电子元件的识别与检测二极管、三极管、电容、电阻.ppt

项目一认识 检测常用电子元器件 任务1正确使用万用表任务2学会识别电子元件任务3认识二极管任务4学习晶体管操作指导 看一看 认一认 电子电路中主要包括以下元件 1 电阻器 是电子电路中使用率最高的耗能元件 在电路中有稳定和调节电流 电压的作用 可以作为分流器 分压器等使用 2 电容器 是电子电路中使用率仅次于电阻器的一种能够储存电场能的元件 具有 隔直流通交流 的本领 通常起滤波 旁路 耦合等作用 3 电感器 是一种能够储存磁场能的元件 具有 通直流阻交流 的本领 通常用于滤波 振荡 延迟等电路中 4 二极管 具有单向导电特性 二极管有普通和特殊之分 可以起到整流 稳压 检波 保护及发光等作用 5 晶体管 具有电流放大和开关作用 元器件选择 元器件明细表 任务1正确使用万用表 500型万用表MF47型万用表数字式万用表 一 MF47型指针式万用表的组成 主要包括三部分 介绍面板 表头转换开关 又称选择开关 测量线路 1 表头 表头采用高灵敏度的磁电系测量机构 是测量的显示装置 表头上的表盘印有多种符号 刻度线和数值 标度尺 MF47型万用表是多用途 多量程仪表 它的刻度盘上共有六条标度尺 不同项目或挡位的测量 分别从对应标度尺上读取数据 直流电阻的测量交流电压的测量直流电压的测量直流电流的测量晶体管放大倍数的测量电容的测量电感的测量音频电平的测量 2 转换开关 电阻挡 直流电流挡晶体管放大倍数挡 直流电压挡 交流电压挡 3 测量线路 二 指针式万用表的使用 1 电阻的测量1 选挡位 欧姆挡2 选量程 使指针尽量指在欧姆挡刻度尺1 2左右处 欧姆中心值处 3 欧姆调零 短接红 黑两只表笔 调整 调零旋钮 使指针指在0 位置4 连接电阻 把两只表笔分开任意去接被测电阻的两端5 读数 电阻值 刻度值 该挡倍率 2 交流电压的测量1 选挡位 交流电压挡2 选量程 当不知电压范围时先用高挡再换低挡 使指针落在满刻度2 3以上区域3 选刻度 选标有 V 刻度线 读取合适的刻度4 测量 表笔与被测电路并联 不分极性5 读数 根据所选量程来选择合适标度尺 读取被测电压数值 3 直流电压的测量1 选挡位 直流电压挡2 选量程 当不知电压范围时先用高挡再换低挡 使指针落在满刻度2 3以上区域3 选刻度 选标有 V 刻度线 读取合适的刻度4 测量 表笔与被测电路并联 红笔接电路高电位端 黑笔接电路低电位端5 读数 根据所选量程来选择合适标度尺 读取被测电压数值 4 直流电流的测量1 选挡位 直流电流挡2 选量程 当不知电流范围时先用高挡再换低挡 使指针落在满刻度2 3以上区域3 选刻度 选标有 mA 刻度线 读取合适的刻度4 测量 断开被测电路 将万用表红 黑表笔串入 电流从红笔入黑笔出5 读数 根据所选量程来选择合适标度尺 读取被测电流数值 5 晶体管hFE的测量1 选挡调零 将转换开关拨到ADJ挡 调零后将开关拨到hFE挡2 测量 将E B C三引脚插入万用表对应插座 其中PNP管插P座内 NPN管插N座内3 读表 在hFE刻度线上读出被测晶体管hFE的值 任务2学会识别电子元件 一 识别电阻器 电阻器的分类 常用电阻器实物及图形符号 1 电阻器标称阻值和偏差的标注方法 电阻器的单位 国际单位是欧姆 常用单位 千欧 K 兆欧 M 1M 103k 106 1 直标法 是用阿拉伯数字和单位符号将电阻值直接标注在电阻体上2 文字符号法 是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 如5K1表示5 1K 5 1表示5 1 4M7表示4 7M 3 数码法 是用两位或三位阿拉伯数字表示电阻值 前面的数字表示有效数字 末位数字表示零的个数 三位数字 如 103 表示10000 4 色标法 是将电阻器的类别及主要技术参数的数值用颜色 色环或色点 标注在它的外表面上 可分两位 三位有效数字的阻值色标法 两位有效数字的阻值色标法 棕红1 2 橙是3 4 5黄绿 6是蓝 7紫 8灰 白取9 黑色圆圆是0蛋 金银代表负1 2 颜色数码要记全 常用电阻四个环 环靠哪头从哪算 一 二环是有效数 三环乘倍是关键 四环表示误差数 一般使用不用管 三位有效数字的阻值色标法 精密电阻有五环 前三环是有效数 倍乘误差四五环 运用自如真方便 举例 1 四环电阻色环顺序 棕黑黑金 阻值为10 误差为 5 2 五环电阻 色环顺序 灰红黑黑金 阻值为820 误差为 5 2 电阻器的额定功率 电阻器长期连续工作并能满足规定的性能要求时 所允许耗散的最大功率称为电阻器的额定功率 二 识别电容器 常见电容及其图形符号 1 电容器的标注方法 电容器的单位 国际单位是法拉 F 常用单位有微法 F 微微法 PF 1F 106 F 1012PF1 直标法2 数字表示法3 数字字母法4 数码法5 色标法 例1 直标法 耐压容量极性负极正极表示容量为220 F 耐压为50V的电解电容器 例2 数字表示法 容量 6800pF耐压 1500V表示容量为6800pF耐压为1500V圆片瓷介电容器 涤纶薄膜电容耐压 400V容量 33X104 F误差 J为 5 表示容量为33X104 F误差为 5 耐压为400V涤纶薄膜电容器 耐压为 2A 1 0 102 100V容量为 104 10 104pF误差为 J 5 涤纶薄膜电容器 涤纶电容器耐压的标注是采用一个数字和一个字母组合而成 数字表示10的幂指数 字母表示数值 单位是V 伏 字母 数值A 1 0B 1 25C 1 6D 2 0E 2 5F 3 15G 4 0H 5 0J 6 3K 8 0Z 9 0例如 2A代表1 0 100 100V1J代表6 3 10 63V2G代表4 0 100 400V1K代表8 0 10 80V 例3 数字表示法 CL 涤纶薄膜电容 容量为47n 47 103pF误差为J 5 耐压为63V 三 识别电感器 电感器实物及图形符号 电感器的单位及符号 电感器用L表示 单位为亨利 符号为H 常用单位还有毫亨 mH 微亨 H 换算关系 1H 103mH 106 H 容量 任务3认识二极管 一 常用二极管实物及图形符号 常用二极管实物展示 二极管图形符号 文字符号 VD 箭头方向表示二极管正向导通时电流的方向 实物外形正负电极的识别 二 二极管的导电特性实验 观察二极管和导电特性1 VD正接时 电路原理图 VD正接时实物示意图 2 VD反接时 电路原理图 VD反接时实物示意图 为 何 不 亮 1 正向偏置灯泡亮时 与电源正极靠近的就是二极管正极 与电源负极靠近的就是二极管负极 这叫给二极管加上了正向电压称为正向偏置 简称正偏 此时二极管的正向电阻很小 如同开关闭合 2 反向偏置灯泡不亮时说明二极管两端加了反向电压 称为反向偏置 简称反偏 此时的反向电阻很大 二极管如同开关断开 结论 二极管是有极性的器件 具有单向导电性 即加正向电压导通 加反向电压截止 三 二极管的结构与分类 1 二极管的结构二极管是由半导体材料制成的 其核心是PN结 PN结具有单向导电性 这也是二极管的主要特性 它是由管芯 主要是PN结 正 负极 从P区和N区分别焊出两根金属引线 封装外壳组成 半导体材料制成的 奥妙之处 PN结为何有单向导电性 认识半导体 1 半导体的定义导电能力介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体 它一般为四价元素 化学结构比较稳固 所以非常纯净的半导体 即本征半导体导电能力很差 但半导体的导电能力随着掺入杂质 温度和光照的不同而发生很大变化 具有掺杂性 光敏性 热敏性等导电性 电子技术中常用的半导体材料是硅和锗 载流子 能够运载电荷的粒子称为载流子 半导体中的载流子有两种 自由电子 带负电荷空穴 带与自由电子等量的负电荷 特性 载流子在外电场作用下可以做定向移动 形成电流 只是本征半导体中的截流子很少 导电性能很差 为提高导电性能 需掺杂 形成杂质半导体 本征半导体导电示意图 2 杂质半导体及分类定义 掺杂后的半导体为杂质半导体 分类 按所掺入杂质类型不同 分为P型半导体和N型半导体 1 P型半导体 在本征半导体硅 或锗 中掺入微量的三价元素 就形成P型半导体 空穴型半导体 其内部有两种运载电荷的粒子 即载流子 其中空穴是多数载流子 简称多子 自由电子是少数载流子 简称少子 2 N型半导体 在本征半导体硅 或锗 中掺入微量的五价元素 就形成N型半导体 或电子型半导体 其中自由电子是多数载流子 简称多子 空穴是少数载流子 简称少子 3 PN结 1 定义 利用特殊的掺杂工艺 在一块晶片两边分别生成N型和P型半导体 两者的交界处就会出现一个特殊的接触面 称为PN结 PN结的形成示意图 一定要注意啊 由N区指向P区 2 PN结的特性PN结上加正向电压 即P区接电源正极 N区接电源负极 这时外加电压产生的外电场与PN结的内电场方向相反 内电场被削弱 形成较大的扩散电流 即正向电流 这时PN结的正向电阻很低 处于正向导通状态 PN结加反向电压 即N区接电源正极 P区接电源负极 这时外电场与内电场方向一致 增强了内电场 使PN结的反向电阻大 处于反向截止状态 所以说PN结具有单向导电性 2 分类 硅管锗管塑料玻璃金属封装点接触型面接触型平面型 按封装形式分 按材料分 按管芯结构分 适宜在小电流状态下使用 适合在大电流场合使用 3 二极管的主要参数 1 最大整流电流IFM指二极管长时间工作时允许通过的最大直流电流 使用二极管时 应注意流过二极管的正向电流不能大于这个数值 否则可能损坏二极管 2 最高反向工作电压URM指二极管正常使用时所允许加的最高反向电压 使用中如果超过此值 二极管将有被击穿的危险 分析二极管的单向导电特性 1 定义 用来描述二极管两端的电压和流过的电流之间的关系曲线叫作二极管的伏安特性 二极管的伏安特性曲线 1 正向特性 纵轴右侧 表示二极管加正向电压时 该电压与流过二极管电流之间的关系 正向特性分为两个区 1 死区 OA段 当正向电压较小时 正向电流极小 二极管呈现很大的电阻 通常把这个范围称为死区 死区电压2 正向导通区 AB段 当正向电压超过死区电压时 二极管正向电阻变得很小 正向电流迅速增大 二极管正向导通 正向导通后 二极管有很小的管压降 管压降 0 5V Si 0 2V Ge 0 6 0 7V Si 0 2 0 3V Ge 2 反向特性 纵轴左侧 表示给二极管加反向电压时 该电压与流过二极管电流之间的关系 反向特性也分两个区 1 反向截止区 OC段 当反向电压在一定数值范围内时 二极管反向电阻很大 反向电流很小 可以认为二极管反向截止 此时的反向电流称为反向饱和电流 在实际使用中 反向饱和电流值越小 二极管的单向导电性越好 2 反向击穿区 CD段 当反向电压增到一定数值时 图1 18中C点 反向电流急剧增大 这种现象叫反向击穿 C点对应的电压就叫反向击穿电压UBR 击穿后会因电流过大会将管子损坏 因此除稳压二极管外 普通二极管不允许出现反向击穿现象 结论 二极管的内阻不是常数 它是非线性器件 任务4学习晶体管 一 认识晶体管外形 分类与符号 常见的各种晶体管 晶体管的分类 小功率管 耗散功率小于1W 大功率管 耗散功率不低于1W 放大管开关管低频管 工作频率在3MH以下 高频管 工作频率不低于3MH 合金管平面管NPN型PNP型硅管锗管 按功率分 按用途分 按工作频率 按结构工艺分 按内部基本结构分 按管芯所用半导体材料 内部结构及图形符号 PNP晶体管 NPN晶体管 二 晶体管的电流放大作用 看原理图 连电路 实物示意图 1 测试 调节电位器RP可改变基极电流IB 晶体管各极电流2 实验数据分析1 晶体管各极电流分配关系是 IE IB IC2 IEIC IB 2 IEIC IB3 IB的微小变化会引起IC较大的变化注意 晶体管的电流放大作用 实质上是用较小的基极电流信号控制较大的集电极电流信号 是 以小控大 的作用 晶体管放大作用的实现需要一定的外部条件 即必须保证发射结加正向偏置电压 集电结加反向偏置电压 晶体管的电流放大作用 基极电流IB的微小变化会引起集电极电流IC的较大变化 这就是晶体管的电流放大作用 认识放大电路为共发射极放大电路 NPN型晶体管的共发射极接法 基极和发射极作为信号输入端 集电极与发射极作为信号输出端 发射极是输入 输出回路的公共端 PNP型晶体管的共发射极接法 基极和发射极作为信号输入端 集电极与发射极作为信号输出端 发射极是输入 输出回路的公共端 三 晶体管的主要参数 1 电流放大系数它是表征晶体管电流放大能力的参数 直流电流放大系数 hFE 集电极直流电流与基极直流电流之比即 交流电流放大系数 hfe 集电极电流的变化量与基极电流的变化量之比 即 2 极间反向饱和电流这是衡量晶体管质量优劣的重要指标1 集电极基极反向饱和电流ICBO2 集电极发射极反向饱和电流ICEOICBO测量电路ICEO测量电路 3 极限参数指晶体管使用时电压 电流 及功率的极限值1 集电极最大允许电流ICM2 反向击穿电压 UCEO UCBO UEBO3 集电极最大允许耗散功率PCM晶体管在使用时要注意 IC ICM UCE UCEO PC PCM 晶体管才能长期安全工作 即应使晶体管工作在下图所示的安全工作区内 判定电路中晶体管的工作状态 结合图中所示的晶体管内部结构与PN结的正向偏置示意图 比较三个电极电位的高低 并判定晶体管工作状态 分析工作状态 当VP VN 则称PN结正偏 反之称为反偏 以NPN管为例PNP管与此相反 1 VC VB VE 为发射结正偏 集电结反偏 晶体管工作处于放大状态 2 VB VC VE 为发射结正偏 集电结正偏 晶体管工作处于饱和状态 3 VC VE VB 为发射结反偏 集电结反偏 晶体管工作处于截止状态 分析晶体管的特性曲线 测量晶体管特性的实验电路 1 输入特性曲线 定义指当晶体管的输出电压UCE为某一定值时 IB与UBE对应关系的曲线 输入特性曲线曲线反映了输入回路电压和输入电流之间的关系 正常导通时 发射结正向压降UBE 硅管约0 7锗管为0 3V 死区电压 硅管约0 5V 锗管约0 2V 晶体管输入特性曲线类似于二极管的正向特性曲线 2 输出特性曲线 1 定义是反映晶体管输出回路电压 电流之间的关系 指当晶体管的输入电流IB为某一定值时 集电极电流IC与集电极 发射极间的电压UCE之间对应关系的一族曲线 2 分析晶体管的输出特性曲线可分为三个区域 即截止区 放大区和饱和区 晶体管各区工作状态特点见下表NPN晶体管截止 放大 饱和工作状态特点 操作指导 一 用万用表检测电阻器 1 电阻器阻值测量测量时应注意 电阻器需从电路中断开 不允许带电测量 不允许手接触表笔的金属部分 以免引起测量误差 电阻器的万用表检测 2 检测电位器 1 首先要看旋柄转动是否平滑 开关是否灵活 开关通 断时 喀哒 声是否清脆 并听听电位器内部接触点和电阻体摩擦的声音 如有 沙沙 声 说明质量不好 2 用万用表测试时 选择合适的万用表的电阻挡位 先测其标称阻值是否正确 再测其阻值变化是否正常 如为0 或指针跳动 说明电位器已损坏或质量不佳 电阻器的万用表检测 二 用万用表检测电容器 1 容量大于5100PF的电容选挡 用 R 1K 或 R 10K 挡测量 小容量电容选低挡测量 大容量电容选高挡测量 表针向右摆后退回到 为正常 如退不到 而停在某一数值上 该数值就是电容器的绝缘电阻 也称漏电电阻 若为零 则表明电容器已击穿 若表针不动 则表明电容器内部开路 正常电容故障电容 2 容量在5100PF以下的电容因电容容量小看不到表针摆动 此时可用 R 10K 挡 测量方法如图所示 由于晶体管的放大作用就可以看到表针摆动 小容量电容的检测 三 万用表检测二极管 1 正负极的判别 如图所示 要记住 在两次测量中所测阻值较小的一次中 与黑表笔相接的一端为二极管的正极 与红表笔相接的一端为二极管的负极 2 二极管质量的简易判断 如表所示 四 万用表检测晶体管 1 判别电极及管型 1 选挡功率在1W以下的中 小功率晶体管 可用万用表的 R 1k 或 R 100 挡测量 功率在1W以上的大功率晶体管 可用万用表的 R 1 或 R 10 挡测量 2 判别基极用黑表笔接晶体管的某一电极 红表笔分别去接触另外两个电极 如测得两次阻值均小 当出现两次阻值一个大一个小时 换一电极再测 约为几百欧到几千欧 此时黑表笔接的就是基极 而且是NPN型晶体管 这样在判别基极的同时又确认了管型 还可测定晶体管的两个PN结是否完好 3 叛别集电极和发射极确定基极后 假设余下管脚之一为集电极C 另一为发射极E 用手指分别捏住C极与B极的同时 将万用表两表笔分别与C E接触 若被测管为NPN 则用黑表笔接触假设的C极 用红表笔接假设的E极 PNP管相反 观察指针偏转角度 然后再设另一管脚为C极 重复以上过程 比较两次测量指针的偏转角度 指针偏转大的一次表明IC大 管子处于放大状态 相应假设的C E极正确 测量过程示意图如图所示 判别基极 判别集电极和发射极 检测练习与考核 1 电阻及电位器的检测2 电容器的检测3 二极管的检测4 晶体管的检测要求 将检测结果 数据等记录并上交 只要努力就有成功的希望