元器件知识,2008年11月28日,第一节 电阻,(一)电阻定义: 电阻是指电荷在电场力的作用下流过导体时，所受到的阻力 (二)电阻种类: 电阻可分为固定电阻器与可变电阻器 (1)固定电阻器 根据制作的材料不同，又可分为碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻、水泥电阻等,(2)可变电阻器： 可分为半可调电阻器和电位器两类。 (三)电阻作用:电阻器在各种电路中阻碍电流的通过，起到降压、分压、稳定和调节电流的作用，与电容组合还可起滤波的作用 (四)常用电阻类型介绍,c.贴片电阻封装英制和公制的关系及详细的尺寸,d:表贴电阻的读数 abc=ab*10c 例如:103=10*103=10k 472=47*102=4.7k,(2)金属膜电阻 a.什么是金属膜电阻? 金属膜电阻器就是以特种金属或合金作电阻材料，用真空蒸发或溅射的方法，在陶瓷或玻璃基本上形成电阻膜层的电阻器。这类电阻器一般采用真空蒸发工艺制得。金属膜电阻器的制造工艺比较灵活，不仅可以调整它的材料成分和膜层厚度，也可通过刻槽调整阻值，因而可以制成性能良好，阻值范围较宽的电阻器 b.金属膜电阻的特点: 金属膜电阻精度高，稳定性好，噪声， 温度系数小。在仪器仪表及通讯设备中大量采用,(3)金属氧化膜电阻 a.什么是金属氧化膜电阻? 这种电阻器是由能水解的金属盐类溶液（如四氯化锡和三氯化锑）在炽热的玻璃或陶瓷的表面分解觉积而成。 b.金属氧化膜电阻的特点 耐高温，工作温度范围为+140235在短时间内可超负荷使用；电阻温度系数为310-4/；化学稳定性好。这种电阻器的电阻率较低，小功率电阻器的阻值不超过100千欧，因此应用范围受到限制，但可用作补充金属膜电阻器的低阻部分,(4)水泥电阻 a.什么是水泥电阻? 水泥电阻器是将电阻线绕在无碱性耐热瓷件上，外面加上耐热、耐湿及耐腐蚀的材料保护固定并把绕线电阻体放入方形瓷器框内，用特殊不燃性耐热水泥充填密封而成。b.水泥电阻特点：1. 体积小、耐震、耐湿、耐热及良好散热，低价格等特性。2. 完全绝缘，适用于印刷电路板。3. 瓷棒上绕线然后接头电焊，制出精确电阻值及延长寿命。4. 高电阻值采用金属氧化皮膜体(MO)代替绕线方式制成。5. 耐热性优，电阻温度系数小，呈直线变化。6. 耐短时间超负载，低杂音，阻值经年无变化。,(5)玻璃铀电阻器 a.什么是玻璃铀电阻器 将金属粉和玻璃铀粉混合，采用丝网印刷法印在基板上。 b.玻璃铀电阻器的特点 耐潮湿， 高温， 温度系数小，主要应用于厚膜电路,(6)波纹电阻,在圆柱形的瓷管上固定了两个引出端子，陶瓷管表面上缠绕了扁带波浪形状的合金电阻丝，并在其表面涂覆一层具有阻燃，耐高温特性的涂层。陶瓷管作为电阻丝骨架的同时，又具有散热器的功效 优势: 高电压工作劣势: 抗震性较差,(7)高压电阻 高压电阻器是适合在高电压、高电压冲击、高压高频环境使用的电阻器。,高压电阻分类: 高阻电阻、棒状玻璃釉膜高压电阻器、片状玻璃釉膜高压电阻器、晶圆高压电阻无引线高压电阻器超高频氧化膜高压电阻真空合成膜高压电阻,金属陶瓷阻尼高压电阻,无引线阻尼晶圆高压电阻器等 高压电阻器是适合在高电压、高电压冲击、高压高频环境使用的电阻器。,真空合成膜高压电阻器,主要是用于微电流测量电路中.棒状玻璃釉膜高压电阻、片状玻璃釉膜高压电阻器主要是用于交直流或脉冲电路及高压设备中.金属陶瓷阻尼高压电阻器优越的耐高压高电流突波特性,比绕线型及薄膜型的电阻器更具安定性.高频电阻氧化膜高频高压电阻器主要用作超高频电路中的负载.无引线阻尼晶圆高压电阻器-rmc(rmca,rmcb)金属陶瓷阻尼电阻器是采用金属氧化物和陶瓷材料混合在高温下烧结而成的电阻器.具有体积小、负荷能力强,能承受瞬间高温高压的作用,作为汽车、摩托车点火用的高压阻尼电阻,也可用在其它交、直流及脉冲电路中.,(8)压敏电阻 a.什么是压敏电阻? “压敏电阻的意思是在一定电流电压范围内电阻值随电压而变，或者是说电阻值对电压敏感的阻器。压敏电阻器的电阻体材料是半导体，所以它是半导体电阻器的一个品种。现在大量使用的氧化锌（ZnO）压敏电阻器，它的主体材料有二价元素（Zn）和六价元素氧（O）所构成。,b.压敏电阻电路的“安全阀”作用 压敏电阻有什么用？压敏电阻的最大特点是当加在它上面的电压低于它的阀值UN时，流过它的电流极小，相当于一只关死的阀门，当电压超过UN时，流过它的电流激增，相当于阀门打开。利用这一功能，可以抑制电路中经常出现的异常过电压，保护电路免受过电压的损害。,(9) 电位器 a.电位器是一种可调的电子元件。它是由一个电阻体和一个转动或滑动系统组成。当电阻体的两个固定触电之间外加一个电压时，通过转动或滑动系统改变触点在电阻体上的位置，在动触点与固定触点之间便可得到一个与动触点位置成一定关系的电压。 b.电位器大多是用作分压器，这是电位器是一个四端元件,(10)电阻排 所谓排阻就是若干个参数完全相同的电阻，它们的一个引脚都连到一起，作为公共引脚。其余引脚正常引出。所以如果一个排阻是由n个电阻构成的，那么它就有n+1只引脚，一般来说，最左边的那个是公共引脚。它在排阻上一般用一个色点标出来。排阻一般应用在数字电路上,(五 )电阻字母与偏差的关系,第二节 电感,什么是电感? 电感器（电感线圈）和变压器均是用绝缘导线（例如漆包线、纱包线等）绕制而成的电磁感应元件，也是电子电路中常用的元器件之一。,当闭合回路中的电流发生变化时，由这个电流产生并穿过回路本身的磁通也发生变化，回路中将产生感应电动势，这种现象称为“自感”； 如果两个线圈互相靠近，当其中一个线圈中电流所产生的磁通有一部分与另-个线圈的磁通相环链，那么，这个线圈中的电流发生变化时，会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象称为互感。,共模电感(Common mode Choke) 也叫共模扼流圈，常用于电脑的开关电源中过滤共模的电磁干扰信号。在板卡设计中，共模电感也是起EMI滤波的作用，用于抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射。,电感作用 电感是用线圈制作的，它的作用多是扼流滤波和滤除高频杂波，它的外形有很多种：有的像电阻、有的像二极管、有的一看上去就是线圈。,我公司常用电感 L1001 200匝 1.788mH0.1mH L1002 135匝 833.6uH20uH L1003 23匝 28uH2uH L1004 25匝 30uH2uH L1005 14匝 8.5uH2uH L0201 160匝 1.82mH0.04mH UF10.5 =10mH,开关电源变压器,工作频率高，输出功率大，温化小。,R型铁芯电源变压器,磁性能优良。,第三节 电容,(一)电容定义 是一种贮能元件， 是组成电子电路的基本元件之一 (二)电容分类,1、按照结构分三大类：固定电容器、可变电容器和微调电容器。 2、按电解质分类：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。 3、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。 4、按制造材料的不同可以分为：瓷介电容、涤纶电容、电解电容、钽电容，还有先进的聚丙烯电容等,(三)电容的作用 电容器的作用主要有：耦合、滤波、隔直流、调谐以及与电感元件组成振荡电路等。在电力系统中，它可以用以改善系统的功率参数，提高电能的利用率；在机械加工艺中可用以进行电火花加工等。,(四)常用电容类型介绍,(1)电解电容,电解电容是电容的一种介质有电解液涂层有极性，分正负不可接错。电容(Electric capacity)，由两个金属极，中间夹有绝缘材料（介质）构成电解电容器通常是由金属箔（铝/钽）作为正电极，金属箔的绝缘氧化层（氧化铝/钽五氧化物）作为电介质，电解电容器以其正电极的不同分为铝电解电容器和钽电解电容器。铝电解电容器的负电极由浸过电解质液（液态电解质）的薄纸/薄膜或电解质聚合物构成；钽电解电容器的负电极通常采用二氧化锰,电解电容作用,隔直流：作用是阻止直流通过而让交流通过。 旁路（去耦）：为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。 耦合：作为两个电路之间的连接，允许交流信号通过并传输到下一级电路。 滤波：将整流以后的锯齿波变为平滑的脉动波，接近于直流。 储能：储存电能，用于必须要的时候释放。,电解电容特点,电解电容器特点一：单位体积的电容量非常大，比其它种类的电容大几十到数百倍。 电解电容器特点二：额定的容量可以做到非常大，可以轻易做到几万f甚至几f（但不能和双电层电容比 电解电容器特点三：价格比其它种类具有压倒性优势，因为电解电容的组成材料都是普通的工业材料，比如铝等等。制造电解电容的设备也都是普通的工业设备，可以大规模生产，成本相对比较低,电解电容应用,电解电容器通常在电源电路或中频、低频电路中起电源滤波、退耦、信号耦合及时间常数设定、隔直流等作用。一般不能用于交流电源电路，在直流电源电路中作滤波电容使用时，其阳极（正极）应与电源电压的正极端相连接，阴极（负极）与电源电压的负极端相连接，不能接反，否则会损坏电容器。,(2)安规电容,安规电容是指用于这样的场合，即电容器失效后，不会导致电击，不危及人身安全. 它包括了X电容和Y电容 x电容是跨接在电力线两线（L-N）之间的电容，一般选用金属薄膜电容；Y电容是分别跨接在电力线两线和地之间（L-E，N-E）的电容，一般是成对出现。基于漏电流的限制，Y电容值不能太大，一般X电容是uF级，Y电容是nF级。,安规电容作用 X电容抑制差模干扰，Y电容抑制共模干扰,(3)金属化聚酯薄膜电容 其制法是在塑料薄膜上以真空蒸镀上一层很薄的金属以做为电极。如此可以省去电极箔的厚度，缩小电容器单位容量的体积，所以薄膜电容器较容易做成小型，容量大的电容,(4)薄膜电容器 薄膜电容器是将铝等金属箔当成电极和塑料薄膜重叠后卷绕在一起制成 特点 无极性，绝缘阻抗很高，频率特性优异(频率响应宽广)，而且介质损失很小 应用 被使用在模拟信号的交连，电源噪声的旁路(反交连)等地方,(5)金属化聚丙烯薄膜电容 金属化聚酯薄膜电容 薄膜电容的一种，只不过它使用的薄膜是聚丙烯或聚乙酯 金属化聚酯薄膜电容应用:对稳定性和损耗要求不高的低频电路 金属化聚丙烯薄膜电容应用:代替大部分聚苯或云母电容,用于要求较高的电路,(6)瓷片电容 瓷片电容只要针对于高频，高压瓷片电容取决于你使用在什么场合，典型作用可以消除高频干扰。 优点 1.容量损耗随温度频率具高稳定性 2.特殊的串联结构适合于高电压极长期工作可靠性 3.高电流爬升速率并适用于大电流回路无感型结构 .,(7)钽电容 主要特点：损耗、漏电小于铝电容应用：在要求高的电路中代替铝电容,(五)电容字母与偏差关系 电容器的容量误差通常用字符表示： 第一种，绝对误差，通常以电容量的值的绝对误差表示，以PF为单位，即：B代表0.1PF、C代表0.25PF、D代表0.5PF，Y代表1PF，A代表1.5PF,V代表5PF。这种表达方式通常用于小容量电容。,第二种，相对误差，以电容量标称值的偏差百分数表示，即：D代表0.5%，P代表0.625%、F代表1%，R代表1.25%，G代表2%，U代表3.5%，J代表5%，K代表10%，M代表20%，S代表50%/-20%、Z代表80%/-20%。,第三节 二极管,(一 )二极管的原理 晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。当外加的反向电压高到一定程度时，p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，