常用电子元件基础知识培训.docx

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常用电子元件基础知识培训

常用电子元件基础知识（图解）

电容

电容器俗称电容。

它是在两个金属电机之间夹了一层电介质构成。

所以它具有了存储电荷的能力。

所以在理论上，它对直流电流具有隔断的作用，而交流电流则可以通过，随着交流频率越高，它通过电流的能力也越强。

一些常用电容器外观见图1。

图

（1）

电容在电子线路中也是广泛应用的器件之一。

我们多采用它来滤波、隔直、交流耦合、交流旁路等，也用它和电感元件一起组成振荡电路。

电容的分类：

瓷片电容，体积特别小，高频损耗少，耐高温，价格低廉，容量小普遍应用

涤纶电容，体积小，容量大

电解电容，容量特别大

铝电解电容漏电大，容量不准确。

钽电解电容性能好但价格高，耦合、滤波

云母电容，性能稳定，耐高温、高压。

高频性能好

纸介电容

体积较小，容量较大、价格低

高频性能较差

我们在大多数的电子制作中，经常应用的是瓷片电容和电解电容。

按照结构的不同，我们将容量固定的电容称为固定电容，而可以调节的称为可调或半可调电容。

普通收音机选台的就是使用可变电容。

我们在线路图中常用“C”来代表电容，用图2的符号来表示固定电容，用图3的符号来表示半可变电容，图4表示可变电容，图5表示双联可变电容。

电解电容一般容量比较大，从1UF到10000UF都比较常见，它是有正负极之份的电容元件，在使用中正极节高电位端，负极接低电位端，不能够反接。

电解电容又分为铝电解、钽电解、铌电解，市面常见的是前两种，其中钽电解常被一些音响发烧友用于音响系统。

电解电容我们常用图6的符号表示。

图6：

电解电容的标示符号

电容的主要性能参数：

1、电容标称容量。

描述电容容量大小的参数，单位为“法（F）”。

在实际应用中，以“法”出现的电容很少见到，我们常用的、常见的是其他拓展单位：

“微法”（μF）和“皮法”（pf）。

其单位换算公式：

1F=1,000,000μF（106μF）=1,000,000,000,000pF（1012pF）

1uF=1000nF（103nF）1nF=1000pF（103pF）

2、耐压。

也叫额定工作电压。

是指电容规定的温度范围内，它能够长期可靠工作承受的加在它两极的最高电压。

又区分为直流工作电压和交流工作电压。

这个指标当然是越高越好，在其他性能一样的情况下，高耐压的可以直接替代低耐压的，反之则不能。

3、漏电电阻。

电容中的电介质不是绝对绝缘的，当通上直流电的时候，或多或少地会有电流的通过，我们称之为漏电。

当漏电情况教大时，电容发热甚至会导致电容损坏。

电容的规格标注方法：

我们在实际应用过程中，常常需要对电容的容量和其它参数进行选择。

电容的容量标注方法同电阻一样，也是采用直标法（数字直接表示）和色标法两种。

但直标法需要注意的是有一些这样的差异：

1）我们在瓷片电容上经常看到如图7这样103，224等这样的标注。

这种并不表示该电容容量为103PF或224PF。

它的容量应为：

前两位读数后加上第3位数字表示的“0”数。

例如：

103=10*1000=10000pF

224=22*10,000=220,000pF=0.22μF

2）在电解电容上有正负极的区分，一般都有如图8所示的标示。

还有一种普遍的识别方法：

对未剪腿的电解电容，腿长的一边为正极。

电解电容一般采用直标法，它的容量不需要换算。

注意的是在容量下方一般还标注了耐压值和工作温度。

见图9。

电阻

一、电阻与欧姆定律：

电阻器我们习惯称之为电阻。

它是电子设备中最常应用的电子元件。

电阻对直流电及交流电都呈现相同的阻力。

这种阻力通过的运动形态通过欧姆定律的数学公式描述：

我们经常在电子电路中使用电阻来进行分压、分流、滤波、阻抗匹配等工作。

三、电阻的种类：

在电子设备的实际应用中，我们按照电阻制作的材料进行不同的分类。

常见的种类与性能特点如下表1：

碳膜电阻，较好的稳定性和适应性，并且价格便宜，

金属膜电阻，各方面性能比属膜电阻更好，常用于精密设备，价格高，

线绕电阻，阻值精确，承受功率大，但不适合高频工作，

外观参见图4。

图4

也可按照电阻的阻值特性分类。

不能调节的，我们称之为固定电阻。

而可以调节的，我们称之为可调电阻。

而常见的例如收音机音量调节的，主要应用于电压分配的，我们称之为电位器（图5），将另文介绍。

图5

除了以上介绍的外，我们也还会用到一些特殊的电阻元件。

这些电阻元件的特点是它的阻值会根据一些外界因素的变化而变化。

例如：

受光影响的我们称为光敏电阻、受外界压力影响的是压敏电阻，还有热敏、气敏、电敏等等。

下面是一些相关电阻的图片（图6）：

四、电阻的参数：

对于固定电阻，主要的参数指标有两个：

阻值、功率。

阻值：

描述电阻对电流的阻碍能力的数学表达，单位为：

欧姆。

我们也常用希腊字母Ω表示。

我们也常见到KΩ（千欧）、MΩ（兆欧）的标识，其换算公式如下：

1MΩ=1,000KΩ=1,000,000Ω

在我们的实际应用中，常常见到电阻阻值的两种标注方式：

一种是数字与单位直接标注的方式（如图7），另一种是利用色环来标注其阻值的方式（如图8），我们称之为色标法，它也分两种：

分别为4环电阻与5环电阻，数值的读取方法、颜色与数值的对应关系（见图8）：

公制

（inch）

英制

（mm）

电阻功率

（W）

L

（mm）

W

（mm）

H

（mm）

l1

（mm）

l2

（mm）

0603

0201

1/20

0.60±0.03

0.30±0.03

0.23±0.03

0.1±0.05

0.15±0.05

1005

0402

1/16

1.00±0.05

0.50±0.05

0.35±0.05

0.20±0.10

0.25±0.10

1608

0603

1/10

1.60±0.10

0.80±0.15

0.45±0.10

0.30±0.20

0.35±0.10

2012

0805

1/8

2.00±0.20

1.25±0.15

0.50±0.10

0.40±0.20

0.35±0.20

3216

1206

1/4

3.20±0.20

1.60±0.15

0.55±0.10

0.45±0.20

0.40±0.20

3225

1210

1/3

3.20±0.20

2.55±0.20

0.55±0.10

0.45±0.20

0.40±0.20

4832

1812

1/3

4.50±0.20

3.20±0.20

0.55±0.10

0.50±0.20

0.50±0.20

5025

2010

2/3

5.00±0.20

2.50±0.20

0.55±0.10

0.60±0.20

0.60±0.20

6432

2512

1

6.30±0.20

3.20±0.20

0.55±0.10

0.60±0.20

0.60±0.20

见图8

电感器

　　电感是用线圈制作的，它的作用多是扼流滤波和滤除高频杂波，它的外形有很多种：

有的像电阻、有的像二极管、有的一看上去就是线圈。

通常只有像电阻的那种电感才能读出电感值，因为只有这种有色环，其它的就没有了。

贴片电感的外形和数字标识型贴片电阻是一样的，只是它没有数字，取而代之的是一个小圆圈。

由于电感的使用数量不是太多，故大家只要了解一下就行了。

另外在一定意义上说各种变压器其实都是由电感器组成的。

　　注：

电感在电路中的符号为“L”。

图为贴片电感

五、二极管

　　二极管属于半导体，它由N型半导体与P型半导体构成，它们相交的界面上形成PN结。

二极管的主要特点就是单向导通，而反向截止，也就是正电压加在P极，负电压加在N极，所以二极管的方向性是非常重要的。

　　从二极管的作用上分类可分为：

整流二极管、降压二极管、稳压二极管、开关二极管、检波二极管、变容二极管；从制作材料上可分为硅二极管和锗二极管。

无论是什么二极管，都有一个正向导通电压，低于这个电压时二极管就不能导通，硅管的正向导通电压在0．6V～0．7V、锗管在0．2V～0．3V，其中0．7V和0．3V是二极管的最大正向导通电压——即到此电压时无论电压再怎么升高（不能高于二极管的额定耐压值），加在二极管上的电压也不会再升高了。

　　上面说了二极管的正向导通特性，二极管还有反向导通特性，只是导通电压要相对高出正向许多，其它的和正向导通差不太多。

稳压二极管就是利用这个原理做成的，但由于这个理论说下去可能篇幅会太长，所以只做简介，您只要记住反向漏电流越小就证明这个二极管的质量越好，质量较好的硅管在几毫安至几十毫安之间、锗管在几十毫安至几百毫安之间。

此主题相关图片如下：

下面笔者再说一下不同的二极管的不同作用：

彩显中有很多整流二极管，有四个整流二极管的作用是将220V的交流电变换成300V直流电，也就是最著名的整流桥电路，当然，有相当一部分彩显已将这四个二极管整合为一个硅堆了。

不过无论是分立元件还是整合的，它们所使用的二极管都是低频二极管，但经过开关电源电路后输出的电压就要用开关二极管或快速恢复二极管了。

这一点一定要记住，因为如果用低频二极管去对高频电压整流的话是会烧掉二极管的，甚至会烧坏其它元件。

不过如果是将高频二极管用到低频电路中是没有问题的。

另外二极管和电容一样是有耐压值的，所以只有耐压值高于实际电压的二极管才能放心使用。

稳压二极管也很常见，它能将较高的电压稳定到它的额定电压值上，但是它的接法和二极管是相反的，因为它利用的是反向导通原理。

　　注：

二极管在电路中的符号为“VD”或“D”，稳压二极管的符号为“ZD”。

六、三极管

　　三极管的作用是放大或开关或调节，它在电脑主机中为数不多，但在显示器以及一些外设中的数量就不是很少了。

它可按半导体基片材料的不同分为PNP型和NPN型，看到这大家不难理解三极管就是二个二极管结合到了一起而已。

但是在这里P和N已经不是单纯的正或负极的关系了，而是分为B极（基极）、C极（集电极）、E极（发射极），无论是PNP型还是NPN型，B极都是控制极，只是PNP型三极管的B极要用低于发射极的电压进行导通控制，而NPN型三极管的B极要用高于发射极的电压进行导通控制罢了。

另外三极管也有最大耐压值和最大功率值的，所以要尽量避免小马拉大车的情怀发生，不然的话后果可能就会很严重了。

　　注：

三极管在电路中的符号是“VT”或“Q”或“V”。

此主题相关图片如下：

十、晶振

　　晶振是采用石英晶体的振荡器，它的精度很高，而且能产生非常稳定的频率，热稳定性也要好于分立元件式振荡器。

在作用上来看，可以说晶振是各板卡的“心跳”发生器，人的“心跳”如果乱了就会生病，同样，如果电脑板卡的“心跳”乱了同样会出现各种怪故障。

由于在电脑中的晶振频率普遍都比较高，环境温度又相对较高，所以晶振的故障率并不是很低，通常在更换晶振时都要用相同型号的新品，原因是有相当一部分电路对晶振的要求是非常严格的，这些电路不但要求新晶振的频率要和原晶振一致，甚至连后缀字母都要一模一样（晶振是有串、并联之分的），否则就无法正常工作，所以大家在更换晶振时要多留一下心，尽量用完全一样的新品来代换故障晶振。

　注：

晶振在电路中的符号是“X”或“G”或“Z”。

此主题相关图片如下：

焊接和注意事项

有人也许认为手工焊接非常容易，没有技术含量，其实不然。

正确手工焊接的方法，需要深入理解焊接要素和通过长期的练习，才能保证焊接的质量。

正确的焊接方法

焊接时利用烙铁头的对元件引线和焊盘预热，烙铁头与焊盘的平面最好成45°夹角，等待焊金属上升至焊接温度时，再加焊锡丝。

被焊金属未经预热，而将焊锡直接加在烙铁头上，使焊锡直接滴在焊接部位，这种焊接方法常常会导致虚焊。

插件元件焊接的步骤

1）插入

将插件元件插入电路板标示位置过孔中，与电路板紧贴至无缝为止。

如未与电路板贴紧，在重复焊接时焊盘高温易使焊盘损伤或脱落，物流过程中也可导致焊盘损伤或脱落。

2）预热

烙铁与元件引脚、焊盘接触，同时预热焊盘与元件引脚，而不是仅仅预热元件，此过程约需1秒钟时间。

3）加焊锡

焊锡加焊盘上（而不是仅仅加在元件引脚上），待焊盘温度上升到使焊锡丝熔化的温度，焊锡就自动熔化。

不能将焊锡直接加在烙铁上使其熔化，这样会造成冷焊。

4）加适量的焊锡，然后先拿开焊锡丝。

5）焊后加热

拿开焊锡丝后，不要立即拿走烙铁，继续加热使焊锡完成润湿和扩散两个过程，直到是焊点最明亮时再拿开烙铁，不应有毛刺和空隙。

6）冷却

在冷却过程中不要移动插件元件。

贴片元件焊接主要步骤：

1）在待焊元件的一端点上焊锡。

2）用镊子将贴片元件水平放置在电路板上标示位置，先焊接好已点锡的一端，再在未点锡的一端加上焊锡焊接好即可。

焊接要素

1）焊接温度和时间

焊锡的最佳温度为350ºC，温度太低易形成冷焊点，高于400ºC易使焊点质量变差，且容易导致焊盘（铜皮）变形或脱落。

焊接时间：

完成润湿和扩散两个过程需2-3S，1S仅完成润湿和扩散两个过程的35%。

一般IC、三极管焊接时间小于3S，其他元件焊接时间为4-5S。

2）焊锡量适当

焊点上焊锡过少，机械强度低。

焊锡过多，会容易造成绝缘距离减小、焊点相碰或跳锡等现象。

焊接前一定要看清元件规格型号、外观好坏以及与工艺文件是否一致，决不能随意代替，如果遇到元件焊坏一定要及时更换，不要以次充好，以免损坏产品，元件焊错后拆卸一定要注意不要把线路板印制线拆坏，如遇到不明之处或无法解决的问题请及时向部门领导反映。