第1章常用电子元器件简介=创新教育基础与实践=大连理

1第一章常用电子元器件简介2概述一、电子元器件的发展史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。第一代电子产品以电子管为核心（1904）四十年代末诞生了第一只半导体三极管五十年代末期第一块集成电路问世特点：体积大、耗电、寿命短（灯丝寿命）第一台电子计算机重30吨，用18000个电子管，功率25千瓦特点：小巧、轻便、省电、寿命长特点：在一小块硅片上集成了许多晶体管，更省电，便于电子产品的小型化。3概述二、电子元器件在电子技术中的地位和作用2.在电子技术的发展中起关键作用1.电子电路（系统）的最基本单元1.有源器件（电子器件）电真空器件（电子管、示波及显像管等）半导体器件（晶体二、三极管，电阻R、电感L、电容C场效应管等）集成电路（中小规模IC、大规模及超大规模IC）元器件的发展推动了技术的革新，新技术的发展又进一步给元器件的发展提出了新要求和空间。三、电子元器件的种类有源器件、无源器件、开关、接插件、电磁器件2.无源器件（电子元件）电阻R、电感L、电容C3.开关、接插件工作方式：开合式、触压式等功能：功率器件、信号器件等形状：单排、双排、弯针等4.电磁器件继电器、接触器、螺线管、电磁阀等4概述四、电子元器件的标准性1.国家标准2.企业标准3.非标准件，一般以新器件居多一般以电感器居多5电阻器定义：导体对电流的阻碍作用就叫导体的电阻一、电阻器的规格和参数1）直接标示法2）文字符号法3）贴片电阻标注方法4）色环标注法将电阻器的主要参数和技术性能用数字或字母直接标注在电阻体上.如:5.1kΩ5%，5.1kΩJ将文字、数字两者有规律组合起来表示电阻器的主要参数.如:0.1Ω=Ω1=0R1，3.3Ω=3Ω3=3R3，3K3=3.3KΩ前两位表示有效数,第三位表示有效值后加零的个数.0-10欧带小数点电阻值表示为XRX,RXX.如:471=470Ω，105=1M，2R2=2.2Ω用特定的颜色表示数字1，2，3….及倍乘数、误差等。１.电阻器标称值的标示方法a）色环电阻数值对应表6电阻器颜色意义A第一位数B第二位数C倍乘数D偏差黑棕红橙黄绿兰紫灰白金银--123456789无色------0123456789------×1×10--/×102×104×103×105×106×107×108×109×10-1×10-21％2％/--.5％.25％.10％.05％--±5％±10％±20％一、电阻器的规格和参数b)确认首环的方法四环电阻:因表示误差的色环只有金色或银色,色环中的金色或银色环一定是第四环.五环电阻:(1)从阻值范围判断:因为一般电阻范围是0-10M,如果我们读出的阻值超过这个范围,可能是第一环选错了.(2)从误差环的颜色判断:表示误差的色环颜色有银、金、紫、蓝、绿、棕、红.如里靠近电阻器端头的色环不是误差颜色,则可确定为第一环.7电阻器一、电阻器的规格和参数由于电阻器已标准化，其精度等级分为005、01（00）、02（0）、I、II、III级，下表是各精度等级所对应的偏差。允许偏差（％）精度等级±0.5005±101或00±202或0±5I±10II±20III2.阻值及精度电阻值按精度要求又划分成几个系列，如E96、E24、E12、E6等，显然，阻值间隔与精度密切相关，其中E96和E24为常用规格。按国家标准，电阻器的精度等级如表所示：E24系列（2\±5\10％）E12系列（±10％）E6系列（±20％）1.01.11.21.31.51.61.82.02.22.42.73.03.33.63.94.34.75.15.66.26.87.58.29.11.01.21.51.82.22.73.33.94.75.66.88.21.01.52.23.34.76.897.695.393.190.988.786.684.582.580.678.776.875.073.271.569.868.166.564.963.461.960.459.057.656.254.953.652.351.149.948.747.546.445.344.243.242.241.240.239.238.337.436.535.734.834.033.232.431.630.930.129.428.728.027.426.726.125.524.924.323.723.222.622.121.521.020.520.019.619.118.718.217.817.416.916.516.215.815.415.014.714.314.013.713.313.012.712.412.111.811.511.311.010.710.510.210.0E-96RESISTANCETOLERANCE(±1%)97.695.393.190.988.786.684.582.580.678.776.875.073.271.569.868.166.564.963.461.960.459.057.656.254.953.652.351.149.948.747.546.445.344.243.242.241.240.239.238.337.436.535.734.834.033.232.431.630.930.129.428.728.027.426.726.125.524.924.323.723.222.622.121.521.020.520.019.619.118.718.217.817.416.916.516.215.815.415.014.714.314.013.713.313.012.712.412.111.811.511.311.010.710.510.210.0E-96RESISTANCETOLERANCE(±1%)E96系列（允许偏差±1％）8电阻器一、电阻器的规格和参数3.额定功率额定功率是指在正常外界条件下，电阻器长期连续负荷下而不损坏（或不显著改变其性能）所允许的消耗最大功率Pm。P≤PmP=VI或P=V*V/R一般实芯电阻，薄膜电阻，贴片电阻等额定功率较小，分1/16，1/8，1/4，1/2，1，2，3W，最大不超过5W。而线绕电阻额定功率较大，从3到数百瓦。9电阻器一、电阻器的规格和参数电阻器的结构使其存在寄生电感和寄生电容，从而限制了它在高频状态下的使用。非线绕电阻：Lr约为0.01～0.05uH线绕电阻（高频线绕除外）则Lr可达几uH，而Cr可达10多pfCrLrR４.高频特性10电阻器二、电阻器的分类1.固定电阻器1）实芯电阻（碳质电阻）*用于初始精度和随温度变化的稳定性认为不重要的普通电路。*阻值范围从1Ω到22MΩ，允许偏差为2%和5%，阻值间隔为10%2）薄膜电阻：金属膜、金属氧化膜等适合用于要求高初始精度、低温度系数和低噪声的精密应用场合。*典型应用：电桥电路、RC振荡器和有源滤波器*初始精度范围：为1%～10%*阻值范围：100Ω～301kΩ，阻值间隔为2%3）线绕电阻：将电阻合金丝缠绕在绝缘基体上类别：*通用线绕电阻、精密线绕电阻*大功率线绕电阻、高频线绕电阻4）水泥电阻：由瓷壳填封导热材料*有线绕和金属氧化物两种蕊体*在大容量、大负荷下耐久性优良*精密可调电阻，功率较大，可达到几十至上百瓦*安全性高11电阻器二、电阻器的分类1)直线式：多为线绕电阻器，主要用于电压调节2)对数式：用于调节音调，即频率特性调节，因为人对频率的感应式对数式的。3)指数式：多用于音量的调节，因为人耳的强度感应与音量成指数关系。对数式指数式线性2.可变电阻器和电位器品种：有普通合成碳膜电位器、带开关小型合成碳膜电位器、单联带开关（无开关）电位器、双联同轴无开关（带开关）电位器、双联异轴无开关（带开关）电位器、小型精密合成碳膜电位器、推拉开关合成碳膜电位器、直滑式合成碳膜电位器、精密多圈合成碳膜电位器等。12电阻器二、电阻器的分类13电阻器二、电阻器的分类3.特殊电阻器1）热敏电阻其电阻值会随着本体温度的变化呈现出阶跃性的变化,具有半导体特性。按照温度系数:正温度系数热敏电阻(PTC)负温度系数热敏电阻(NTC)用途:自动消磁、延时启动、恒温加热、过流保护、热保护、传感器2）压敏电阻在一定电流电压范围内电阻值随电压而变(VDR)用途：浪涌吸收（熔断器）、保护电路、功能应用3）光敏电阻利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器。用途：射线光谱探测，光电控制系统（航标灯、路灯、位置、厚度检测，相机自动曝光、光电计数器、烟雾报警器、光电跟踪系统）4）气敏电阻利用某些半导体材料吸收某种气体而产生氧化还原反应而制成，主要成分是金属氧化物。应用：CO、酒精、煤气等5）湿敏电阻由感湿层、电极、基板组成的随湿度产生阻值变化的元件，主要应用于干湿度计。6）力敏电阻阻值随作用力而变化的敏感元件。类型：压阻式（电阻率）和应变式（截面积）主要应用：加速度、压力传感器、触摸屏。14电阻器三、电阻器的命名根据国家标准，我国的电阻器型号由五部分组成RJ711/8-5.1kI功率、阻值偏差等序号特征序号材质，字母表示，见表主称，电阻R，电位器WRJ71-0.125－5.1kI字母材质THSNJYCIX碳膜合成碳膜有机实芯无机实芯金属膜氧化膜滑稽膜玻璃釉质线绕字母材质12347WDTX普通普通高频高阻精密微调多圈可调小型1）直接标示法2）10次幂标注法3）色环标注法及耐压等标注15电阻器定义：导体对电流的阻碍作用就叫导体的电阻一、电容器的规格和参数如电解电容，云母、瓷片电容。如:5.1kΩ5%，5.1kΩJ中小容量（电解除外）部分用10次幂标注，由三位数构成，前二位数字即为电容的容量，第三位则为10的倍乘数，如：103：10*103=10,000pf=0.01uf104：10*104=100,000pf=0.1uf681：68*10=680pf颜色的含义与电阻相同1.电容器的标称值与标注方法16电阻器一、电容器的规格和参数与电阻类似，也有E6，E12，E24等系列，意义类同。而精度则分为八级：2.电容量及精度允许偏差（％）精度等级IV±100（01）±20（02）±5I±10II±20IIIVI+50-20V+20-10+50-30字母标示-FGJKM--17电容器3.耐压强度一、电容器的规格和参数通常用三个量表征电容器的耐压强度1）直流工作电压，即长期安全工作所承受的最高直流电压。2）实验电压，指在较短时间（通常为5秒～1分）内电容器所能承受的不被击穿的电压，有时用额定工作电压/实验电压来表示耐压强度。3）交流工作电压，在交流工作状态下，介质损耗将要增加，交流工作电压一般比额定直流电压低，约为（10～60）％。18电容器这是表征电容器介质损耗（漏电损耗）的量，因为理想的电容器两端，除电容外漏电阻为无穷大，但由于存在介质损耗，Rs并不是理想的无穷大，故电容器两端电压V与流经电容器的电流I不再是90度的相移，由于a很小，a≈tga，通常tga表示这个损耗。在各类电容器中云母、瓷介、薄膜电容的tga比较小，约0.002～0.0002，纸介电容约为0.005~0.05，而电解电容最大可达0.1～0.2。一、电容器的规格和参数CrRsVIα3.损耗角19电容器为减小环境温度对电容器的影响，一般都规定了电容器的环境温度，以下是几组环境温度表：一、电容器的规格和参数4.温度系数（温度稳定性）及允许使用环境温度C2-C1αc=C1(t2-t1)(1/℃)组别使用环境温度℃TGNB-60~60-50~60-40~60-10~6020电容器由于结构原因，电容器亦存在寄生电感，故限制了电容器的上限使用频率。一、电容器的规格和参数5.高频特性CrLrRs电容类型等效电感（nH）极限频率（MHz）大型纸介小型纸介小型纸介(无感)中型云母小型云母中型瓷管小型瓷管中型瓷片小型瓷片50~10030~6