岁月的车轮已滚滚而去

按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,前 言,岁月的车轮已滚滚而去, 从英国的弗莱明成功创造真空二极管,再到1912年美国物理学博士弗雷斯特创造三极管这百年历史中, 电子科技为人类文明开展和进步创造了一个又一个的奇迹,把昨天的不可能变作今天的可能和现实,大到国防科技,中到工业自动化控制,小到普通老百姓的吃、穿 、 住、行 、 用等方方面面无不表达了电子世界的美妙与神奇!我们的现实生活也与电子科技变得息息相关且越来越重要!而带给我们五彩缤纷和便捷生活的必需品正是由一个个电子元件所构成!,今天,我们就从学习常用电子元器件知识入手,一起共同迈入到这个奇妙的电子世界中去!,本教材目录,电阻器,电容器,电感,变压器,继电器,二极管,三极管,MOS管,第一章:电阻器,1.电阻器:,导电体对电流的阻碍作用称为电阻，用符号R表示，单位为欧姆、千欧、兆欧，分别用、K、M表示。,1.电阻器概论,电阻定义：物体对流过的电流产生阻力作用，这个物体称之为电阻.,电阻代号：R,电阻单位：欧姆,方向性：无,电阻分类：按阻值分类为固定电阻、可调电阻。可调电阻分：可调电阻、微调电阻、电位器,电阻三个参数：阻值、误差、功率,电阻单位换算：1M 1兆欧=103K103千欧=106R106欧,根据电阻阻值分：直标值、色环标值,2.电阻器的分类,1、线绕电阻器：通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、大功率线绕电阻器、高频线绕电阻器。,2、薄膜电阻器：碳膜电阻器、合成碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、化学沉积膜电阻器、玻璃釉膜电阻器、金属氮化膜电阻器,3、实心电阻器：无机合成实心碳质电阻器、有机合成实心碳质电阻器。,4、敏感电阻器：压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、力敏电阻器、气敏电阻器、湿敏电阻器。,3.电阻器的主要特性参数,1、标称阻值：,电阻器上面所标示的阻值。,2、允许误差：,标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差，它表示电阻器的精度。允许误差与精度等级对应关系如下：0.5%-0.05、1%-0.1(或00)、2%-0.2(或0)、5%-级、10%-级、20%-级规那么变化。,3、额定功率：,在正常的大气压力90-106.6KPa及环境温度为5570的条件下，电阻器长期工作所允许耗散的最大功率。线绕电阻器额定功率系列为W：1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、4、8、10、16、25、40、50、75、100、150、250、500非线绕电阻器额定功率系列为W：1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、5、10、25、50、100,3.电阻器的主要特性参数,4、额定电压：,由阻值和额定功率换算出的电压。,5、最高工作电压：,允许的最大连续工作电压。在低气压工作时，最高工作电压较低。,6、温度系数：,温度每变化1所引起的电阻值的相对变化。温度系数越小，电阻的稳定性越好。阻值随温度升高而增大的为正温度系数，反之为负温度系数。,4.电阻器的主要特性参数,7、老化系数：电阻器在额定功率长期负荷下，阻值相对变化的百分数，它是表示电阻器寿命长短的参数。8、电压系数：在规定的电压范围内，电压每变化1伏，电阻器的相对变化量。9、噪声：产生于电阻器中的一种不规那么的电压起伏，包括热噪声和电流噪声两局部，热噪声是由于导体内部不规那么的电子自由运动，使导体任意两点的电压不规那么变化。,3.电阻器的主要特性参数,1、数码法：在电阻器上用三位数码表示标称值的标志方法。数码从左到右，第一、二位为有效值，第三位为指数，即零的个数，单位为欧。偏差通常采用文字符号表示。,2、色标法：用不同颜色的带或点在电阻器外表标出标称阻值和允许偏差。国外电阻大局部采用色标法。黑-0、棕-1、红-2、橙-3、黄-4、绿-5、蓝-6、紫-7、灰-8、白-9、金-5%、银-10%、无色-20%当电阻为四环时，最后一环必为金色或银色，前两位为有效数字，第三位为乘方数，第四位为偏差。,2.电阻器阻值标示方法,3.电阻器阻值标示方法,1、直标法：用数字和单位符号在电阻器外表标出阻值，其允许误差直接用百分数表示，假设电阻上未注偏差，那么均为20%。,2、文字符号法：用阿拉伯数字和文字符号两者有规律的组合来表示标称阻值，其允许偏差也用文字符号表示。符号前面的数字表示整数阻值，后面的数字依次表示第一位小数阻值和第二位小数阻值。表示允许误差的文字符号文字符号 D F G J K M允许偏差 0.5% 1% 2% 5% 10% 20%,例1：四色环电阻例,1.一颗电阻颜色为:棕、红、红、金,其阻值为多少?是合格的吗?,答:其阻值为12102=1.2K;误差为+5%;误差表示电阻数值，在标准值1200上下波动+5%1200都表示此电阻是可以接受的，即在1140-1260之间都是好的电阻。,例2：五色环电阻,一颗五色环电阻颜色为:红 红 黑 棕 金,其阻值为多少?是合格的吗?,答:当电阻为五环时，最后一环与前面四环距离较大。前三位为有效数字，第四位为乘方数， 第五位为误差;前三环数值乘以第四环的10颜色次幂颜色次方,其电阻为 2.2K 误差为+5%;即:22010(10的1次方)= 2.2K.,判断色环第一位与最后一位方法,当色环有金色或银色环在一端时那么银色或金色为最后一环，另一端为第一环。,当色环中与最后一环的颜色相同，那么通过判断色环之间的距离来判断，即最后一环与前一环的距离比第一环与第二环之间的距离谁比较大,大的为最后一环。,4.常用电阻器,之,电位器,1、电位器,电位器是一种机电元件，他靠电刷在电阻体上的滑动，取得与电刷位移成一定关系的输出电压。,带开关的电位器,有旋转式开关电位器、推拉式开关电位器、推推开关式电位器,预调式电位器,预调式电位器在电路中，一旦调试好，用蜡封住调节位置，在一般情况下不再调节。,直滑式电位器,采用直滑方式改变电阻值。,4.常用电阻器,之电位器,双连电位器,有异轴双连电位器和同轴双连电位器,无触点电位器,无触点电位器消除了机械接触，寿命长、可靠性高，分光电式电位器、磁敏式电位器等。,4.常用电阻器 之电位器,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。,4.常用电阻器 之敏感电阻 器,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。,4.常用电阻器 之敏感电阻 器,湿敏电阻由感湿层，电极，绝缘体组成，湿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，阻值受温度影响大，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。有氧化锡，镍铁酸盐，等材料。,4.常用电阻器 之敏感电阻 器,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。气敏电阻利用某些半导体吸收某种气体后发生氧化复原反响制成，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。,4.常用电阻器 之敏感电阻 器,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。,4.常用电阻器 之敏感电阻 器,4.常用电阻器 之敏感电阻 器,热敏电阻热敏电阻是敏感元件的一类,其电阻值会随着热敏电阻本体温度的变化呈现出阶跃性的变化,具有半导体特性.热敏电阻按照温度系数的不同分为:,正温度系数热敏电阻(简称PTC热敏电阻),负温度系数热敏电阻(简称NTC热敏电阻),附录: 敏感电阻 器之,PTC热敏电阻,正温度热敏电阻(PTC Thermistor)PTC是Positive Temperature Coefficient 的缩写,意思是正的温度系数,泛指正温度系数很大的半导体材料或元器件.通常我们提到的PTC是指正温度系数热敏电阻,简称PTC热敏电阻.,负温度热敏电阻(NTC Thermistor),PTC热敏电阻是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻,超过一定的温度(居里温度)时, 它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高.,PTC热敏电阻根据其材质的不同分为:,陶瓷PTC热敏电阻,有机高分子PTC热敏电阻,附录:敏感电阻 器之,PTC热敏电阻,目前大量被使用的PTC热敏电阻种类:,恒温加热用PTC热敏电阻,过流保护用PTC热敏电阻,空气加热用PTC热敏电阻,延时启动用PTC热敏电阻,传 感 器用PTC热敏电阻,自动消磁用PTC热敏电阻,附录:敏感电阻 器之,PTC热敏电阻,一般情况下,有机高分子PTC热敏电阻适合过流保护用途,陶瓷PTC热敏电阻可适用于以上所列各种用途.,附录:敏感电阻 器之,PTC热敏电阻,附录:负温度热敏电阻(NTC Thermistor),NTC是Negative Temperature Coefficient 的缩写,意思是负的温度系数,泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件.通常我们提到的NTC是指负温度系数热敏电阻,简称NTC热敏电阻.NTC热敏电阻是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻,它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的减小.,NTC热敏电阻是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的.这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料.温度低时，这些氧化物材料的载流子电子和孔穴数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低.,附录:负温度热敏电阻(NTC Thermistor),NTC热敏电阻根据其用途的不同分为:,功率型NTC热敏电阻,补偿型NTC热敏电阻,测温型NTC热敏电阻,附录:负温度热敏电阻(NTC Thermistor),第二章:电容器,电容是电子设备中大量使用的电子元件之一，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。,用C表示电容，电容单位有法拉F、微法拉uF、皮法拉pF,1F=106uF=1012pF,1.电容器概论,电容定义：由两块相互靠近而又彼此绝缘的两个电极，中间夹一个电介质构成，有充放电作用，具有通交流，隔直流的特性的物体。,电容代号：C 电容单位：F 法拉,电容分类：极性电容、无极性电容、可变电容、色环电容,电容三个参数：容量、耐压、误差,电容容量单位换算：1F(法拉) =103mF毫法=106uF微法=109nF纳法=1012pF皮法,5.2.6 电容误差值：,D=+0.5% J=+.5% K=+10%,M=+20% N=+30% P=+100%,Z=+80% S=+50% F=+1% G=+2%,国产电容器的型号一般由四局部组成不适用于压敏、可变、真空电容器。依次分别代表名称、材料、分类和序号。 第一局部：名称，用字母表示，电容器用C。 第二局部：材料，用字母表示。 第三局部：分类，一般用数字表示，个别用字母表示。 第四局部：序号，用数字表示。,1. 电容器的型号命名方法,用字母表示产品的材料：,A-钽电解、,B-聚苯乙烯等非极性薄膜、,C-高频陶瓷、,D-铝电解、,E-其它材料电解、,G-合金电解、,H-复合介质、,I-玻璃釉、,1. 电容器的型号命名方法,J-金属化纸、,L-涤纶等极性有机薄膜、,N-铌电解、,O-玻璃膜、,Q-漆膜、,T-低频陶瓷、,V-云母纸、,Y-云母、,Z-纸介,A.按照结构分三大类：,固定电容器、可变电容器、微调电容器。,B.按电解质分类有：,有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器和空气介质电容器等。,C.按用途分有：,高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、小型电容器。,D.高频旁路：,陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、涤纶电容器、玻璃釉电容器。,2、电容器的分类,A.低频旁路：,纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器。,B.滤 波：,铝电解电容器、纸介电容器、复合纸介电容器、液体钽电容器。,C.调 谐：,陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、聚苯乙烯电容器。,3、电容器的应用场合概论,D.高频耦合：,陶瓷电容器、云母电容器、聚苯乙烯电容器。,E.低频耦合：,纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器、固体钽电容器。,F.小型电容：,金属化纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、聚苯乙烯电容器、固体钽电容器、玻璃釉电容器、金属化涤纶电容器、聚丙烯电容器、云母电容器。,3、电容器的应用场合概论,4、常用电容器的构造及应用,1、铝电解电容器 用浸有糊状电解质的吸水纸夹在两条铝箔中间卷绕而成，薄的化氧化膜作介质的电容器.因为氧化膜有单向导电性质,所以电解电容器具有极性.容量大，能耐受大的脉动电流容量误差大，泄漏电流大；普通的不适于在高频和低温下应用,不宜使用在25kHz以上频率低频旁路、信号耦合、电源滤波,2、钽电解电容器 用烧结的钽块作正极,电解质使用固体二氧化锰温度特性、频率特性和可*性均优于普通电解电容器，特别是漏电流极小，贮存性良好，寿命长，容量误差小，而且体积小，单位体积下能得到最大的电容电压乘积对脉动电流的耐受能力差，假设损坏易呈短路状态超小型高可*机件中,4、常用电容器的构造及应用,3、薄膜电容器 结构与纸质电容器相似，但用聚脂、聚苯乙烯等低损耗塑材作介质频率特性好，介电损耗小不能做成大的容量，耐热能力差滤波器、积分、振荡、定时电路,4、瓷介电容器 穿心式或支柱式结构瓷介电容器，它的一个电极就是安装螺丝。引线电感极小，频率特性好，介电损耗小，有温度补偿作用不能做成大的容量，受振动会引起容量变化特别适于高频旁路,4、常用电容器的构造及应用,5、独石电容器 (多层陶瓷电容器)在假设干片陶瓷薄膜坯上被覆以电极桨材料，叠合后一次绕结成一块不可分割的整体，外面再用树脂包封而成小体积、大容量、高可靠性和耐高温的新型电容器，高介电常数的低频独石电容器也具有稳定的性能，体积极小，Q值高容量误差较大噪声旁路、滤波器、积分、振荡电路,4、常用电容器的构造及应用,6、纸质电容器 一般是用两条铝箔作为电极，中间以厚度为0.0080.012mm的电容器纸隔开重叠卷绕而成。制造工艺简单，价格廉价，能得到较大的电容量,一般在低频电路内，通常不能在高于34MHz的频率上运用。油浸电容器的耐压比普通纸质电容器高，稳定性也好，适用于高压电路,4、常用电容器的构造及应用,7、微调电容器 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。 瓷介微调电容器的Q值高，体积也小，通常可分为圆管式及圆片式两种。,8、云母和聚苯乙烯介质的通常都采用弹簧式，结构简单，但稳定性较差。 线绕瓷介微调电容器是拆铜丝外电极来变动电容量的，故容量只能变小，不适合在需反复调试的场合使用,4、常用电容器的构造及应用,9、陶瓷电容器 用高介电常数的电容器陶瓷钛酸钡一氧化钛挤压成圆管、圆片或圆盘作为介质，并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成。它又分高频瓷介和低频瓷介两种。 具有小的正电容温度系数的电容器，用于高稳定振荡回路中，作为回路电容器及垫整电容器。低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用，或对稳定性和损耗要求不高的场合包括高频在内。这种电容器不宜使用在脉冲电路中，因为它们易于被脉冲电压击穿。高频瓷介电容器适用于高频电路 .,4、常用电容器的构造及应用,云母电容器就结构而言，可分为箔片式及被银式。被银式电极为直接在云母片上用真空蒸发法或烧渗法镀上银层而成，由于消除了空气间隙，温度系数大为下降，电容稳定性也比箔片式高。频率特性好，Q值高，温度系数小不能做成大的容量广泛应用在高频电器中，并可用作标准电容器,4、常用电容器的构造及应用,10、玻璃釉电容器由一种浓度适于喷涂的特殊混合物喷涂成薄膜而成，介质再以银层电极经烧结而成独石结构性能可与云母电容器媲美，能耐受各种气候环境，一般可在200或更高温度下工作，额定工作电压可达500V，损耗tg0.00050.008,4、常用电容器的构造及应用,5、电容器容量标示,1、直标法 用数字和单位符号直接标出。如01uF表示0.01微法，有些电容用“R表示小数点，如R56表示0.56微法。 2、文字符号法 用数字和文字符号有规律的组合来表示容量。如p10表示0.1pF,1p0表示1pF,6P8表示6.8pF, 2u2表示2.2uF.,3、色标法 用色环或色点表示电容器的主要参数。电容器的色标法与电阻相同。 电容器偏差标志符号：,H,+100%-0,R,+100%-10%,T,+50%-10%,Q,+30%-10%,S,+50%-20%,Z,+80%-20%,5、电容器容量标示,1、标称电容量和允许偏差,标称电容量是标志在电容器上的电容量。电容器实际电容量与标称电容量的偏差称误差，在允许的偏差范围称精度。 精度等级与允许误差对应关系：,精度等级,00(01),0(02),IV,V,允许误差,1%,-2%,5%,10%,20%,+20%-10%,+50%-20%,+50%-30%,一般电容器常用、级，电解电容器,用、级，根据用途选取。,6、电容的主要特性参数,2、额定电压 在最低环境温度和额定环境温度下可连续加在电容器的最高直流电压有效值，一般直接标注在电容器外壳上，如果工作电压超过电容器的耐压，电容器击穿，造成不可修复的永久损坏。 3、绝缘电阻 直流电压加在电容上，并产生漏电电流，两者之比称为绝缘电阻. 当电容较小时，主要取决于电容的外表状态，容量0.1uf时，主要取决于介质的性能，绝缘电阻越小越好。 电容的时间常数：为恰当的评价大容量电容的绝缘情况而引入了时间常数，他等于电容的绝缘电阻与容量的乘积。,6、电容的主要特性参数,4、损耗 电容在电场作用下，在单位时间内因发热所消耗的能量叫做损耗。各类电容都规定了其在某频率范围内的损耗允许值，电容的损耗主要由介质损耗，电导损耗和电容所有金属局部的电阻所引起的。 在直流电场的作用下，电容器的损耗以漏导损耗的形式存在，一般较小，在交变电场的作用下，电容的损耗不仅与漏导有关，而且与周期性的极化建立过程有关。,5、频率特性 随着频率的上升，一般电容器的电容量呈现下降的规律。,6、电容的主要特性参数,第三章:电感,电感器在实际工作中虽然使用得不是很多，但它们在电路中同样重要。我们认为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。电感器用符号L表示，它的根本单位是亨利H，常用毫亨mH为单位。它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、继电器等。,1.电感概论,电感器定义：电感是用导线在绝缘骨架上单层或屡次绕制而成。,电感代号：L 电感单位：H亨利,电感按结构特点分类：单层线圈、多层线圈、带磁芯线圈、可变电感线圈、蜂房线圈。,电感三个参数：电感、功率误差、电感值,电感单位换算：1H亨利=103mH毫亨=106uH微亨,电感量的标称：直标式、色环标式、无标式,电感方向性：无方向,电感在线路作用：滤波、振荡、延迟、陷波等,检查电感好坏方法： 1.用电感测量其电感量,2.用万用表测量其通断，理想的电感电阻很小，近乎为零.,电感器的特性恰恰与电容的特性相反，它具有阻止交流电通过而让直流电通过的特性。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.电感概论,变压器 是由铁芯和绕在绝缘骨架上的铜线圈线构成的。绝缘铜线绕在塑料骨架上，每个骨架需绕制输入和输出两组线圈。线圈中间用绝缘纸隔离。绕好后将许多铁芯薄片插在塑料骨架的中间。这样就能够使线圈的电感量显著增大。变压器利用电磁感应原理从它的一个绕组向另儿个绕组传输电能量。变压器在电路中具有重要的功能：耦合交流信号而阻隔直流信号，并可以改变输入输出的电压比；利用变压器使电路两端的阻抗得到良好匹配，以获得最大限度的传送信号功率。,第四章.变压器概论,电力变压器就是把高压电变成民用市电，而我们的许多电器都是使用低压直流电源工作的，需要用电源变压器把220V交流市电变换成低压交流电，再通过二极管整流，电容器滤波，形成直流电供电器工作。电视机显象管需要上万伏的电压来工作，是由“行输出变压器供给的。当然，电源变压器也有其不少缺点，例如功率与体积成正比，笨重、效率低等，现在正在被新型的“电子变压器所取代。电子变压器一般是“开关电源，电脑工作需要的几组电压就是开关电源供给的，彩电、显示器中更是无一例外地使用了开关电源。,1.变压器概论,继电器 就是电子机械开关，它是用漆包铜线在一个圆铁芯上绕几百圈至几千圈，当线圈中流过电流时，圆铁芯产生了磁场，把圆铁芯上边的带有接触片的铁板吸住，使之断开第一个触点而接通第二个开关触点。当线圈断电时，铁芯失去磁性，由于接触铜片的弹性作用，使铁板离开铁芯，恢复与第一个触点的接通。因此，可以用很小的电流去控制其他电路的开关。整个继电器由塑料或有机玻璃防尘罩保护着，有的还是全密封的，以防触电氧化。,第五章.继电器概论,第六章: 二极管,半导体是一种具有特殊性质的物质，它不像导体一样能够完全导电，又不像绝缘体那样不能导电，它介于两者之间，所以称为半导体。半导体最重要的两种元素是硅读“gui和锗读“zhe。我们常听说的美国硅谷，就是因为起先那里有好多家半导体厂商。二极管应该算是半导体器件家族中的元老了。很久以前，人们热衷于装配一种矿石收音机来收听无线电播送，这种矿石后来就被做成了晶体二极管。,1.二极管概论,1.二极管特性：由一个PN结和二个电极塑封组成有单向导电性.,2.二极管在电路中作用：整流，检波，输入保护，限幅，错位等.,3.二极管代号：D,4.二极管种类：光敏二极管 变容二极管 稳压二极管,整流二极管 检波二极管 发光二极管,5.判断二极管好坏方法：,1.用万用表粗测正反阻值，二极管正向阻值远小于其反向阻值，因此用黑红笔分别接其两极，当测阻值较小那么黑签为正，红表端为负。,2.用指针万用表R1K档上当正向导通时其正向电阻只有几百欧姆，反向阻值为数百千欧姆，说明为好的，假设反向阻值均无穷大或很小那么二极管已发生开路或短路或性能较差。,二极管最明显的性质就是它的单向导电特性，就是说电流只能从一边过去，却不能从另一边过来从正极流向负极。我们用万用表来对常见的1N4001型硅整流二极管进行测量，红表笔接二极管的负极，黑表笔接二极管的正极时，表针会动，说明它能够导电；然后将黑表笔接二极管负极，红表笔接二极管正极，这时万用表的表针根本不动或者只偏转一点点，说明导电不良。万用表里面，黑表笔接的是内部电池的正极,1.二极管概论,常见的几种二极管如下图。其中有玻璃封装的、塑料封装的和金属封装的等几种。图2是二极管的电路符号，像它的名字，二极管有两个电极，并且分为正负极，一般把极性标示在二极管的外壳上。大多数用一个不同颜色的环来表示负极，有的直接标上“-号。大功率二极管多采用金属封装，并且有个螺帽以便固定在散热器上。,1.二极管概论,图1,图2,利用二极管单向导电的特性，常用二极管作整流器，把交流电变为直流电，即只让交流电的正半周或负半周通过，再用电容器滤波形成平滑的直流。事实上好多电器的电源局部都是这样的。二极管也用来做检波器，把高频信号中的有用信号“检出来，老式收音机中会有一个“检波二极管，一般用2AP9型锗管。,1.二极管概论,1 发光二极管的原理,发光二极管内部是具有发光特性的 PN 结。当 PN 结导通时，依靠少数载流子的注入以及随后的复合而辐射发光。发光二极管LED是一种由磷化镓GaP等半导体材料制成的、能直接将电能转变成光能的发光显示器件。当其内部有一定电流通过时，它就会发光。,2.发光二极管(LED)概论,二极管的类型也有好几种，常常用到以下的二极管： 用于稳压的稳压二极管，用于数字电路的开关二极管，用于调谐的变容二极管，以及光电二极管等，最常看见的是发光二极管。,1.二极管概论,发光二极管的发光颜色一般和它本身的颜色相同，但是近年来出现了透明色的发光管，它也能发出红黄绿等颜色的光，只有通电了才能知道。 区分发光二极管正负极的方法，有实验法和目测法。实验法就是通电看看能不能发光，假设不能就是极性接错或是发光管损坏。,2.发光二极管(,LED),发光二极管在日常生活电器中无处不在，它能够发光，有红色、绿色和黄色等，有直径3mm、5mm和25mm长方型的的。与普通二极管一样，发光二极管也是由半导体材料制成的，也具有单向导电的性质，即只有接对极性才能发光。发光二极管符号比一般二极管多了两个箭头，示意能够发光。通常发光二极管用来作电路工作状态的指示，它比小灯泡的耗电低得多，而且寿命也长得多。用发光二极管，还可以构成电子显示屏，证券交易所里的显示屏就是由发光二极管点阵构成的，只是因为各种色彩都是由红绿蓝构成，而蓝色发光二极管在以前还未大量生产出来，所以一般的电子显示屏都不能显示出真彩色。,2.发光二极管(LED)概论,二、主要类型、参数,1.按其使用材料可分为磷化镓(GaP)发光二极管、磷砷化镓(GaAsP)发光二极管、砷化镓(GaAs)发光二极管、磷铟砷化镓(GaAsInP)发光二极管和砷铝化镓(GaAlAs)发光二极管等多种。,2.按其封装结构及封装形式除可分为金属封装、陶瓷封装、塑料封装、树脂封装和无引线外表封装外，还可分为加色散射封装D、无色散射封装W、有色透明封装C和无色透明封装T。,3.按其封装外形可分为圆形、方形、矩形、三角形和组合形等多种 .,注意发光二极管是一种电流型器件，虽然在它的两端直接接上3V的电压后能够发光，但容易损坏，在实际使用中一定要串接限流电阻，工作电流根据型号不同一般为1mA到30mA。另外，由于发光二极管的导通电压一般为17V以上，所以一节15V的电池不能点亮发光二极管。同样，一般万用表的R1档到R1K档均不能测试发光二极管，而R10K档由于使用15V的电池，能把有的发光管点亮。用眼睛来观察发光二极管，可以发现内部的两个电极一大一小。一般来说，电极较小、个头较矮的一个是发光二极管的正极，电极较大的一个是它的负极。假设是新买来的发光管，管脚较长的一个是正极。,2.发光二极管(LED)概论,1发光二极管 LED Light-EmittingDiode 是能将电信号转换成光信号的结型电致发光半导体器件。其主要特点是：, 1 在低电压 1.5 2.5V 、小电流 (5 30mA) 的条件下工作，即可获得足够高的亮度。, 2 发光响应速度快 10-7 10-9 s ，高频特性好，能显示脉冲信息。, 3 单色性好，常见颜色有红、绿、黄、橙等。, 4 体积小。发光面形状分圆形、长方形、异形三角形等。其中圆形管子的外径有 1 、 2 、 3 、 4 、 5 、 8 、 10 、 12 、 15 、 20 mm 等规格，直径 1mm 的属于超微型 LED。,2.发光二极管(LED)主要特点, 5 防震动及抗冲击穿性能好，功耗低，寿命长。由于 LED 的 PN 结工作在正向导通状态，本射功耗低，只要加必要的限流措施，即可长期使用，寿命在 10 万小时以上，甚至可达 100 万小时。, 6 使用灵活，根据需要可制成数码管、字符管、电平显示器、点阵显示器、固体发光板、 LED 平极型电视屏等。, 7 容易与数字集成电路匹配。,2.发光二极管(LED)主要特点,3.其它发光二极管,1变色发光二极管是能变换发光颜色的发光二极管。变色发光二极管发光颜色种类可分为双色发光二极管、三色发光二极管和多色有红、蓝、绿、白四种颜色发光二极管。,2.变色发光二极管按引脚数量可分为二端变色发光二极管、三端变色发光二极管、四端变色发光二极管和六端变色发光二极管。,3.其它发光二极管,闪烁发光二极管BTS是一种由CMOS集成电路和发光二极管组成的特殊发光器件，可用于报警指示及欠压、超压指示。其外形、内部结构图及内电路框图见图.,电压控制型发光二极管? 普通发光二极管属于电流控制型器件，在使用时需串接适当阻值的限流电阻。电压控制型发光二极管BTV是将发光二极管限流电阻集成制作为一体，使用时可直接并接在电源两端。右图是电压控制型发光二极管的外形图内部结构图。,3.其它发光二极管,电压控制型发光二极管的发光颜色有红、黄、绿等，工作电压有5V、9V、12V、18V、19V、24V共6种规格。,3.其它发光二极管,6.红外发光二极管也称红外线发射二极管，它是可以将电能直接转换成红外光不可见光并能辐射出去的发光器件，主要应用于各种光控及遥控发射电路中。其外形图见以下图。,红外发光二极管的结构、原理与普通发光二极管相近，只是使用的半导体材料不同。红外发光二极管通常使用砷化镓GaAs、砷铝化镓GaAlAs等材料，采用全透明或浅蓝色、黑色的树脂封装。,常用的红外发光二极管有SIR系列、SIM系列、PLT系列、GL系列、HIR系列和HG系列等.,第五章:三极管,1.晶体三极管的结构和类型晶体三极管，是半导体根本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把正块半导体分成三局部，中间局部是基区，两侧局部是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种，如图从三个区引出相应的电极，分别为基极b发射极e和集电极c。,发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和基区之间的PN结叫集电极。基区很薄，而发射区较厚，杂质浓度大.,PNP型三极管发射区“发射的是空穴，其移动方向与电流方向一致，故发射极箭头向里；,NPN型三极管发射区发射的是自由电子，其移动方向与电流方向相反，故发射极箭头向外;发射极箭头向外。发射极箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。硅晶体三极管和锗晶体三极管都有PNP型和NPN型两种类型。,PNP,b,c,e,NPN,e,b,c,5.三极管,三极管特性：两个PN结合一起形成三个极，具有非线性特性,有截止，放大饱合特性，在电路中可作开关作用。,三极管分类：按材料分为锗管、硅管；按结构分为PNP和NPN型,三极管脚结构：发射极E、集电极C、基极B,三极管代号：Q 三极管符号：,判断三极管好坏方法：1.将指针万用表的一针固定在一脚上测试,做三次固定测试,假设发现三次中有一、二次测试，另外两脚数值大概相等，那么此固定脚为B基极。,2.然后将黑色接B板，红表分别接触另外两极，假设发现指测得数值，都很小那么为该管为NPN管，相反为PNP。,3.用1千欧电阻分别接该管的基极和黑色表笔，然后将黑色和红色笔分别测其两极，当量阻值较小时，黑色表示所接的极性为集电极，红色笔为发射极，PNP相反。,三极管的封装形式和管脚识别,常用三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类，引脚的排列方式具有一定的规律，,如图对于小功率金属封装三极管，按图示底视图位置放置，使三个引脚构成等腰三角形的顶点上，从左向右依次为e b c；对于中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己，三个引脚朝下放置，那么从左到右依次为e b c。,目前，国内各种类型的晶体三极管有许多种，管脚的排列不尽相同，在使用中不确定管脚排列的三极管，必须进行测量确定各管脚正确的位置，或查找晶体管使用手册，明确三极管的特性及相应的技术参数和资料。,晶体三极管的电流放大作用晶体三极管具有电流放大作用，其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。这是三极管最根本的和最重要的特性。我们将Ic/Ib的比值称为晶体三极管的电流放大倍数，用符号“表示。电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值，但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。,截止状态：当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，三极管这时失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态，我们称三极管处于截止状态。,放大状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并处于某一恰当的值时，三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置，这时基极电流对集电极电流起着控制作用，使三极管具有电流放大作用，其电流放大倍数Ic/Ib，这时三极管处放大状态。,晶体三极管的三种工作状态,饱和导通状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并当基极电流增大到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流的增大而增大，而是处于某一定值附近不怎么变化，这时三极管失去电流放大作用，集电极与发射极之间的电压很小，集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。三极管的这种状态我们称之为饱和导通状态。根据三极管工作时各个电极的电位上下，就能判别三极管的工作状态，因此，电子维修人员在维修过程中，经常要拿多用电表测量三极管各脚的电压，从而判别三极管的工作情况和工作状态。,使用多用电表检测三极管,三极管基极的判别：,根据三极管的结构示意图，我们知道三极管的基极是三极管中两个PN结的公共极，因此，在判别三极管的基极时，只要找出两个PN结的公共极，即为三极管的基极。具体方法是将多用电表调至电阻挡的R1k挡，先用红表笔放在三极管的一只脚上，用黑表笔去碰三极管的另两只脚，如果两次全通，那么红表笔所放的脚就是三极管的基极。如果一次没找到，那么红表笔换到三极管的另一个脚，再测两次；如还没找到，那么红表笔再换一下，再测两次。如果还没找到，那么改用黑表笔放在三极管的一个脚上，用红表笔去测两次看是否全通，假设一次没成功再换。这样最多没量12次，总可以找到基极。,使用多用电表检测三极管,三极管类型的判别：,三极管只有两种类型，即型和型。判别时只要知道基极是型材料还型材料即可。当用多用电表R1k挡时，黑表笔代表电源正极，如果黑表笔接基极时导通，那么说明三极管的基极为型材料，三极管即为型。如果红表笔接基极导通，那么说明三极管基极为型材料，三极管即为型。,电子三极管,在弗莱明为改进无线电检波器而创造二极管的同时，美国物理学博士弗雷斯特也在潜心研究检波器。正当他的研究步步深入时，传来了英国的弗莱明创造成功真空二极管的消息，使他大受震动。是改弦易辙还是继续下去呢？他想到弗莱明的二极管可用于整流和检波，但还不能放大电信号。于是，德弗雷斯特又 经过两年的研制，终于改进了弗莱明的二极管，作出了新的创造。在二极管的阴极和阳极中间插入第三个具有控制电子运动功能的电极棚极。棚极上电压的微弱信号变化，可以调制从阴极流向阳极的电流，因此可以得到与输入信号变化相同，但强度大大增加的电流。这就是德弗雷斯特创造的三极管的“放大作用。,电子三极管,1912年，德弗雷斯特又成功地做了几个三极管的连接实验，得到了比单个三极管大得多的放大能力。很快，德弗雷斯特研制出第一个电子放大器用于 中继器，放大微弱的 信号，他是在 中使用电子产品的第一人。此外，三极管还可振荡产生电磁波，也就是说，所以，国外许多人都将三极管的创造看作是电子工业真正的诞生。,场效应晶体管,场效应晶体管(FET)简称场效应管，它属于电压控制型半导体器件，具有输入电阻高108109、噪声小、功耗低、没有二次击穿现象、平安工作区域宽等优点，现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。,场效应晶体管,场效应管分结型、绝缘栅型两大类。结型场效应管JFET因有两个PN结而得名，绝缘栅型场效应管JGFET那么因栅极与其它电极完全绝缘而得名。目前在绝缘栅型场效应管中，应用最为广泛的是MOS场效应管，简称MOS管即金属-氧化物-半导体场效应管MOSFET；此外还有PMOS、NMOS和VMOS功率场效应管，以及最近刚问世的MOS场效应管、VMOS功率模块等。,场效应晶体管,按沟道半导体材料的不同，结型和绝缘栅型各分沟道和P沟道两种。假设按导电方式来划分，场效应管又可分成耗尽型与增强型。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场效应晶体管又分为N沟耗尽型和增强型；P沟耗尽型和增强型四大类。见附图1。,MOS场效应晶体管使用本卷须知,MOS场效应晶体管在使用时应注意分类，不能随意互换。MOS场效应晶体管由于输入阻抗高包括MOS集成电路极易被静电击穿，使用时应注意以下规那么：,1. MOS器件出厂时通常装在黑色的导电泡沫塑料袋中，切勿自行随便拿个塑料袋装。也可用细铜线把各个引脚连接在一起，或用锡纸包装。,MOS场效应晶体管使用本卷须知,2.取出的MOS器件不能在塑料板上滑动，应用金属盘来盛放待用器件。,3. 焊接用的电烙铁必须良好接地。,4. 在焊接前应把电路板的电源线与地线短接，再MOS器件焊接完成后在分开。,5. MOS器件各引脚的焊接顺序是漏极、源极、栅极。拆机时顺序相反。,6.电路板在装机之前，要用接地的线夹子去碰一下机器的各接线端子，再把电路板接上去。,MOS场效应晶体管使用本卷须知,7. MOS场效应晶体管的栅极在允许条件下，最好接入保护二极管。在检修电路时应注意查证原有的保护二极管是否损坏。,场效应管的测试,下面以常用的3DJ型N沟道结型场效应管为例解释其测试方法：3DJ型结型场效应管可看作一只NPN型的晶体三极管，栅极G对应基极b，漏极D对应集电极c，源极S对应发射极e。所以只要像测量晶体三极管那样测PN结的正、反向电阻既可。把万用表拨在R100挡用黑表笔接场效应管其中一个电极，红表笔分别接另外两极，当出现两次低电阻时，黑表笔接的就是场效应管的栅极。红表笔接的就是漏极或源极。对结型场效应管而言，漏极和源极可以互换。对于有4个管脚的结型场效应管，另外一极是屏蔽极使用中接地。,场效应管的测试,目前常用的结型场效应管和MOS型绝缘栅场效应管的管脚顺序如图2所示。,场效应晶体管的好坏的判断。先用MF10型万用表R100K挡内置有15V电池，把负表笔黑接栅极G，正表笔红接源极S。给栅、源极之间充电，此时万用表指针有轻微偏转。再该用万用表R1挡，将负表笔接漏极D，正表笔接源极S，万用表指示值假设为几欧姆，那么说明场效应管是好的。,第六章:MOS场效应管,即金属-氧化物-半导体型场效应管，英文缩写为MOSFETMetal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor，属于绝缘栅型。其主要特点是在金属栅极与沟道之间有一层二氧化硅绝缘层，因此具有很高的输入电阻最高可达1015。它也分N沟道管和P沟道管，符号如图1所示。,通常是将衬底基板与源极S接在一起。根据导电方式的不同，MOSFET又分增强型、耗尽型。所谓增强型是指：当VGS=0时管子是呈截止状态，加上正确的VGS后，多数载流子被吸引到栅极，从而“增强了该区域的载流子，形成导电沟道。耗尽型那么是指，当VGS=0时即形成沟道，加上正确的VGS时，能使多数载流子流出沟道，因而“耗尽了载流子，使管子转向截止。,国产N沟道MOSFET的典型产品有3DO1、3DO2、3DO4以上均为单栅管，4DO1双栅管。它们的管脚排列底视图见图2。,MOS场效应管,MOS场效应管比较“娇气。这是由于它的输入电阻很高，而栅-源极间电容又非常小，极易受外界电磁场或静电的感应而带电，而少量电荷就可在极间电容上形成相当高的电压U=Q/C，将管子损坏。因此了厂时各管脚都绞合在一起，或装在金属箔内，使G极与S极呈等电位，防止积累静电荷。管子不用时，全部引线也应短接。在测量时应格外小心，并采取相应的防静电感措施。下面介绍检测方法。,MOS场效应管检测方法,1准备工作 测量之前，先把人体对地短路后，才能摸触MOSFET的管脚。最好在手腕上接一条导线与大地连通，使人体与大地保持等电位。再把管脚分开，然后拆掉导线。,2判定电极 将万用表拨于R100档，首先确定栅极。假设某脚与其它脚的电阻都是无穷大，证明此脚就是栅极G。交换表笔重测量，S-D之间的电阻值应为几百欧至几千欧，其中阻值较小的那一次，黑表笔接的为D极，红表笔接的是S极。日本生产的3SK系列产品，S极与管壳接通，据此很容易确定S极。,MOS场效应管检测方法,3检查放大能力跨导 将G极悬空，黑表笔接D极，红表笔接S极，然后用手指触摸G极，表针应有较大的偏转。双栅MOS场效应管有两个栅极G1、G2。为区分之，可用手分别触摸G1、G2极，其中表针向左侧偏转幅度较大的为G2极。 目前有的MOSFET管在G-S极间增加了保护二极管，平时就不需要把各管脚短路了。,VMOS场效应管,VMOS场效应管VMOSFET简称VMOS管或功率场效应管，其全称为V型槽MOS场效应管。它是继MOSFET之后新开展起来的高效、功率开关器件。它不仅继承了MOS场效应管输入阻抗高108W、驱动电流小左右0.1A左右，还具有耐压高最高可耐压1200V、工作电流大1.5A100A、输出功率高1250W、跨导的线性好、开关速度快等优良特性。正是由于它将电子管与功率晶体管之优点集于一身，因此在电压放大器电压放大倍数可达数千倍、功率放大器、开关电源和逆变器中正获得广泛应用。,VMOS场效应管,众所周知，传统的MOS场效应管的栅极、源极和漏极大大致处于同一水平面的芯片上，其工作电流根本上是沿水平方向流动。VMOS管那么不同，从图1上可以看出其两大结构特点:,第一，金属栅极采用V型槽结构；第二，具有垂直导电性。由于漏极是从芯片的反面引出，所以ID不是沿芯片水平流动，而是自重掺杂N+区源极S出发，,VMOS场效应管,经过P沟道流入轻掺杂N-漂移区，最后垂直向下到达漏极D。电流方向如图中箭头所示，因为流通截面积增大，所以能通过大电流。由于在栅极与芯片之间有二氧化硅绝缘层，因此它仍属于绝缘栅型MOS场效应管。,VMOS管的检测方法,1判定栅极G 将万用表拨至R1k档分别测量三个管脚之间的电阻。假设发现某脚与其字两脚的电阻均呈无穷大，并且交换表笔后仍为无穷大，那么证明此脚为G极，因为它和另外两个管脚是绝缘的。,2判定源极S、漏极D 由图1可见，在源-漏之间有一个PN结，因此根据PN结正、反向电阻存在差异，可识别S极与D极。用交换表笔法测两次电阻，其中电阻值较低一般为几千欧至十几千欧的一次为正向电阻，此时黑表笔的是S极，红表笔接D极。,VMOS管的检测方法,3测量漏-源通态电阻RDSon 将G-S极短路，选择万用表的R1档，黑表笔接S极，红表笔接D极，阻值应为几欧至十几欧。由于测试条件不同，测出的RDSon值比手册中给出的典型值要高一些。例如用500型万用表R1档实测一只IRFPC50型VMOS管，RDSon=3.2W，大于0.58W典型值。,4检查跨导将万用表置于R1k或R100档，红表笔接S极，黑表笔接D极，手持螺丝刀去碰触栅极，表针应有明显偏转，偏转愈大，管子的跨导愈高。,VMOS管的检测本卷须知,1VMOS管亦分N沟道管与P沟道管，但绝大多数产品属于N沟道管。对于P沟道管，测量时应交换表笔的位置。,2有少数VMOS管在G-S之间并有保护二极管，本检测方法中的1、2项不再适用。,3目前市场上还有一种VMOS管功率模块，专供交流电机调速器、逆变器使用。例如美国IR公司生产的IRFT001型模块，内部有N沟道、P沟道管各三只，构成三相桥式结构。,VMOS管的检测本卷须知,4现在市售VNF系列N沟道产品，是美国Supertex公司生产的超高频功率场效应管，其最高工作频率fp=120MHz，IDSM=1A，PDM=30W，共源小信号低频跨导gm=2000S。适用于高速开关电路和播送、通信设备中。,5使用VMOS管时必须加适宜的散热器后。以VNF306为例，该管子加装1401404mm的散热器后，最大功率才能到达30W 。,THE END!,谢谢!,elszFMTZ(39gntAHOU!-4biovCIPW%+6djqxDKRX&17elsyFMSZ(29gmtAHNU!)4bhovBIPW$+6cjqwDKQX&07elryFLSZ*29fmtAGNU#)4ahouBIPV$+5cjpwDJQX%07ekryELSY*28fmtzGNT#)3ahnuBIOV$-5cipwCJQW%07dkrxELRY*18fmszGMT#(3agnuBHOV!-5bipvCJPW%06dkqxEKRY&18flszFMTZ(39gnuAHOU!-4biovCJPW%+6djqxDKRX&18elsyFMSZ(29gntAHNU!)4bhovCIPW$+6cjqwDKQX&17elryFLSZ*29gmtAGNU#)4ahovBIPV$+5cjpwDJQX&07ekryELSY*29fmtzGNT#)3ahouBIOV$-5cipwCJQX%07dkrxELRY*28fmszGMT#(3ahnuBHOV!-5bipwCJQW%06dkqxEKRY*18flszFMTZ(3agnuAHOU!-4bipvCJPW%+6djqxDKRY&18elsyFMSZ(39gntAHNU!)4biovCIPW$+6cjqwDKRX&17elryFLSZ(29gmtAGNU#)4bhovBIPV$+5cjpwDKQX&07ekryELSZ*29fmtzGNT#)4ahouBIOV$-5cjpwDJQX%07dkrxELSY*28fmszGMT#)3ahnuBHOV!-5cipwCJQW%06dkqxELRY*18flszFMT#(3agnuAHOU!-5bipvCJPW%+6djqxEKRY&18elsyFMTZ(39gntAHNU!-4biovCIPW$+6cjqxDKRX&17elryFMSZ(29gmtAGNU!)4bhovBIPV$+5cjqwDKQX&07ekryFLSZ*29fmtzGNU#)4ahouBIOV$+5cjpwDJQX%07dkryELSY*28fmszGNT#