工程师身边的智慧背囊 你值得拥有!不管你已经是工程师还是即将成为工程师,要想在这个竞争激烈的行业中混成佼佼者,那么今天的专业知识是你必须掌握的滚瓜乱熟的东西,并且要能依托基础知识走技巧性的创新。首先我先介绍一下电子电器类的基本概念,然后和你心中对它们的认识概念对比一下看你的认识有没有问题,是不是一样的吗?
一、电荷:物质是由分子组成,而分子是由原子组成 ,每个原子又是由一个带正电的原子核及一定数量的带负电的电子所组成,这些带电的粒子就叫电荷。
二、电源:是指由非电能转换成电能的装置,即把其他形式的能转换成电能的装置叫做电源。发电机能把机械能转换成电能,干电池能把化学能转换成电能。发电机、干电池等叫做电源。通过变压器和整流器,把交流电变成直流电的装置叫做整流电源。能提供信号的电子设备叫做信号源。晶体三极管能把前面送来的信号加以放大,又把放大了的信号传送到后面的电路中去。晶体三极管对后面的电路来说,也可以看做是信号源。整流电源、信号源有时也叫做电源。
三、电动势:电源内部推动电荷移动的作用力称为电源力,而电源力将单位正电荷从电源负极经电源内部移动到正极所做的功,叫做电源的电动势。电动势是反映电源把其他形式的能转换成电能的本领的物理量。电动势使电源两端产生电压。在电路中,电动势常用δ表示。电动势的单位和电压的单位相同,也是伏,但其方向与电压的方向相反,是由电源的负极指向正极的,即由低电位指向高电位。电源的电动势可以用电压表测量。测量的时候,电源不要接到电路中去,用电压表测量电源两端的电压,所得的电压值就可以看作等于电源的电动势。如果电源接在电路中,用电压表测得的电源两端的电压就会小于电源的电动势。这是因为电源有内电阻。在闭合的电路中,电流通过内电阻 r 有内电压降,通过外电阻R 有外电压降。电源的电动势δ 等于内电压 Ur 和外电压 UR 之和,即δ=Ur+UR 。严格来说, 即使电源不接入电路,用电压表测量电源两端电压,电压表成了外电路,测得的电压也小于电动势。但是,由于电压表的内电阻很大,电源的内电阻很小,内电压可以忽略。因此,电压表测得的电源两端的电压是可以看作等于电源电动势的。干电池用旧了,用电压表测量电池两端的电压,有时候依然比较高,但是接入电路后却不能使负载(收音机、录音机等)正常工作。这种情况是因为电池的内电阻变大了,甚至比负载的电阻还大,但是依然比电压表的内电阻小。用电压表测量电池两端电压的时候,电池内电阻分得的内电压还不大,所以电压表测得的电压依然比较高。但是电池接入电路后,电池内电阻分得的内电压增大,负载电阻分得的电压就减小,因此不能使负载正常工作。为了判断旧电池能不能用,应该在有负载的时候测量电池两端的电压。有些性能较差的稳压电源,有负载和没有负载两种情况下测得的电源两端的电压相差较大,也是因为电源的内电阻较大造成的。
四、电压:是指电场或电路中两点之间的电位差,电压是衡量电场做功能力大小的物理量。用字母 U 表示。其单位是伏(V),也常用毫伏(mV)、微伏(uV)做单位。1V=1000mV,1mV=1000uV。电压可以用电压表测量。测量的时候,把电压表并联在电路上,要选择电压表指针接近满偏转的量程。如果电路上的电压大小估计不出来,要先用大的量程,粗略测量后再用合适的量程。这样可以防止由于电压过大而损坏电压表。
五、电流:电荷有规则的定向运动叫电流。产生电流必须具备两个条件--1、导体内要有可以移动的自由电荷;2、导体内要维持一个电场。电流又分为直流和交流两种--电流的大小和方向都不随时间变化的叫做直流;电流的大小和方向随时间变化的叫做交流。电流的单位是安(A),也常用毫安(mA)、微安(uA)做单位。1A=1000mA,1mA=1000uA。电流可以用电流表测量。测量的时候,把电流表串联在电路中,要选择电流表指针接近满偏转的量程。这样可以防止电流过大而损坏电流表。
六、电阻:在电路中能对电流起阻碍作用并且造成能量消耗的导体叫做电阻。导体的电阻由导体的材料、横截面积和长度决定。常用 R 表示,其单位是欧姆(Ω),也常用千欧(kΩ) 或者兆欧(MΩ)做单位。电阻可以用万用表欧姆档测量。测量的时候,要选择电表指针接近偏转一半的欧姆档。如果电阻在电路中,要把电阻的一头烫开后再测量。
七、电容:电容器是储存电荷的容器,它由两个金属极板中间填充介质所组成。电容量则是衡量电容器储存电荷能力大小的物理量。在两个相互绝缘的导体上,加上一定的电压,它们就会储存一定的电量。其中一个导体储存着正电荷,另一个导体储存着大小相等的负电荷。加上的电压越大,储存的电量就越多。储存的电量和加上的电压是成正比的,它们的比值叫做电容。如果电压用 U 表示,电量用 Q 表示,电容用 C 表示,那么可由公式 C=Q/U 表示。即在单位电压作用下,电容器每个极板所储存的电荷量称为电容器的电容量。电容的单位是法(F),也常用微法(uF)或者微微法(pF)作单位。1F=106uF,1F=1012pF。电容可以用电容测试仪测量,也可以用万用电表欧姆档粗略估测。欧姆表红、黑两表笔分别碰接电容的两脚,欧姆表内的电池就会给电容充电,指针偏转,充电完了,指针回零。调换红、黑两表笔,电容放电后又会反向充电。电容越大,指针偏转也越大。对比被测电容和已知电容的偏转情况,就可以粗略估计被测电容的量值。在一般的电子电路中,除了调谐回路等需要容量较准确的电容以外,用得最多的隔直、旁路电容、滤波电容等,都不需要容量准确的电容。因此,用欧姆档粗略估测电容量值是有实际意义的。但是,普通万用电表欧姆档只能估测量值较大的电容,量值较小的电容就要用中值电阻很大的晶体管万用电表欧姆档来估测,小于几十个微微法的电容就只好用电容测试仪测量了。
八、电感:电感是衡量线圈产生电磁感应能力的物理量。给一个线圈通入电流,线圈周围就会产生磁场,线圈就有磁通量通过。通入线圈的电源越大,磁场就越强,通过线圈的磁通量就越大。实验证明,通过线圈的磁通量和通入的电流是成正比的,它们的比值叫做自感系数,也叫做电感。如果通过线圈的磁通量用φ 表示,电流用 I 表示,电感用 L 表示,那么 L=φ/I。电感的单位是亨(H),也常用毫亨(mH)或微亨(uH)做单位。1H=1000mH,1H=1000000uH。
九、电路:电流所通过的路径称为电路。其最基本的电路由电源、负载和导线、开关等元件组成。电路的工作状态可分为三种--1、通路状态,即电路中构成闭合回路,电流能顺利地流过;2、开路状态,回路中某处被切断了,此时相应电路中没有电流通过;3、短路状态,电路中某一部分连接起来,使电源两端直接相通。此时电源负载为零,会出现很大的短路电流,极易烧毁电源。
十、负载:通常把电能转换成其他形式能量的装置叫做负载。如电动机能把电能转换成机械能,电阻能把电能转换成热能,电灯泡能把电能转换成热能和光能,扬声器能把电能转换成声能。电动机、电阻、电灯泡、扬声器等都叫做负载。晶体三极管对于前面的信号源来说,也可以看作是负载。
十一、周期:交流电完成一次完整的变化所需要的时间叫做周期,常用 T 表示。周期的单位是秒(s),也常用毫秒(ms)或微秒(us)做单位。1s=1000ms,1s=1000000us。
十二、频率:交流电在 1s 内完成周期性变化的次数叫做频率,常用 f 表示。频率的单位是赫(Hz),也常用千赫(kHz)或兆赫(MHz)做单位。1kHz=1000Hz,1MHz=1000000Hz。交流电频率 f 是周期 T 的倒数,即 f=1/T。
十三、容抗:交流电是能够通过电容的,但是电容对交流电仍然有阻碍作用。电容对交流电的阻碍作用叫做容抗。电容量大,交流电容易通过电容,说明电容量大,电容的阻碍作用小;交流电的频率高,交流电也容易通过电容,说明频率高,电容的阻碍作用也小。实验证明,容抗和电容成反比,和频率也成反比。如果容抗用 XC 表示,电容用 C 表示,频率用 f 表示,那么 Xc=1/2πfc 容抗的单位是欧。知道了交流电的频率 f 和电容C,就可以用上式把容抗计算出来。
十四、欧姆定律:导体中的电流 I 和导体两端的电压 U 成正比,和导体的电阻 R 成反比,即 I=U/R 这个规律叫做欧姆定律。如果知道电压、电流、电阻三个量中的两个,就可以根据欧姆定律求出第三个量,即 I=U/R、R=U/I、U=RI。在交流电路中,欧姆定律同样成立,但电阻 R 应该改成阻抗 Z,即 I=U/Z。
十五、感抗:交流电也可以通过线圈,但是线圈的电感对交流电有阻碍作用,这个阻碍叫做感抗。电感量大,交流电难以通过线圈,说明电感量大,电感的阻碍作用大;交流电的频率高,交流电也难以通过线圈,说明频率高,电感的阻碍作用也大。实验证明,感抗和电感成正比,和频率也成正比。如果感抗用 XL 表示,电感用 L 表示,频率用 f 表示,那么 XL=2πfL 感抗的单位是欧。知道了交流电的频率 f 和线圈的电感 L,就可以用上式把感抗计算出来。
十六、阻抗:具有电阻、电感和电容的电路里,对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。阻抗常用 Z 表示。阻抗由电阻、感抗和容抗三者组成,但不是三者简单相加。如果三者是串联的,又知道交流电的频率 f、电阻 R、电感 L 和电容 C,那么串联电路的阻抗阻抗的单位是欧。对于一个具体电路,阻抗不是不变的,而是随着频率变化而变化。在电阻、电感和电容串联电路中,电路的阻抗一般来说比电阻大。也就是阻抗减小到最小值。在电感和电容并联电路中,谐振的时候阻抗增加到最大值,这和串联电路相反。
十七、相位:相位是反映交流电任何时刻的状态的物理量。交流电的大小和方向是随时间变化的。比如正弦交流电流,它的公式是 i=Isin2πft。i 是交流电流的瞬时值,I 是交流电流的最大值,f 是交流电的频率,t 是时间。随着时间的推移,交流电流可以从零变到最大值,从最大值变到零,又从零变到负的最大值,从负的最大值变到零。在三角函数中 2πft 相当于角度,它反映了交流电任何时刻所处的状态,是在增大还是在减小,是正的还是负的等等。因此把 2πft 叫做相位,或者叫做相。如果 t 等于零的时候,i 并不等于零,公式应该改成 i=Isin(2πft+ψ)。那么 2πft+ψ 叫做相位,ψ 叫做初相位,或者叫做初相。
十八、相位差:两个频率相同的交流电相位的差叫做相位差,或者叫做相差。这两个频率相同的交流电,可以是两个交流电流,可以是两个交流电压,可以是两个交流电动势,也可以是这三种量中的任何两个。例如研究加在电路上的交流电压和通过这个电路的交流电流的相位差。如果电路是纯电阻,那么交流电压和电流电流的相位差等于零。也就是说交流电压等于零的时候,交流电流也等于零,交流电压变到最大值的时候,交流电流也变到最大值。这种情况叫做同相位,或者叫做同相。如果电路含有电感和电容,交流电压和交流电流的相位差一般是不等于零的,也就是说一般是不同相的,或者电压超前于电流,或者电流超前于电压。加在晶体管放大器基极上的交流电压和从集电极输出的交流电压,这两者的相位差正好等于 180°。这种情况叫做反相位,或者叫做反相。
到这里电子的所有基本概念已经介绍完毕,然后从电子的常用器件开始,比如电阻,电容,电感等等后面依依介绍,然后介绍它的功能和使用方法等注意事项。
导电体对电流的阻碍作用称着电阻,用符号R 表示,单位为欧姆、千欧、兆欧,分别用Ω、kΩ、MΩ 表示。
一、电阻的型号命名方法:
国产电阻器的型号由四部分组成(不适用敏感电阻)第一部分:主称 ,用字母表示,表示产品的名字。如R 表示电阻,W 表示电位器。第二部分:材料 ,用字母表示,表示电阻体用什么材料组成,T-碳膜、H-合成碳膜、S-有机实心、N-无机实心、J-金属膜、Y-氮化膜、C-沉积膜、I-玻璃釉膜、X-线绕。第三部分:分类,一般用数字表示,个别类型用字母表示,表示产品属于什么类型。1-普通、2-普通、3-超高频 、4-高阻、5-高温、6- 精密、7-精密、8-高压、9-特殊、G-高功率、T-可调。第四部分:序号,用数字表示,表示同类产品中不同品种,以区分产品的外型尺寸和性能指标等 。例如:R T 1 1 型普通碳膜电阻a1
二、电阻器的分类
1、线绕电阻器:通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、大功率线绕电阻器、高频线绕电阻器。2、薄膜电阻器:碳膜电阻器、合成碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、化学沉积膜电阻器、玻璃釉膜电阻器、金属氮化膜电阻器。3、实心电阻器:无机合成实心碳质电阻器、有机合成实心碳质电阻器。4、敏感电阻器:压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、力敏电阻器、气敏电阻器、湿敏电阻器。
三、主要特性参数
1、标称阻值:电阻器上面所标示的阻值。
2、允许误差:标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差,它表示电阻器的精度。允许误差与精度等级对应关系如下:±0.5%-0.05、±1%-0.1(或00)、±2%-0.2(或0)、±5%-Ⅰ级、±10%-Ⅱ级、±20%-Ⅲ级
3、额定功率:在正常的大气压力90-106.6KPa 及环境温度为-55℃~+70℃的条件下,电阻器长期工作所允许耗散的最大功率。线绕电阻器额定功率系列为(W):1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、4、8、10、16、25、40、50、75、100、150、250、500,非线绕电阻器额定功率系列为(W):1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、5、10、25、50、100,4、额定电压:由阻值和额定功率换算出的电压。5、最高工作电压:允许的最大连续工作电压。在低气压工作时,最高工作电压较低。6、温度系数:温度每变化1℃所引起的电阻值的相对变化。温度系数越小,电阻的稳定性越好。阻值随温度升高而增大的为正温度系数,反之为负温度系数。7、老化系数:电阻器在额定功率长期负荷下,阻值相对变化的百分数,它是表示电阻器寿命长短的参数。8、电压系数:在规定的电压范围内,电压每变化1 伏,电阻器的相对变化量。9、噪声:产生于电阻器中的一种不规则的电压起伏,包括热噪声和电流噪声两部分,热噪声是由于导体内部不规则的电
子自由运动, 使导体任意两点的电压不规则变化。
四、电阻器阻值标示方法
1、直标法:用数字和单位符号在电阻器表面标出阻值,其允许误差直接用百分数表示,若电阻上未注偏差,则均为±20%。
2、文字符号法:用阿拉伯数字和文字符号两者有规律的组合来表示标称阻值,其允许偏差也用文字符号表示。符号前面的数字表示整数阻值,后面的数字依次表示第一位小数阻值和第二位小数阻值。表示允许误差的文字符号:文字符号 D F G J K M允许偏差 ±0.5% ±1% ±2% ±5% ±10% ±20%
3、数码法:在电阻器上用三位数码表示标称值的标志方法。数码从左到右,第一、二位为有效值,第三位为指数,即零的个数,单位为欧。偏差通常采用文字符号表示。
4、色标法:用不同颜色的带或点在电阻器表面标出标称阻值和允许偏差。国外电阻大部分采用色标法。黑-0、棕-1、红-2、橙-3、黄-4、绿-5、蓝-6、紫-7、灰-8、白-9、金-±5%、银-±10%、无色-±20%当电阻为四环时,最后一环必为金色或银色,前两位为有效数字, 第三位为乘方数,第四位为偏差。 当电阻为五环时,最后一环与前面四环距离较大。前三位为有效数字, 第四位为乘方数, 第五位为偏差。
五、常用电阻器
1、电位器
电位器是一种机电元件,他靠电刷在电阻体上的滑动,取得与电刷位移成一定关系的输出电压。
1.1 合成碳膜电位器
电阻体是用经过研磨的碳黑,石墨,石英等材料涂敷于基体表面而成,该工艺简单, 是目前应用最广泛的电位器。特点是分辩力高耐磨性好,寿命较长。缺点是电流噪声,非线性大, 耐潮性以及阻值稳定性差。
1.2 有机实心电位器
有机实心电位器是一种新型电位器,它是用加热塑压的方法,将有机电阻粉压在绝缘体的凹槽内。有机实心电位器与碳膜电位器相比具有耐热性好、功率大、可靠性高、耐磨性好的优点。但温度系数大、动噪声大、耐潮性能差、制造工艺复杂、阻值精度较差。在小型化、高可靠、高耐磨性的电子设备以及交、直流电路中用作调节电压、电流。
1.3 金属玻璃铀电位器
用丝网印刷法按照一定图形,将金属玻璃铀电阻浆料涂覆在陶瓷基体上,经高温烧结而成。特点是:阻值范围宽,耐热性好,过载能力强,耐潮,耐磨等都很好, 是很有前途的电位器品种,缺点是接触电阻和电流噪声大。
1.4 绕线电位器
绕线电位器是将康铜丝或镍铬合金丝作为电阻体,并把它绕在绝缘骨架上制成。绕线电位器特点是接触电阻小,精度高,温度系数小,其缺点是分辨力差,阻值偏低,高频特性差。主要用作分压器、变阻器、仪器中调零和工作点等。
1.5 金属膜电位器
金属膜电位器的电阻体可由合金膜、金属氧化膜、金属箔等分别组成。特点是分辩力高、耐高温、温度系数小、动噪声小、平滑性好。
1.6 导电塑料电位器
用特殊工艺将DAP(邻苯二甲酸二稀丙脂)电阻浆料覆在绝缘机体上,加热聚合成电阻膜,或将DAP 电阻粉热塑压在绝缘基体的凹槽内形成的实心体作为电阻体。特点是:平滑性好、分辩力优异耐磨性好、寿命长、动噪声小、可靠性极高、耐化学腐蚀。用于宇宙装置、导弹、飞机雷达天线的伺服系统等。
当然后面还有带开关的电位器(有旋转式开关电位器、推拉式开关电位器、推推开关式电位器)预调式电位器,直滑式电位器,双连电位器,无触点电位器,实芯碳质电阻器,绕线电阻器(用高阻合金线绕在绝缘骨架上制成,外面涂有耐热的釉绝缘层或绝缘漆。绕线电阻具有较低的温度系数,阻值精度高, 稳定性好,耐热耐腐蚀,主要做精密大功率电阻使用,缺点是高频性能差,时间常数大。)
4、薄膜电阻器
用蒸发的方法将一定电阻率材料蒸镀于绝缘材料表面制成。主要如下:
4.1 碳膜电阻器
将结晶碳沉积在陶瓷棒骨架上制成。碳膜电阻器成本低、性能稳定、阻值范围宽、温度系数和电压系数低,是目前应用最广泛的电阻器。
4.2 金属膜电阻器
用真空蒸发的方法将合金材料蒸镀于陶瓷棒骨架表面。金属膜电阻比碳膜电阻的精度高,稳定性好,噪声, 温度系数小。在仪器仪表及通讯设备中大量采用。
4.3 金属氧化膜电阻器
在绝缘棒上沉积一层金属氧化物。由于其本身即是氧化物,所以高温下稳定,耐热冲击,负载能力强。
4.4 合成膜电阻
将导电合成物悬浮液涂敷在基体上而得,因此也叫漆膜电阻。由于其导电层呈现颗粒状结构,所以其噪声大,精度低,主要用他制造高压, 高阻, 小型电阻器。
5、金属玻璃铀电阻器
将金属粉和玻璃铀粉混合,采用丝网印刷法印在基板上。耐潮湿, 高温, 温度系数小,主要应用于厚膜电路。
6、贴片电阻SMT
片状电阻是金属玻璃铀电阻的一种形式,他的电阻体是高可靠的钌系列玻璃铀材料经过高温烧结而成,电极采用银钯合金浆料。体积小,精度高,稳定性好,由于其为片状元件,所以高频性能好。
7、敏感电阻
敏感电阻是指器件特性对温度,电压,湿度,光照,气体, 磁场,压力等作用敏感的电阻器。敏感电阻的符号是在普通电阻的符号中加一斜线,并在旁标注敏感电阻的类型,如:t. v 等。
7.1、压敏电阻
主要有碳化硅和氧化锌压敏电阻,氧化锌具有更多的优良特性。
7.2、湿敏电阻
由感湿层,电极, 绝缘体组成,湿敏电阻主要包括氯化锂湿敏电阻,碳湿敏电阻,氧化物湿敏电阻。氯化锂湿敏电阻随湿度上升而电阻减小,缺点为测试范围小,特性重复性不好,受温度影响大。碳湿敏电阻缺点为低温灵敏度低,阻值受温度影响大,由老化特性, 较少使用。氧化物湿敏电阻性能较优越,可长期使用,温度影响小,阻值与湿度变化呈线性关系。有氧化锡,镍铁酸盐,等材料。
7.3、光敏电阻
光敏电阻是电导率随着光量力的变化而变化的电子元件,当某种物质受到光照时,载流子的浓度增加从而增加了电导率,这就是光电导效应。
7.4、气敏电阻
利用某些半导体吸收某种气体后发生氧化还原反应制成,主要成分是金属氧化物,主要品种有:金属氧化物气敏电阻、复合氧化物气敏电阻、陶瓷气敏电阻等。
7.5、力敏电阻
力敏电阻是一种阻值随压力变化而变化的电阻,国外称为压电电阻器。所谓压力电阻效应即半导体材料的电阻率随机械应力的变化而变化的效应。可制成各种力矩计,半导体话筒,压力传感器等。主要品种有硅力敏电阻器,硒碲合金力敏电阻器,相对而言, 合金电阻器具有更高灵敏度。
电容电容是电子设备中大量使用的电子元件之一,广泛应用于隔直,耦合, 旁路,滤波, 调谐回路, 能量转换,控制电路等方面。用C 表示电容,电容单位有法拉(F)、微法拉(uF)、皮法拉(pF),1F=10^6uF=10^12pF。
一、 电容器的型号命名方法国产电容器的型号一般由四部分组成(不适用于压敏、可变、真空电容器)。依次分别代表名称、材料、分类和序号。
第一部分:名称,用字母表示,电容器用C。第二部分:材料,用字母表示。第三部分:分类,一般用数字表示,个别用字母表示。第四部分:序号,用数字表示。用字母表示产品的材料:A-钽电解、B-聚苯乙烯等非极性薄膜、C-高频陶瓷、D-铝电解、E- 其它材料电解、G-合金电解、H-复合介质、I-玻璃釉、J-金属化纸、L-涤纶等极性有机薄膜、N-铌电解、O-玻璃膜、Q-漆膜、T-低频陶瓷、V-云母纸、Y-云母、Z-纸介
二、电容器的分类1、按照结构分三大类:固定电容器、可变电容器和微调电容器。2、按电解质 分类有:有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器和空气介质电容器等。3、按用途分有:高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、小型电容器。
4、频旁路:陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、涤纶电容器、玻璃釉电容器。
5、低频旁路:纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器。
6、滤波:铝电解电容器、纸介电容器、复合纸介电容器、液体钽电容器。
7、调谐:陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、聚苯乙烯电容器。
8、高频耦合:陶瓷电容器、云母电容器、聚苯乙烯电容器。
9、低耦合:纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器、固体钽电容器。
10、小型电容:金属化纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、聚苯乙烯电 容器、固体钽电容器、玻璃釉电容器、金属化涤纶电容器、聚丙烯电容器、云母电容器。
三、常用电容器
1、 铝电解电容器用浸有糊状电解质的吸水纸夹在两条铝箔中间卷绕而成,薄的化氧化膜作介质的电容器。因为氧化膜有单向导电性质,所以电解电容器具有极性.容量大,能耐受大的脉动电流,容量误差大,泄漏电流大;普通的不适于在高频和低温下应用,不宜使用在25kHz 以上频率低频旁路、信号耦合、电源滤波。电容量:0.47--10000u额定电压:6.3--450V主要特点:体积小,容量大,损耗大,漏电大应用:电源滤波,低频耦合,去耦,旁路等
2、 钽电解电容器(CA)铌电解电容(CN)用烧结的钽块作正极,电解质使用固体二氧化锰温度特性、频率特性和可靠性均优于普通电解电容器,特别是漏电流极小,贮存性良好,寿命长,容量误差小,而且体积小,单位体积下能得到最大的电容电压乘积对脉动电流的耐受能力差,若损坏易呈短路状态超小型高可靠机件中。电容量:0.1--1000u额定电压:6.3--125V主要特点:损耗、漏电小于铝电解电容应用:在要求高的电路中代替铝电解电容
3、 薄膜电容器结构与纸质电容器相似,但用聚脂、聚苯乙烯等低损耗塑材作介质频率特性好,介电损耗小不能做成大的容量,耐热能力差滤波器、积分、振荡、定时电路。a 聚酯(涤纶)电容(CL)电容量:40p--4u额定电压:63--630V主要特点:小体积,大容量,耐热耐湿,稳定性差应用:对稳定性和损耗要求不高的低频电路b 聚苯乙烯电容(CB)电容量:10p--1u额定电压:100V--30KV主要特点:稳定,低损耗,体积较大应用:对稳定性和损耗要求较高的电路c 聚丙烯电容(CBB)电容量:1000p--10u额定电压:63--2000V主要特点:性能与聚苯相似但体积小,稳定性略差应用:代替大部分聚苯或云母电容,用于要求较高的电路
4、 瓷介电容器穿心式或支柱式结构瓷介电容器,它的一个电极就是安装螺丝。引线电感极小,频率特性好,介电损耗小,有温度补偿作用不能做成大的容量,受振动会引起容量变化特别适于高频旁路。a 高频瓷介电容(CC)电容量:1--6800p额定电压:63--500V主要特点:高频损耗小,稳定性好应用:高频电路b 低频瓷介电容(CT)电容量:10p--4.7u额定电压:50V--100V主要特点:体积小,价廉,损耗大,稳定性差应用:要求不高的低频电路
5、 独石电容器(多层陶瓷电容器)在若干片陶瓷薄膜坯上被覆以电极桨材料,叠合后一次绕结成一块不可分割的整体,外面再用树脂包封而成小体积、大容量、高可靠和耐高温的新型电容器,高介电常数的低频独石电容器也具有稳定的性能,体积极小,Q 值高容量误差较大噪声旁路、滤波器、积分、振荡电路。容量范围:0.5PF--1UF耐压:二倍额定电压。电容量大、体积小、可靠性高、电容量稳定,耐高温耐湿性好等。应用范围:广泛应用于电子精密仪器。各种小型电子设备作谐振、耦合、滤波、旁路。
6、 纸质电容器一般是用两条铝箔作为电极,中间以厚度为0.008~0.012mm 的电容器纸隔开重叠卷绕而成。制造工艺简单,价格便宜,能得到较大的电容量。一般在低频电路内,通常不能在高于3~4MHz 的频率上运用。油浸电容器的耐压比普通纸质。电容器高,稳定性也好,适用于高压电路。
7、 微调电容器电容量可在某一小范围内调整,并可在调整后固定于某个电容值。 瓷介微调电容器的Q 值高,体积也小,通常可分为圆管式及圆片式两种。 云母和聚苯乙烯介质的通常都采用弹簧式东,结构简单,但稳定性较差。 线绕瓷介微调电容器是拆铜丝〈外电极〉来变动电容量的,故容量只能变小,不适合在需反复调试的场合使用。a 空气介质可变电容器可变电容量:100--1500p主要特点:损耗小,效率高;可根据要求制成直线式、直线波长式、直线频率式及对数式等应用:电子仪器,广播电视设备等b 薄膜介质可变电容器可变电容量:15--550p主要特点:体积小,重量轻;损耗比空气介质的大应用:通讯,广播接收机等c 薄膜介质微调电容器可变电容量:1--29p主要特点:损耗较大,体积小应用:收录机,电子仪器等电路作电路补偿d 陶瓷介质微调电容器可变电容量:0.3--22p主要特点:损耗较小,体积较小应用:精密调谐的高频振荡回路
8、 陶瓷电容器用高介电常数的电容器陶瓷〈钛酸钡一氧化钛〉挤压成圆管、圆片或圆盘作为介质,并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成。它又分高频瓷介和低频瓷介两种。 具有小的正电容温度系数的电容器,用于高稳定振荡回路中,作为回路电容器及垫整电容器。低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用,或对稳定性和损耗要求不高的场合〈包括高频在内〉。这种电容器不宜使用在脉冲电路中,因为它们易于被脉冲电压击穿。高频瓷介电容器适用于高频电路。
9、 玻璃釉电容器(CI)由一种浓度适于喷涂的特殊混合物喷涂成薄膜而成,介质再以银层电极经烧结而成"独石"结构性能可与云母电容器媲美,能耐受各种气候环境,一般可在200℃或更高温度下工作,额定工作电压可达500V,损耗tgδ0.0005~0.008电容量:10p--0.1u额定电压:63--400V主要特点:稳定性较好,损耗小,耐高温(200 度)应用:脉冲、耦合、旁路等电路
四、电容器主要特性参数
1、 标称电容量和允许偏差标称电容量是标志在电容器上的电容量。电容器实际电容量与标称电容量的偏差称误差,在允许的偏差范围称精度。精度等级与允许误差对应关系:00(01)-±1%、0(02)-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、 Ⅳ-(+20%-10%)、Ⅴ-(+50%-20%)、Ⅵ-(+50%-30%)一般电容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级,电解电容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级,根据用途选取。
2、额定电压:在最低环境温度和额定环境温度下可连续加在电容器的最高直流电压有效值,一般直接标注在电容器外壳上,如果工作电压超过电容器的耐压,电容器击穿,造成不可修复的永久损坏。
3、绝缘电阻直流电压加在电容上,并产生漏电电流,两者之比称为绝缘电阻。当电容较小时,主要取决于电容的表面状态,容量〉0.1uf 时,主要取决于介质的性能,绝缘电阻越大越好。电容的时间常数:为恰当的评价大容量电容的绝缘情况而引入了时间常数,他等于电容的绝缘电阻与容量的乘积。
4、损耗电容在电场作用下,在单位时间内因发热所消耗的能量叫做损耗。各类电容都规定了其在某频率范围内的损耗允许值,电容的损耗主要由介质损耗,电导损耗和电容所有金属部分的电阻所引起的。在直流电场的作用下,电容器的损耗以漏导损耗的形式存在,一般较小,在交变电场的作用下,电容的损耗不仅与漏导有关,而且与周期性的极化建立过程有关。
5、频率特性随着频率的上升,一般电容器的电容量呈现下降的规律。五、电容器容量标示
1、 直标法用数字和单位符号直接标出。如01uF 表示0.01 微法,有些电容用"R"表示小数点,如R56 表示0.56 微法。
2、 文字符号法用数字和文字符号有规律的组合来表示容量。如p10 表示0.1pF,1p0 表示1pF,6P8 表示6.8pF, 2u2 表示2.2uF
3、 色标法用色环或色点表示电容器的主要参数。电容器的色标法与电阻相同。电容器偏差标志符号:+100%-0--H、+100%-10%--R、+50%-10%--T、+30%-10%--Q、+50%-20%--S、+80%-20%--Z。
电感线圈是由导线一圈靠一圈地绕在绝缘管上,导线彼此互相绝缘,而绝缘管可以是空心的,也可以包含铁芯或磁粉芯,简称电感。用L 表示,单位有亨利(H)、毫亨利 (mH)、微亨利(uH),1H=10^3mH=10^6uH。
一、电感的分类
按电感形式分类:固定电感、可变电感。按导磁体性质分类:空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。按 工作性质 分类:天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。按 绕线结构 分类:单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。
二、电感线圈的主要特性参数
1、电感量L 表示线圈本身固有特性,与电流大小无关。除专门的电感线圈(色码电感)外,电感量一般不专门标注在线圈上,而以特定的名称标注。
2、感抗 XL
电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL,单位是欧姆。它与电感量L 和交流电频率f 的关系为XL=2πfL
3、品质因素 Q
品质因素Q 是表示线圈质量的一个物理量,Q 为感抗XL 与其等效的电阻的比值,即:Q=XL/R。 线圈的Q 值愈高,回路的损耗愈小。线圈的Q 值与导线的直流电阻,骨架的介质损耗,屏蔽罩或铁芯引起的损耗,高频趋肤效应的影响等因素有关。线圈的Q 值通常为几十到几百。
4、分布电容
线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电容被称为分布电容。分布电容的存在使线圈的 Q 值减小,稳定性变差,因而线圈的分布电容越小越好。
三、常用线圈
1、单层线圈
单层线圈是用绝缘导线一圈挨一圈地绕在纸筒或胶木骨架上。如晶体管收音机中波天线线圈。
2、蜂房式线圈
如果所绕制的线圈,其平面不与旋转面平行,而是相交成一定的角度,这种线圈称为蜂房式线圈。而其旋转一周,导线来回弯折的次数,常称为折点数。蜂房式绕法的优点是体积小,分布电容小,而且电感量大。蜂房式线圈都是利用蜂房绕线机来绕制,折点越多,分布电容越小
3、铁氧体磁芯和铁粉芯线圈
线圈的电感量大小与有无磁芯有关。在空芯线圈中插入铁氧体磁芯,可增加电感量和提高线圈的品质因素。
4、铜芯线圈
铜芯线圈在超短波范围应用较多,利用旋动铜芯在线圈中的位置来改变电感量,这种调整比较方便、耐用。
5、色码电感器
色码电感器是具有固定电感量的电感器,其电感量标志方法同电阻一样以色环来标记。
6、阻流圈(扼流圈)
限制交流电通过的线圈称阻流圈,分高频阻流圈和低频阻流圈。
7、偏转线圈
偏转线圈是电视机扫描电路输出级的负载,偏转线圈要求:偏转灵敏度高、磁场均匀、Q 值高、体积小、价格低。
变压器
变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有两个或两个以上的绕组,其中接电源的绕组叫初级线圈,其余的绕组叫次级线圈。
一、 分类
按冷却方式分类:干式(自冷)变压器、油浸(自冷)变压器、氟化物(蒸发冷却)变压器。
按防潮方式分类:开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。
按铁芯或线圈结构分类:芯式变压器(插片铁芯、C 型铁芯、铁氧体铁芯)、壳式变压器(插片铁芯、C 型铁芯、铁氧体铁芯)、环型变压器、金属箔变压器。
按电源相数分类:单相变压器、三相变压器、多相变压器。
按用途分类:电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器。
二、电源变压器的特性参数
1、工作频率
变压器铁芯损耗与频率关系很大,故应根据使用频率来设计和使用,这种频率称工作频率。
2、额定功率
在规定的频率和电压下,变压器能长期工作,而不超过规定温升的输出功率。
3、额定电压
指在变压器的线圈上所允许施加的电压,工作时不得大于规定值。
4、电压比
指变压器初级电压和次级电压的比值,有空载电压比和负载电压比的区别。
5、空载电流
变压器次级开路时,初级仍有一定的电流,这部分电流称为空载电流。空载电流由磁化电流(产生磁通)和铁损电流(由铁芯损耗引起)组成。对于50Hz 电源变压器而言,空载电流基本上等于磁化电流。
6、空载损耗
指变压器次级开路时,在初级测得功率损耗。主要损耗是铁芯损耗,其次是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗(铜损),这部分损耗很小。
7、效率
指次级功率P2 与初级功率P1 比值的百分比。通常变压器的额定功率愈大,效率就愈高。
8、绝缘电阻
表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低与所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关。
三、音频变压器和高频变压器特性参数
1、频率响应
指变压器次级输出电压随工作频率变化的特性。
2、通频带
如果变压器在中间频率的输出电压为U0,当输出电压(输入电压保持不变)下降到0.707U0 时的频率范围,称为变压器的通频带B。
3、初、次级阻抗比
变压器初、次级接入适当的阻抗Ro 和Ri,使变压器初、次级阻抗匹配,则Ro 和Ri 的比值称为初、次级阻抗比。在阻抗匹配的情况下,变压器工作在最佳状态,传输效率最高。
以上只是是必备的常识知识,因为现在的半导体器件是现代电子行业的基石,所以了解电子的生产制造过程也是必须的,所以下面谈谈半导体方面的知识。
关于半导体的命名,这里就不详细介绍了,半导体的命名主要有5种体系:一、 中国半导体器件型号命名方法,二、日本半导体分立器件型号命名方法,三、美国半导体分立器件型号命名方法,四、 国际电子联合会半导体器件型号命名方法,五、欧洲早期半导体分立器件型号命名法。如果你对半导体的命名比较感兴趣,可以在网上查找各种资料,掌握的必要性不是很大,你只是需要知道这种半导体工艺从名字上来看你懂得它属于哪种体系就行。然后就是半导体二极管参数符号及其意义,这个也是需要知道的。
简单列举如下:CT---势垒电容
Cj---结(极间)电容, 表示在二极管两端加规定偏压下,锗检波二极管的总电容
Cjv---偏压结电容
Co---零偏压电容
Cjo---零偏压结电容
Cjo/Cjn---结电容变化
Cs---管壳电容或封装电容
Ct---总电容
CTV---电压温度系数。在测试电流下,稳定电压的相对变化与环境温度的绝对变化之比
CTC---电容温度系数
Cvn---标称电容
IF---正向直流电流(正向测试电流)。锗检波二极管在规定的正向电压 VF 下,通过极
间的电流;硅整流管、硅堆在规定的使用条件下,在正弦半波中允许连续通过的最大工
作电流(平均值),硅开关二极管在额定功率下允许通过的最大正向直流电流;测稳压
二极管正向电参数时给定的电流
IF(AV)---正向平均电流
IFM(IM)---正向峰值电流(正向最大电流)。在额定功率下,允许通过二极管的最大
正向脉冲电流。发光二极管极限电流。
IH---恒定电流、维持电流。
Ii--- 发光二极管起辉电流
IFRM---正向重复峰值电流
IFSM---正向不重复峰值电流(浪涌电流)
Io---整流电流。在特定线路中规定频率和规定电压条件下所通过的工作电流
IF(ov)---正向过载电流
IL---光电流或稳流二极管极限电流
ID---暗电流
IB2---单结晶体管中的基极调制电流
IEM---发射极峰值电流
IEB10---双基极单结晶体管中发射极与第一基极间反向电流
IEB20---双基极单结晶体管中发射极向电流
ICM---最大输出平均电流
IRM---反向峰值电流
IRR---晶闸管反向重复平均电流
IDR---晶闸管断态平均重复电流
IRRM---反向重复峰值电流
IRSM---反向不重复峰值电流(反向浪涌电流)
Irp---反向恢复电流
Iz---稳定电压电流(反向测试电流)。测试反向电参数时,给定的反向电流
Izk---稳压管膝点电流
IOM---最大正向(整流)电流。在规定条件下,能承受的正向最大瞬时电流;在电阻性
负荷的正弦半波整流电路中允许连续通过锗检波二极管的最大工作电流
IZSM---稳压二极管浪涌电流
IZM---最大稳压电流。在最大耗散功率下稳压二极管允许通过的电流
iF---正向总瞬时电流
iR---反向总瞬时电流
ir---反向恢复电流
Iop---工作电流
Is---稳流二极管稳定电流
f---频率
n---电容变化指数;
以上是基础知识,当然要深入理解,在后文当中,笔者还会在后段时间重点讲解关于继电器,电源,常见电子器件的识别以及功率晶体管的使用方法,最后还会介绍电声器件,敬请关注。