第3章常用電子元器件

現(xiàn)代電子工藝【教學(xué)目標(biāo)】1．掌握常用電阻器、電容器、電感元件的識(shí)別、質(zhì)量判斷和使用。2．熟悉常用半導(dǎo)體器件的種類和用途，掌握二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管、晶閘管的識(shí)別、質(zhì)量判斷和使用。3．了解集成電路一般知識(shí)，掌握集成電路引腳序號(hào)的識(shí)別。4．了解常用電聲器件的種類和用途，熟悉揚(yáng)聲器、傳聲器的基本知識(shí)。5．熟悉繼電器、開(kāi)關(guān)和接插件的種類和用途。6．熟悉顯示器件的種類和用途。

3.1電阻器3.1.1電阻器概述電阻器通常稱為電阻，分為固定電阻和可變電阻或電位器。圖3-1電阻器的圖形符號(hào)按制造工藝或材料分為合金型、薄膜型、合成型、特殊電阻。特殊電阻主要有熔斷電阻、水泥電阻、敏感電阻等；敏感電阻有熱敏、壓敏、光敏、濕敏、磁敏、氣敏等類型。

1．標(biāo)稱阻值和允許誤差標(biāo)稱阻值指在電阻器表面所標(biāo)示的阻值。對(duì)于普通電阻器其允許誤差通常分為三大類，即I級(jí)（±5%）、Ⅱ級(jí)（±10%）、Ⅲ級(jí)（±20%）。對(duì)于精密電阻精度要求更高，允許誤差有±2%、±1%、±0.5%～±0.001%等。2．額定功率。3．溫度系數(shù)。此外，電阻器的參數(shù)還有絕緣電阻、絕緣電壓、穩(wěn)定性、可靠性、非線性度等。3.1.2電阻器主要技術(shù)參數(shù)1．電阻的單位常用單位歐姆（Ω）、千歐（kΩ）和兆歐（MΩ）。2．電阻值的標(biāo)識(shí)方法1）直標(biāo)法。2）文字符號(hào)法。單位字母符號(hào)Ω（R）、k、M、G表示小數(shù)點(diǎn)的位置和電阻值的單位；允許誤差用相應(yīng)的精度字母符號(hào)表示。3）色標(biāo)法。標(biāo)法又分為四環(huán)色標(biāo)法和五環(huán)色標(biāo)法。四環(huán)色標(biāo)法：前兩環(huán)為有效數(shù)字，第3環(huán)表示倍率，基本單位為Ω，第4環(huán)表示允許誤差。五環(huán)色標(biāo)法：前三環(huán)為有效數(shù)字，第4環(huán)表示倍率，基本單位為Ω，第5環(huán)表示允許誤差。3.1.3電阻器的標(biāo)識(shí)3.1.4可變電阻器指電阻值在規(guī)定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)的電阻器，又稱電位器。1．種類按調(diào)節(jié)方式分為旋轉(zhuǎn)式（或轉(zhuǎn)柄式）和直滑式電位器；按聯(lián)數(shù)分為單聯(lián)式和雙聯(lián)式電位器；按有無(wú)開(kāi)關(guān)分為無(wú)開(kāi)關(guān)和有開(kāi)關(guān)電位器；按阻值輸出函數(shù)特性分為直線式（X型）、指數(shù)式（Z型）和對(duì)數(shù)式（D型）。2．主要技術(shù)參數(shù)標(biāo)稱阻值、允許誤差和額定功率，零位電阻、阻值變化特性。3.1.5電阻器的檢測(cè)與選用1．電阻器質(zhì)量檢測(cè)直觀判斷用萬(wàn)用表測(cè)量2．電位器的檢測(cè)

1）質(zhì)量檢測(cè)

2）類型判斷3．電阻器的選用

1）額定功率值應(yīng)高于實(shí)際功率值的0.5～1倍。

2）考慮溫度對(duì)電路工作的影響。

3）電阻的允許誤差及噪聲應(yīng)符合電路要求。

4）考慮工作環(huán)境、可靠性、經(jīng)濟(jì)性。3.2.1電容器概述按結(jié)構(gòu)分為固定電容器、可變電容器和微調(diào)電容器；按絕緣介質(zhì)為空氣介質(zhì)電容器、云母電容器、瓷介電容器、滌綸電容器、聚苯乙烯電容器、金屬化紙介電容器、電解電容器、獨(dú)石電容器等。3.2電容器1．標(biāo)稱容量和允許誤差。2．額定電壓。指在允許的環(huán)境溫度范圍內(nèi)，電容器在電路中長(zhǎng)期可靠地工作所允許加的最大直流電壓。3．絕緣電阻。電容器的絕緣電阻是指電容器兩極之間的電阻，也稱漏電阻。此外還有電容器的損耗、頻率特性、溫度系數(shù)、穩(wěn)定性和可靠性等技術(shù)參數(shù)。3.2.2電容器主要技術(shù)參數(shù)電容器常用單位微法（μF）、納法（nF）和皮法（pF）。1．直標(biāo)法2．文字符號(hào)法（1）不帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)值，若無(wú)標(biāo)志單位，則表示皮法。（2）凡帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)值，若無(wú)標(biāo)志單位，則表示微法。（3）三位數(shù)字的電容，前兩位為有效數(shù)字。①最后一個(gè)數(shù)字為1～8時(shí)應(yīng)視為倍率，單位為皮法。②最后一個(gè)數(shù)字為9時(shí)，倍率為-1，單位為皮法。③最后一個(gè)數(shù)字為0時(shí)，直接讀數(shù)，單位為皮法。（4）二位數(shù)字的電容，直接讀數(shù)，單位為皮法。（5）單位符號(hào)的位置代表標(biāo)稱容量有效數(shù)字中小數(shù)點(diǎn)的位置，允許誤差用相應(yīng)的精度字母符號(hào)表示。3.2.3電容器的標(biāo)識(shí)3.2.4可變電容器和微調(diào)電容器

可變電容器是一種容量可連續(xù)變化的電容器；微調(diào)電容器的容量變化范圍較小，調(diào)好后一般不需變動(dòng)?？勺冸娙萜鞯姆N類：按介質(zhì)可分空氣介質(zhì)和固體介質(zhì)兩種；按聯(lián)數(shù)可分為單聯(lián)、雙聯(lián)和多聯(lián)可變電容器?？勺冸娙萜鞯闹饕夹g(shù)參數(shù)有：最大電容量與最小電容量、容量變化特性、容量變化平滑性，此外，還有耐壓、損耗、接觸電阻等。1．電容器質(zhì)量的判斷與檢測(cè)（1）質(zhì)量判定。用指針式萬(wàn)用表電阻擋（2）容量判定。用指針式萬(wàn)用表比較不同電容容量的大小。有的數(shù)字萬(wàn)用表可測(cè)量其允許范圍內(nèi)的電容容量。（3）電解電容器極性判定。外殼上有標(biāo)示。（4）測(cè)量電容器的注意事項(xiàng)（5）可變電容器檢測(cè)。2．電容器的選用考慮：額定電壓、標(biāo)稱容量和精度、使用場(chǎng)合、體積。

3.2.5電容器的檢測(cè)與選用3.3.1電感線圈1．電感線圈的作用與分類電感線圈有通直流而阻礙交流的作用，可在交流電路中作阻流、降壓、耦合和負(fù)載用。電感線圈與電容器配合時(shí)，可以構(gòu)成調(diào)諧、濾波、選頻等電路。電感線圈的種類很多。2．電感線圈的主要技術(shù)參數(shù)電感量及誤差、品質(zhì)因數(shù)、分布電容、額定電流、穩(wěn)定性電感的基本單位是亨利（H），常用單位有毫亨（mH）、微亨（μH）、納亨（nH）。固定電感的標(biāo)稱電感量可用直標(biāo)法、色標(biāo)法標(biāo)注。色環(huán)電感大多用四環(huán)色標(biāo)法，識(shí)讀方法與色環(huán)電阻器相同，單位是μH。3.3電感元件1．變壓器的種類按磁心的材料可分為鐵心變壓器、磁心變壓器和空心變壓器等。按使用的工作頻率可分為高頻、中頻、低頻、脈沖變壓器等。3.3.2變壓器3.3.2變壓器2．變壓器的常用鐵芯3．變壓器的主要技術(shù)參數(shù)額定功率、變壓比、效率、溫升、空載電流、絕緣電阻等。4．變壓器的性能檢測(cè)

同名端的檢測(cè)電源變壓器初級(jí)繞組與次級(jí)繞組的區(qū)分故障及檢修3.3.2變壓器3.4.1半導(dǎo)體二極管1．二極管的分類1）按結(jié)構(gòu)可分為點(diǎn)接觸型和面接觸型兩種。2）按材料可分為鍺二極管和硅二極管。3）按用途可分為普通二極管、整流二極管、開(kāi)關(guān)二極管、變?nèi)荻O管、穩(wěn)壓二極管、發(fā)光二極管、光敏二極管等。2．二極管的主要技術(shù)參數(shù)最大正向電流、最大反向電壓、反向飽和電流、最高工作頻率3.4半導(dǎo)體器件3．普通二極管極性判別及性能檢測(cè)。1）指針式萬(wàn)用表用指針式萬(wàn)用表電阻擋R×100Ω或R×1kΩ擋測(cè)量二極管正、反向電阻。2）數(shù)字萬(wàn)用表使用數(shù)字萬(wàn)用表的二極管擋。

4．二極管的代用

3.4.1半導(dǎo)體二極管1．晶體三極管的分類按PN結(jié)的組合方式可分為NPN型和PNP型；按材料可分為鍺管和硅管；按工作頻率可分為高頻管和低頻管；按功率可分為大功率管和小功率管等。2．三極管的主要技術(shù)參數(shù)交流電流放大系數(shù)、集電極最大允許電流、集-射極間反向擊穿電壓、集電極最大允許耗散功率等。3．三極管的檢測(cè)

1）指針式萬(wàn)用表檢測(cè)三極管選用指針式萬(wàn)用表電阻擋R×100Ω或R×1kΩ擋。3.4.2晶體三極管（1）基極b、管型及材料的判別。（2）發(fā)射極e和集電極c的判別（兼測(cè)hFE值）。撥至hFE擋，NPN型管使用NPN插孔；PNP型管使用PNP插孔。將基極b插入B孔內(nèi)固定不變，剩下兩個(gè)引腳分別插入C孔和E孔中測(cè)一次hFE值，然后調(diào)換此兩未知引腳再測(cè)一次hFE值，儀表顯示hFE值大的一次插對(duì)了。2）數(shù)字萬(wàn)用表檢測(cè)三極管1．場(chǎng)效應(yīng)管常用的有結(jié)型(JFET)和絕緣柵型（MOSFET）兩種，每種分為N溝道和P溝道。絕緣柵型分為增強(qiáng)型和耗盡型。場(chǎng)效應(yīng)管的三個(gè)電極為源極S、柵極G與漏極D。

2．場(chǎng)效應(yīng)管的主要技術(shù)參數(shù)3.4.3場(chǎng)效應(yīng)晶體管由于結(jié)構(gòu)對(duì)稱，結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的源極S和漏極Ｄ功能可互換。（1）判別電極及管子類型。選用指針式萬(wàn)用表電阻擋R×1ｋΩ擋。找出公共引腳為柵極G。（2）粗測(cè)管子性能。3．結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的檢測(cè)4．絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管（MOS管）的檢測(cè)絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管簡(jiǎn)稱MOS管。N溝道MOS管簡(jiǎn)稱NMOS管，P溝道MOS管簡(jiǎn)稱PMOS管。1）基本類型MOS管測(cè)試圖3-16所示NMOS管的測(cè)量2）PMOS管的測(cè)量3）型號(hào)不明的MOS管的測(cè)量4）用數(shù)字萬(wàn)用表檢測(cè)常用MOS管G、D、S三個(gè)引腳是固定的，不管是N溝道還是P溝道都一樣，正視芯片文字放置，常見(jiàn)封裝的引腳排列如圖3-17所示。（1）用數(shù)字萬(wàn)用表檢測(cè)圖3-16所示類型的NMOS管。（2）用數(shù)字萬(wàn)用表檢測(cè)PMOS管。（3）型號(hào)不明的MOS管的測(cè)量5．場(chǎng)效應(yīng)管的代換原則6．使用注意事項(xiàng)

1）結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管和一般晶體三極管的使用注意事項(xiàng)相仿。

2）絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管應(yīng)避免柵極懸空，在存儲(chǔ)時(shí)應(yīng)把它的三個(gè)電極短路。

3）絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管內(nèi)部的保護(hù)環(huán)節(jié)有多種類型，不同類型的絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管測(cè)試方法也不盡相同，需查找資料具體對(duì)待。

4）焊接、測(cè)試絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管時(shí)應(yīng)該采取防靜電措施。1．單向晶閘管（SGR）1）結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)2）工作原理3）極性判別及質(zhì)量的檢測(cè)用指針式萬(wàn)用表電阻擋3.4.4晶閘管2）工作原理1）結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)2）工作原理3）極性判別及質(zhì)量檢測(cè)用指針式萬(wàn)用表電阻擋。（1）T2判別。（2）G、T1判別及質(zhì)量檢測(cè)。2．雙向晶閘管1．發(fā)光二極管1）普通發(fā)光二極管的特性與種類2）發(fā)光二極管的主要參數(shù)電學(xué)和光學(xué)兩類參數(shù)。3）發(fā)光二極管的檢測(cè)。用數(shù)字萬(wàn)用表檢測(cè)。（1）選用二極管擋檢測(cè)（2）使用hFE擋檢測(cè)2．光敏二極管和光敏三極管光敏二極管和光敏三極管均為紅外線接收管。3．光電耦合器光電耦合器以光為媒介來(lái)傳輸電信號(hào)。

3.4.5光電器件1．液晶顯示器（LCD）2．LED數(shù)碼管

1）1位LED數(shù)碼管

2）1位LED數(shù)碼管的檢測(cè)用數(shù)字萬(wàn)用表二極管擋檢測(cè)。3.4.6顯示器件3．LED點(diǎn)陣3.5.1集成電路的基本類別1．按制造工藝分為半導(dǎo)體集成電路、薄膜集成電路、厚膜集成電路、混合集成電路。2．按基本單元核心器件分類，半導(dǎo)體集成電路可以分為雙極型、MOS型、雙極-MOS型（BIMOS）。3．按集成度分為SSI、MSI、LSI、VLSI。4．按電氣功能分為數(shù)字和模擬集成電路。

1）數(shù)字集成電路雙極型：54××、74××、74LS××系列。

CMOS型：4000、74HC××系列。

2）模擬集成電路按電路輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的關(guān)系分為線性集成電路和非線性集成電路。3.5集成電路（IC）1．集成電路的封裝最常用的封裝材料有塑料、陶瓷及金屬三種。2．集成電路引腳排列的識(shí)別3．集成電路電路使用注意事項(xiàng)3.5.2集成電路的封裝與使用3.6.1揚(yáng)聲器1．電動(dòng)式揚(yáng)聲器2．壓電陶瓷揚(yáng)聲器和蜂鳴器3．耳機(jī)和耳塞機(jī)4．使用注意事項(xiàng)3.6電聲器件3.6.2傳聲器3.6.2傳聲器3.7.1開(kāi)關(guān)、接