電子元器件基礎(chǔ)知識(shí)講解

一、電阻

電阻在電路中用“R”加數(shù)字表示，如:R15表示編號(hào)為15的電阻。電阻在電路中的主要作用為分流、限流、分壓、偏置、濾波(與電容器組合使用)和阻抗匹配等。

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干歐=000000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。

數(shù)標(biāo)法主要用于貼片等小體積的電路，如:

472表示47X100Ω(即4.7K);104則表示100KΩ

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)

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/ 10-2±10

金色/ 10-1±5

黑色0 100/

棕色1 101±1

紅色2 102±2

橙色3 103/

黃色4 104/

綠色5 05±0.5

藍(lán)色6 106±0.2

紫色7 107±0.1

灰色8 108/

白色9 109+5至-20

無(wú)色/ /±20

二、電容

1、電容在電路中一般用“C”加數(shù)字表示(如C25表示編號(hào)為25的電容)。電容是由兩片金屬膜緊靠，中間用絕緣材料隔開而組成的元件。電容的特性主要是隔直流通交流。

電容容里的大小就是表示能貯存電能的大小，電容對(duì)交流信號(hào)的阻礙作用稱為容抗，它與交流信號(hào)的頻率和電容里有關(guān)。容抗XC=1/2πfc(f表示交流信號(hào)的頻率，C表示電容容里)

電話機(jī)中常用電容的種類有電解電容、瓷片電容、貼片電容、獨(dú)石電容、鉭電容和滌綸電容等。

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。容里大的電容其容里值在電容上直接標(biāo)明，如10uF/16V容里小的電容其容里值在電容上用字母表示或數(shù)字表示

字母表示法:1mF1000uF...1P2=1.2PF1n=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10X102PF=1000PF 224表示22X104PF=0.22uF

3、電容容里誤差表

如:一瓷片電容為104J表示容里為0.1uF、誤差為±5%。

4、故障特點(diǎn)

在實(shí)際維修中，電容器的故障主要表現(xiàn)為:

(1)引腳腐蝕致斷的開路故障。

(2)脫焊和虛焊的開路故障。

(3)漏液后造成容里小或開路故障。

(4)漏電、嚴(yán)重漏電和擊穿故障。

三、晶體二極管

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。

1、作用:二極管的主要特性是單向?qū)щ娦裕簿褪窃谡螂妷旱淖饔孟?，?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(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)。

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)1N4001、1N4002、1N4003、1N4004、1N4005、1N4006、1N4007

耐壓(V)50、100、200、400、600、800、1000

電流(A)均為1

四、穩(wěn)壓二極管

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。

2、故障特點(diǎn):穩(wěn)壓二極管的故障主要表現(xiàn)在開路、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:

五、電感

電感在電路中常用“工加數(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o

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。

六、變?nèi)荻O管

變?nèi)荻O管是根據(jù)普通二極管內(nèi)部“FN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門設(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)電容容里隨調(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)上述情況之時(shí)，就應(yīng)該更換同型號(hào)的變?nèi)荻O管。

七、晶體三極管

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型兩種類型，這兩種類型的三極管從工作特性上可互相彌補(bǔ)，所謂OIL電路中的對(duì)管就是由FNP型和NPN型配對(duì)使用。

電話機(jī)中常用的FNP型三極管有:A92、9015等型號(hào);NFN型三極管有:A42、9014、9018、9013、9012等型號(hào)。

2、晶體三極管主要用于放大電路中起放大作用，在常見電路中有三種接法。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。

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

3、在線工作測(cè)里

在實(shí)際維修中，三極管都已經(jīng)安裝在線路板上，要每只拆下來(lái)測(cè)里實(shí)在是一件麻煩事，并且很容易損壞電路板，根據(jù)實(shí)際維修，本人總結(jié)出一種在電路上帶電測(cè)里三極管工作狀態(tài)來(lái)判斷故障所在的方法，供大家參考:

八、場(chǎng)效應(yīng)晶體管放大器

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)效管故整個(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，其控制原理都是-樣的。如圖1-1-1是兩種型號(hào)的表示符號(hào):

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，所以稱之為單極型器件，而晶本管是即有多數(shù)載流子，也利用少數(shù)載流子導(dǎo)電。被稱之為雙極型器件。

(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。

繼電器工作原理

一、繼電器的定義

繼電器是-種當(dāng)輸入量(電、磁、聲、光、熱)達(dá)到一定值時(shí),輸出量將發(fā)生跳躍式變化的自動(dòng)控制器件。

二、繼電器的繼電特性

繼電器的輸入信號(hào)x從零連續(xù)增加達(dá)到銜鐵開始吸合時(shí)的動(dòng)作值xx,繼電器的輸出信號(hào)立刻從y=0跳躍到y(tǒng)=ym,即常開觸點(diǎn)從斷到通。一旦觸點(diǎn)閉合，輸入量x繼續(xù)增大，輸出信號(hào)y將不再起變化。當(dāng)輸入量x從某一大于xx值下降到xf,繼電器開始釋放，常開觸點(diǎn)斷開(如圖1)。我們把繼電器的這種特性叫做繼電特性，也叫繼電器的輸入-輸出特性。

釋放值xf與動(dòng)作值xx的比值叫做反饋系數(shù)

即Kf=xf/xx

觸點(diǎn)上輸出的控制功率Pc與線圈吸收的最小功率PO之比叫做繼電器的控制系數(shù)

即Kc=PC/PO

繼電器的分類

繼電器的分類方法較多，可以按作用原理、外形尺寸、保護(hù)特征、觸點(diǎn)負(fù)載、產(chǎn)品用途等分類。

一、按作用原理分

1.電磁繼電器

在輸入電路內(nèi)電流的作用下，由機(jī)械部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生預(yù)定響應(yīng)的一種繼電器。它包括直流電磁繼電器、交流電磁繼電器、磁保持繼電器、極化繼電器、舌簧繼電器，節(jié)能功率繼電器。

(1).直流電磁繼電器:輸入電路中的控制電流為直流的電磁繼電器。

(2)交流電磁繼電器:輸入電路中的控制電流為交流的電磁繼電器。

(3)磁保持繼電器:將磁鋼引入磁回路，繼電器線圈斷電后，繼電器的銜鐵仍能保持在線圈通電時(shí)的狀態(tài)，具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。

(4)極化繼電器:狀態(tài)改變?nèi)Q于輸入激勵(lì)量極性的一種直流繼電器。

(5)舌簧繼電器:利用密封在管內(nèi)，具有觸點(diǎn)簧片和銜鐵磁路雙重作用的舌簧的動(dòng)作來(lái)開、閉或轉(zhuǎn)換線路的繼電器。

(6)節(jié)能功率繼電器:輸入電路中的控制電流為交流的電磁繼電器，但它的電流大(一般30-100A),體積小，節(jié)電功能.

2.固態(tài)繼電器

輸入、輸出功能由電子元件完成而無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的一種繼電器。

3.時(shí)間繼電器

當(dāng)加上或除去輸入信號(hào)時(shí)，輸出部分需延時(shí)或限時(shí)到規(guī)定的時(shí)間才閉合或斷開其被控線路的繼電器。

4.溫度繼電器

當(dāng)外界溫度達(dá)到規(guī)定值時(shí)而動(dòng)作的繼電器.

5.風(fēng)速繼電器

當(dāng)風(fēng)的速度達(dá)到一定值時(shí)，被控電路將接通或斷開。

6.加速度繼電器

當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體的加速度達(dá)到規(guī)定值時(shí)，被控電路將接通或斷開。

7.其它類型的繼電器

如光繼電器、聲繼電器、熱繼電器等。

二、繼電器外形尺寸分類

微型繼電器最長(zhǎng)邊尺寸不大于10mm的繼電器

超小型繼電器最長(zhǎng)邊尺寸大于10mm，但不大于25mm的繼電器

小型繼電器最長(zhǎng)邊尺寸大于25mm,但不大于50mm的繼電器

三、繼電器觸點(diǎn)負(fù)載分類

微功率繼電器小于0.2A的繼電器。

弱功率繼電器0.2~2A的繼電器。

中功率繼電器2~10A的繼電器。

大功率繼電器10A以上繼電器。

節(jié)能功率繼電器20A-100A的繼電器。

四、繼電器防護(hù)特征分類

密封繼電器采用焊接或其它方法，將觸點(diǎn)和線圈等密封在金屬罩內(nèi)，其泄漏率較低的繼電器。

塑封繼電器采用封膠的方法，將觸點(diǎn)和線圈等密封在塑料罩內(nèi)，其泄漏率較高的繼電器。

防塵罩繼電器用罩殼將觸點(diǎn)和線圈等封閉加以防護(hù)的繼電器。

敞開繼電器不用防護(hù)罩來(lái)保護(hù)觸點(diǎn)和線圈等的繼電器

五、繼電器用途分類

名稱定義

通訊繼電器(包括高頻繼電器)該類繼電器觸點(diǎn)負(fù)載范圍從低電平到中等電流，環(huán)境使用條件要求不高。

機(jī)床繼電器機(jī)床中使用的繼電器，觸點(diǎn)負(fù)載功率大，壽命長(zhǎng)。

家電用繼電器家用電器中使用的繼電器，要求安全性能好。

汽車?yán)^電器汽車中使用的繼電器,該類繼電器切換負(fù)載功率大，抗沖、抗振性高。

固體繼電器工作原理

固體繼電器(SolidStateRelays,縮寫SSR)是一種無(wú)觸點(diǎn)電子開關(guān)，由分立元器件、膜固定電阻網(wǎng)絡(luò)和芯片，采用混合工藝組裝來(lái)實(shí)現(xiàn)控制回路(輸入電路)與負(fù)載回路(輸出電路)的電隔離及信號(hào)耦合，由固體器件實(shí)現(xiàn)負(fù)載的通斷切換功能，內(nèi)部無(wú)任何可動(dòng)部件。盡管市場(chǎng)上的固體繼電器型號(hào)規(guī)格繁多，但它們的工作原理基本上是相似的。主要由輸入(控制)電路，驅(qū)動(dòng)電路和輸出(負(fù)載)電路三部分組成。

固體繼電器的輸入電路是為輸入控制信號(hào)提供一個(gè)回路，使之成為固體繼電器的觸發(fā)信號(hào)源。固體繼電器的輸入電路多為直流輸入，個(gè)別的為交流輸入。直流輸入電路又分為阻性輸入和恒流輸入。阻性輸入電路的輸入控制電流隨輸入電壓呈線性的正向變化。恒流輸入電路，在輸入電壓達(dá)到一定值時(shí)，電流不再隨電壓的升高而明顯增大，這種繼電器可適用于相當(dāng)寬的輸入電壓范圍。

固體繼電器的驅(qū)動(dòng)電路可以包括隔離耦合電路、功能電路和觸發(fā)電路三部分。隔離耦合電路，目前多采用光電耦合器和高頻變壓器兩種電路形式。常用的光電耦合器有光-三極管、光一雙向可控硅、光一二極管陣列(光一伏)等。高頻變壓器耦合，是在一定的輸入電壓下，形成約10MHz的自激振蕩，通過(guò)變壓器磁芯將高頻信號(hào)傳遞到變壓器次級(jí)。功能電路可包括檢波整流、過(guò)零、加速、保護(hù)、顯示等各種功能電路。觸發(fā)電路的作用是給輸出器件提供觸發(fā)信號(hào)。

固體繼電器的輸出電路是在觸發(fā)信號(hào)的控制下，實(shí)現(xiàn)固體繼電器的通斷切換。輸出電路主要由輸出器件(芯片)和起瞬態(tài)抑制作用的吸收回路組成，有時(shí)還包括反饋電路。目前，各種固體繼電器使用的輸出器件主要有晶體三極管(Transistor)、單向可控硅(Thyristor或SCR)、雙向可控硅(Triac)、MOS場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)、絕緣柵型雙極晶體管(IGBT)等。