电子零组件的应用

YDCDQATSETeam1电子电路零组件应用YDCDQATSETeam第一部分电阻器的基本应用YDCDQATSETeam31.电阻器的概念2.电阻器的种类／特性／识别方法3.电阻器的检测方法4.电阻器的主要作用5.电阻器在实际电路中的应用6.电阻器在使用中的注意事项学习内容YDCDQATSETeam4一、电阻器的几个基本概念电阻：表示对电流的阻碍能力,用R表示。电导：电阻的倒数称为电导，用以表示物体的导电能力，单位称为西门子,用S表示。电阻率:是衡量物质导电性能好坏的一个物理量,以字母ρ表示,ρ=R*S/l.温度系数:表示物质的电阻率随温度而变化的物理量,通常以字母α表示,单位为1/°C.YDCDQATSETeam5二.电阻器的主要种类及其特性按材料可分为：按特性可分为：热敏电阻，压敏电阻，光敏电阻等。种类符号主要特性详细内容碳素皮膜电阻器RD价格低，性能好，为电阻器主流电阻值逾大，温度系数逾大参考Page2~3碳素混合体电阻器RC具有高耐压性，坚牢之机械强度性，电阻值逾大，温度系数逾小参考Page3~4金属皮膜电阻器RN特性比碳素皮膜电阻器好，价格高，应用受到限制。参考Page4~5氧化金属皮膜RS可耐溶剂清洗及高温，机械强度性高参考Page5~6金属混合体电阻器RK具有高耐压性，坚牢之机械强度性参考Page6线绕电阻器RW加工问题多，渐为其它电阻器取代参考Page7~8YDCDQATSETeam6三.电阻器的检测与识别方法1.固定电阻器的检测：选择万用表的欧姆档，将两表笔(不分正负)分别与电阻的两端引脚相接即可测出实际电阻值。根据电阻误差等级不同。读数与标称阻值之间分别允许有±0.1%、±0.2%、±0.5%、±1%、±2%、±5%或±10%等的误差。如不相符，超出误差范围，则说明该电阻值变值了。2.电阻标识:(1)RC0805/RC1206/RC1210/RC2010/RC2512EitherresistanceinE-24orE-96series:4digits,firstthreedigitsaresignificantfigures,fourthdigitisnumberofzeros.Value=10KΩ(2)RC0603/RC0805/RC1206/RC1210/RC2010/RC2512WhenresistanceinE-24series:3digits,firsttwodigitsaresignificantfigures,thirddigitisnumberofzeros.Value=10KΩYDCDQATSETeam7四.电阻器考量的关键参数和方法电阻值:依电路要求算出设计值来，而后选择一最接近此设计的标准电阻值。允许偏差:一般可分为±0.1%、±0.2%、±0.5%、±1%、±2%、±5%或±10%等级的误差。在电阻值确定后，再根据电路要求选择偏差。额定功率：常用到的电阻器额定功率有1/16W,1/8W,1/4W,1/2W,1W,2W,3W,4W,5W等。额定功率要大于消耗功率，要保留的余度是选择使用3~5倍额定功率之电阻器。YDCDQATSETeam8通过一个电子零件de-ratingproject来说明，下图Figure1是865M02USB2.0Module电路中的一部分:五.电阻器考量Figure1PGshifterof5V_Dualschematiccircuit2N7002spec:Vgs(th)_min=1VID(on)_min=500mAID(on)=8mAID(on)=5mAYDCDQATSETeam9在进行sensitivityanalysis后,认为用低成本的BJT代替成本较高的MOSFET可以实现同样的功能,见Figure2：Figure2PGshifterof5V_Dualcircuitafterde-rating电阻器考量的方法(I)RefertoMMBT2222specR:Ibmin≤(VPG-VBE)/R≤IbmaxR580:5Vsb/R580≤Icmax(5Vsb-VBE)/R580≤IbmaxYDCDQATSETeam10对新的电路进行Simulation:1.仿真Tool:Pspice9.22.主要元件：R=15K,R580=10K,R217=10K,三极管选择MPS2222代替MMBT2222,因为在PSpice9.2中MMBT2222不是PSpiceModel,并且MMBT2222和MPS2222的规格基本上是一样的，因此可以代替。3.三种状况：在V_PG=0V,V_PG=2.4V,V_PG=5V时，进行biaspointanalysis，结果见Figure3，Figure4和Figure5.电阻器考量的方法(II)YDCDQATSETeam11状况一：当V_PG=0V（lowlevel)时,Q76截止，Q36导通，PWOK=3.328mV(lowlevel),Simulation结果见Figure3:Q36MPS2222-664.1fA6.041pA-5.376pAR15kPWOK+5V_SB5VdcR21710k3.328mVV_PG0Vdc0Q76MPS2222113.6uA498.5uA-612.1uA12V_SYS0VdcR58010k722.2mVFigure3USB2.0PGshifterwhenPG=0V电阻器考量的方法(III)YDCDQATSETeam12状况2：当V_PG=2.4V（HL)时,Q36截止，Q76导通，PWOK=12V(highlevel),Simulation结果见Figure4:Figure4USB2.0PGshifterwhenPG=2.4VQ76MPS2222498.5uA-612.1uAPWOK+12.00V5V_SB5VdcV_PG2.4Vdc113.6uAR58010k2.400VR21710k012V_SYS12VdcR15kQ36MPS2222-1.599pA15.73pA-14.14pA15.21mV电阻器考量的方法(IV)YDCDQATSETeam13状况2：当V_PG=5V（Hh)时,Q36截止，Q76导通，PWOK=12V(highlevel),Simulation结果见Figure5:Figure5USB2.0PGshifterwhenPG=5V12.00VQ76MPS2222499.1uA-784.8uAPWOK+5V_SB5VdcV_PG5Vdc285.7uAR58010kR21710k5.000V012V_SYS12VdcR15k8.740mVQ36MPS2222-1.601pA15.74pA-14.13pA电阻器考量的方法(V)YDCDQATSETeam14五.电阻器的主要作用1.限压2.限流3.分流4.偏置5.负载6.保险7.上拉电阻8.反馈9.下拉电阻10.放电11.阻抗匹配12.耦合YDCDQATSETeam15六.电阻器在实际电路中的应用(Page9~24)典型应用包括：1.晶体管或场效应管偏置电路中集电极或发射极的负载电阻，晶体管基极的偏置电阻。2.运放的线性运用和非线性运用，相位补偿，调零和平衡电阻。3.放大电路中的反馈电阻。4.充电电容器的放电电阻。5.数字逻辑电路中的上拉电阻或下拉电阻。YDCDQATSETeam16七.电阻器在使用中的注意事项1.当使用电阻之前，我们必须要知道它的规格及它的参数。检查它的规格参数是否能满足实际电路的需要。2.当电阻被应用在要求很高的可靠度时，还要把电阻器安装实际的电路中做一些可靠度测试与评估。3.当在焊接电阻时，我们要注意焊接的温度不能超过它所能承受的最大温度，而且焊接的时间不能过长。4.电阻在保存时应远离高温，潮湿，光照，过热，易腐蚀等地方。YDCDQATSETeam17第二部份电容器的应用YDCDQATSETeam18掌握电容器的种类／特性／结构(P39~48)掌握电容器工作原理及作用(P48~56)电容器的检测与判断方法(P48~54)电容器关键参数的考量及在实际电路的应用(P39~48)掌握铝／钽质电解电容使用注意事项(P55~64)电容器应用案列说明(P86~93)内容YDCDQATSETeam191.常见电容器的种类及用途一.电容器的分类YDCDQATSETeam201).铝电解电容器它的组成是铝当阳极,乙二醇,硼酸,氨水等糊状物当电解液组成的电容器.优点:可以做成容量大的电容器缺点:频率特性和温度特性差且漏电流和介质损失大.另外当极性接反或两端加的电压超出规格时,电解液爆出,电容被击穿.应用:在低频,电源电路中常用到.2.电容器的特性与结构YDCDQATSETeam212).钽质电解电容器:一种是以二氧化锰当电解液的固体电解型另一种是以硫酸当电解液的液体型.优点:与铝质电解电容器比较有较好的漏电流特性频率特性和温度特性.应用:广泛应用于杂音限制器,偶合电路和滤波电路等等.3).陶瓷电容器.4).簿膜电容器.5).金属簿膜电容器6).其它电容器.如云母电容器,玻璃电容器,纸质电容器等YDCDQATSETeam221.理想电容器的原理图如下:二.电容器的工作原理YDCDQATSETeam23理想电容器电容的计算公式:C=ε*S/d=εr*ε0*S/dε0为真空介质,d为电极间的距离,S为电极间的面积.εr为与真空的介质常数的比值.YDCDQATSETeam24使用温度范围额定电压范围静电容允许误差漏电流值三.电容器的性能参数1.一般特性参数2.特殊参数介质损失因素频率特性温度系数YDCDQATSETeam251.铝质电解电容:必须根据使用条件注意其寿命问题,在环境方面以温度对寿命影响最大.因此在信赖性机器上应该选用耐高温型的电容器.(105℃,115℃甚至130℃)2.钽质电解电容:1).钽质电解电容非常不耐逆向电压.四.电容器在使用中注意事项YDCDQATSETeam262).有极性电容器无极性化.普通的电解电容和钽质电容器,皆有”+”,”-”极性,若需无极性电容,可以采用下面方法:YDCDQATSETeam27五.电容器在A/D转换器电路上的应用电容器C2用于保持基准电压用的.构成输入电压的低通滤波器.用来消除AC杂波信号电容器C3和积分电阻Rint构成积分器电容器C4起电压补偿的作用电容器C5和Rosc构成振荡电路电容器C6和C7起滤波作用YDCDQATSETeam28定义:超大容量电容器是指当电源断电时,能够为微电脑,RAM等提供后备电源的电容器.特点:-和同一CV值的铝电解电容器比较,体积小1/10以下.-内部电阻比铝电解电容约大一位数以上.-故障型态为开路,无短路危险.六.超大容量电容器1.定义及作用YDCDQATSETeam292.超大容量电容器的应用YDCDQATSETeam30应用案例一YDCDQATSETeam31应用案例二YDCDQATSETeam32Thanks!