电子元件基础知识Word文档下载推荐.docx
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它的最里层是一根玻璃纤维芯柱，其上绕有电阻丝。
水泥电阻器的两端线与焊脚引线在内部压接在一起。
玻璃纤维芯柱、电阻丝及焊脚引线均装入白色陶瓷壳体的横槽内，壳体下部有一长方形封装口，用绝缘封装填料将其密封。
稳定性好，过载能力强，绝缘电阻高（可达100MΩ以上），散热好，功率大，具有优良的阻燃防爆特性等优点，广泛应用于计算机、电视机、仪器仪表中。
0.1Ω～4.3kΩ；
2～40W
5）线绕电阻器
线绕电阻器是用高比电阻材料康铜、锰铜或镍铬合金丝缠绕在陶瓷骨架上，再在表面涂以耐热、耐湿，无腐蚀的不燃性涂料保护制作而成的电阻器。
又根据这种电阻器的表面被覆一层玻璃釉、有机漆或没有保护而被分别称作被轴线绕电阻器、涂漆线绕电阻器和裸式线绕电阻器。
噪音小，温度系数小，热稳定性好，耐高温，（工作温度可达315℃），功率大等。
缺点是高频特性差。
0.1Ω～5MΩ；
1/8~500W
6）敏感电阻器
敏感电阻器是一此对温度、光、电压、外力、气味等反应敏感的电阻元件。
利用这些敏感电阻元件将不同的物理量转换成电信号以便进行处理，已成为自动控制技术中的主要内容之一。
下面简单介绍几种常用的敏感电阻器的种类及特性参数
光敏电阻器
光敏电阻器就是利用半导体材料的光电导特性制成的。
根据光谱特性可分为红外光敏电阻器，可见光光敏电阻器及紫外光光敏电阻器等。
其中，可见光光敏电阻器有硫化锡、硒化稼电阻器；
红外光敏电阻器有硫化锅、硒化福、硫化错电阻器。
而硫化福光敏电阻器的光谱响应范围在常温下为0.5～0.8μm，时间常数为0.1～1S。
光敏电阻器由玻璃基片、光敏层、电极组成外形结构多为片状。
自以较高的灵敏度、体积小、结构简单、价格便宜等优点而被广泛应用于光电自动检测、自动计数、白动报警、照相机白动曝光等电路中。
主要参数：
额定功率（Pm）是指光敏电阻器在规定条件下长期连续负荷所允许消耗的最大功率。
最高工作电压（Um）是光敏电阻器在额定功耗下所允许承受的最高电压。
亮电阻（RL）是指光敏电阻受到100Lx照度时具有的阻值。
暗电阻（RO）是指照度为0Lx光敏电阻所具有的阻值（一般在光源关闭30S后测量）。
时间常数（τ）是指光敏电阻器从光照跃变开始到稳定亮电流的63％所需的时间。
热敏电阻器
热敏电阻器大多由半导体材料制成。
它的阻值随温度的变化而变化如果阻值的变化趋势与温度变化趋势一致，则称为正温度系数电阻器，简称PTC。
否则称为负温度系数的电阻器，简称NTC。
其中NTC型电阻器被广泛用来作为电路中的温度补偿元件。
压敏电阻器
压敏电阻器是利用半导体材料的非线比特性的原理制成的，即外加电压增加到某一临界值时，电阻器的阻值急剧变小的敏感电阻器，也称为电压敏感电阻器。
按材料来分，可分为氧化锌压敏电阻器、碳化硅压敏电阻器等。
压敏电阻器在电路中主要用来作过电压保护、电路中浪涌电流的吸收和消除噪声等。
磁敏电阻器
磁敏电阻器是利用磁电效应能改变电阻器的电阻值的原理制成的，其阻值会随穿过它的磁通密度的变化而变化。
形状多为片状，工作温度范围在O~65℃。
一般由锑化钢、砷化锢等半导体材料制成。
主要用于测定磁场强度，在频率测量、自动控制技术中有着广泛应用。
力敏电阻器
力敏电阻器是利用半导体材料的压力电阻效应制成的新型半导体元器件，即电阻值随外加应力的大小而改变利用力敏电阻器能够将机械力（加速度）转变成电信号的特性，可以制成加速度计、张力计、半导体传声器以及各种压力传感器等。
另外，还有湿敏电阻器、气敏电阻器等，这里就不一一介绍了。
7）网络电阻器
网络电阻器包括精密贴片电阻器、排列电阻器、网络排阻等。
贴片电阻器是一种片状的新型元件，也称作表面安装元件和片状电阻器，主要有矩形和圆柱形两种。
贴片电阻器是由陶瓷基片、电阻膜、玻璃釉保护层和端头电极组成的无引线结构电阻元件。
基片大都采用陶瓷或玻璃，它具有很高的机械强度和电绝缘性能电阻膜是采用特殊材料的电阻浆料印刷在陶瓷基片上，经烧结而成的。
保护层是覆盖在电阻膜上的玻璃浆料再烧结成釉膜。
端头电极由三层材料构成：
内层由银铅合金与电阻膜接触，其附着力强：
中层是镍，为阻挡层，以防止端头脱离：
外层为镀锡铅合金的焊层。
体积小，重量轻，性能优良，温度系数小，阻值稳定，可靠胜强等优点。
通常为10Ω～10MΩ，低阻值范围为0.02～10Ω。
优选值为E24系列和E96系列
1/2O～1/4W
网络排阻是将多个电阻器集中封装在一起，组合制成的一种复合电阻。
网络电阻器采用高稳定金属膜在陶瓷基体上蒸发或溅射而成的高精度电阻网络。
精度高、稳定性好、噪声低、温度系数小频率特性好，装配方便、安装密度高等优点，目前已大量应用在电子电路中。
510Ω～33kΩ；
网络电阻在大的分类上又分为SIP排阻和SMD排阻。
SIP排阻即为传统的直插式排阻，依据线路设计的不同，一般分为A、B、C、D、E、F、G、H、I等几种类型。
其内部电路见表1—1。
选用时要注意，有时一个网络电阻内部有两种不同的电阻值在内，标识上如220Ω/330Ω，所以SIP排阻在应用上有极性，使用时要小心。
SMD排阻由于安装体积小，目前在大多数场合中已取代了SIP排阻。
常用的SMD排阻有8P4R和10P8R两种规格。
网络电阻的阻值与内部电路通常可以从型号上识别出来。
其型号标示1-9所示。
型号中的第一个字母为内部电路结构代码，第一个字母代表的内部电路见表1-1.
2、型号命名法
电阻器的型号命名法一般由四部分组成。
其表示方法和意义见表1所示。
表1电阻器、电位器的型号命名法
第一部分
第二部分
第三部分
第四部分
用字母表示主称
用字母表示材料
用数字或字母表示特征
用数字表示序号
符号
意义
R
电阻器
T
炭膜
1
普通
包括：
额定功率
阻值
允许偏差
精度等级
W
电位器
P
硼炭膜
2
U
硅炭膜
3
超高频
C
沉积膜
4
高阻
H
合成膜
5
高温
I
玻璃釉膜
7
精密
J
金属膜
8
*高压
特殊函数
Y
氧化膜
9
特殊
S
有机实芯
G
高功率
N
无机实芯
可调
X
线绕
小型
热敏
L
测量用
光敏
微调
M
压敏
D
多圈
“*”第三部分数字“8”，对于电阻器来说，表示“高压”，对于电位器来说表示“特殊函数”。
3、电阻器的主要参数
1）标称电阻值
标准化了的电阻值称为标称电阻值。
电阻器的电阻值一般按规定的阻值系列制造，其原则是生产出来的电阻器按照一定的误差等级从小阻值到大阻值分布。
电阻器的误差等级有E6、E12、E24，分别对应
20%、
10%、
5%三个误差等级，分别有六个、十二个和二十四个标称值。
高精度的电阻器则有E48、E96和E192等三个误差系列，分别对应
2%、
1%、
0.5%三个误差等级，高于
0.5%的也使用E192误差等级，表2列出了E6、E12和E24三个标称系列的电阻值。
表2E6/E12/E24/E48标称值系列
系列
标称值
1.0
1.5
2.2
3.3
4.7
6.8
1.2
1.8
2.7
3.9
5.6
8.2
1.1
3.6
1.3
4.3
1.6
5.1
2.0
6.2
2.4
7.5
3.0
9.1
2）容许误差
电阻器的标称电阻值与实际值之间的偏差称为容许误差。
容许误差一般分为八级，具体规定见表3。
表3电阻器的容许误差
容许误差
0.1%
0.25%
0.5%
1%
2%
5%
10%
20%
文字符号
B
F
K
标称值系列
E192
E96
E48
E24
E12
E6
3）标称功率
标称功率指在标准大气压和一定环境温度下，电阻能够长期连续通过负荷而不改变性能的允许功率。
标称功率见表4。
表4电阻器的功率等级
名称
额定功率（W）
实芯电阻器
0.25
0.5
线绕电阻器
25
35
50
6
75
10
100
15
150
薄膜电阻器
0.025
0.05
0.125
4、电阻器的标记
1）参数标记规则
①1欧以下的电阻，在电阻数字后面要加“
”，例如：
。
②1千欧以下的电阻，可以只写数字不写单位。
例如：
可写成6.8，200
可写成200。
③1千欧~1兆欧，以千欧为单位，符号为“K”,例如：
5600
可写成5.6K。
④1兆欧以上，以兆欧为单位，符号为“M”,例如：
1M
可写成1M。
2）电阻器的色环标记
电阻器的标称值也可以用色环标记，即用不同的颜色来代表不同的数字。
色环标记的电阻器便于机械手安装，安装时不必判断色环方向，因为它总有一面是便于观察的。
标称值与色环颜色的规定见表5，一般有四环和五环两种表示法，四环适用于
5%及更大的误差，五环法适用于
2%及更小误差的电阻器。
色环左第一位的颜色代表有效数字的高位，左第二位的颜色代表有效数字的次高位。
采用四环法标记的第三环代表倍率，即在有效数字后加几个零，右面第一环代表误差。
对于五环法标记的电阻器，有三位有效数字，左面的三个环代表有效数字位，第四环为倍率，第五环为误差。
误差等级有时也用文字表示，也一并列入表5中。
表5色环颜色的规定
3）功率标注
电阻器的功率表标注有两种，一种是直标法，即直接在电阻上标明；
另一种是以体积大小来区分。
4）电路图中的符号
电阻器在电路图中的符号，如图1所示。
电阻器的一般符号可变电阻器电位器压敏电阻器热敏电阻器
1/8W电阻器1/4W电阻器1/2W电阻器1W以上电阻器用数字标注
图1电阻器的符号
五、电位器
图2电位器的输出特性
电位器实际上是一个阻值可变的电阻器，它具有二个固定端头和一个滑动端头。
特殊用途的电位器有三个固定端头的，也有和开关组合在一起的开关电位器，还有作精细调节的多圈电位器，以及两个电位器组合在一起的双连电位器。
电位器可作可变电阻用，或用于调节电路中某一点的电位。
电位器有线绕电位器和薄膜电位器之分。
前者阻值可从1
以下到100K，功率可达数十瓦，甚至更大；
后者阻值范围从数欧到数兆欧，功率一般有0.1W、0.125W、0.25W、0.5W和2W几种。
电位器的误差一般为
10%和
20%，所以只按E6和E12标称值系列生产。
电位器的调节可以通过旋转轴带动滑动端，也可以直线推拉。
滑动端的移动与阻值的变化有三种形式：
直线式、对数式和指数式，分别用字母X、D和Z表示，如图2所示。
特殊用途用S表示。
六、电阻器选用的基本原则
1、优先选用通用型电阻器。
选用通用型和标准系列的电阻器，不仅由于种类多，规格齐全，货源充足，而且成本低，并在以后的维修工作中也易替换。
如果确实不能满足要求时，再考虑选用特殊型非标准系列的电阻器。
通用型电阻器种类很多如碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、金属玻璃釉电阻器、实心电阻器、线绕电阻器等。
这类电阻器的阻值范围宽，精度包括士5％、士10%和士20％三级，功率为0.1~10w。
2、所用电阻器的额定功率必须大于其实际承受功率的两倍。
要保证电阻器正常工作而不致烧坏，必须使其实际工作时所承受的功率不超过其额定功率。
为了使电阻器工作可靠，通常所选用电阻器的额定功率要为其实际承受功率的两倍以上。
例如电路中某电阻器实际承受功率为0.5W，则应选用额定功率为lw以上的电阻器。
3、在高增益前置放大电路中，应选用噪声电动势小的电阻器，以减小噪声对有用信号的干扰。
例如可选用金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、碳膜电阻器。
实心电阻器噪声电动势较大，一般不宜在前置放大电路中使用。
4、根据电路的工作频率选择电阻器。
如线绕电阻器不适宜在高频电路中工作，但在低频电路中仍可选用；
高频电路中可选用分布参数小的膜式电阻器。
由于各种电阻器的结构和制造工艺不同，其分布参数也不相同。
RS型线绕电阻器的分布电感和分布电容都比较大，只适用于频率低于50kHz的电路；
RH型合成膜电阻器和RS型有机实心电阻器可以用在频率为几十兆赫的电路中；
RT型碳膜电阻器可在频率为l00MHz左右的电路中工作而RJ型金属膜电阻器和RY型氧化膜电阻器可以工作在频率为高达数百兆赫的高频电路中。
5、根据电路对温度稳定性的要求，选择电阻器。
原则上讲温度系数越小，该电阻器随温度变化就越小，电路就越稳定。
但若在实际中考虑到寿命、价格及该电阻器在电路中的具体作用时，就可忽略这个因素。
由于电阻器在电路中的作用不同，所以对它们的温度稳定性要求也就不同，例如在退耦电路中的电阻器，即使阻值有所变化，对电路工作影响并不大，因而对电阻器的温度稳定性要求不高；
而应用在稳压电源中作电压取样的电阻器，其阻值的变化，将引起输出电压的变化，因而要求选用温度系数小的金属氧化膜电阻器或玻璃釉电阻器等。
实心电阻器温度系数较大，不宜用在稳定性要求较高的电路中；
碳膜电阻器、金属膜电阻器、玻璃釉膜电阻器都具有较好的温度特性，很适合应用于稳定性要求较高的场合；
线绕电阻器由于采用特殊的合金线绕制，其温度系数极小，因此阻值最为稳定。
6、根据安装位置选用电阻器。
由于制作电阻器的材料和工艺不同，因此相同功率的电阻器，其体积并不相同。
例如相同功率的金属膜电阻器的体积是碳膜电阻器的1/2左右，因此适合于安装在元器件比较紧凑的电路中；
相反，在元器件安装位置比较宽松的场合，选用碳膜电阻器就相对经济些。
7、根据工作环境条件选用电阻器。
这里主要考虑该电阻器具体的工作环境如靠近热源，则应耐高温；
如果湿度太大，则应选防潮胜能好的玻璃釉电阻器；
如果有酸、碱、盐腐蚀的影响，则应选抗腐蚀型电阻器。
七、电阻器的测量
1、欧姆表法
将万用表量程选择开关拨到欧姆档，两支表笔分别接在电阻器引线两端，利用万用表欧姆刻度可以直接读出电阻器阻值，但检测时应注意以下几点：
1）测量电阻或改换量程前，都应短路调零。
2）由于欧姆档刻度的非线性，其“中值电阻”较精确。
因此，测量时应适当选择量程，使指针在接近中间的位置，以便减小测量误差。
3）被测电阻值与标称电阻值相等或相近，表示电阻器阻值正确；
阻值为零说明短路；
阻值无穷大说明断路。
遇有后两种情况的被测电阻都不能使用。
2、伏安法
将被测电阻两端接上电源，然后用电压表和电流表分别测量被测电阻两端的电压U和流过被测电阻的电流I，如图2.2—1所示，再根据欧姆定律计算出被测电阻的阻值
式（2.2—1）
图2.2—1（a）是电压表前接法测量被测电阻的电路，在该电路中电流表的读数为流过被测电阻R的电流，而电压表的读数不仅有被测电阻R上的电压降，而且还包含了电流表内阻
上的压降，因此，图2.2—1（a）所示电路测出的电阻值要比实际电阻值大。
图2.2—1（b）是电压表后接法测量被测电阻的电路，在该电路中电压表的读数为被测电阻R两端的电压，而电流表读数中包含了流过被测电阻上的电流和流过电压表上的电流，因此，图2.2—1（b）所示电路测出的电阻值要比实际电阻值小。
显而易见，当R>
>
（R>
）时,则由于电流表上的电压降很小可忽略不计，此时，采用图2.2—1（a）所示的电路来测量被测电阻；
而当R<
<
（R<
0.01
）时,由于流过电压表的电流很小，而可以忽略不计，此时，采用图2.2—1（b）所示的电路来测量被测电阻。
（a）电压表前接法（b）电压表后接法
图2.2—1伏安法测量直流电阻
伏安法测量电阻的优点是被测电阻能在工作状态下进行测量，这对非线性电阻的测量有实际意义。
另一个优点是适用于对大容量变压器一类具有大电感的线圈电阻的测量。
电桥法测量电阻的方法在物理实验中已介绍过，在此就不再赘术。
二、电容器
电容器是一种储能元件，它是由两个金属电极，中间夹一层电介质构成的，在电路中多用来滤波、隔直、交流耦合、交流旁路及与电感元件组成振荡回路等。
1、电容器的分类
电容器的种类较多，分类方法也各不相同。
按结构分有固定电容器、可变电容器和微调电容器三种，按介质不同可分为纸介电容器、有机介质电容器、无机介质电容器、气体介质电容器、有机薄膜电容器、电解电容器等几种。
有机介质电容器又分为玻璃釉电容器、云母电容器、瓷介电容器等。
电解电容器分为铝电解电容器、钽电解电容器、铌电解电容器等。
气体介质电容器分为空气电容器、真空电容器、充气式电容器等。
可变电容器又分为空气介质、塑膜介质和其他介质可变电容器。
微调电容器又分为陶瓷介质、云母介质、有机薄膜介质微调电容器。
下面介绍几种常用电容器结构、性能特点：
1）铝电解电容器
铝电解电容器是以氧化膜为介质，其厚度一般为0.02~0.03μm。
铝电解电容器之所以有正负极之分，是因为氧化膜介质具有单向导电性。
当接入电路时，正极必须接入直流电源的正极，否则电解电容器不但不能发挥作用，而且会因为漏电流加大，造成过热而损坏电容器。
性能特点：
容量大，重量轻；
介电常数较大（一般为7~10）；
时间稳定性差（存放时间长易失效）；
漏电流大、损耗大，工作温度范围-20~+50℃；
耐压不高，价格不贵，在低压时优点突出。
容量范围：
1~10000μF；
工作电压：
6.3~45Ov。
2）钽电解电容器
钽电解电容器有固体钽和液体钽电解电容器之分。
固体钽电解电容器的正极是用钽粉压块烧结而成的，介质为氧化
钽电解电容液体钽电解电容器的负极为液体电解质，并采用银外壳。
与铝电解电容器相比，可靠性高，稳定性好，漏电流小，损耗低；
因为钽氧化膜的介电常数大，所以比铝电解电容器体积小，容量大，寿命长，可制成超小型元件；
耐温性好，工作温度最高可达200℃；
金属钽材料稀少，价格贵，因此仅用于要求较高的电路中。
0.1~1000μF；
63~125V。
3）金属化纸介电容器
金属化纸介电容器用真空蒸发的方法在涂有漆的纸上再蒸发一层厚度为0.01μm的薄金属膜作为电极。
再用这种金属化纸卷绕成芯子，装入外壳内，加上引线后封装而成。
体积小容量大，相同容量下比纸介电容器体积小；
稳定性能、老化性能都比瓷介、云母电容器差，自愈能力强，即当电容器某点绝缘被高压击穿后，由于金属膜很薄，击穿处的金属膜在短路电流的作用下，很快会被蒸发掉，避免了击穿短路的危险。
6500pF~30μF；
63~1600V。
4）涤纶电容器
涤纶电容器的介质为涤纶薄膜。
外形结构有金属壳密封的，有塑料壳密封的，还有的是将卷好的芯子用带色的环氧树脂包封的。
容量大、体积小、耐热、耐湿性好，制作成本低，稳定性较差。
470pF~4μF；
63~63OV。
5）云母电容器
云母电容器的介质为云母，电极有金属筒式和金属膜式现在大多采用在云母上被覆一层银电极，芯子结构是装叠而成的，外壳有金属外壳、陶瓷外壳和塑料外壳几种。
稳定性高，精密度高，可靠性高，介质损耗小，固有电感小，温度特性、频率特性好，不易老化，绝缘电阻高。
5pF~51000pF；
l00~7kV；
精密度：
士001％。
6）瓷介电容器
瓷介电容器是用陶瓷材料作介质，在陶瓷片上覆银而制成电极，并焊上引出线，再在外层涂以各种颜色的保护漆，以表示系数。
如白色、红色表示负温度系数；
灰色、蓝色表示正温度系数。
耐热性能好（在600℃高温下长期工作不老化），稳定性好，耐酸、碱、盐类的腐蚀，易制成体积小的电容器（因为有些陶瓷材料的介电常数很大），绝缘性能好，（可制成高压电容器），介质损耗小（陶瓷材料的损耗正切值与频率的关系很小，因
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