电子设计基础知识

电子设计基础知识Ⅰ、常见电子元器件的识别Ⅱ、焊接Ⅲ、电路设计工艺Ⅰ、常见电子元器件的识别一、常见电子元件的分类：1、构成电子线路的基本元件：1）电阻：电子学符号——R按电阻的封装形式：贴片电阻、手插电阻按电阻的功能特性：限流电阻、压敏电阻、温敏电阻按电阻的材料形式：炭膜电阻、金属膜电阻、金氧膜电阻、绕线电阻2）电容：电子学符号——C按电容的封装形式：贴片电容、手插电容按电容的材料特性：瓷片电容、电解电容、钽电容、聚脂电容（膜电容）、云母电容、玻璃电容、独石电容等3）电感：电子学符号——L按电感的封装形式：贴片电感、手插电感按电感的加工方式：绕线电感、叠层电感按电感的外观及功能：色环电感、空心线圈、铁心线圈、瓷芯电感、滤波电感、滤波器、浪涌吸收器等以上三类元件是构成电子线路的基本元件，也是电子学中最重要的元件。凡是电子线路中这些元件是必不可少。用电阻、电容和电感的组合可以完成几乎所有其他元件的全部功能。1、构成电子线路的基本元件：一、常见电子元件的分类：2、常见的其它电子元件1）二极管：电子学符号——D按封装的形式：贴片二极管、手插二极管按封装的材料：玻璃二极管、塑封二极管按半导体材料：硅二极管、锗二极管按功能的特性：整流二极管、开关二极管、发光二极管、稳压二极管二极管的变形体：整流块电路、数码发光管、双色发光管二极管分类间的对应关系：玻璃二极管塑封二极管锗二极管硅二极管开关二极管、稳压二极管整流二极管、发光二极管2、常见的其它电子元件2）三极管：电子学符号——QorTR按封装形式：贴片三极管、手插三极管按加工方式：普通三极管、MOS三极管按半导体结：PNP管、NPN管；N-ChannelMOS管、P-ChannelMOS管3）集成电路（IC）：电子学符号——U按封装形式：DIP（双排直插）、SOT（双排贴片）、QFP（四方贴片）、BGA（底部引脚贴片）按封装材料：塑封IC、陶瓷IC2、常见的其它电子元件4)开关：电子学符号——SW按功能特性：拨档开关、按键开关、热敏开关5)插座：电子学符号——J插座形式多样一般可分为插针式和插孔式，大多插座都为插孔式。6）晶振：电子学符号——X是一类比较特殊的元件，性质上不类似其它的元件，在电子学特性上无法界定它的属于阻、容、感性，所以其电子学符号采用数学符号中自变量符号X。7）光电耦合器：是一种使用电信号控制的通断型元件。8）变压器：是一种通过耦合线圈对电压信号进行变换的元件。按耦合方式：互耦式变压器、自耦式变压器。2、常见的其它电子元件9）保险管：电子学符号——Fuse是一类可快速熔断或阻值变化很大的电阻。在正常工作时电阻很小可近似为导线，在电路发生异常时快速熔断或电阻变得很大近似为断路。以上内容是电子元件的分类。各种分类分类方法不尽相同，但在分类的方法上无外乎依据元件的特性来分，例如：我们可将二极管、三极管、IC归为一类元件，依据材料特性它们都属于半导体类元件。在以上分类中严格意义来讲变压器就属于电感类元件，保险管就属于电阻类元件，光电耦合器属于IC类元件。二、常用电子元件的单位及换算关系：1、Ω——电阻单位：基本单位：欧姆（ohm）常用单位：千欧——KΩ兆欧——MΩ换算关系：1MΩ=1000KΩ=1000,000Ω2、F——电容单位：基本单位：法拉（F）常用单位：皮法pF纳法nF微法μF毫法mF换算关系：1F=1000mF=1000,000μF=1000,000,000nF=1000,000,000,000pF二、常用电子元件的单位及换算关系：3、H——电感单位：基本单位：亨利（H）常用单位：纳亨nH微亨μH毫亨mH换算关系：1H=1000mH=1000,000μH=1000,000,000nH注意：电阻单位是基本单位是小单位，而电容和电感基本单位是大单位。常用单位在相临单位之间是千进制。三、常见电子元件误差及温度系数表示方法：1、元件误差的字母识别法：误差代码CDJKMZ误差范围±0.25pF±0.5pF±5%±10%±20%-20%~+80%误差代码在表中列出的仅仅为最常用的几个代码，其它还有B、F、G分别代表：B表示±0.1pF，F表示±1%，G表示±2%。其中B、C、D仅用来表示电容元件的误差。2、色环元件的误差表示方法：金色银色棕色红色绿色蓝色紫色±5%±10%±1%±2%±0.5%±0.25%±0.1%三、常见电子元件误差及温度系数表示方法：3、常见电子元件温度系数：温度系数是指元件在温度变化时元件值随温度变化的特性。温度系数代码C0G/NPO/CGC0HX7RX5R温度变化范围-55℃~125℃-55℃~125℃-55℃~125℃-55℃~85℃元件值变化范围0±30ppm/℃0±60ppm/℃±15%±15%温度系数代码Y5V/FZ5U/EBCK温度变化范围-30℃~85℃10℃~85℃-25℃~85℃-55℃~125℃元件值变化范围+20~-80%+20%~-80%±10%0±250ppm上表中温度系数代码只是温度代码中的常用部分，在温度系数中有H、J、K系列代码，因为其他代码特性的元件使用比较少，因此在这里不做相关介绍。附页1：常见贴片元件尺寸规范介绍单位（英制）0201040206030805100812061210单位（公制）0.6x0.31.0x0.51.6x0.82.0x1.252.5x2.03.2x1.63.2x2.5注：1）此处的0201表示0.02X0.01inch,其他相同;2）在材料中还有其它尺寸规格例如：0202、0303、0504、1808、1812、2211、2220等等，但是在实际使用中使用范围并不广泛所以不做介绍。3）对于实际应用中各种对尺寸的称呼有所不同，一般情况下使用英制单位称呼为多，例如一般我们在工作中会说用的是0603的电容，也有时使用公制单位例如说用1608的电容此时使用的就是公制单位。在贴片元件的尺寸上为了让所有厂家生产的元件之间有更多的通用性，国际上各大厂家进行了尺寸要求的规范工作，形成了相应的尺寸系列。其中在不同国家采用不同的单位基准主要有公制和英制，对应关系如下表：四、色环元件的识别：色环元件主要指：色环电阻和色环电感黑棕红橙黄绿蓝紫灰白金银0123456789－1－21、色环的意义：2、色环电阻的识别：1）色环排列的辨认：a、色环排列顺序：一般情况下最后一环为金色或银色,如果不是金色和银色，则最后一环的宽度是其它环的两倍.b、电阻值的读取：第一、二环表示元件值有效数字，第三环表示有效数字后应乘的位数，第四环表示误差。(四色环电阻）第一、二、三环表示元件值有效数字，第四环表示有效数字后应乘的位数,第五环表示误差。（五色环电阻）四、色环元件的识别：C、色环电阻实例：四色环电阻：最后一环为金色五色环电阻：最后一环的宽度为其它环宽度的两倍金色环第五环：宽度比前面环宽一倍d、色环电阻的基本单位为：欧姆（ohm）四、色环元件的识别：3、色环电感的识别：1）色环排列的辨认：a、色环排列顺序：一般情况下最后一环为金色或银色,b、电感值的读取：第一、二环表示元件值有效数字，第三环表示有效数字后应乘的位数，第四环表示误差（如第四环为底色即无第四环表示误差为±20％〕。金色环c、色环电感的基本单位为：微亨（μH）4、色环电阻与色环电感的区分：四、色环元件的识别：色环电阻和色环电感的形状和外观上比较相近，因此在使用中比较容易混淆，对其外观上有一些特点被用来作为区分的办法。2、在尺寸上电感的小型化元件比较少一般最小的电感尺寸Φ2*4mm，而电阻则可更小。小于Φ2*4mm的色环元件一般不会为电感。1、色环电阻的色环排布不均匀，第三环和第四环之间的距离较其它相邻环之间距离宽很多。而色环电感的色环排布比较均匀。电阻：不均匀电感：均匀五、电阻元件的识别：1、贴片电阻：贴片电阻是一种外观上非常单一的元件。方形、黑色，表面有丝印标识元件值，体积小。尺寸有各种大小（主要尺寸见附页1贴片元件尺寸介绍）阻值识别规则：第一、二位表示元件值有效数字，第三位表示有效数字后应乘的位数。它的允许误差应在材料的厂家编码中用误差代码来识别。元件值读取的例子：图片中电阻的丝印为331，读取其元件值：第一、二位33X第三位1＝33X10＝330欧五、电阻元件的识别：2、可调电阻：可调电阻是一种可以手工调节电阻值的元件，它的优点在于可以在一定范围内获取所需的电阻，从而被广泛使用于需要调节参数的电子仪器、设备和家用电器上。电解电容陶瓷电容塑料电容六、电容元件的识别：1、贴片电容：贴片电容主要有：瓷片电容、贴片钽电容、贴片电解电容、贴片纸多层电容。a、贴片电容：普通型，材质瓷片。外型单一、外观单一，表面没有丝印，没有极性。有多种颜色主要有褐色、灰色、淡紫色等。尺寸有各种大小（主要尺寸见附页1贴片元件尺寸介绍）。普通贴片电容的基本单位：pF.六、电容元件的识别：b、贴片纸多层电容：普通型，材质纸质。表面部分厂家的元件有丝印，外形主要有椭圆和方形两种，外观上椭圆形一般呈银白有金属光泽、方形呈褐色，从侧面能看到纸介质分层情况。这种电容没有极性。尺寸有各种大小，但体积一般较大（主要尺寸见附页1贴片元件尺寸介绍）。普通贴片电容的基本单位：pF.但此电容量一般较大在μF级。六、电容元件的识别：c、贴片钽电容：材质钽介质。表面有丝印，有极性。有多种颜色主要有黑色、黄色等。钽电容表面有一条白色丝印用来表示钽电容的正极，并且在丝印上标明有电容值和工作电压，大部分生产厂家还在丝印上加注一些跟踪标记。尺寸有各种大小（主要尺寸见附页1贴片元件尺寸介绍）。贴片钽电容的基本单位：μF.正极标示电容值工作电压六、电容元件的识别：c、贴片电解电容：材质电解质。表面有丝印，有极性。外观上可见铝制外壳。电解电容表面有一条黑色丝印用来表示电解电容的负极，并且在丝印上标明有电容值和工作电压，大部分生产厂家还在丝印上加注一些跟踪标记。尺寸有各种大小（主要尺寸见附页1贴片元件尺寸介绍）。贴片电解电容的基本单位：μF.负极标示电容值工作电压七、电感元件的识别：1、贴片电感：贴片电感主要有：贴片绕线电感、贴片叠层电感。a、贴片绕线电感：是将导线绕制在磁芯或瓷芯上并用引脚引出焊盘的元件。表面印有丝印，元件本身无极性。其表面丝印有两种形式：数字丝印、色点丝印。尺寸有各种大小（主要尺寸见附页1贴片元件尺寸介绍）。贴片绕线电感的基本单位：1)当电感元件值丝印为数字标记时基本单位为μH.2)当电感元件值丝印为色点标记时基本单位为nH、电感值值识别规则：数字丝印：第一、二位表示元件值有效数字，第三位表示有效数字后应乘的位数。色点丝印：将色点密集的一边朝向自己的左边，靠近自己的两个色点从左至右代表元件值的第一、二位有效数字，远离自己的一点为有效数字后应乘的位数。七、电感元件的识别：贴片电感实例：元件值读取的例子：图一中电感的丝印为100，读取其元件值：第一、二位10X第三位0＝10X1＝10μH;图二中电感的丝印为红红红，读取元件值：第一、二位22X第三位2＝22X100＝2200nH=2.2μH图一图二七、电感元件的识别：贴片叠层电感贴片叠层电感:外观上与贴片电容的区别很小,区分的方法是贴片电容有多种颜色其中有褐色、灰色、紫色等，而贴片电感只有黑色一种。基本单位：nH.八、二极管、三极管、整流桥的识别：A）从封装材料分可以分为玻璃二极管、塑封二极管；从半导体材料分可以分为锗材质二极管、硅材质二极管；从功能分有开关二极管、整流二极管、发光二极管。B）不同的半导体材料特性不同：一般开关二极管采用锗二极管，整流二极管、发光二极管多采用硅二极管。一般锗二极管采用玻璃封装，硅二极管采用塑封。C）二极管有极性区分：一般二极管的负极用白色、红色或黑色色环标识，发光二极管一般用引脚长度不同来区分极性，较短的引脚为负极。D）二极管的变形体：整流块电路、数码发光管、双色发光管1、二极管：八、二极管、三极管、整流桥的识别：E）二极管实例：负极极性标示色环负极极性标示丝印1）贴片二极管1﹒组成﹕由单一的PN结组成。2﹒类型﹕常用的二极管有整流﹑稳压﹑