電子元器件中的“十大明星”

2016-12-26  by:CAE仿真在線  來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

電子元器件就像人們?nèi)粘＿M(jìn)口的米飯一樣,是每天都需要去接觸,每天都需要用到的。工程師們?cè)陔娮有袠I(yè)常用的電子元器件中,評(píng)比出最受網(wǎng)友歡迎的“十大電子元器件明星”,希望能讓大家多多參考與學(xué)習(xí)。

明星一:電阻

作為電子行業(yè)的工作者,電阻是無(wú)人不知無(wú)人不曉的。它的重要性,毋庸置疑。人們都說(shuō)“電阻是所有電子電路中使用最多的元件。

電阻,因?yàn)槲镔|(zhì)對(duì)電流產(chǎn)生的阻礙作用,所以稱(chēng)其該作用下的電阻物質(zhì)。電阻將會(huì)導(dǎo)致電子流通量的變化,電阻越小,電子流通量越大,反之亦然。沒(méi)有電阻或電阻很小的物質(zhì)稱(chēng)其為電導(dǎo)體,簡(jiǎn)稱(chēng)導(dǎo)體。不能形成電流傳輸?shù)奈镔|(zhì)稱(chēng)為電絕緣體,簡(jiǎn)稱(chēng)絕緣體。

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在物理學(xué)中,用電阻(Resistance)來(lái)表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小。導(dǎo)體的電阻越大,表示導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用越大。不同的導(dǎo)體,電阻一般不同,電阻是導(dǎo)體本身的一種特性。電阻元件是對(duì)電流呈現(xiàn)阻礙作用的耗能元件。

電阻元件的電阻值大小一般與溫度有關(guān),衡量電阻受溫度影響大小的物理量是溫度系數(shù),其定義為溫度每升高1℃時(shí)電阻值發(fā)生變化的百分?jǐn)?shù)。

電阻在電路中用“R”加數(shù)字表示,如:R1表示編號(hào)為1的電阻。電阻在電路中的主要作用為分流、限流、分壓、偏置等。

1.參數(shù)識(shí)別:電阻的單位為歐姆(Ω),倍率單位有:千歐(KΩ),兆歐(MΩ)等。換算方法是:1兆歐=1000千歐=1000000歐電阻的參數(shù)標(biāo)注方法有3種,即直標(biāo)法、色標(biāo)法和數(shù)標(biāo)法。a、數(shù)標(biāo)法主要用于貼片等小體積的電路,如:472 表示 47×100Ω(即4.7K); 104則表示100Kb、色環(huán)標(biāo)注法使用最多,現(xiàn)舉例如下:四色環(huán)電阻 五色環(huán)電阻(精密電阻)。

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2.電阻的色標(biāo)位置和倍率關(guān)系如下表所示:顏色 有效數(shù)字 倍率 允許偏差(%)銀色 / x0.01 ±10金色 / x0.1 ±5黑色 0 +0 /棕色 1 x10 ±1紅色 2 x100 ±2橙色 3 x1000 /黃色 4 x10000 /綠色 5 x100000 ±0.5藍(lán)色 6 x1000000 ±0.2紫色 7x10000000 ±0.1灰色 8 x100000000 /白色 9 x1000000000 /。

明星二:電容

電容(或電容量, Capacitance)指的是在給定電位差下的電荷儲(chǔ)藏量;記為C,國(guó)際單位是法拉(F)。一般來(lái)說(shuō),電荷在電場(chǎng)中會(huì)受力而移動(dòng),當(dāng)導(dǎo)體之間有了介質(zhì),則阻礙了電荷移動(dòng)而使得電荷累積在導(dǎo)體上;造成電荷的累積儲(chǔ)存,最常見(jiàn)的例子就是兩片平行金屬板。也是電容器的俗稱(chēng)。

1.電容在電路中一般用“C”加數(shù)字表示(如C13表示編號(hào)為13的電容)。電容是由兩片金屬膜緊靠,中間用絕緣材料隔開(kāi)而組成的元件。電容的特性主要是隔直流通交流。電容容量的大小就是表示能貯存電能的大小,電容對(duì)交流信號(hào)的阻礙作用稱(chēng)為容抗,它與交流信號(hào)的頻率和電容量有關(guān)。容抗XC=1/2πf c (f表示交流信號(hào)的頻率,C表示電容容量)電話機(jī)中常用電容的種類(lèi)有電解電容、瓷片電容、貼片電容、獨(dú)石電容、鉭電容和滌綸電容等。

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2.識(shí)別方法:電容的識(shí)別方法與電阻的識(shí)別方法基本相同,分直標(biāo)法、色標(biāo)法和數(shù)標(biāo)法3種。電容的基本單位用法拉(F)表示,其它單位還有:毫法(mF)、微法(uF)、納法(nF)、皮法(pF)。其中:1法拉=103毫法=106微法=109納法=1012皮法容量大的電容其容量值在電容上直接標(biāo)明,如10 uF/16V容量小的電容其容量值在電容上用字母表示或數(shù)字表示字母表示法:1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF 數(shù)字表示法:一般用三位數(shù)字表示容量大小,前兩位表示有效數(shù)字,第三位數(shù)字是倍率。如:102表示10×102PF=1000PF 224表示22×104PF=0.22 uF3、電容容量誤差表符 號(hào) F G J K L M允許誤差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%如:一瓷片電容為104J表示容量為0. 1 uF、誤差為±5%。

明星三:晶體二極管

晶體二極管(crystaldiode)固態(tài)電子器件中的半導(dǎo)體兩端器件。這些器件主要的特征是具有非線性的電流-電壓特性。此后隨著半導(dǎo)體材料和工藝技術(shù)的發(fā)展,利用不同的半導(dǎo)體材料、摻雜分布、幾何結(jié)構(gòu),研制出結(jié)構(gòu)種類(lèi)繁多、功能用途各異的多種晶體二極管。制造材料有鍺、硅及化合物半導(dǎo)體。晶體二極管可用來(lái)產(chǎn)生、控制、接收、變換、放大信號(hào)和進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換等。

晶體二極管在電路中常用“D”加數(shù)字表示,如: D5表示編號(hào)為5的二極管。

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1.作用:二極管的主要特性是單向?qū)щ娦?也就是在正向電壓的作用下,導(dǎo)通電阻很小;而在反向電壓作用下導(dǎo)通電阻極大或無(wú)窮大。正因?yàn)槎O管具有上述特性,無(wú)繩電話機(jī)中常把它用在整流、隔離、穩(wěn)壓、極性保護(hù)、編碼控制、調(diào)頻調(diào)制和靜噪等電路中。電話機(jī)里使用的晶體二極管按作用可分為:整流二極管(如1N4004)、隔離二極管(如1N4148)、肖特基二極管(如BAT85)、發(fā)光二極管、穩(wěn)壓二極管等。

2.識(shí)別方法:二極管的識(shí)別很簡(jiǎn)單,小功率二極管的N極(負(fù)極),在二極管外表大多采用一種色圈標(biāo)出來(lái),有些二極管也用二極管專(zhuān)用符號(hào)來(lái)表示P極(正極)或N極(負(fù)極),也有采用符號(hào)標(biāo)志為“P”、“N”來(lái)確定二極管極性的。發(fā)光二極管的正負(fù)極可從引腳長(zhǎng)短來(lái)識(shí)別,長(zhǎng)腳為正,短腳為負(fù)。

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3.測(cè)試注意事項(xiàng):用數(shù)字式萬(wàn)用表去測(cè)二極管時(shí),紅表筆接二極管的正極,黑表筆接二極管的負(fù)極,此時(shí)測(cè)得的阻值才是二極管的正向?qū)ㄗ柚?這與指針式萬(wàn)用表的表筆接法剛好相反。

4.常用的1N4000系列二極管耐壓比較如下:型號(hào) 1N40011N40021N4003 1N4004 1N40051N40061N4007耐壓(V) 50 100 200 400 600 800 1000電流(A) 均為1 。

明星四:穩(wěn)壓二極管

穩(wěn)壓二極管(又叫齊納二極管),此二極管是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導(dǎo)體器件。穩(wěn)壓二極管在電路中常用“ZD”加數(shù)字表示,如:ZD5表示編號(hào)為5的穩(wěn)壓管。

1.穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓原理:穩(wěn)壓二極管的特點(diǎn)就是擊穿后,其兩端的電壓基本保持不變。這樣,當(dāng)把穩(wěn)壓管接入電路以后,若由于電源電壓發(fā)生波動(dòng),或其它原因造成電路中各點(diǎn)電壓變動(dòng)時(shí),負(fù)載兩端的電壓將基本保持不變。

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2.故障特點(diǎn):穩(wěn)壓二極管的故障主要表現(xiàn)在開(kāi)路、短路和穩(wěn)壓值不穩(wěn)定。在這3種故障中,前一種故障表現(xiàn)出電源電壓升高;后2種故障表現(xiàn)為電源電壓變低到零伏或輸出不穩(wěn)定。常用穩(wěn)壓二極管的型號(hào)及穩(wěn)壓值如下表:型 號(hào) 1N47281N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761穩(wěn)壓值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V 。

明星五:電感

電感:當(dāng)線圈通過(guò)電流后,在線圈中形成磁場(chǎng)感應(yīng),感應(yīng)磁場(chǎng)又會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流來(lái)抵制通過(guò)線圈中的電流。我們把這種電流與線圈的相互作用關(guān)系稱(chēng)其為電的感抗,也就是電感,單位是“亨利”(H)。也可利用此性質(zhì)制成電感元件。

電感在電路中常用“L”加數(shù)字表示,如:L6表示編號(hào)為6的電感。電感線圈是將絕緣的導(dǎo)線在絕緣的骨架上繞一定的圈數(shù)制成。直流可通過(guò)線圈,直流電阻就是導(dǎo)線本身的電阻,壓降很小;當(dāng)交流信號(hào)通過(guò)線圈時(shí),線圈兩端將會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),自感電動(dòng)勢(shì)的方向與外加電壓的方向相反,阻礙交流的通過(guò),所以電感的特性是通直流阻交流,頻率越高,線圈阻抗越大。電感在電路中可與電容組成振蕩電路。電感一般有直標(biāo)法和色標(biāo)法,色標(biāo)法與電阻類(lèi)似。如:棕、黑、金、金表示1uH(誤差5%)的電感。

電感的基本單位為:亨(H) 換算單位有:1H=103mH=106uH。

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明星六:變?nèi)荻O管

變?nèi)荻O管(Varactor Diodes)又稱(chēng)"可變電抗二極管"。是一種利用PN結(jié)電容(勢(shì)壘電容)與其反向偏置電壓Vr的依賴(lài)關(guān)系及原理制成的二極管。

管變?nèi)荻O管是根據(jù)普通二極管內(nèi)部 “PN結(jié)” 的結(jié)電容能隨外加反向電壓的變化而變化這一原理專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)出來(lái)的一種特殊二極管。變?nèi)荻O管在無(wú)繩電話機(jī)中主要用在手機(jī)或座機(jī)的高頻調(diào)制電路上,實(shí)現(xiàn)低頻信號(hào)調(diào)制到高頻信號(hào)上,并發(fā)射出去。在工作狀態(tài),變?nèi)荻O管調(diào)制電壓一般加到負(fù)極上,使變?nèi)荻O管的內(nèi)部結(jié)電容容量隨調(diào)制電壓的變化而變化。

變?nèi)荻O管發(fā)生故障,主要表現(xiàn)為漏電或性能變差:

(1)發(fā)生漏電現(xiàn)象時(shí),高頻調(diào)制電路將不工作或調(diào)制性能變差。

(2)變?nèi)菪阅茏儾顣r(shí),高頻調(diào)制電路的工作不穩(wěn)定,使調(diào)制后的高頻信號(hào)發(fā)送到對(duì)方被對(duì)方接收后產(chǎn)生失真。出現(xiàn)上述情況之一時(shí),就應(yīng)該更換同型號(hào)的變?nèi)荻O管。

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明星七:晶體三極管

晶體三極管,是半導(dǎo)體基本元器件之一,具有電流放大作用,是電子電路的核心元件。三極管是在一塊半導(dǎo)體基片上制作兩個(gè)相距很近的PN結(jié),兩個(gè)PN結(jié)把正塊半導(dǎo)體分成三部分,中間部分是基區(qū),兩側(cè)部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū),排列方式有PNP和NPN兩種。晶體三極管在電路中常用“Q”加數(shù)字表示,如:Q17表示編號(hào)為17的三極管。

1.特點(diǎn):晶體三極管(簡(jiǎn)稱(chēng)三極管)是內(nèi)部含有2個(gè)PN結(jié),并且具有放大能力的特殊器件。它分NPN型和PNP型兩種類(lèi)型,這兩種類(lèi)型的三極管從工作特性上可互相彌補(bǔ),所謂OTL電路中的對(duì)管就是由PNP型和NPN型配對(duì)使用。電話機(jī)中常用的PNP型三極管有:A92、9015等型號(hào);NPN型三極管有:A42、9014、9018、9013、9012等型號(hào)。

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2.晶體三極管主要用于放大電路中起放大作用,在常見(jiàn)電路中有三種接法。為了便于比較,將晶體管三種接法電路所具有的特點(diǎn)列于下表,供大家參考。名稱(chēng) 共發(fā)射極電路共集電極電路(射極輸出器) 共基極電路輸入阻抗 中(幾百歐~幾千歐) 大(幾十千歐以上) 小(幾歐~幾十歐)輸出阻抗 中(幾千歐~幾十千歐) 小(幾歐~幾十歐)大(幾十千歐~幾百千歐)電壓放大倍數(shù) 大 小(小于1并接近于1)大電流放大倍數(shù) 大(幾十) 大(幾十) 小(小于1并接近于1)功率放大倍數(shù)大(約30~40分貝) 小(約10分貝) 中(約15~20分貝)頻率特性高頻差 好 好續(xù)表應(yīng)用 多級(jí)放大器中間級(jí),低頻放大 輸入級(jí)、輸出級(jí)或作阻抗匹配用 高頻或?qū)掝l帶電路及恒流源電路 。

明星八:場(chǎng)效應(yīng)管場(chǎng)效應(yīng)晶體管

場(chǎng)效應(yīng)管場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Field Effect Transistor縮寫(xiě)(FET))簡(jiǎn)稱(chēng)場(chǎng)效應(yīng)管。由多數(shù)載流子參與導(dǎo)電,也稱(chēng)為單極型晶體管。它屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件。具有輸入電阻高(108~109Ω)、噪聲小、功耗低、動(dòng)態(tài)范圍大、易于集成、沒(méi)有二次擊穿現(xiàn)象、安全工作區(qū)域?qū)挼葍?yōu)點(diǎn),現(xiàn)已成為雙極型晶體管和功率晶體管的強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)者。

1.場(chǎng)效應(yīng)晶體管具有較高輸入阻抗和低噪聲等優(yōu)點(diǎn),因而也被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。尤其用場(chǎng)效管做整個(gè)電子設(shè)備的輸入級(jí),可以獲得一般晶體管很難達(dá)到的性能。

2.場(chǎng)效應(yīng)管分成結(jié)型和絕緣柵型兩大類(lèi),其控制原理都是一樣的。

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3.場(chǎng)效應(yīng)管與晶體管的比較:

(1)場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制元件,而晶體管是電流控制元件。在只允許從信號(hào)源取較少電流的情況下,應(yīng)選用場(chǎng)效應(yīng)管;而在信號(hào)電壓較低,又允許從信號(hào)源取較多電流的條件下,應(yīng)選用晶體管。

(2)場(chǎng)效應(yīng)管是利用多數(shù)載流子導(dǎo)電,所以稱(chēng)之為單極型器件,而晶體管是即有多數(shù)載流子,也利用少數(shù)載流子導(dǎo)電。被稱(chēng)之為雙極型器件。

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(3)有些場(chǎng)效應(yīng)管的源極和漏極可以互換使用,柵壓也可正可負(fù),靈活性比晶體管好。

(4)場(chǎng)效應(yīng)管能在很小電流和很低電壓的條件下工作,而且它的制造工藝可以很方便地把很多場(chǎng)效應(yīng)管集成在一塊硅片上,因此場(chǎng)效應(yīng)管在大規(guī)模集成電路中得到了廣泛的應(yīng)用。

明星九:傳感器

傳感器是一種物理裝置或生物器官,能夠探測(cè)、感受外界的信號(hào)、物理?xiàng)l件(如光、熱、濕度)或化學(xué)組成(如煙霧),并將探知的信息傳遞給其他裝置或器官。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB7665-87對(duì)傳感器下的定義是:“能感受規(guī)定的被測(cè)量件并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置,通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。傳感器是一種檢測(cè)裝置,能感受到被測(cè)量的信息,并能將檢測(cè)感受到的信息,按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出,以滿(mǎn)足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。

“傳感器”在新韋式大詞典中定義為:“從一個(gè)系統(tǒng)接受功率,通常以另一種形式將功率送到第二個(gè)系統(tǒng)中的器件”。根據(jù)這個(gè)定義,傳感器的作用是將一種能量轉(zhuǎn)換成另一種能量形式,所以不少學(xué)者也用“換能器-Transducer”來(lái)稱(chēng)謂“傳感器-Sensor”。

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明星十:變壓器

變壓器(Transformer)是利用電磁感應(yīng)的原理來(lái)改變交流電壓的裝置,主要構(gòu)件是初級(jí)線圈、次級(jí)線圈和鐵心(磁芯)。在電器設(shè)備和無(wú)線電路中,常用作升降電壓、匹配阻抗,安全隔離等。在發(fā)電機(jī)中,不管是線圈運(yùn)動(dòng)通過(guò)磁場(chǎng)或磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)通過(guò)固定線圈,均能在線圈中感應(yīng)電勢(shì),此兩種情況,磁通的值均不變,但與線圈相交鏈的磁通數(shù)量卻有變動(dòng),這是互感應(yīng)的原理。變壓器就是一種利用電磁互感應(yīng),變換電壓,電流和阻抗的器件。變壓器的功能主要有:電壓變換;電流變換,阻抗變換;隔離;穩(wěn)壓(磁飽和變壓器)等。

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