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1第一章电子元器件第一节电阻器电阻器是电子电路中应用最多的元器件之一且种类繁多。一、电阻器的分类：1．按结构形式可分为：合金型、薄膜型和合成型。2．按用途可分为：普通型：允许误差为±5%、±10%、±20%等；精密型：允许误差为±2%--±0.001%；高频型：亦称无感电阻，功率可达100W；高压型：额定电压可达35kV；高阻型：阻值为10MΩ~100MΩ；敏感型：阻值对温度、压力、气体等敏感；熔断型：亦称保险丝电阻。二、电阻器的主要技术指标1．额定功率电阻器在电路中长时间连续工作不损坏，或不显著改变其性能所允许消耗的最大功率称为电阻器的额定功率。额定功率并不是电阻器在电路中工作时一定要消耗的功率，而是电阻器在电路中工作允许消耗功率的限额。2．标称阻值阻值是电阻的主要参数之一，不同类型的电阻，阻值范围不同，不同精度的电阻其阻值系列也不同。2标称值系列精度电阻器、电位器、电容器标称值E24±5%1.02.24.71.12.45.11.22.75.61.33.06.21.53.36.81.63.67.51.83.98.22.04.39.1E12±10%1.03.31.23.91.54.71.85.62.26.82.78.2E6±20%1.01.52.23.34.76.88.2表中数值再乘以10^n,其中n为正整数或负整数。上表所列的三种系列也使用于电位器和电容器。3．精度实际阻值与标称阻值的相对误差为电阻精度也称允差。在电子产品设计中，可根据电路的不同要求选用不同精度的电阻。4．温度系数所有材料的电阻率，都随温度变化而变化，电阻的阻值同样如此。金属膜、合成膜等电阻，具有较小的正温度系数，碳膜电阻具有负温度系数。三、电阻器的标志内容及方法电阻器有多项技术指标，但由于表面积有限和对参数关心的程度不同，一般只标明阻值、精度、材料、功率等项。对于1/8W-1/2W之间的小电阻，通常只标注阻值和精度，材料及功率通常由外形尺寸及颜色判断。电阻参数的标志方法通常用文字、符号直标或色带标出。1．文字符号直标（1）标称阻值单位：Ω欧，kΩ（千欧），MΩ（兆欧），GΩ（吉3欧），TΩ（太欧），其值为k=103，M=106，G=109，T=1012。（2）精度普通电阻精度分为+5%、+10%、+20%三种，（3）功率通常2W以下的电阻不标出功率，通过外形尺寸即可判定；2W以上功率的电阻在电阻上以数字标出。（4）材料2W以下的小功率电阻，电阻材料通常也不标出。对于普通碳膜和金属膜电阻，通过外表颜色可以判定。通常碳膜电阻涂绿色或综色，金属膜电阻涂红色或棕色。2．色环标志法小功率电阻较多情况使用色环标志法，特别是0.5W以下的碳膜和金属膜电阻更为普通。色环电阻：分为三环、四环、五环三种标法。三色环标志法电阻器：表示标称电阻值（精度均为+20%）。四色环标志法电阻器：表示标称电阻值及精度。五色环标志法电阻器：表示标称电阻值（三位有效数字）及精度。为避免混淆，第五色环的宽度是其他色环的（1.5～2）倍。四、电阻器的合理选用与质量判别1．电阻器的选用电阻种类多，性能差异大，应用范围有很大区别，全面了解各类电阻性能，正确选用各类电阻，对整机设计的合理性起到一定作用。选用电阻器时，应考虑以下各因素：a．选用电阻的额定功率值，应高于在电路工作中实际值的（0.5~1）倍。b．温度系数对电路工作的影响，同时要根据电路特点来选择正、负温度系数的电阻。c．电阻的精度非线性及噪声应符合电路要求。4d．工作环境与可靠性、经济性等。2．电阻的质量判别方法看电阻引线有无折断及外壳烧焦现象。用万用表Ω挡测量阻值，合格的电阻值应稳定在允许的误差范围内，如超出误差范围或阻值不稳定，则不能选用。根据“电阻器质量越好，其噪声电压越小”的原理，使用“电阻噪声测量仪”测量电阻噪声，判别电阻质量的好坏。五、特殊电阻1、光敏电阻：是一种电阻值随外界光照强弱（明暗）变化而变化的元件，光越强阻值越小，光越弱阻值越大。如果把光敏电阻的两个引脚接在万用表的表笔上，用万用表的×1k挡测量在不同的光照下光敏电阻的阻值：将光敏电阻从较暗的抽屉里移到阳光下或灯光上，万用表读数将会发生变化。在完全黑暗处，光敏电阻的阻值可达几兆欧以上（万用表指示电阻为无穷大，即指针不动），而在较强光线下，阻值可降到几千欧甚至千欧以下。利用这一特性，可以制作各种光控的小电路来。事实上街边的路灯大多是用光控开关自动控制的，其中一个重要的元器件就是光敏电阻（或者是光敏三级管，一种功能相似的带放大作用的半导体元件）。光敏电阻是在陶瓷基座上沉积一层硫化镉膜后制成的，实际上也是一种半导体元件。新村里声控楼道灯在白天不会点亮，也是因为光敏电阻在起作用。我们可以用它制作电子报晓鸡，清晨天亮时喔喔叫。2、热敏电阻：是一个特殊的半导体器件，它的电阻值随着其表面温度的高低的变化而变化。它原本是为了使电子设备在不同的环境温度下正常工作而使用的，叫做温度补偿。新型的电脑主板都有测温、超温报警功能，就是利用了的热敏电阻。5第二节电位器电位器是一种可调电阻，对外有三个引出端，其中两个为因定端，一个为滑动端（也称为中心抽头）、滑动端在两个因定端之间的电阻体上做机械运动，使其与因定端之间的电阻发生变化。一、电位器的主要技术指标衡量电位器质量的技术参数很多，但对一般电子产品来说，最关心的是以下几项基本指标：标称阻值、额定功率、滑动噪声、极限电压、阻值变化规律、分辨力等。（1）标称阻值标在产品上的名义阻值，其系列与电阻的系列类似。实测阻值与标称阻值误差范围根据不同精度等级可允许+20%、+10%、+5%、+2%、+1%，精密电位器精度可达+0.1%。（2）额定功率电位器的两个因定端上允许耗散的最大功率为电位器的额定功率。使用中应注意，额定功率不等于中心抽头与固定端的功率。额定功率系数为0.063、0.125、0.25、0.5、0.75、1、2、3。线绕电位器功率系列有0.5、0.75、1、1.6、3、5、10、16、25、40、63、100，单位为W。(3)滑动噪声当电刷在电阻体上滑动时，电位器中心端与固定端的电压出现无规则的起伏现象，称为电位器的滑动噪声。它是由电阻率分布的不均匀性的电刷滑动时接触电阻的无规律引起的。（4）分辨力电位器对输出量可实现的最精细的调节能力，称为分辨力。线绕电位器不如非线绕电位器分辨力高。二、电位器的类别与型号6电位器的种类很多，用途各异。通常可按用途、材料、结构、阻值变化规律及驱动机构的运动方式等分类。常见的电位器种类见下表。接触式电位器分类分类形式举例材料合金型线绕线绕电位器（WX）金属箔金属箔电位器薄膜型金属膜电位器（WJ）、金属氧化膜电位器（WY）、复合膜电位器（WH）、碳膜电位器（WT）合成型有机有机实芯电位器（WS）无机无机实芯电位器、金属玻璃釉电位器（WI）导电塑料直滑式（LP）旋转式（CP）（非部标）用途普通、精密、微调、功率、高频、高压、耐热阻值变化率线性线性电位器（X）非线性对数式（D）、指数式（Z）、正余弦式结构特点单圈、多圈、带推拉开关、带旋转开关调节方式旋转式、直滑式电位器的一般标志方法为：WT-23.3Ω+10%----碳膜电位器2W3.3Ω精度+10%WX-1W510ΩJ-----线绕电位器1W510Ω精度+5%型号中的W表示电位器，材料标号与电阻材料标号相同。三、电位器的合理选用电位器规格品种很多，合理选用不仅可以满足电路要求，而且可以降低成本。普通电子仪器：采用碳膜或合成实芯。7大功率，高温情况：选用线绕、金属玻璃釉。高精度：选用线绕、导电塑料、精密合成碳膜。高分辨力：选用各类非线绕电位器，多圈式微调电位器。高频、高稳定：选用薄膜电位器。调节后不需要再动的：选锁紧式电位器。精密、微量调节：选用带慢轴调节机构的微调电位器。要求电压均匀变化：选用直线式。音量控制用电位器：选有指数式。第三节电容器电容器在电子仪器中是一种必不可少的基础元件。它的基本结构是在两个相互靠近的导体之间覆一层不导电的绝缘材料---介质，构成电容器。它是一种储能元件，可在介质两边储存一定的电荷，储存电荷的能力用电容量表示，基本单位是法拉，以F表示。由于法拉的单位太大，因而电容量的常用单位是μF（微法）和pF（皮法微微法）。一、电容器的主要技术参数1．标称容量及精度容量是电容器的基本参数，数值在电容器上，不同类别的电容有不同系列的标称值。常用的标称系列同电阻标称值。应注意，某些电容的体积过小，常常在标称容量时不标单位符号，只标数值，这就需要根据电容器的材料、外形尺寸、耐压等因素加以判断，以读出真实容量值。电容器的容量精度等级低，一般允差在+5%以上，最大可达+50%--20%。2．额定电压8电容器两端加电压后，能保证长期工作而不被击穿的电压称为电容的额定电压。电压系列随电容器类别不同而有所区别。额定电压的数值通常都在电容器上标出。3．电容器的损耗相当于在理想电容上并联一个等效电阻，只有损耗的有功功率来衡量电容的优劣是不准确的，因为功率的损耗不仅与电容本身质量有关，而且与加在电容器上的电压及电流有关，同时只看损耗功率，而不看存储功率也不足以衡量电容器的质量。为确切反应电容器的损耗特性，则用损耗功率与存储功率之比来反应即：tgδ称电容器损耗角的正切值，它真实的表明了电容器质量优劣。不同类型的电容器其tgδ的数值不同，一般在10-2~10-4之间。二、几种常见的电容器1．有机介质电容器常见有机介质电容器除传统的纸介、金属化纸介电容器外，涤纶、聚苯乙烯等均属此类。纸介电容器（型号CZ）这种电容器容量范围宽，耐压范围宽（可从36V~30KV），成本低，但体积大，tgδ大，因而只适应于直流或低频电路中。金属化纸介电容器（型号GJ）这种电容器在电参数上（如tgδ值、绝缘电阻等）与纸介电容器基本一致，但体积小。2．有机薄膜电容器这种电容体积重量上、电参数上，都要比纸介电容器优越得多。3．无机介质电容器无机介质电容器可分为瓷介、云母、玻璃等。9瓷介电容器（型号CC）这种电容体积小、重量轻、价格低廉，在普通电子产品中广泛使用。瓷片电容的容量范围较窄，一般从几pF到0.1μF之间。云母电容器（型号CY）由于云母材料的优良电性能和机械性能，使得云母电容具有损耗小、可靠性高、容量精度高等优良电参数，被广泛应用于高频电路和要求高稳定度的电路中。目前应用较广的云母电容容量范围一般在4.7pF~47000pF，最高精度可达+0.01%~+0.03%,这是其它类电容所做不到的。玻璃电容器，目前玻璃独石和玻璃釉独石两种较为常见。生产工艺简单，因而成本低。这种电容具有良好的防潮性和抗振性，能在200OC高温下长期稳定工作，是一种高温稳定性的电容器；其稳定性介于云母与瓷介之间；其体积大大小于云母电容，一般只有云母电容的几十分之一。因而在印刷电路中使用十分广泛。4．电解电容器电解电容器以金属氧化膜作为介质，以金属和电解质作为电容的两极。金属为正极，电解质为负极。使用电解电容时应注意极性，不能用于交流电路。在要求大容量的场合，如滤波等，均选用电解电容。电解电容损耗大，温度频率特性差，绝缘性能差，漏电流大，长期存放可能干涸、老化等，因而除体积小以外，任何性能均远不如其他类型的电容。常见的电解电容有铝电解、钽电解、铌电解电容等。5．可变电容器其特点是定片组与支架一起固定，动片组联结旋柄能自由旋转。聚苯乙烯薄膜密封可变电容器多用于晶体管电音机，空气可变电容器多用于电子管收音机中。10三、电容器的合理选用及质量判别1．电容器的合理选用电容器种类繁多，性能指标各异，选用时应考虑如下因素：电容器额定电压所选电容的电压一般应使其额定值高于线路施加在电容两端电压的1-2倍。不论选用何种电容，都不得使电容耐压低于线路中的实际电压，否则电容将会被击穿。标称容量及精度等级电容在电路中作用不同，某些场合要求一定精度，而在较多场合容量范围可以相差很大。因而在确定容量精度时，应首先考虑电路对容量精度的要求，而要盲目追求电容的精度等级，因为电容在制造中容量控制较难，不同精度的电容价格相差较大。tgδ值