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电子元器件电子元器件王豫明王豫明内容内容一、概述二、元器件基础知识三、电子元器件一、概述1．元器件的重要性1．元器件的重要性2．案例1．元器件的重要性•元器件构成电子产品的基本元素。•元器件是推动电子产品发展的主要因素。元器件构成电子产品的基本元素元器件构成电子产品的基本元素元器件构成电子产品的基本元素元器件构成电子产品的基本元素元器件构成电子产品的基本元素元器件构成电子产品的基本元素元器件构成电子产品的基本元素元器件构成电子产品的基本元素推动电子产品的发展主要因素推动电子产品的发展主要因素推动电子产品的发展主要因素推动电子产品的发展主要因素2．案例元器件知识掌握的不全面产生的影响•造成沟通误区影响生产过程进度•影响生产过程、进度•影响产品质量影响产品质量•影响性能基础知识的缺乏造成沟通误区基础知识的缺乏造成沟通误区z基础知识的不了解z基础知识的不了解影响生产过程进度质量影响生产过程、进度、质量z基础知识、制造不了解影响产品质量增加成本影响产品质量、增加成本z封装不了解影响性能影响性能z许多人（包括许多专业人士）只重视电路原理、设计、计算。z25MHZ高频放大电路。z电容去偶滤除高频分量z选择：9纸介质电容器9纸介质电容器分布电容＋分布电感超高频振荡回路9云母电容器9云母电容器缺乏对元器件结构、材料缺乏了解。二元器件基础知识二、元器件基础知识1元件种类1.元件种类2.元件封装形式3.基本概念二、元器件基础知识1.元件种类z电路中实现的功能z电路中实现的功能分类：电阻电容电感电阻、电容、电感器、变压器、机电组件半导体分立组件、半导体分立组件、集成电路。2.元件封装THT－通孔安装形式。SMT－表面安装形式。通孔元件它有引脚穿过PCB然后焊接通孔元件，它有引脚穿过PCB，然后焊接。表面安装元件被直接焊到PCB表面上被称作焊盘的金属上。通孔元件•轴向元件：元件引脚从身体两端引出的称为轴向元件。元件引脚从身体两端引出的称为轴向元件•径向元件：元件的2个或多个引脚从同一方向伸出元件的2个或多个引脚从同方向伸出。•典型的轴向元件有：•典型的轴向元件有•典型的轴向元件有：典型的径向元件有•典型的径向元件有：晶体管、电容、二极管、滤波器和晶振。表面安装元件表面安装元件•表面安装元件或SMD/SMC，相对于通孔元件而言，越来越流行。言越来越行•器件没有长的引脚，不需要穿过PWB。•有引脚元件、无引脚元件。有引脚元件、无引脚元件。•J形：字母J•欧翼形：像海欧的羽翼•欧翼形：像海欧的羽翼。•焊球：BGA无引脚元件无引脚元件它与PCB的接触是通过身无引脚元件。无引脚元件，它与PCB的接触是通过身体两端引出的金属端与PCB直接焊接而成。很多通孔引脚与表面安装元件的功能相等但•很多通孔引脚与表面安装元件的功能相等，但表面安装元件的体积要小得多。基本概念3、基本概念•电抗组件标称值与偏差•电抗组件标称值单位与符号•电抗组件的标志•电抗组件的标志电抗组件标称值与偏差电抗组件标称值与偏差•由于工厂商品化生产的需要，电抗组件产品的规格是按特定数列提供的。考虑到技品的规格是按特定数列提供的考虑到技术上和经济上的合理性，目前主要采用E数列作为电抗组件规格。常用的系列有E6列作为电抗组件规格。常用的系列有E6,E12,E24,E96系列.见表3.1±%()±()•E6－±20%(M)；E12－±10％(K)；E24－±5％(J)；E96－±0.1％(B)、0.25(C)()()()％、0.5％(D)、1％(F)、2％。(G)电抗组件标称值单位与符号电抗组件标称值单位与符号电电容电感•电阻电容电感•mΩ(毫)F（法拉）H（亨利）()•Ω(欧姆)mF(毫)mH（毫）•ＫΩ（千）μF(微)μH(微)•ＫΩ（千）μF(微)μH(微)•ＭΩ（兆）nF(纳)nH(纳)吉）皮•ＧΩ（吉）pF(皮)•ＴΩ（太）•10的3次方关系电抗组件的标志电抗组件的标志直标法•直标法电抗组件的标志电抗组件的标志数法•数码法电抗组件的标志电抗组件的标志色码法•色码法•（表3.4－不同颜色代表不同数字，以表示标称值和精度）三电子元器件三、电子元器件电抗元件•电抗元件：电阻、电容、电感•半导体分离器件：二极管、三极管•集成电路：音/视频电路、数字电路音/视频电路、数字电路微处理器、存储器等•机电组件：•机电组件：开关、继电器、连接器1.电抗元件－电阻•作用•外形尺寸及封装结构•种类•种类•性能指标•用途表示方法•表示方法作用作用电阻是电路中应用昀多的元件，主要是阻碍电路中电流大小。路中大小(1).限流(2)分流(2).分流(3).分压(3).分压(4).电能转化为热能外形尺寸及封装结构外形尺寸及封装结构•封装不同•尺寸表示06031005•尺寸表示：0603、1005种类种类性能指标电阻额定功率，非线性、温度系数、噪声、极限电压压电阻额定功率电阻额定功率•定义：额定功率是指电阻器在直流或交流电路中，在一定的工作环境下（87kPa-107kPa的大气压，在定的工作环境下（87kPa107kPa的大气压，-55-125的工作温度）长期连续工作所允许承受的昀大功率。•额定功率标称值：通常有0.125W、0.25W、0.5W、1W、2W、3W、5、10W等规格。通孔元件的功率识别可采用尺寸比较法确定功•通孔元件的功率识别：可采用尺寸比较法确定功率大小，表3.6。标示见图3.7。•电阻器额定功率时应使额定值高于在电路中的•电阻器额定功率时，应使额定值高于在电路中的实际值1.5~2倍以上.用途用途途用途•园柱形固定电阻器躁声电平和三次谐波失园柱形固定电阻器躁声电平和三次谐波失真都比较低，常用于高档音响的电子.薄膜型（RN型）电阻精度高电阻温度系•薄膜型（RN型）电阻精度高、电阻温度系数小、稳定性好，但阻值范围较窄，适用于精密高频领域；•厚膜型（RK型）电阻在电路中应用昀广泛•厚膜型（RK型）电阻在电路中应用昀广泛。表示方法表示方法符•原理图上表示符号表示方法•明细表中文字说明炭膜电阻RT－1/8W－330K－M金属膜电阻RJ－1/4W－51K－J金属膜电阻RJ1/4W5.1KJRM73B2BTE102JRM73B2BTE102J表贴电阻4.7K－5％－06032电抗元件－电容2.电抗元件电容作用：容纳和释放电荷。作用：容纳和释放电荷。汹涌的河水流入到湖泊中,再让它流出来,就显得平静而柔和电容就充当了湖泊的作用让电得平静而柔和.电容就充当了湖泊的作用，让电流更纯净没有杂波。（1）存储电荷（充电作用）（1）存储电荷（充电作用）（2）放电作用（3）滤波作用，（4）隔直流（4）隔直流（5）振荡、相移、旁路、耦合等。2电抗元件－电容2.电抗元件电容种类及封装：种类及封装：钽电解电容铝电解电容钽电解电容；铝电解电容；瓷片电容；2电抗元件－电容2.电抗元件电容种类及封装：种类及封装：云母（CY）电容母电容聚酯（涤纶CL）电容聚苯乙烯（CB）电容聚丙烯（CBB）电容聚酯（涤纶CL）电容聚苯乙烯（CB）电容聚丙烯（CBB）电容2电抗元件－电容2.电抗元件电容结构结构电抗元件:电容电抗元件:电容主要性能指标：主要性能指标：电容量＝电荷量/电压之比额定工作电压（耐压）额定工作电压（耐压）：在允许环境温度范围内，能够连续长期施加在电容器上的昀大电压有效值称为额定电压，在电容器上的昀大电压有效值称为额定电压，习惯也叫耐压。电容器中的电介质能够承受的电场强度是有限的。当施加在电容器上电压达到一定值时，由于电介质漏电击穿而造成电容器失效器失效。电抗元件:电容电抗元件:电容漏电流与绝缘电阻漏电流与绝缘电阻漏电流：电容器中的介质非理想绝缘体，因此任何电容器工作时都存在漏电流。何电容器作时都存在漏电流绝缘电阻：其它电容器漏电流极小，用绝缘电阻表示其绝缘性能。一般电容器绝缘电阻都在数表示其绝缘性能般电容器绝缘电阻都在数百MΩ到数GΩ数量级。漏电流过大会使电容器性能变坏引起电路故障，漏电流过大会使电容器性能变坏引起电路故障，甚至电容器发热失效；电解电容器爆炸。电解电容器由于采用电解质作介质，漏电流较大，通常给出漏电流参数般铝电解电容漏电流通常给出漏电流参数，一般铝电解电容漏电流可达mA数量级（与电容量，耐压成正比）。电抗元件:电容损耗因素＝tgδtgδ表征电容器损耗的大小。实际电容器相当理想电容器实际容当容上并联一个等效电阻。当电容器工作时一部分电能通过RδδtUIPsin变成无用有害的热能，造成电容器的损耗。δδtgUIPq==cosP有功损耗在交流、高频电路中损耗因数是一个重要的参数。不同P有功损耗无功损耗Pq；U为电容上电压有效值介质电容tgδ值相差很大，一般在10-2~10-4数量级范围内。U为电容上电压有效值，δ为损耗角。电抗元件:电容电抗元件:电容用途铝电解电容特点：容量大，损耗大，漏电大用途：用于电路要求不太高，但电容量较大的场合。如电源滤波、低容较低频耦合、去耦、旁路等。测量：注意方向钽电解电容：精度高于铝电解电容，可以代替其。瓷片电容I类COG/NPO；特点：低损耗电容材料、高稳定性电容量,不随温度、电压和时间的变化而改变。电介质特性好.高频、高精度使用度、电压和时间的变化而改变。电介质特性好.高频、高精度使用II类X7R特点：电气性能较稳定，随温度、电压、时间的变化，其特有性能变化并不显著属稳定性电容广泛使用化并不显著，属稳定性电容。广泛使用。III类Z5V特点：具有较高的介电常数，电容量较高，低频通用型。电抗元件:电容电抗元件:电容原理图上表示符号电抗元件:电感电抗元件:电感线圈自感基本原理任何线圈当有电流通过时，线圈的周围就会产生磁场；如果通过线圈中的电流发生变化线圈周围的磁场也相应变果通过线圈中的电流发生变化，线圈周围的磁场也相应变化；磁场的变化在线圈中产生感应电动势。这种由线圈中电流的变化产生的感应电动势叫自感这种由线圈中电流的变化产生的感应电动势叫自感。自感应电动势的方向总是阻止电流变化。自感应电动势的大小：电流变化快慢、线圈结构决定。电抗元件:电感电抗元件:电感电感作用：电感作用：对交流信号进行隔离、滤波，或与电容器,电阻器等组成谐振电路组成谐振电路。筛选信号、过滤噪声、稳定电流及抑制电磁波干扰等重要的作用通直流阻交流扰等重要的作用通直流阻交流用途：（1）调谐与选频电感的作用（2）磁环电感的作用（2）磁环电感的作用电抗元件电感电抗元件:电感线圈基本组成：绕组、磁芯、骨架、绕组、磁芯、骨架、屏蔽。不同使用场合其结不同使用场合,其结构有一定的变化.没有磁芯屏蔽罩没有磁芯、屏蔽罩，或没有骨架等。如短波及超高频的线圈就波及超高频的线圈就只有绕组。电路常用符号电路常用符号电抗元件:电感电抗元件:电感电感表示方法LLGXfL2电感表示方法：L、LGX结构：关键参数RfLQπ2=关键参数•品质因数（Q值）R•电感线圈的品质因数定义为：式中f为电路工作频率，•L—线圈的电感量，•R线圈的总损耗电阻（包括直流电阻高频电阻及介•R—线圈的总损耗电阻（包括直流电阻、高频电阻及介质损耗电阻）。•Q值反映线圈损耗的大小，Q值越高，损耗功率越小，电路效率高选择性好决定收音机的选频特性般通过降低R来提高Q值高，选择性好。决定收音机的选频特性，一般通过降低R来提高Q值，采用多股丝包线。漆包线直径0.05-0.07。一般谐振电路要求Q值高。电感变压器电感：变压器互感原理互感原理外形和符号常用变压器充电器中低频变压器充电器中低频变压器初级和次级的区分4半导体分离器件4．半导体分离器件作用：单向导通作用（1）开关（1）开关（2）检波、整流、稳压、结构：PN结导体绝缘体半导体导体、绝缘体、半导体符号：极性：万用表区别4半导体分离器件4．半导体分离器件极管二极管•普通二极管符号极性极性发光二极管4．半导体分离器件级管•三级管结构：符号：作用:作用:放大，控制开关开关。4半导体分离器件4．半导体分离器件•三级管三级管判断三极管的b的e、b、c不同封装9014SOT239013TO929013TO925．集成电路定义：在半导体材料上