电子元器件知识点非常详细pdf第一:基本元件 第一节 电阻器 电阻,英文名resistance,通常缩写为 R,它是导体的一种基本性质,与导体的尺 寸、材料、温度有关。欧姆定律说,I=U/R, 那么R=U/I,电阻的基本 是欧姆,用希 腊字母 “Ω”表示,有这样的定义:导体上 加上一伏特电压时,产生一安培电流所对应 的阻值。电阻的主要职能就是阻碍电流流 过。事实上, “电阻”说的是一种性质,而 通常在电子 中所指的电阻,是指电阻器 这样一种元件。师傅对徒弟说:“找一个100 欧的电阻来!”,指的就是一个 “电阻值” 为100 欧姆的电阻器,欧姆常简称为欧。表 示电阻阻值的常用 还有千欧(kΩ), 兆欧(MΩ)。 一、电阻器的种类 电阻器的种类有很多,通常分为三大 类:固定电阻,可变电阻,特种电阻。在电 子 中,以固定电阻应用最多。而固定电 阻以其制造材料又可分为好多类,但常用、 常见的有RT型碳膜电阻、RJ型金属膜电 阻、RX型线绕电阻,还有近年来开始广泛 应用的片状电阻。型号命名很有规律,R代 表电阻,T-碳膜,J-金属,X-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RT型的。而红颜色的电阻,是RJ型 的。一般老式电子 中,以绿色的电阻居 多。为什么呢?这涉及到 成本的问题, 因为金属膜电阻虽然精度高、温度特性好, 但制造成本也高,而碳膜电阻特别价廉,而 且能满足民用 要求。 电阻器当然也有功率之分。常见的是 1/8 瓦的 “色环碳膜电阻”,它是电子 和电子制作中用的最多的。当然在一些微型 中,会用到1/16 瓦的电阻,它的个头 小多了。再者就是微型片状电阻,它是贴片 元件 的一员,以前多见于进口微型 中,现在电子 者也可以买到了(做无线 器?) 二、电阻器的标识 这些直接标注的电阻,在新买来的时 候,很容易识别规格。 在装配电子 的时候,必须考虑到为以后检修的方便,把 标注面朝向易于看到的地方。所以在弯脚的 时候,要特别注意。在手工装配时,多这一 道工序,不是什么大问题,但是自动生产线 上的 没有那么聪明。而且,电阻器元件 越做越小,直接标注的标记难以看清。因此, 国际上惯用“色环标注法”。事实上,“色 环电阻”占据着电阻器元件的主流地位。 “色环电阻”顾名思义,就是在电阻器上用 不同颜色的环来表示电阻的规格八戒体育。有的是用 4个色环表示,有的用 5个。有区别么? 是的。4环电阻,一般是碳膜电阻,用3个 色环来表示阻值,用 1个色环表示误差。 5环电阻一般是金属膜电阻,为更好地表示 精度,用4个色环表示阻值,另一个色环也 是表示误差。下表是色环电阻的颜色-数码 对照表: 颜 色 有效数字乘 数 允许偏 差 黑 色 0 10 的0 次方 棕 色 1 10 的1 次方 +/- 1% 红 色 2 10 的2 次方 +/- 2% 橙 色 3 10 的3 次方 黄 色 4 10 的4 次方 绿 色 5 10 的5 次方 +/- 0.5% 6 10 的6 次方 +/- 0.2% 紫 色 7 10 的7 次方 +/- 0.1% 灰 色 8 10 的8 次方 白 色 9 10 的9 次方 +5~-20% 无 色 +/- 20% 银 色 +/- 10% 金 色 +/- 5% 色环电阻的规则是最后一圈代表误差, 对于四环电阻,前二环代表有效值,第三环 代表乘上的次方数。不要怕,记住颜色和数 码就行啦,其他的不用记。有一个秘诀:面 对一个色环电阻,找出金色或银色的一端, 并将它朝下,从头开始读色环。例如第一环 是棕色的,第二环是黑色的,第三环是红色 的,第四环是金色的,那么它的电阻值是1、 0,第三环是添零的个数,这个电阻添2 个 零,所以它的实际阻值是1000Ω,即1kΩ。 三、可变电阻 可变电阻又称为电位器,电子设备上的 音量电位器就是个可变电阻。但是一般认为 电位器都是可以被手动调节的,而可变电阻 一般都较小,装在电路板上不经常调节。可 变电阻有三个引脚,其中两个引脚之间的电 阻值固定,并将该电阻值称为这个可变电阻 的阻值。第三个引脚与任两个引脚间的电阻 值可以随着轴臂的旋转而改变。这样,可以 调节电路中的电压或电流,达到调节的效 果。 四、特种电阻 光敏电阻 是一种电阻值随外界光照强 弱(明暗)变化而变化的元件,光越强阻值 越小,光越弱阻值越大。其外形和电路符号 如图2 所示。如果把光敏电阻的两个引脚接 在万用表的表笔上,用万用表的R×1k挡测 量在不同的光照下光敏电阻的阻值:将光敏 电阻从较暗的抽屉里移到阳光下或灯光上, 万用表读数将会发生变化。在完全 处, 光敏电阻的阻值可达几兆欧以上(万用表指 示电阻为无穷大,即指针不动),而在较强 光线下,阻值可降到几千欧甚至1千欧以下。 利用这一特性,可以制作各种光控的小 电路来。事实上街边的路灯大多是用光控开 关自动控制的,其中一个重要的元器件就是 光敏电阻(或者是光敏管,一种功能相 似的带放大作用的半导体元件)。光敏电阻 是在陶瓷基座上沉积一层硫化镉 (CdS)膜 后制成的, 实际上也是一种半导体元件。 新村里声控楼道灯在白天 点亮,也是因 为光敏电阻在起作用。我们可以用它制作电 子报晓鸡,清晨天亮时喔喔叫。 热敏电阻是一个特殊的半导体器件,它 的电阻值随着其表面温度的高低的变化而 变化。它原本是为了使电子设备在不同的环 境温度下正常工作而使用的,叫做温度补 偿。新型的电脑主板都有CPU 测温、超温报 警功能,就是利用了的热敏电阻。 这是常用的电阻: 这是音响用音量电位器: 这是收音机用音量电位器,带开关: 第二节 电容器 电子制作中需要用到各种各样的电容 器,它们在电路中分别起着不同的作用。与 电阻器相似,通常简称其为电容,用字母C 表示。顾名思义,电容器就是 “储存电荷的 容器”。尽管电容器品种繁多,但它们的基 本结构和原理是相同的。两片相距很近的金 属中间被某物质(固体、气体或液体)所隔 开,就构成了电容器。两片金属称为的极板, 中间的物质叫做介质。电容器也分为容量固 定的与容量可变的。但常见的是固定容量的 电容,最多见的是电解电容和瓷片电容。 不同的电容器储存电荷的能力也不相 同。规定把电容器外加1 伏特直流电压时所 储存的电荷量称为该电容器的电容量。电容 的基本 为法拉(F)。但实际上,法拉 是一个很不常用的 ,因为电容器的容量 往往比1 法拉小得多,常用微法(μF)、 纳法(nF)、皮法(pF)(皮法又称微微法) 等,它们的关系是:1 法拉(F)= 1000000 微法(μF)1 微法(μF)= 1000 纳法(nF) = 1000000 皮法(pF) 在电子线路中,电容用来通过交流而阻 隔直流,也用来 和 电荷以充当滤波 器,平滑输出脉动信号。小容量的电容,通 常在高频电路中使用,如收音机、发射机和 振荡器中。大容量的电容往往是作滤波和存 储电荷用。而且还有一个特点,一般1μF 以上的电容均为电解电容,而1μF以下的 电容多为瓷片电容,当然也有其他的,比如 独石电容、涤纶电容、小容量的云母电容等。 电解电容有个铝壳,里面充满了电解质,并 引出两个电极,作为正(+)、负(-)极, 与电容器不同,它们在电路中的极性不 能接错,而其他电容则没有极性。 把电容器的两个电极分别接在电源的 正、负极上,过一会儿即使把电源断开,两 个引脚间仍然会有残留电压,我们说电容器 储存了电荷。电容器极板间建立起电压,积 蓄起电能,这个过程称为电容器的充电。充 好电的电容器两端有一定的电压。电容器储 存的电荷向电路 的过程,称为电容器的 放电。 举一个现实生活中的例子,我们看到市 售的整流电源在拔下插头后,上面的发光二 极管还会继续亮一会儿,然后逐渐熄灭,就 是因为里面的电容事先 了电能,然后释 放。当然这个电容原本是用作滤波的。至于 电容滤波,不知你有没有用整流电源听随身 听的经历,一般低质的电源由于厂家出于节 约成本考虑使用了较小容量的滤波电容,造 成耳机中有嗡嗡声。这时可以在电源两端并 接上一个较大容量的电解电容(1000μF, 注意正极接正极),一般可以改善效果。发 烧友制作HiFi 音响,都要用至少1 万微法 以上的电容器来滤波,滤波电容越大,输出 的电压波形越接近直流,而且大电容的储能 作用,使得突发的大信号到来时,电路有足 够的能量转换为强劲有力的音频输出。这 时,大电容的作用有点像水库,使得原来汹 涌的水流平滑地输出,并可以保证下游大量 用水时的供应。 电子电路中,只有在电容器充电过程 中,才有电流流过,充电过程结束后,电容 器是不能通过直流电的,在电路中起着 “隔 直流”的作用。电路中,电容器常被用作耦 合、旁路、滤波等,都是利用它 “通交流, 隔直流”的特性。那么交流电为什么能够通 过电容器呢?我们先来看看交流电的特点。 交流电不仅方向往复交变,它的大小也在按 规律变化。电容器接在交流电源上,电容器 连续地充电、放电,电路中就会流过与交流 电变化规律一致的充电电流和放电电流。 电容器的选用涉及到很多问题。首先是 耐压的问题。加在一个电容器的两端的电压 超过了它的额定电压,电容器就会被击穿损 坏。一般电解电容的耐压分档为6.3V,10V, 16V,25V,50V 等。 这是电解电容: 这是瓷片电容: 这是独石电容: 这是可变电容: 第三节 电感器 电感器在电子制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,它的基本 是亨利(H),常用毫亨(mH)为 。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。 电感器的特性恰恰与电容的特性相反, 它具有 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。 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 骨架 上,每个骨架需绕制输入和输出两组线圈八戒体育。 线圈中间用绝缘纸 。绕好后将许多铁芯 薄片插在 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。 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 ,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。 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 或有机 防尘罩保护着,有的还是全密封 的,以防触电氧化。 这是继电器的样子: 第二:半导体器件 第一节 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 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广播,这种矿石后来 就被做成了晶体二极管。 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 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) 常见的几种二极管 。其中有玻 璃封装的、 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。 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 的电源部分都是这样的。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。 二极管的类型也有好几种,对于电子制 作来说,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。 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、绿色和等, 有直径3mm、5mm 和2×5mm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 也长得 多。用发光二极管,还可以构成电子显示屏, 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 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。 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。 辨别发光二极管正负极 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,若不能就是极性接错或 是发光管损坏。 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3OmA。另外,由于发光二极管的导通 电压一般为1.7V 以上,所以一节1.5V 的 电池不能点亮发光二极管。同样,一般万用 表的R×1档到R×1K档均不能测试发光二 极管,而R×10K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。若是新买来的 发光管,管脚较长的一个是正极。 这是常用的整流二极管1N4001: 这是数字电路中常用的1N4148: 这是发光二极管: 第二节 三极管 半导体三极管也称为晶体三极管,可以 说它是电子电路中最重要的器件。它最主要 的功能是电流放大和开关作用。三极管顾名 思义具有三个电极。二极管是由一个PN 结 构成的,而三极管由两个PN 结构成,共用 的一个电极成为三极管的基极(用字母b 表 示)。其他的两个电极成为集电极(用字母 c 表示)和发射极(用字母e 表示)。由于 不同的组合方式,形成了一种是NPN 型的三 极管,另一种是PNP 型的三极管。 三极管的种类很多,并且不同型号各有 不同的用途。三极管大都是 封装或金属 封装,常见三极管的外观如图,大的很大, 小的很 极管的电路符号有两种:有一 个箭头的电极是发射极,箭头朝外的是NPN 型三极管,而箭头朝内的是PNP 型。实际上 箭头所指的方向是电流的方向。 电子制作中常用的三极管有90××系 列,包括低频小功率硅管9013 (NPN)、9012 (PNP),低噪声管9014 (NPN),高频小功 率管9018 (NPN)等。它们的型号一般都标 在塑壳上,而样子都一样,都是TO-92 标准 封装。在老式的电子 中还能见到3DG6 (低频小功率硅管)、3AX31 (低频小功率 锗管)等,它们的型号也都印在金属的外壳 上。我国生产的晶体管有一套命名规则,最 好还是了解一下: 第一部分的3 表示为三极管。第二部分 表示器件的材料和结构,A: PNP 型锗材料 B:NPN 型锗材料 C:PNP 型硅材料 D:NPN 型硅材料 第三部分表示功能,U:光电管 K: 开关管 X:低频小功率管 G:高频小功率管 D:低频大功率管 A:高频大功率管。另外, 3DJ 型为场效应管,BT 打头的表示半导体特 殊元件。 三极管最基本的作用是放大作用,它可 以把微弱的电信号变成一定强度的信号,当 然这种转换仍然遵循能量守恒,它只是把电 源的能量转换成信号的能量罢了。三极管有 一个重要参数就是电流放大系数 β。当三极 管的基极上加一个微小的电流时,在集电极 上可以得到一个是注入电流 β倍的电流, 即集电极电流。集电极电流随基极电流的变 化而变化,并且基极电流很小的变化可以引 起集电极电流很大的变化,这就是三极管的 放大作用八戒体育。 三极管还可以作电子开关,配合元 件还可以构成振荡器。 第三节 可控硅 可控硅也称作晶闸管,它是由PNPN 四 层半导体构成的元件,有三个电极,阳极A, 阴极K 和控制极G 。 可控硅在电路中能够实现交流电的无 触点控制,以小电流控制大电流,并且不象 继电器那样控制时有火花产生,而且动作 快、 长、可靠性好。在调速、调光、调 压、调温以及其他各种控制电路中都有它的 身影。 可控硅分为单向的和双向的,符号也不 同。单向可控硅有三个PN 结,由最外层的P 极和N 极引出两个电极,分别称为阳极和阴 极,由中间的P 极引出一个控制极。 单向可控硅有其独特的特性:当阳极接 反向电压,或者阳极接正向电压但控制极不 加电压时,它都不导通,而阳极和控制极同 时接正向电压时,它就会变成导通状态。一 旦导通,控制电压便失去了对它的控制作 用,不论有没有控制电压,也不论控制电压 的极性如何,将一直处于导通状态。要想关 断,只有把阳极电压降低到某一临界值或者 反向。 双向可控硅的引脚多数是按T1、T2、G 的顺序从左至右排列(电极引脚向下,面对 有字符的一面时)。加在控制极G 上的触发 脉冲的大小或时间改变时,就能改变其导通 电流的大小。 与单向可控硅的区别是,双向可控硅G 极上触发脉冲的极性改变时,其导通方向就 随着极性的变化而改变,从 而能够控制交 流电负载。而单向可控硅经触发后只能从阳 极向阴极单方向导通,所以可控硅有单双向 之分。 电子制作中常用可控硅,单向的有MCR -100 等,双向的有TLC336 等。 这是TLC336 的样子: 第四节 集成电路 集成电路是一种采用特殊工艺,将晶体 管、电阻、电容等元件集成在硅基片上而形 成的具有一定功能的器件,英文为缩写为 IC,也俗称 。集成电路是六十年代出现 的,当时只集成了十几个元器件。 后来集 成度越来越高,也有了今天的P-III。 集成电路根据不同的功能用途分为模 拟和数字两大派别,而具体功能更是数不胜 数,其应用遍及人类生活的方方面面。集成 电路根据内部的集成度分为大规模中规模 小规模三类。其封装又有许多形式。 “双列 直插”和 “单列直插”的最为常见。消费类 电子 中用软封装的IC,精密 中用贴 片封装的IC 等。 对于CMOS 型IC,特别要注意防止静电 击穿IC,最好也不要用未接地的电烙铁焊 接。使用IC 也要注意其参数,如 工作电压, 散热等。数字IC 多用+5V 的工作电压,模 拟IC 工作电压各异。集成电路有各种型号, 其命名也有一定规律。一般是由前缀、数字 编号、后缀组成。前缀表示集成电路的生产 厂家及类别,后缀一般用来表示集成电路的 封装形式、版本代号等。常用的集成电路如 小功率音频放大器LM386 就因为后缀不同而 有许多种。LM386N 是美国 半导体公司的 ,LM 代表线性电路,N 代表 双列直 插。 集成电路型号众多,随着技术的发展, 又有 的功能更强、集成度更高的集成电 路涌现,为电子 的生产制作带来了方 便。在设计制作时,若没有 的集成电路 可以应用,就应该尽量选用应用广泛的通用 集成电路,同时考虑集成电路的价格和制作 的复杂度。在电子制作中,有许多常用的集 成电路,如NE555 (时基电路)、LM324 (四 个集成的运算放大器)、TDA2822 (双声道 小功率放大器)、KD9300 (单曲音乐集成电 路)、LM317 (三端可调稳压器)等。 这里有些集成电路的样子: 标准的双列直插集成电路: 标准的单列直插集成电路: 软包封集成电路: 功率类集成电路: 第三:各种集成电路简介 第一节 三端稳压IC 电子 中常见到的三端稳压集成电 路有正电压输出的78××系列和负电压输 出的79××系列。故名思义,三端IC 是指 这种稳压用的集成电路只有三条引脚输出, 分别是输入端、接地端和输出端。它的样子 象是普通的三极管,TO-220 的标准封装,也 有9013 样子的TO-92 封装。 用78/79 系列三端稳压IC 来组成稳压 电源所需
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