1、常用电子元器件 第1章 常用电子元器件 1.1 电 阻 器1.1.1 电阻器概述 电阻器是具有电阻特性的电子元件，是电子线路中应用最为广泛的元件之一，通常称为电阻。电阻器分为固定电阻器和可变电阻器（电位器），在电路中起分压、分流和限流等作用。 常见电阻器的电路符号如图1.1 所示。 1.1.2 电阻器的主要技术参数 想一想 电阻器有哪些技术参数呢？1 标称阻值 标称阻值是指在电阻器表面所标示的阻值。为了生产和选购方便，国家规定了系列阻值，目前电阻器标称阻值系列，即E6 、E12 、E24 系列，其中E24 系列最全。三大标称阻值系列取值如表1.1 所示。 表1.1 电阻器标称阻值系列标称值系列
2、允 许 偏 差电阻器标称阻值E24级（5%）1.01.11.21.31.51.61.82.02.22.42.73.03.33.63.94.34.75.15.66.26.87.58.29.1E12级（10%）1.01.21.51.82.22.73.33.94.75.66.88.2E6级（20%）1.01.52.23.33.94.75.68.2对具体的电阻器而言，其实际阻值与标称阻值之间有一定的偏差，这个偏差与标称阻值的百分比叫做电阻器的误差。误差越小，电阻器的精度越高。电阻器的误差范围有明确的规定，对于普通电阻器其允许误差通常分为3大类，即5%、10%、20%。 使用表1.1时，将表中数值乘以1
3、0n（其中n为整数）即为系列阻值，如E24系列中1.5、15、150、1.5k、15k、150k等。实际选择时，若系列中没有则选择阻值相近的电阻使用。2额定功率 额定功率是指电阻器在正常大气压力及额定温度条件下，长期安全使用所能允许承受的最大功率值。在电路图中各种功率的电阻器采用不同的符号表示，如图1.2所示。图1.2 电阻器额定功率在电路图中的表示方法1.1.3 电阻器的分类1碳膜电阻器2金属膜电阻器3合成膜电阻器4线绕电阻器5熔断电阻器6热敏电阻器7光敏电阻器8贴片电阻器1.1.4 电阻器的识别1电阻的单位 电阻的基本单位为“ 欧姆” ，简称“ 欧” ，用希腊字母“” 来表示。除欧姆外，电
4、阻的单位还有千欧（k ）和兆欧（M ）等，其换算关系见表1.2 。 表1.2 常用的级数单位数量级1012109106103110310610910121015单位太吉兆千毫微纳皮飞字母TGMkmnpf【 例】 1M=1000k=106 ；1k=103 。 2电阻器的标识方法（1）直标法 直标法是用阿拉伯数字和单位符号在电阻器的表面直接标出标称阻值和允许偏差的方法。其优点是直观，易于判读。但数字标注中的小数点不易辨识，因此又采用文字符号法。 （2）文字符号法 文字符号法是将阿拉伯数字和字母符号按一定规律的组合来表示标称阻值及允许偏差的方法。其优点是认读方便、直观，由于不使用小数点，提高了数值标
5、记的可靠性，多用在大功率电阻器上。 提示 文字符号法规定：字母符号有（R）、k、M、G、T，用于表示阻值时，字母符号（R）、k、M、G，T之前的数字表示阻值的整数值，之后的数字表示阻值的小数值，字母符号表示小数点的位置和阻值单位。【例】 5R1表示5.1，R表示欧姆（）；“56k”表示56k，“5k6”表示5.6k。k、M、G、T表示级数。 误差等级所使用的字母及其含义如表1.3所示。表1.3 电阻值允许误差与字母对照表字 母允许误差（%）字 母允许误差（%）W0.05%G2%B0.1%J5%C0.25%k10%D0.5%M20%F1%N30%（3）色标法 色标法是用色环代替数字在电阻器表面标
6、出标称阻值和允许误差的方法。其优点是标志清晰，易于看清，而且与电阻的安装方向无关。色环颜色规定如表1.4 所示。表1.4 电阻值允许误差与字母对照表颜色有效数字倍率允许误差（%）颜色有效数字倍率允许误差（%）棕色11011%灰色8108红色21022%白色910950%20%橙色3103黑色0100黄色4104金色1015%绿色51050.5%银色10210%蓝色61060.2%无色20%紫色71070.1% 色标法分为四色环色标法和五色环色标法，如图1.5所示。图1.5 电阻器的四色环和五色环色标表示法 四色环色标法：四色环的前两色环表示阻值的有效数字，第三条色环表示阻值倍率，第四条色环表示
7、阻值允许误差范围。普通电阻器大多用四色环色标法来标注。 五色环色标法：五色环的前三条色环表示阻值的有效数字，第四条色环表示阻值倍率，第五条色环表示允许误差范围。精密电阻器大多用五色环色标法来标注。图1.6 电阻器的四色环识读法1.2 电 位 器1.2.1 电位器的结构和种类1 电位器的结构 2 电位器的种类和电路符号 1.2.2 电位器的主要技术参数 1.2.3 电位器的识别1电位器阻值的标识 电位器上阻值的标识法一般采用直标法、文字符号法和数码表示法，前两种一般用于体积较大的电位器上，而最后一种一般用于体积较小的电位器上。 2电阻器好坏的判断与检测 电阻器的好坏可直接观看引线是否折断、电阻体
8、是否烧焦等作出判断。阻值可用万用表合适的电阻挡进行测量，测量时应避免测量误差。 提示 选取指针式万用表合适的电阻档，用表笔分别连接电位器的两固定端，测出的阻值即为电位器的标称阻值；然后将两表笔分别接电位器的固定端和活动端，缓慢转动电位器的轴柄，电阻值应平稳地变化，如发现有断续或跳跃现象，说明该电位器接触不良。 实训一：电阻器、电位器的识别与质量判别实训项目（一）：固定电阻器的直观识别1 实训目的 通过本课题的实训，应掌握直观判别固定电阻器的类别、阻值大小、功率大小及允许偏差等基本参数的方法。 2实训器材 相同电阻板若干块，每块放置有各种阻值、各种型号、各种功率的电阻器若干只（应包括热敏电阻器、
9、压敏电阻器、片式电阻器等）。3实训内容及步骤 碳膜电阻器、金属膜电阻器、酚醛线绕电阻器、水泥线绕电阻器、金属氧化膜电阻器、热敏电阻器、压敏电阻器等的识别和区分。 各电阻器标称功率的识别。 各电阻器标称阻值的识别。 各电阻器允许偏差的识别。4实训报告 将直观识别的各电阻器的参数填入表1.6中。表1.5 直观识别电阻器情况记录表序号电阻颜色（底色）电阻器类别阻值标称方法（色环）标称阻值误差标称方法允许偏差表1.6 固定电阻器测量情况记录表序 号电阻标称阻值电阻测量阻值误 差123456实训项目（二）：固定电阻器的质量判别1实训目的 通过本课题的实训，应掌握固定电阻器的质量判别方法。2实训器材 1/
10、8W10、1/8W100、1/8W1k、1/8W10k、1/8W100k、1/8W1M电阻器各一只。 正、负温度系数热敏电阻器各一只。 万用表一台。3实训内容及步骤 用万用表判别上述各电阻器的质量，看测量阻值是否与标称阻值相符。 检查热敏电阻器在温度变化时阻值的变化情况。4实训报告 将固定电阻器测量情况填入表1.6中。 将热敏电阻器测量情况填入表1.7中。表1.7 热敏电阻器测量情况记录表序 号标 称 阻 值测 量 阻 值温度升高时阻值变化12实训项目（三）：电位器的质量判别1实训目的 通过本课题的实训，应掌握各类电位器、可调电阻器外观识别及质量判别的方法。2 实训器材 普通旋柄X 型、D 型
11、、Z 型同阻值电位器各一只。 带开关旋柄电位器一只。 微型带开关电位器一只。 推拉开关电位器一只。 直滑电位器一只。 旋柄同轴双连电位器一只。 立式、卧式可调电位器各一只。 万用表一台。3实训内容及步骤 各种电位器、可调电阻器的外观识别。 直滑电位器的质量判别。 可调电阻器的质量判别。 推拉开关电位器的质量判别。 普通旋柄X型、D型、Z型同阻值电位器的质量判别及阻值变化规律。 旋柄同轴双连电位器的质量判别。4实训报告 绘制普通旋柄X型、D型、Z型同阻值电位器的阻值变化规律曲线。 比较双连电位器的阻值变化情况。1.3 电 容 器1.3.1 电容器概述 电容器是组成电路的基本元件之一，是一种储存电
12、能的元件，在电子电路中起到耦合、滤波、隔直流和调谐等作用。电容器的电路符号如图1.10 所示。 1.10 电容器的常用电路符号 电容器的型号命名由4部分组成，如图1.11所示。图1.11 电容器的型号命名1.3.2 电容器的主要技术参数（1）标称容量和允许偏差（2）额定直流工作电压（3）绝缘电阻1.3.3 电容器主要参数的标注方法1直标法 直标法是指在电容器的表面直接用数字或字母标注标称容量、额定电压及允许偏差等主要技术参数的方法，如图1.12 所示。 图12 直标法2文字符号法 文字符号法是用特定符号和数字表示电容器的容量、耐压、误差的方法。一般数字表示有效数值，字母表示数值的量级。 常用的
13、字母有m、n、p等，字母m表示毫法、表示微法（F）、n表示纳法（nF）、p表示皮法（pF）。【例】 10表示标称容量为10F，10p表示标称容量为10pF等。 字母有时也表示小数点。【例】 p33表示0.33pF，2p2表示2.2pF、33表示3.3F。 有时用3位数字表示，前两位数字表示标称容量的有效数字，第三位表示有效数字后面零的个数，单位为皮法（pF）。【例】 224表示0.22F，102表示1000pF。 有时也在数字前面加字母R或p表示零，点几微法或皮法。【例】 p33表示0.33pF，R22表示0.22F。3 色标法 电容器的色标法与电阻器色标法类似。 1.3.4 电容器的检测1固
14、定电容器的检测2电解电容器的检测 由图可知，两次测量中，漏电阻小的一次，黑表笔所接为负极。 图1-13，电容器图1-13 电解电容器极性的判别1.4 电 感 线 圈 电感线圈简称电感，具有存储磁能的作用。电感器用文字符号L表示。 电感线圈通常由骨架、绕组、屏蔽罩、磁芯等组成。常用的电感线圈的外形如图1.14所示。1.4.1 电感线圈的分类 电感线圈的种类很多，分类的方法也不同。 按电感的形式可分为固定电感器、可变电感器和微调电感器。 按磁体的性质可分为空芯线圈和磁芯线圈。 按用途可分为天线线圈、振荡线圈、低频扼流线圈和高频扼流线圈。 按耦合方式可分为自感应线圈和互感应线圈。 按结构可分为单层线
15、圈、多层线圈和蜂房式线圈等，如图1.15所示。1.4.2 电感线圈的主要技术参数（1）电感量（2）品质因数（3）分布电容（4）额定电流1.5 变 压 器1变压器的种类 变压器按使用的工作频率可分为高频变压器、中频变压器、低频变压器和脉冲变压器等。 变压器按其磁芯可分为铁芯变压器、磁芯（铁氧体芯）变压器和空芯变压器等。常见变压器的外形及电路符号如图1.16 所示。 2变压器的主要技术参数（1）额定功率 额定功率是指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。变压器输出功率的单位用瓦（W ）或伏安（VA ）表示。 （2）变压比 变压比是指变压器次级电压与初级电压的比值或次级绕
16、组匝数与初级绕组匝数的比值。 （3）效率 效率是指变压器的输出功率与输入功率的比值。 （4 ）温升 温升主要是指线圈的温度，即当变压器通电工作后，其温度上升到稳定值时比周围环境温度升高的数值。 除此以外，变压器还有绝缘电阻、空载电流、漏电感、频带宽度等参数。3变压器的故障及检修 变压器的故障有开路和短路两种。开路的检查用万用表欧姆挡测电阻进行判断。若变压器的线圈匝数不多，则直流电阻很小，在零点几欧姆至几欧姆之间，随变压器规格而异；若变压器线圈匝数较多，直流电阻较大。 变压器的直流电阻正常并不能表示变压器就完好无损，如电源变压器有局部短路时对直流电阻影响并不大，但变压器不能正常工作。用万用表也不
17、易测量中、高频变压器的局部短路，一般需用专用仪器，其表现为Q值下降、整机特性变差。 电源变压器内部短路可通过空载通电进行检查，方法是切断电源变压器的负载，接通电源，如果通电1530min后温升正常，说明变压器正常；如果空载温升较高（超过正常温升），说明内部存在局部短路现象。 变压器开路是由线圈内部断线或引出端断线引起的。引出端断线是常见的故障，仔细观察即可发现。如果是引出端断线可以重新焊接，但若是内部断线则需要更换或重绕。1.6 晶体二极管1.6.1 二极管的分类 二极管按结构可分为点接触型和面接触型两种。点接触型二极管的结电容小，正向电流和允许加的反向电压小，常用于检波、变频等电路；面接触型
18、二极管的结电容较大，正向电流和允许加的反向电压较大，主要用于整流等电路。面接触型二极管中用得较多的一类是平面型二极管，平面型二极管可以通过更大的电流，在脉冲数字电路中用做开关管。 二极管按材料可分为锗二极管和硅二极管。锗管与硅管相比，具有正向压降低（锗管0.20.3V，硅管0.50.7V）、反向饱和漏电流大、温度稳定性差等特点。 二极管按用途可分为普通二极管、整流二极管、开关二极管、发光二极管、变容二极管、稳压二极管、隧道二极管、光电二极管等。常见二极管的电路符号如图1.17所示。1.6.2 二极管的主要技术参数（1）最大正向电流 最大正向电流（IF ）指长期运行时二极管允许通过的最大正向平均
19、电流。 （2 ）最高反向工作电压 最高反向工作电压（URM ）指正常工作时，二极管所能承受的反向电压的最大值。 （3）最高工作率 最高工作频率（fM ）指二极管能保持良好工作性能条件下的最高工作频率。 （4 ）反向饱和电流 反向饱和电流（IS ）指二极管未击穿时的反向电流值。反向饱和电流主要受温度影响，该值越小，说明二极管的单向导电性越好。 1.6.3 二极管的命名方法 国产二极管的命名由5部分组成，如图1.18所示。其中第二、三部分各字母含义如表1.9所示。第 二 部 分第 三 部 分字 母意 义字 母意 义字 母意 义AN型锗材料P普通二极管S隧道二极管BP型锗材料W稳压二极管U光电二极管
20、CN型硅材料Z整流二极管N阻尼二极管DP型硅材料K开关二极管L整流堆图19 第二三部分的意义【例】 某二极管的标号为2BS21，其含义是：P型锗材料隧道二极管，如图1.19所示。1.6.4 二极管的检测 用万用表R100或R1k挡测其正、反向电阻，根据二极管的单向导电性可知，测得阻值小时与黑表笔相接的一端为正极；反之，为负极。若二极管的正、反向电阻相差越大，说明其单向导电性越好。 若二极管正、反向电阻都很大，说明二极管内部开路；若二极管正、反向电阻都很小，说明二极管内部短路。 注意，不能用R1挡（内阻小，电流太大）和R10k挡（电压高）测试，否则有可能会在测试过程中损坏二极管。1.7 晶体三极
21、管 晶体三极管（以下简称三极管）是信号放大和处理的核心器件，广泛用于电子产品中。1.7.1 三极管的分类 三极管的种类很多，按PN结的组合方式可分为NPN型和PNP型；按材料可分为锗三极管和硅三极管；按工作频率可分为高频三极管（fa3MHz）和低频三极管（fa3MHz）；按功率可分为大功率管（PC1W）和小功率三极管（PC1W）等。常见三极管的外形及电路符号如图1.20所示。1.7.2 三极管的主要技术参数（1）交流电流放大系数 交流电流放大系数包括共发射极电流放大系数（ ）和共基极电流放大系数（ ），它是表明三极管放大能力的重要参数。 （2）集电极最大允许电流 集电极最大允许电流（ICM ）
22、指三极管的电流放大系数明显下降时的集电极电流。 （3 ）集 射极间反向击穿电压 集 射极间反向击穿电压（BVceo ）指三极管基极开路时，集电极和发射极之间允许加的最高反向电压。 （4）集电极最大允许耗散功率 集电极最大允许耗散功率（PCM ）指三极管参数变化不超过规定允许值时的最大集电极耗散功率。 除以上之外，三极管还有表明热稳定性、频率特性等性能的参数。 1.7.3 三极管的命名方法 三极管的命名由5部分组成，如图1.21所示。其中第二、三部分各字母含义如表1.10所示。第 二 部 分第 三 部 分字 母意 义字 母意 义APNP型锗材料K开关三极管BNPN型锗材料X低频小功率三极管（fa
23、3MHz，PC1W）CPNP型硅材料G高频小功率三极管（fa3MHz，PC1W）DNPN型硅材料D低频大功率三极管（fa3MHz，PC1W）A高频大功率三极管（fa3MHz，PC1W）【例】 某三极管的标号为3C*701A，其含义是： PNP型低频小功率硅三极管，如图1.22所示。1.7.4 三极管的检测（1）三极管类型和基极b的判别 将万用表置于R100 或R1k 挡，用黑表笔碰触某一极，红表笔分别碰触另外两极，若两次测得的电阻都小（或都大），则黑表笔（或红表笔）所接引脚为基极且为NPN 型（或PNP 型）。 （2）发射极e和集电极c的判别 若已判明三极管的基极和类型，任意设另外两个电极为e
24、 、c 端。判别c 、e 时按图1.23 所示进行。以PNP 型管为例，将万用表红表笔假设接c 端，黑表笔接e 端，用潮湿的手指捏住基极b 和假设的集电极c 端，但两极不能相碰（潮湿的手指代替图中100k 的电阻R ）。 再将假设的c、e电极互换，重复上面步骤，比较两次测得的电阻大小。测得电阻小的那次，红表笔所接的引脚是集电极c，另一端是发射极e。1.8 场 效 应 管1.8.1 场效应管概述1 场效应管的特性 场效应晶体管（简称场效应管）也是一种具有PN 结的半导体器件，与三极管不同的是，它不是利用PN 结的导电特性，而是利用它的绝缘特性。场效应管的结构如图1.24 所示。 场效应管中有一个
25、电流的通道，称为沟道，沟道的两端分别称为漏极D和源极S，PN结位于整个沟道的旁边，PN结的外侧为第三个极，称为栅极G。 当栅极加上电压后，就会产生电场，这个电场会影响PN结的厚度，从而影响沟道的内径大小，最终导致沟道导电能力变化，使流过沟道的电流发生变化，达到用栅极电压控制漏极电流的目的，如图1.25所示。2场效应管的分类和应用（1）场效应管的分类 场效应管按其栅极与另两个极之间是否用绝缘材料（通常是SiO2 ，即玻璃）隔开，分为结型场效应管和绝缘栅型场效应管。 结型场效应管由于没有使用绝缘材料，因此它的输入电阻比较大，但不是特别大，通常在几十千欧到百千欧，大的可达几兆欧；而绝缘栅型场效应管（
26、又称为MOS管）由于使用了绝缘材料，它的输入电阻就特别大，一般在数十兆欧以上。 这两种场效应管，根据其沟道使用的半导体不同，均可分为N沟道与P沟道两种。 绝缘栅型场效应管根据栅极控制时工作方式的不同，又分为增强型与耗尽型两种。（2）场效应管的应用 场效应管由于输入电阻高，常用于电路的输入端，以提高电路的灵敏度，如话筒放大器等。 场效应管由于特别容易集成，因此现在绝大部分集成电路中的器件均采用了场效应管，特别是MOS 场效应管。 场效应管由于输入电阻特别高，因此很容易受到静电等的影响和破坏，在储存和使用场效应管，特别是MOS场效应管时，应特别注意静电和接地问题：储存时应放在可放静电的海绵上，或用
27、短路环将场效应管的3个引脚短路；焊接时应使用接地良好的电烙铁，拿取时应戴上防静电手套；工作时应铺上防静电桌垫，等等，以避免管子被静电损坏。3场效应管的电路符号 常用场效应管的电路符号如图1.26所示。1.8.2 场效应管的主要技术参数（1）夹断电压（2）开启电压（3）饱和漏极电流（4）跨导 注意，场效应管与三极管都可作为放大器件来使用，但它们之间有比较明显的区别，主要区别有以下几点。 三极管是电流放大器件，它输入的是电流，输出的也是电流；而场效应管是电压电流器件，它输入的是电压，而输出的则是电流。 三极管的输入电阻并不很大，一般在几十千欧左右；而场效应管的输入电阻要大得多。 场效应管比三极管更
28、容易集成，因此在集成电路中应用比三极管要多很多。1.9 可 控 硅1.9.1 单向可控硅1.9.2 双向可控硅 1.10 集 成 电 路1.10.1 集成电路的分类1.10.2 集成电路的封装 集成电路的封装材料及外形有多种，最常用的封装材料有塑料、陶瓷及金属3 种。 （1）金属封装 这种封装散热性好，可靠性高，但安装使用不方便，成本高。一般高精密度集成电路或大功率器件均以此形式封装。金属封装的形式按国家标准有T 型和K 型两种。 （2）陶瓷封装 这种封装散热性差，但体积小、成本低。陶瓷封装的形式可分为扁平型和双列直插式。 （3 ）塑料封装 这是目前使用最多的封装形式。 集成电路的封装形式如图1.31 所示。 1.10.3 集成电路的使用常识1引脚识别 （1 ）圆形封装 圆形封装将管底对准集成电路，从管键开始顺时针
