着绝缘体就构成一个电容器。,介质,电容是一种储能元件，在电路中有隔断直流电、通过交流电的特点。因此，多用于,调谐,、,滤波,、,耦合,、,旁路,、,能量转换,和,延时,等方面。,1,、电容器的分类,25,按电容量可否调整分为：,固定电容,可变电容,微调电容,按所用介质不同分为：,电解电容器、云母电容器、瓷介电容器、玻璃釉电容器、纸质电容器、薄膜电容器等。,26,常见电容器的字母符号：,例如：铝电解电容为,CD,，陶瓷电容为,CC,。,27,铝电解电容,钽电解电容,瓷介电容,薄膜电容,可调电容,28,注意：,电解电容器一般有正、负极之分。一般，电容器外壳上都标有“”、“”记号，如无标记则引线长的为“”端，引线短的为“”端，在电路中，正、负极不能接错。,电解电容器,（,CD,、,CA,）：是以铝、钽、铌等金属氧化膜作介质的电容器，应用最广泛的是铝电解电容器。,优点：容量范围大，耐压高，价格便宜。,参数：容量范围,0.47,10000uF,额定电压范围,6.3,450V,29,特点：体积小，耐压较低,(,一般为,60,70 V),，容量小,(,一般为,1,1000 pF),，可在超高频范围工作。,瓷介质电容器（,CC,）,30,2,、电容器的性能参数,(1),电容器的耐压,即电容器的额定直流工作电压，表示电容器可经受的最大电压，过大电压会击穿器件。,常用固定式电容的直流工作电压系列为：,6.3V,，,10V,，,16V,，,25V,，,40V,，,63V,，,100V,，,160V,，,250V,，,400V,。,一般应选为实际电路中所承受电压的两倍以上。,（,2,）标称电容量,在外壳上标明的，由国家规定的电容器电容量的标准值。,电容器的单位是法拉,(F),常用单位还有微法,(F),、纳法,(nF),和皮法,(pF),。,换算关系为,:1F=10,6,F=10,9,nF=10,12,pF,31,（,3,）允许偏差等级,实际电容量与标称电容量的最大允许偏差范围。,允许误差,1%,2%,5%,10%,20%,+20%,-30%,+50%,-20%,+100%,-10%,级别,01,02,I,II,III,IV,V,VI,（,4,）,绝缘电阻（漏电阻）,指电容两极之间的电阻。理想情况下，电容的绝缘电阻应为无穷大，在实际情况下，电容的绝缘电阻一般在 之间。,电容的绝缘电阻越大越好。绝缘电阻变小，则漏电流增大，损耗也增大，严重时会影响电路的正常工作。,32,3.,电容器的标志方法,（,1),直标法,直标法是将标称容量等参数直接标注在电容上的方法，如图所示。 用直标法标注的标称容量，有时会不标注单位，其读法规则是：,凡是有极性的电容，其容量单位是,uF,。,其他电容标注数值大于,1,的，其单位为,pF,；标注数值小于,1,的，其单位为,uF,。,例如：,铝电解电容,10,，表示标称容量为,10uF,。,无极性电容,3300,，表示标称容量为,3300pF,。,无极性电容,0.01,，表示标称容量为,0.01uF,。,33,（,2,）文字符号法,国际电工会,(IEC),推荐的标注方法。常用,2-4,位数字和一个字母（表示数值的量级）来表示。,单位,p,10,12,F n=10,-9,F u=10,-6,F m=10,-3,F,字母表示小数点的位置。,如：,1P5=1.5PF,u1=0.1uF,330n=330nF,（,3,）数码法,数码法是用三位数字来表示标称容量的大小，单位为,pF,。前两位为有效数字，后一位表示倍率。即乘以,10,i,，,i,为第三位数字。若第三位数字为,9,，则乘以,10,-1,。,这种表示方法最为常见。,如：,103,表示,1010,3,pF,0.01uF,229,表示,2210,-1,pF,2.2pF,34,用数字万用表测量电容器的容量,1.,将功能开关置于,“,F,”,挡，并选择合适的量程。,2.,将万用表的转换插头插入,“,mA,”,和,“,V,”,插孔。,3.,将电容插入转换插头的电容测量插孔中。,4.,从显示屏上读取被测电容值。,4.,电容器的检测,35,注意,1.,所有电容在测量前必须全部放尽残余电荷。方法是将电容的两脚短接。,2.,测量大于,10uF,的电容时，读数需要几秒钟时间才能稳定，这是正常现象。,36,1,、电感器的分类,2,、电感器的性能参数,3,、电感器的标注方法,（四）电感器,37,电感器和电容器一样，也是一种储能元件，它能把电能转变为磁场能，并在磁场中储存能量。在电路中有,阻交流、通直流,的作用。,它经常和电容器一起工作，构成,LC,滤波器、,LC,振荡器,等。在电路中具有耦合、滤波、阻流、补偿、调谐等作用。另外，人们还利用电感的特性，制造了阻流圈、变压器、继电器等。,小小的收音机上就有不少电感线圈，几乎都是用漆包线绕成的空心线圈或在骨架磁芯、铁芯上绕制而成的。有,天线线圈（它是用漆包线在磁棒上绕制而成的）、中频变压器（俗称中周）、输入输出变压器,等等。,1,、电感器的分类,38,电感的分类,一类是应用自感作用的,电感线圈,。,另一类是应用互感作用的,变压器,。,39,电感线圈的种类,按外形,:,空心线圈与实心线圈。,工作性质,:,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,),。,按封装形式,:,普通电感器、色环电感器、环氧树脂电感器、贴片电感器等。,按电感量,:,固定电感器和可调电感器。,40,色环电感,色码电感,空心电感线圈,磁环线圈,可调电感,41,（,1,）电感量,电感器工作能力的大小用,“,电感量,”,来表示，表示产生感应电动势的能力。电感量是表征线圈的一个重要参数，它的大小跟线圈的匝数、线圈内部是否有铁芯、线圈的绕制方式等都有关系。匝数越多，电感量越大；,线圈直径大，电感量大；,线圈内有铁芯、磁芯的，比无铁芯、磁芯的电感量大。,电感量标称值按,E12,系列分别有,1.0,、,1.2,、,1.5,、,1.8,、,2.2,、,2.7,、,3.3,、,3.9,、,4.7,、,5.6,、,6.8,、,8.2,。电感量的常用单位为,H(,亨,),、,mH(,毫亨,),和,H(,微亨,),。,1H = 10,3,mH =10,6,uH,2,、电感器的主要参数,42,（,2,）品质因数（,Q,值）,电感线圈中储存能量与消耗能量的比值称为品质因数，又称,Q,值。它是衡量电感器质量的主要参数。它的值等于电感线圈所呈现的感抗与线圈直流电阻的比值。,工作角频率，,L,线圈电感量，,R,线圈的总损耗电阻,电感器的,Q,值一般为,50-300,。,电感器的Q值越高，其损耗越小，效率越高。,（,3,）分布电容（寄生电容）,分布电容是指线圈的匝与匝之间、线圈与磁心之间存在的电容。它降低了线圈的品质因数,Q,，也使线圈的工作频率受到限制。电感器的分布电容越小，其稳定性越好。,（,4,）额定电流,额定电流是指电感器有正常工作时允许通过的最大电流值。若工作电流超过额定电流，则电感器就会因发热而使性能参数发生改变，甚至还会因过流而烧毁。,43,变压器,变压器是一种利用互感原理来传输能量的元件,。变压器具有变压、变流、变阻抗、耦合、匹配等主要作用。,变压器的主要特性参数,（,1,）变压比,n,指变压器的初级电压,U1,与次级电压,U2,的比值，或初级线圈匝数,N1,与次级线圈匝数,N2,比值。,（,2,）额定功率,指在规定的频率和电压下，变压器能长期工作而不超过规定温升的输出功率。,（,3,）效率,指变压器的输出功率与输入功率的比值。一般来说，变压器的容量（额定功率）越大，其效率越高；容量（额定功率）越小，效率越低。,（,4,）绝缘电阻,指变压器各绕组之间以及各绕组对铁芯（或机壳）之间的电阻。,44,3,、电感器的标志方法,（,1,）直标法,在采用直标法时，直接将电感量标在电感器外壳上。,电感量：,65,H,65,H,45,电感直标法示例,46,（,2,）文字符号法,用文字符号表示电感的标称电感量及允许偏差。,R,表示小数点的位置，单位为,H,。,4R7M,电感量：,4.7H,，偏差,20%,J,R33,电感量：,0.33H,，偏差,5%,47,电感文字符号法实物示例,电感量：,4.7H,偏差：,20%,48,（,3,）数码法,电感的数码标示法与电阻器一样，前面的两位数为有效数，第三位为倍率，单位为,H,。,电感数码法示例,电感量：,6810,2,=6800H,偏差,10%,49,（,4,）色标法,电感器的色标法多采用色环标志法，色环电感识别方法与电阻相同。,通常为四色环，色环电感中前面两条色环代表有效值，第三条色环代表倍率，第四色环为偏差。,电感量：红紫金,2710,-1,=270.1=2.7H,50,色环电感实物示例,51,色环电感器与色环电阻器的外形相近，使用时要注意区分：,通常情况下，色环电感器的外形以短粗居多，而色环电阻器通常为细长。且外壳的颜色不同。,52,