电子元器件基础知识培训课件.ppt

电子元器件基础知识培训,1,t课件,目的： 使公司的各层工作人员能够正确地识别日常操作中常用的各类元件，结合产品学习并应用以下基础知识：,从外观能看出该元件的种类 名称以及是否有极性、方向性。从元件表面的标记能读出该元件的性能参数 容许误差范围等参数。能识别各类元件在线路板上的丝印图。知道在作业过程中不同元件须注意的事项,2,t课件,电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。进入21世纪，电子计算机和因特网为标志的信息社会。高科技面临的是以微电子技术（半导体和集成电路为代表的广泛应用使社会生产力和经济获得了空前的发展。现代电子技术在国防、科学、工业、医学、通讯（信息处理、传输和交流）及文化生活等各个领域中都起着巨大的作用。现在的世界，电子技术无处不在：电脑、手机、彩电、音响、汽车、数码相机、大规模生产的工业流水线、因特网、机器人、航天飞机、宇宙探测仪，可以说，人们现在生活在电子世界中，一天也离不开它。,3,t课件,电子技术的应用,4,t课件,电子元器件种类：,电阻（R）电容（C）电感、磁珠（L）变压器（T）,二极管（D）三极管（Q）三端稳压器晶体（X）继电器集成IC（U）,5,t课件,电阻 我们平常在工作中所说的电阻（Resistance）其实是电阻器，导电体对电流的阻碍作用称为电阻。 电阻器是一种具有一定阻值，一定几何形状，一定性能参数的实体元件。在电路中，它的主要作用是降压、分压、限流、分流和作为负载使用，调节电路中的电流和电压。,6,t课件,一、电阻器的型号组成,国产电阻器的型号由四部分组成（不适用敏感电阻），具体命名方法： 第一部分：主称，用字母表示，表示产品的名字。如R 表示电阻，W 表示电位器。 第二部分：材料，用字母表示，表示电阻体用什么材料组成，T-碳膜、H-合成碳膜、S-有机实心、N-无机实心、J-金属膜、Y-氮化膜、C-沉积膜、I-玻璃釉膜、X-线绕。11 第三部分：分类，一般用数字表示，个别类型用字母表示，表示产品属于什么类型。1-普通、2-普通、3-超高频、4-高阻、5-高温、6-精密、7-精密、8-高压、9-特殊、G-高功率、T-可调。 第四部分:序号，用数字表示，表示同类产品中不同品种，以区分产品的外型尺寸和性能指标等例如：R T 1 1 型普通碳膜电阻,7,t课件,二、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。,8,t课件,1、标称阻值：电阻器上面所标示的阻值。色环法、示值法、直接标识法。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，之间变化。精度等级对应关系如下：0.5%、1%、2%、5%、10%、20%，可用英文字母分别表示为D F G J K M，也可用色环绿、棕、红、金、银、无色表示。比如一个阻值10010%的电阻，则电阻阻值可以在90-110之间都是合格的。,三、电阻器的主要特性参数,9,t课件,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、1004、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。,三、电阻器的主要特性参数,10,t课件,三、电阻器的主要特性参数,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。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则的电压起伏，包括热噪声和电流噪声两部分，热噪声是由于导体内部不规则的电子自由运动，使导体任意两点的电压不规则变化。,11,t课件,绕线电阻,金属膜电阻,碳膜电阻,贴片电阻,12,t课件,排阻,水泥电阻,可变电阻,13,t课件,贴片电阻,14,t课件,四、电阻的单位换算、图形符号,电阻的单位有微欧（u ），毫欧（m ），欧姆（），千欧（k），兆欧（M）。它们的换算公式为 1=103m=106u 1M=103k=106电路中图形符号电阻用字母R表示，电位器用W表示，,15,t课件,五、电阻阻值的标识方法,5.1色环法 目前国标上普遍流行色环标识电阻阻值，色环在电阻器上有不同的含义，它具有简单、直观、方便等特点。色环电阻中最常见的是四环电阻和五环电阻。,16,t课件,5.1.1四色环法规则：,17,t课件,四色环法规则：,四色环表示阻值，其中前两条色环（从最靠近引脚的色环数起）标明两位有效数字，第三条表示倍率，单位为欧姆，第4位表示误差范围（用金、银色表示），适用于普通电阻。,18,t课件,5.1.2五色环法规则：,19,t课件,五色环法规则：,精密电阻用五色环表示阻值，前三条表示有效数，第4条表示倍率，单位为欧姆，第5条表误差范围，适用于精密电阻。,20,t课件,5.2示值法：,5.2.1三位数表示法 前二位表示有效数字，第三位数表示倍率，这样得出的阻值单位为其基本单位欧姆()。如：“223”表示22000欧姆。这种电阻的误差范围一般是J级，即+5%，这种表示方法一般在0603封装的贴片电阻电阻上比较常见。,21,t课件,5.2.2四位数表示法 前三位表示有效数字，第四位数表示倍率，这样得出的阻值单位也为其基本单位欧姆()。如：“1001”表示1000欧姆。这种电阻的误差范围一般为F级，即+1%，一般在0805封装的贴片电阻上比较常见。,22,t课件,例如：,“222”表示22102=2200，即2.2k,注：片状电阻除了阻值与误差等级这两个参数外还有承受功率和体积二个参数常用的电阻所能承受的功率有1/10W,1/8W,1/4W等常用的电阻的尺寸有060308051206等。电阻的尺寸用英制单位英寸表示如0603表示0.060.03英寸一般而言0805规格的电阻承受的功率为1/10W也有少部分为本1/8W, 1206规格的电阻承受的功率为1/8W。,23,t课件,例如：,1、贴片电阻的阻值用数字与“R”组合表示。譬如：3 用3R0表示，5.1 用5R1表示，100 用101表示，也就是说“R”表示点“.”的意思，而101后面个位数的“1”表示的是带有1个0，例如102表示1000 。2、电阻上的数字和字母表示的就是阻值，R002就表示0.002 ，180表示的就是18 .3、怎样区分贴片的电阻与电容，由于电阻上面有白色的字体表示，所以除端角外背景颜色应该是黑色的，而电容上就没有字体表示，也不会有黑色的颜色，因为有黑色的话容易让人产生误会电容被氧化。,24,t课件,贴片电阻、贴片电容规格、封装、尺寸,贴片电阻常见封装有9种，用两种尺寸代码来表示。一种尺寸代码是由4位数字表示的EIA(美国电子工业协会)代码，前两位与后两位分别表示电阻的长与宽，以英寸为单位。我们常说的0603封装就是指英制代码。另一种是米制代码，也由4位数字表示，其单位为毫米。下表列出贴片电阻封装英制和公制的关系及详细的尺寸：,25,t课件,9种封装尺寸 ：,26,t课件,贴片电阻电容功率与尺寸对应表,电阻封装尺寸与功率关系,通常来说: 0201 1/20W 0402 1/16W 0603 1/10W 0805 1/8W 1206 1/4W 电容电阻外形尺寸与封装的对应关系是: 0402=1.0 x0.5 0603=1.6x0.8 0805=2.0 x1.2 1206=3.2x1.6 1210=3.2x2.5 1812=4.5x3.2 2225=5.6x6.5,常规贴片电阻(部分) 常规的贴片电阻的标准封装及额定功率如下表： 英制(mil) 公制(mm) 额定功率(W) 70C 0201 0503 1/20 0402 1005 1/16 0603 1608 1/10 0805 2012 1/8 1206 3216 1/4 1210 3225 1/3 1812 4832 1/2 2010 5025 3/4 2512 6432 1,27,t课件,5.3直接标识法：,28,t课件,六、电阻的串联、并联,6.1电阻的串联 R1 R2 R3 R4总电阻R总=R1+R2+R3+R4总电压U总=UR1+UR2+UR3+UR4总电流I总= IR1=IR2=IR3=IR4= U总/ R总 可起到分压的作用，如计量电路的电压采样和液晶驱动芯片分压电路,29,t课件,6.2电阻的并联 R1 R2 R3 R4总电阻1/R总=1/R1+1/R2+1/R3+1/R4 R总=R1R2R3R4/R1+R2+R3+R4总电压U总=UR1=UR2=UR3=UR4总电流I总= IR1+IR2+IR3+IR4,30,t课件,七、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，在电路中主要起防雷保护作用。 如20K821压敏电阻，20表示直径，K表示误差精度10%，821表示压敏电压直流820V。耐压测试仪置直流(DC)档，压敏电阻接入耐压测试仪，调节旋钮，漏电流为1mA时的电压则为压敏电压，不超过标称值的误差限。,31,t课件,八、热敏电阻,热敏电阻是对温度敏感器件，其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。热敏电阻按照温度系数的不同分为：正温度系数(PTC)热敏电阻和负温度系数(NTC)热敏电阻。热敏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。按材料分有陶瓷PTC 热敏电阻和有机高分子PTC 热敏电阻。按用途分为恒温加热用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,32,t课件,负温度系数（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。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 热敏电阻和测温型NTC 热敏电阻,33,t课件,电阻器件的选用原则：,阻值符合电路的要求容许误差在电路的设计范围内功率满足电路的要求体积符合使用的线路板的要求,34,t课件,电 容,1.什么是电容 电容是电子设备中大量使用的电子元件之一， 两块互相靠近但彼此绝缘的金属片就可以构成一个电容，它是一种储能的元件，广泛应用于隔直流、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换、控制电路等方面。电容用字母C 表示，电容单位有法拉（F）、微法（uF）、纳法（nF）、皮法（pF）。单位换算关系： 1F=106uF=109nF=1012pF电路符号： + 无极性 有极性,35,t课件,2.电容器的型号命名方法,国产电容器的型号一般由四部分组成，依次分别代表名称、材料、分类和序号。第一部分：名称，用字母表示，电容器用C。第二部分：材料，用字母表示。第三部分：分类，一般用数字表示，个别用字母表示。第四部分：序号，用数字表示。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、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,36,t课件,电容器的分类,按照结构分三大类：固定电容器、可变电容器和微调电容器。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。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。,37,t课件,3.电容的性能参数,3.1电容的标称容量及其偏差 电容器的标称容量和偏差与电阻器的规定相同，但不同种类的电容会使用不同系列，其偏差有 5%、10%、20%等几种。它的标记方法有以下4种：（1）直标法 直接把电容器的容量、额定电压、最高使用温度、偏差等级标记在电容器体上。有时因电容器的面积小而省略单位，但存在这样的规律，即小数点前面为0时，单位为f，小数点前不为0时，则单位为pF。如下图所示：,38,t课件,（2）数码表示法 一般用三位数字表示前面两位表示有效数值最后一位表示零的个数得出的容量单位是pF (皮法)这种方法在较小的电容上常用如陶瓷电容、独石电容等。 如“102”表示该电容的容量为1000pF,（3）文字符号法,该标记方法有数字和字母两部分组成，其中字母可当成小数点，而数字和字母两者共同决定该电容的容量。例如：,39,t课件,P82 = 0.82PF 6n8 = 6.8nF 2 2 = 2.2 f(4)色标法 电容器的色标法与电阻器的色标法规定相同，其基本单位为pF，一般有三条色环，其颜色代表三个数字，其中前两位代表数值，第三位代表有多少个0；读码的方向是自上而下。有时还会在最后增加一色环表示电容的额定电压。,40,t课件,3.2 耐压,耐压是指电容器在电路中长期有效地工作而不被击穿所能承受的最大直流电压。在交流电压中，电容器的耐压值应大于电压的峰值，否则，电容器可能被击穿。耐压的大小与介质材料有关,3.3 工作温度范围 电容器必须在指定的工作温度范围内才能稳定工作。一般的电解电容都直接标出它的上限工作温度，如85或是105 。,41,t课件,3.4 损耗角正切值tan,损耗角正切值tan是指当电流流过电容器时电容器的损耗功率与存储功率的比值，该值的大小取决于电容器介质所使用的材料、厚度及制造工艺，它真实的表征了电容器质量的优劣。 Tan数值一般都在0.00010.01之间，其数值越小，表示电容器质量越好。,3.5 温度系数 温度系数是反映电容器稳定性的一个重要参数，该值有正有负，它的绝对值越小，表明电容器的温度稳定性越高。,42,t课件,4.电容器的误差等级:,在相同尺寸与容量的规格下,偏差较大的电容器的价格相对便宜点。,43,t课件,常用电容器：铝电解电容器,用浸有电解质的吸水纸夹在两条铝箔中间卷绕而成，薄的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，缺点是容量误差大，泄漏电流大，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、电源滤波等电路,44,t课件,常用电容器：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、频率特性和可靠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，若损坏易呈短路状态。,45,t课件,常用电容器：瓷介电容器,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,46,t课件,常用电容器：薄膜电容器,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。多用于滤波器、积分、振荡、定时电路,47,t课件,5.片状电容器的选用:,一类电介质-NPO（COG） 电气性能最稳定，基本上不随温度、电压与时间的改变而改变，适用于对稳定性要求高的高频电路。二类电介质-X7R（2X1） 电气性能较稳定，在温度，电压与时间改变时性能的变化并不显著，适用于隔直，偶合、旁路与对容量稳定性要求不太高的鉴频电路。由于X7R是一种强电介质，因而能造出容量比NPO介质更大的电容器。三类电介质-Y5V（2F4） 具有较高的介电常数，常用于生产比容较大的，标称容量较高的大容量电容器产品，但其容量稳定性较X7R差，容量、损耗对温度，电压等条件较敏感。,48,t课件,片状电容器的封装:,有0201、0402、0603、0805、1206、1210、1812等封装尺寸。尺寸规格(长*宽英寸) 02010.020.01 04020.040.02 06030.060.03 08050.080.05 12060.120.06,49,t课件,电 感,电感线圈就是由导线一圈一圈地绕在绝缘管上，导线彼此互相绝缘，而绝缘管可以是空心的，也可以包含铁芯或磁粉芯，简称电感，它是储能元件，在电路中用“L”来表示，单位有亨利(H)、毫亨(mH)、微亨(H)。 1H = 1000mH 1mH = 1000 H电路符号,1.什么是电感,50,t课件,2.电感的分类,电感的分类有多种形式，按电感形式分有固定电感、可变电感 ；按导磁体性质分有空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈；按工作性质 分有天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈；按绕线结构分有单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈；按工作频率分有高频线圈、低频线圈等。,51,t课件,（1）电感量L：表示线圈本身固有特性，与电流大小无关。除专门的电感线圈（色码电感）外，电感量一般不专门标注在线圈上，而以特定的名称标注（2）感抗XL：电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL，单位是欧姆。它与电感量L和交流电频率f的关系为XL=2fL,3. 电感线圈的主要特性参数,52,t课件,（3）品质因素Q是表示线圈质量的一个重要物理量，Q为感抗XL与其等效的电阻的比值，即：Q=XL/R。线圈的Q值愈高，回路的损耗愈小。线圈的Q值通常为几十到几百。 （4）分布电容：线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电容被称为分布电容。分布电容的存在使线圈的Q值减小，稳定性变差，因而线圈的分布电容越小越好。（5）标称电流 指线圈允许通过的电流大小，通常用字母A、B、C、D、E分别表示，标称电流值为50mA 、150mA 、300mA 、700mA 、1600mA 。,53,t课件,4.几种常见的电感,（1）绕线电感 用金属漆包线与环形磁石自行绕制，一般无标记；也有将金属漆包线绕到工字形铁芯上，作电源滤波用电感。（2）片状电感 外形同贴片电容相似,其颜色一般较黑, 其电感量用三位数表示前两位为有效数字第三位数字为有效数字后的 “0”的个数得出的电感量单位为微亨其误差等级用英文字母表示J、K、M分别表示+5%、+10%、+20%。,54,t课件,（3）磁珠 磁珠的主要原料为铁氧体。铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料。铁氧体材料为铁镁合金或铁镍合金，它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似，颜色为灰黑色。磁珠等效于电阻和电感串联，但电阻值和电感值都随频率变化。,55,t课件,磁珠与电感的区别： （1）单位不同 电感的单位是H，而磁珠的单位是。因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的，而阻抗的单位是欧姆。磁珠的 DATASHEET上一般会提供频率和阻抗的特性曲线图，一般以100MHz为标准，比如600R100MHz，意思就是在100MHz频率的时候磁珠的阻抗相当于600欧姆（2）用途不同 电感是储能元件，多用于电源滤波回路，侧重于抑止传导性干扰 ，如在LC振荡电路、中低频的滤波电路等，其应用频率范围很少超过50MHz。 而磁珠是能量转换（消耗）器件 ，多用于信号回路，主要用于EMI方面 ，用来吸收超高频信号，如一些RF电路、PLL、振荡电路、含超高频存储器电路等。,56,t课件,贴片式磁珠,直插式磁珠,绕线电感,变压器,57,t课件,变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。,变压器,1.什么是变压器,58,t课件,2.变压器分类,按冷却方式分类：干式（自冷）变压器、油浸（自冷）变压器、氟化物（蒸发冷却）变压器。按防潮方式分类：开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。按铁芯或线圈结构分类：芯式变压器（插片铁芯、C 型铁芯、铁氧体铁芯）、壳式变压器（插片铁芯、C 型铁芯、铁氧体铁芯）、环型变压器、金属箔变压器。按电源相数分类：单相变压器、三相变压器、多相变压器。按用途分类：电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器、隔离变压器,59,t课件,3.电源变压器的特性参数,1 工作频率：变压器铁芯损耗与频率关系很大，故应根据使用频率来设计和使用，这种频率称工作频率。2 额定功率：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 额定电压：指在变压器的线圈上所允许施加的电压，工作时不得大于规定值。4 电压比：指变压器初级电压和次级电压的比值，有空载电压比和负载电压比的区别。,60,t课件,5 空载电流：变压器次级开路时，初级仍有一定的电流，这部分电流称为空载电流。空载电流由磁化电流（产生磁通）和铁损电流（由铁芯损耗引起）组成。对于50Hz 电源变压器而言，空载电流基本上等于磁化电流。6 空载损耗：指变压器次级开路时，在初级测得功率损耗。主要损耗是铁芯损耗，其次是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗（铜损），这部分损耗很小。7 效率：指次级功率P2 与初级功率P1 比值的百分比。通常变压器的额定功率愈大，效率就愈高。8 绝缘电阻：表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低与所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关。,4.电源变压器的特性参数,61,t课件,二极管,1.二极管的构成 在半导体材料硅或锗晶体中掺入三价元素杂质可构成缺壳粒的P型半导体，掺入五价元素杂质可构成多余壳粒的N形半导体。两种半导体接触在一起的点或面构成PN结，由PN结构成二极管。2.二极管的符号：,普通二极管,发光二极管,62,t课件,稳压二极管,变容二极管,双向击穿二极管,双向二极管,63,t课件,3.二极管的类型,二极管种类有很多，按照所用的半导体材料，可分为锗二极管（Ge管）和硅二极管（Si管）。根据其不同用途，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管等。按照管芯结构，又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。,64,t课件,在电子电路中，将二极管的正极接在高电位端，负极接在低电位端，二极管就会导通，这种连接方式，称为正向偏置。必须说明，当加在二极管两端的正向电压很小时，二极管仍然不能导通，流过二极管的正向电流十分微弱。只有当正向电压达到某一数值（这一数值称为“门槛电压”，锗管约为0.2V，硅管约为0.6V）以后，二极管才能真正导通。导通后二极管两端的电压基本上保持不变（锗管约为0.3V，硅管约为0.7V），称为二极管的“正向压降”。,4. 二极管的导电特性,（1）正向特性,65,t课件,（2）反向特性,在电子电路中，二极管的正极接在低电位端，负极接在高电位端，此时二极管中几乎没有电流流过，此时二极管处于截止状态，这种连接方式，称为反向偏置。二极管处于反向偏置时，仍然会有微弱的反向电流流过二极管，称为漏电流。当二极管两端的反向电压增大到某一数值，反向电流会急剧增大，二极管将失去单方向导电特性，这种状态称为二极管的击穿。,66,t课件,5. 二极管的主要参数,用来表示二极管的性能好坏和适用范围的技术指标，称为二极管的参数。不同类型的二极管有不同的特性参数。,（1）额定正向工作电流,是指二极管长期连续工作时允许通过的最大正向电流值。因为电流通过管子时会使管芯发热，温度上升，温度超过容许限度（硅管为140左右，锗管为90 左右）时，就会使管芯过热而损坏。所以，二极管使用中不要超过二极管额定正向工作电流值。例如，常用的1N40014007型锗二极管的额定正向工作电流为1A。,67,t课件,（2）最高反向工作电压,加在二极管两端的反向电压高到一定值时，会将管子击穿，失去单向导电能力。为了保证使用安全，规定了最高反向工作电压值。例如，1N4001二极管反向耐压为50V，1N4007反向耐压为1000V。,（3）反向电流,指二极管在未击穿时的反向电流。其值越小，管子的单向导电性能越好。值得注意的是反向电流与温度有着密切的关系，大约温度每升高10 ，反向电流增大一倍。,68,t课件,例如2AP1型锗二极管，在25 时反向电流若为250uA，温度升高到35 ，反向电流将上升到500uA，依此类推，在75 时，它的反向电流已达8mA，不仅失去了单方向导电特性，还会使管子过热而损坏。又如，2CP10型硅二极管，25 时反向电流仅为5uA，温度升高到75 时，反向电流也不过160uA。故硅二极管比锗二极管在高温下具有较好的稳定性。,69,t课件,6.二极管的命名规则,不同国家对二极管的命名规则有所不同，下面我们简单介绍一下中国和美国对二极管的命名规则：（1）中国半导体器件型号命名方法 中国的半导体器件型号由五个部分组成：,第一部分：用数字表示半导体器件有效电极数目。 2 二极管 3 三极管 第二部分：用汉语拼音字母表示半导体器件的材料 和极性。,70,t课件,表示二极管时：A N型锗材料 B P型锗材料 C N型硅材料 D P型硅材料表示三极管时：A PNP型锗材料 B NPN型锗材料 C PNP型硅材料 D NPN型硅材料,71,t课件,第三部分：用汉语拼音字母表示半导体器件的类型,P 普通管W 稳压管Z 整流管N 阻尼管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,72,t课件,第四部分：用数字表示序号 第五部分：用汉语拼音字母表示规格号,例如: 2AP9A 普通锗二极管,（2）美国半导体分立器件型号命名方法 美国晶体管或其他半导体器件的命名法较混乱。美国电子工业协会半导体分立器件命名方法如下： 第一部分：用符号表示器件用途的类型。 JAN 军级 JANTX 特军级,73,t课件,JANTXV 超特军级 JANS 宇航级 （无） 非军用品,第二部分：用数字表示PN结数目 1 二极管 2 三极管 3 三个PN结器件 n n个PN结器件,74,t课件,第三部分：美国电子工业协会（EIA）注册标志 N 该器件已在美国电子工业协会（EIA）注册登记。,第四部分：美国电子工业协会登记顺序号。 多位数字 该器件在美国电子工业 协会登记的顺序号。 第五部分：用字母表示器件分档。A、B、C、D 同一型号器件的不同档别。例如：1N4001 ,75,t课件,7. 几种常见的二极管,贴片式稳压二极管,直插式稳压二极管,发光二极管,发光二极管,76,t课件,二极管的丝印,二极管的安装,77,t课件,78,t课件,发光二极管,发光二极管简称LED，采用砷化镓、镓铝砷和磷化镓等材料制成，其内部结构为一个PN结，具有单向导电性。 当在发光二极管PN结上加正向电压时，PN结势垒降低，载流子的扩散运动大于漂移运动，致使P区的空穴注入到N区，N区的电子注入到P区，这样相互注入的空穴与电子相遇后会产生复合，复合时产生的能量大部分以光的形式出现，因此而发光。 发光二极管在制作时，使用的材料有所不同，那么就可以发出不同颜色的光。 发光二极管的发光颜色有：红色光、黄色光、绿色光、红外光等。 发光二极管的外形有：圆形、长方形、三角形、正方形、组合形、特殊形等。 常用的发光二极管应用电路有四种，即直流驱动电路、交流驱动电路、脉冲驱动电路、变色发光驱动电路。 使用LED作指示电路时，应该串接限流电阻，该电阻的阻值大小应根据不同的使用电压和LED所需工作电流来选择。 发光二极管的压降一般为1.52.0 V，其工作电流一般取1020 mA为宜。电表上发光二极管的管压降为1.8V左右，且发光，红外发射管和光耦的管压降为1V左右。,79,t课件,三极管,半导体三极管有两大类双极型半导体三极管和场效应半导体三极管。场效应管在集成电路中经常用到，这里我们只介绍双极型三极管。1. 双极型三极管（BJT）的结构 BJT是通过一定的工艺，将两个PN结结合在一起的器件，由于PN结的相互影响，是BJT表现出不同于单个PN结的特性而具有电流放大作用。BJT又常称为晶体管。,80,t课件,2.BJT的分类,晶体管的种类很多，按频率分，有高频管、低频管；按功率分，有小功率管、中功率管、大功率管；按半导体材料分，有硅管、锗管，按结构分，有NPN型三极管和PNP型三极管；按封状形式分，有直插三极管、贴片三极管等。,81,t课件,NPN型三极管,PNP型三极管,3. 三极管符号及引脚定义,贴片三极管引脚定义,82,t课件,4.三极管测量,4.1 PNP型三极管测量 万用表置二极管档，黑表笔接基极B，红表笔分别接集电极C和发射极E，测得管压降为0.7V左右，反向压降超出量程为正常。,PNP型三极管,83,t课件,4.三极管测量,4.2 NPN型三极管测量 万用表置二极管档，红表笔接基极B，黑表笔分别接集电极C和发射极E，测得管压降为0.7V左右，反向压降超出量程为正常。,NPN型三极管,84,t课件,5.几种常见的晶体管,小功率晶体管,大功率晶体管,贴片三极管,85,t课件,贴片三极管的安装,插件三极管的安装,86,t课件,6. 三极管的三个工作状态,7.三极管的作用,1.放大作用：常用在模拟电路中，用于电流、信号的放大，工作在放大状态。2.开关作用：常用在数字电路中，起到控制信号的作用，工作在饱和、截至交替状态。,截止状态放大状态饱和状态,87,t课件,三端稳压器,稳压管稳压电路最简单，但是带负载能力差，一般只提供基准电压，不作为电源使用开关型稳压电源效率较高，目前用的也比较多。最常见的是线性稳压电路。,88,t课件,集成三段稳压器是七十年代发展起来的模拟集成电路，它与传统的分立器件组成的直流稳压器相比，具有体积小，重量轻，输出电压精度高，可靠性高，安装调试方便等优点，得到了广泛应用。分类： 外部结构：三端、多端。 输出电压可调、输出电压固定 输出正电压、输出负电压,三端稳压器,89,t课件,稳压电源以小功率三端集成稳压器应用最普遍。常用型号: 78、79、317、33778：正电压输出79：负电压输出CW317：正电压输出可调CW337：负电压输出可调,三端稳压器,90,t课件,7800系列稳压器规格,91,t课件,7900系列稳压器规格,92,t课件,单独稳压器外形及封装,1 2 3,1,3,3,2,2,1,1 2 3,1 2 3,93,t课件,晶振,1.什么是晶振,晶振一般叫做晶体谐振器，是用电损耗很小的石英晶体经精密切割磨削并镀上电极焊上引线做成。这种晶体有一个很重要的特性，如果给他通电，他就会产生机械振荡，反之，如果给他机械力，他又会产生电，这种特性叫压电特性。他们有一个很重要的特点，其振荡频率与他们的形状、材料、切割方向等密切相关。由于石英晶体化学性能非常稳定，热膨胀系数非常小，其振荡频率也非常稳定，由于控制几何尺寸可以做到很精密，因此，其谐振频率也很准确。,94,t课件,2.晶振的作用,晶振是控制CPU的时钟频率的,也就是产生高低电平的周期 。它是时钟电路中最重要的部件，给各部分IC提供基准频率，它就像一个标尺，工作频率不稳定会造成相关设备工作频率不稳定，自然容易出现问题。 振荡频率直接用数字表示,如:32768表示频率f=32.768kHz，有时还在外壳上打上厂家的名称，产品的生产日期等信息。,95,t课件,晶振的分类也有多种形式，按其功能和实现技术的不同 ，可分为恒温晶体振荡器 （OCXO ）、温度补偿晶体振荡器 （TCXO ）、普通晶体振荡器(SPXO)、压控晶体振荡器(VCXO)； 按是否有电源提供才能工作可分为有源晶振和无源晶振；按封装形式分有直插晶振和贴片晶振；按频率不同，有32.768kHz晶振、3.579545MHz晶振、12MHz晶振、 27MHz晶振、28.6364MHz晶振等。,3.晶振的分类,96,t课件,4. 几种常见的晶振,97,t课件,继电器,继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。,98,t课件,电磁继电器的工作原理和特性,电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。,99,t课件,此保持继电器的工作原理和特性,磁保持继电器是利用永久磁铁或具有很高剩磁特性的零件，使电磁继电器的衔铁在其线圈断开后仍能保持在线圈通电时的位置上的继电器。磁保持继电器其触点开、合状态平时由永久磁铁所产生的磁力所保持。当继电器的触点需要开或合状态时，只需要用正（反）直流脉冲电压激励线圈，继电器在瞬间就完成了开与合的状态转换。通常触点处于保持状态时，线圈不需要继续通电，仅靠永久磁铁的磁力就能维持继电器的状态不变。,100,t课件,当继电器的触点需要置位时，只需要用正直流脉冲电压激励线圈J2，线圈J2励磁后产生的磁极与永磁铁的磁极相互作用，同极性相互吸引，异极性相互排斥，使得继电器在瞬间就完成了复位到置位的状态转换。示意图1-4演示了具体状态转换过程。磁保持继电器由置位状态转换为复位状态的过程同理,101,t课件,102,t课件,继电器主要产品技术参数,1、额定工作电压：是指继电器正常工作时线圈所需要的电压。根据继电器的型号不同，可以是交流电压，也可以是直流电压。12V2、直流电阻：是指继电器中线圈的直流电阻，可以通过万能表测量。553、吸合电流：是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时，给定的电流必须略大于吸合电流，这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压，一般不要超过额定工作电压的1.5 倍，否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。,103,t课件,4、释放电流：是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时，继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电流。5、触点切换电压和电流：是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小，使用时不能超过此值，否则很容易损坏继电器的触点。,继电器主要产品技术参数,104,t课件,继电器测试,1、测触点电阻：用万能表的电阻档，测量常闭触点与动点电阻，其阻值应为100m以下；而常开触点与动点的阻值就为无穷大。由此可以区别出那个是常闭触点，那个是常开触点。2、测线圈电阻：可用万能表200电阻档测量继电器线圈的阻值，应为55左右，从而判断