电子元件基础知识概述.docx
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电子元件基础知识概述
电子元件基础知识
一．电阻器
物体对电流通过时的阻碍作用称为电阻。
它是电子设备中应用最广泛的元件之一；在电路中的作用有：
限流、分流、降压、分压、负载等。
1.电阻器的分类：
根椐电阻器的阻值在电路中的特性来分有三大类：
A.固定电阻------符号为：
或用字母“R”表示。
它又可分为：
a.按组成材料分有：
绕线电阻及非绕线电阻两种；非绕线电阻又可分为：
薄膜电阻、实芯型电阻、玻璃釉电阻等；其中薄膜电阻又分为：
碳膜电阻、金属膜电阻、金属氧化膜电阻等。
b按用途分有：
普通型、精密型、功率型、高压型、高阻型等。
c.按引出线的结构形式分：
轴向引线、颈向引线、同向引线。
B.可变电阻（电位器）------符号为：
用字母“RP”表示。
它是靠一个电刷（运动接点）在电阻体上移动而获得变化的电阻值，在一定范围内可调。
a.按材料分类有：
薄膜电位器（非绕线）、绕线电位器两种。
薄膜电位器又可分为小型碳膜电位器（WTH）、有型实芯电位器（WS）精密合成（WTJ）、多圈合成膜（WHD）。
b.按结构分：
单圈、多圈、单联、双联、多联，它们有带开关及不带开关两种。
c.按调节活动机构的运动方式分有：
旋转式和直滑式。
d.按用途分：
普通型电位器、精密电位器、功率电位器、微调电位器、专用电位器。
e.按输出特性的函数关系有：
X------直线式Z-------指数式D------对数式
C.敏感电阻------其电气特性对温度、光、机械力等物理量表现敏感，如：
光、热、压、气、湿等，它们都是用半导体材料做成，所以也称半导体电阻。
a.热敏电阻符号为：
℃用字母“RT”表示；b.压敏电阻符号：
U用字母“RV”表示；c.光敏电阻符号为：
用字母“RL”表示；d.湿敏电阻符号:
一般湿敏电容器同时也是湿敏电阻器，因此在电路图中CP与电阻器RP并联，用虚线框区别于其他元件。
用字母“CP”表示；
2．电阻器的主要参数：
A.电阻值------单位是：
欧姆（Ω），还有毫欧（mΩ）、千欧（KΩ）、兆欧（MΩ），它们的进率是：
1MΩ=103KΩ=106Ω=109mΩ
B．功率------单位是：
瓦特（W），一般固定电阻的功率有：
1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W------
C．误差------用字母表示的有：
B：
±0.1%、C：
±0.25%、D：
±0.5%、F：
±1%、G：
±2%、J：
±5%、K±10%、L：
±15%、M：
±20%等。
3．电阻的识别：
A．直标电阻的识别。
例如：
472J“47”表示有效数，“2”表示倍积，“J”表示误差；即472J的电阻为：
47×100=4700Ω误差为±5%。
颜色
有效数
倍积
误差
棕
1
101
±1%
红
2
102
±2%
橙
3
103
------
黄
4
104
------
绿
5
105
±0.5%
蓝
6
106
±0.25%
紫
7
107
±0.1%
灰
8
108
------
白
9
109
+20%/-80%
黑
0
100
------
金
------
10-1
±5%
银
------
10-2
±10%
无色
------
------
±20%
B．色标电阻的识别：
例如：
三色环电阻------蓝绿红，阻值为：
65×100=6500Ω
误差:
±20%；
四色环电阻------红黄棕金，阻值为：
24×10=240Ω
误差:
±5%；
五色环电阻------红黄棕橙绿，阻值为：
241×1000=241KΩ
误差:
±0.5%；
二、电容器
它是由两个金属电极中间夹一层介质构成；是一种储能元件，在电路中用于调谐、滤波、隔直、交流旁路、能量转换等。
1.电容器的分类
A．按介质的不同可分为：
空气介质电容、纸介质电容、有机薄膜电容、瓷介电容、玻璃釉电容、云母电容、铝电解电容、钽电解电容等。
B．按结构不同可分为：
固定电容、半可调电容、可条电容。
2.电容器的符号、代号：
电解电容符号：
或无极性电容符号：
；半可调电容符号：
可调电容符号：
；一般用字母“C”表示。
3．电容器的主要参数
A．电容量------单位为：
法拉（F），还有毫法（mf）、微法（μF）、纳法（nF）、皮法（pF）；它们的进率为：
1F=103mF=106μF=109nF=1012pF
B．额定电压------指电容器在规定的环境工作温度范围内，长期、可靠地工作所能承受的最高电压，即耐压值；常用的固定电容的耐压值一般有：
1.6V、4V、6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、100V------等；一般都标在电容上。
C．容量误差------用字母表示的有：
C：
±0.25Pf、D：
±0.5pF、F：
±1%、G：
±2%J：
±5%、K：
±10%、M：
±20%、N：
±30%、Z：
+80%/-20%、S：
+50%/-20%、P：
+100%/-0%
D．工作温度------电容器的额定环境工作温度；一般最大为105℃。
用字母表示的有：
Z：
-10―+85℃；Y：
-25―+85℃；X：
-55―+85℃。
E．绝缘电阻------理想电容的绝缘电阻应为无穷大，但电容器的绝缘电阻一般是达不到的，它取决于电容的漏电流；可用公式：
R=V/IL算出；R------绝缘电阻；V------电容两端电压；IL：
电容漏电流
F。
介质损耗（D值）------电容器损耗的大小通常用损耗系数即损耗角的正切值。
G．耐压峰值------电容器能承受的瞬间最大峰值电压。
额定电压（V）
6.3
10
16
25
35
50
63
100
160
200
250
350
400
450
峰值电压（V）
8
13
20
32
44
63
79
125
200
250
300
400
450
500
二．电感器
应用电感感应原理制成的元件称为电感器；电感器又分为电感线圈及变压器两种，具有自感作用的电感器称电感线圈；具有互感作用的电感器称为变压器。
它具有电磁能转换、储存磁能、延时、分离信号、隔交流通直流、阻高频通低频等作用。
1．电感器的分类
根据电感量是否可调分为固定电感器、可变电感器、微调电感器；按导磁体性质来分有磁芯电感和不带磁芯电感（空芯电感）；按绕线结构来分有单层线圈、多层线圈和蜂房式线圈。
2．常用电感器的符号、代号
A．电感线圈：
；B.带磁芯电感：
；C.磁芯有间隙电感：
D．带磁芯连续可调电感:
；一般用字母“L”表示。
3．电感器的主要参数:
A．电感量------它的单位是亨利（H），还有毫亨（mH）、微亨（μH）、纳亨（nH）；它们的进率是：
1H=103mH=106μH=109nH
B．直流电阻（DCR）------直流电阻就是元件通上直流电，所呈现出的电阻，即元件固有的，静态的电阻。
比如线圈，通直流电和交流电，它呈现的电阻是不一样的，通交流电，线圈除了直流电阻外，还有电抗作用，它反映的是电阻和电抗的合作用，叫阻抗。
C．品质因素（Q值）------Q值高表示电感器的损耗功率小、效率高，但Q值的提高受到导线的值流电阻、线圈架的介质损耗等多种因素的限制。
D．分布电容------分布电容是指电感线圈的匝与匝之间、线圈与地之间、线圈与屏蔽盒之间存在的寄生电容。
E．额定电流-------是指电感器长期工作不损坏所允许通过的最大电流。
4.常用电感的特点及结构
A．固定电感又称色环电感：
是按不同电感量和工作电流的要求，将不同直径的铜线绕在磁芯上，再用塑料壳或环氧树脂包封而成；色码的表示方法原则上与电阻相同，只是最后单位取的是微亨（μH）。
B．单层电感：
单层电感的电感量较小，大约在几微亨至几十微亨，适用于高频电路，因为它的分布电容小，易获得高Q值，稳定性高。
C．多层电感------电感值大（几佰微亨），常用多层电感线圈，但分布电容大，线圈层与层之间电压相差较多等。
D．带磁芯电感------线圈加磁芯后电感值和品质因素都将增大，所以应用较广泛。
E．可变电感------其电感值可平滑均匀改变，一般采用三种方法：
a.在线圈中插入磁芯或铜芯，通过改变他们的位置来调节线圈的电感量；
b.在线圈上安装一滑动的触点，通过改变他们的位置来调节线圈的电感量；
c.将两个线圈串联，然后通过均匀改变两线圈的相对位置达到互感量的变化而使线圈的电感量随之变化。
三．变压器
变压器在电路中可变换电压、电流和阻抗，起传出能量和传递交流信号的作用，它是利用互感应原理制成。
1．变压器的分类
在电子电路中一般按用途分为：
调压变压器、电源变压器、低频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器等。
2．变压器的一般图形符号：
3．变压器的主要参数
A．额定容量------指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时的最大输出视在功率：
单位为伏安（VA）
B．电压比------是变压器的初级加额定电压与次级绕组空载电压之比，此值近似等于初级与次级绕组的匝数比。
C．变压器的效率------指在额定负载时变压器的输出功率和输入功率的比值，即η=（P1/P2）×100%
D．工作频率------由于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。
这种频率被称为工作频率。
E．额定电压------该参数是指在变压器的初级线圈上所允许施加的电压，正常工作时，变压器初级绕组上施加的电压不得大于规定值。
F．额定功率------额定功率是指变压器在规定的频率和电压下能长期工作，而不超过规定温升时次级输出的功率。
变压器额定功率的Lp.位为VA（伏安），而不用W（瓦特）表示。
这是因为额定功率巾会有部分无功功率，所以刖VA表示比较确切。
G．空载电流------当变压器次级绕组开路时，初级线圈中仍有一定的电流，这个电流被称为空载电流。
窄载电流由磁化电流（产牛磁通）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。
H．温度等级和温升------变压器的温升是指变压器工作发热后，温度上升到稳定值时比周围环境温度所高出的数值，它决定变压器绝缘系统的寿命；电子电路中的电源变压器常采用五个工作温度等级，分别为：
a.105℃b.120℃c.130℃d.155℃
I．频率响应------该参数反映变压器传输不同频率信号的能力；要求用于传输信号的变压器对信号规定频宽度内不同频率分量的信号电压能均匀而不失真地传输。
J．绝缘电阻------是表征变压器绝缘性能的一个参数，包括绕组与绕组间、绕组与铁芯间、绕组与外壳间的绝缘电阻；绝缘电阻是施加在绝缘层上的电压与产生漏电流的比值。
四．二极管、三极管（晶体管）
1.晶体管的分类：
半导体二极管
普通二极管
整流二极管、检波二极管、稳压二极管、恒流二极管、开关二极管
特殊二极管
微波二极管、SBD二极管、变容二极管、雪崩二极管
敏感二极管
光敏二极管、湿敏二极管、压敏二极管、磁敏二极管
发光二极管（LED）
单色、双色（共阴、共阳）
三极管
锗管
高频小功率管（合金型、扩散型）、低频大功率管（合金型、扩散型）
硅管
低频大功率管、大功率高压管（扩散型、扩散台面型、外延型）
高频小功率管、超高频小功率管、高速开关管（外延平面型）
低噪声管、微波低噪声管、超β管（外延平面工艺、薄外延、钝化技术）
高频大功率管、微波功率管（外延平面型、覆盖型、网状结构、复合型）
专用器件：
单结晶管、可编程序单结晶体管
晶闸管（可控硅）
单向晶闸管
普通晶闸管、高频（快速）晶闸管
双向晶闸管
可关断晶闸管（GTO）
特殊晶闸管
正/反向阻断管、逆导管等
场效应管
结型
硅管
N沟道（外延平面型）、P沟道（双扩散型）
锗管
隐埋栅、V沟道（微波大功率）
砷化镓
肖特基势垒栅（微波低噪声、微波大功率）
MOS（硅）
耗尽型
N沟道、P沟道
增强型
N沟道、P沟道
2.国产半导体器件的型号命名法
半导体器件型号主要由五个部分组成，场效应器件、半导体特殊器件、复合管、PIN管、激光型器件的型号由第三、四、五部分组成。
第一部分
第二部分
第三部分
第四部分
第五部分
用数字表示的电极管
用字母表示器件的极性和材料
用字母表示器件的类别
用字母表示器件的序号
用字母表示规格号
符号
意义
符号
意义
符号
意义
意义
意义
2
二极管
A
B
C
D
N型锗材料
P型锗材料
N型硅材料
P型硅材料
P
V
W
C
Z
S
GS
K
X
G
D
A
T
B
J
CS
BT
FH
GJ
小信号管
混频检波管
稳压管
变容管
整流管
遂道管
光电子显示管
开关管
低频小功率（f<3M,P<1W）
高频小功率（f≥3M,P<1W）
低频大功率（f<3M,P≥1W）
高频大功率（f≥3M,P≥1W）
半导体闸流管
雪崩管
阶跃恢复管
场效应器件
半导体特殊器件
复合管
激光二极管
反映了极限参数、直流参数和交流参数等的差别。
反映了承受反向击穿电压的程度。
3
三极管
A
B
C
D
E
PNP型锗材料
NPN型锗材料
PNP型硅材料
NPN型硅材料
化合物材料
2.二极管
二极管是由一个PN结加上引脚及管壳构成，它具有单向到导电性。
A．二极管的符号
a.普通二极管：
；b.稳压二极管：
；c.发光二极管：
；
d.变容二极管：
；e.光敏二极管：
。
B．极管的主要性能参数
a.最大整流电流IF------IF是指二极管用于整流时，根据允许温升折算出来的最大正向平均电流值。
b.最大反向击穿电压VRM------VRM是指反向击穿时加于二极管的最大反向电压。
d.最大的正向整流压降VFM------VFM是指规定最大整流内的正向导通压降。
e.最高的工作频率fM------由于PN结具有电容效应，当工作频率超过某一限度时单向导电性将变差。
f.反向恢复时间trr------trr是指二极管上所加电压由正向突变反向时电流由很大衰减到接近IS时的时间，一般为ns级。
C.几种特殊二极管
a.稳压二极管------稳压二极管是利用PN结反向击穿时所表现的稳压特性而制成的器件。
b.发光二极管------是一种将电信号转换成光信号的半导体器件，使用磷化镓、砷化镓、磷砷化镓等材料制成。
c.光电二极管------又称光敏二极管，它是利用光电效应制成的单PN结光敏器件，在光电二极管的管壳上备有一个玻璃窗口，在没有光照的情况下反向电流很小（一般小于0.1μA）称为暗电流，反向电阻成高阻态（几十MΩ）；一但有光照射时反向漏电流迅速增大，称为光电流，反向电阻急剧降低到几至几十KΩ。
2.三极管
三极管又称双极晶体管，是一种电流控制电流的半导体器件，它最基本的作用是电信号放大和开关。
A．三极管的符号
NPN管:
PNP管:
B．三极管的主要性能参数
a.共发射极电流放大倍数β，有交流放大倍数~β与直流放大倍数¯β，一般~β≈¯β。
β=△IC/△IB
b.极限参数
（1）.最大集电极电流ICM------由两个方面因素决定，几当VCE=1V时使管耗PC达到最大值时的IC值；使β值下降到正常值的2/3时的IC值，超过ICM时，管子不一定损坏，但性能将显著下降。
（2）.最大管耗PCM------即IC与VCE的剩积不能超过此限。
（3）.反向击穿电压V（BR）CEO、V（BR）CBO、V（BR）EBO
V（BR）CEO------指B极开路时，加在CE极两端电压的最大允许值；
V（BR）CBO------指E极开路时，加在CB极两端电压的最大允许值；
V（BR）EBO------指C极开路时，加在EB极两端电压的最大允许值；
（4）.正向饱和压降VCE（sat）、VBE（sat）
当三极管处于饱和状态时，CE极间的压降VCE（sat）及BE极间的压降VBE（sat）。
3.场效应管
场效应管（FET）又称单极型晶体管，它属于电压控制型半导体器件，其特点是输入电阻高（107-1015Ω）、噪音小、功耗低、没有二次击穿现象、受湿度和辐射影向小等。
A．场效应管的分类及其电路符号
a.按结构可分为结型（JFET）和绝缘栅型（MOS）两大类；结型利用导电沟道之间耗尽区的宽窄来控制电流；绝缘栅型利用感应电荷的多少来控制导电沟道的宽窄从而控制电流大小。
b.按导电方式来分有耗尽型和增强型；结型场效应管均为耗尽型，绝缘栅型场效应管即有耗尽型也有增强型。
c.其类型符号：
结型（JFET）：
P沟道耗尽型N沟道耗尽型
绝缘栅型（MOS）：
N沟道增强型N沟道耗尽型P沟道增强型P沟道耗尽型三个电极为：
S------源极、D------漏极、G------栅极
B.场效应管的主要参数
a.跨导gm------表征场效应管放大能力的参数。
b.饱和漏极电流IDSS（耗尽型管）------在VGS=0的条件下管子工作时的漏极电流；
c.夹断电压UGS（off）（耗尽型管）------在VGS为某一固定值下，使IDS等于一个微小电流（如1µA-10µA）时栅极上所加的最大偏压VGS即为夹断电压VGS（off）。
d.开启电压VGS（TH）（增强型管）------在VDS为某一个固定数值的条件下，使沟道可以将漏-源极连接起来的最小的VGS即为开启电压VGS（TH）
e.直流输入电阻RGS------是指漏-源极间短路的条件下，栅-源极间加一定电压（如10V）时，栅-源电压与栅几极电流之比；结型一般为107Ω数量级，绝缘栅型可达1010Ω以上。
除上述参数外，还有漏极击穿电压V（BR）DS、最大耗散功率PDM、最高工作频率fM和噪声系数NF等。
4.晶闸管（可控硅）
它是一种能做强电控制的大功率半导体器件，可用于整流、无触点开关以及逆变或变频；它有单向、双向、开关晶闸管三种。
它有三个电极，分别为阳极（A）、阴极（C）、控制极（G），它的电路符号是：
CA
G
可控硅的主要参数：
（1）.正向阻断峰值电压（PEV）------即可控硅控制极不加触发电压，未导通的情况下最大导通电压；
（2）.正向漏电流（IPF）------即可控硅未触发导通时，正向加上一定电压最大正向漏电流；
（3）.反向漏电流（IR）------即可控硅未触发导通时，反向加上一定电压最大反向漏电流；
（4）.反向阻断峰值电压（PRV）------即可控硅控制极不加触发电压，未导通的情况下最大反向导通电压；
（5）.控制极可触发电压（VGT）------即可控硅正向导通时的最小触发电压；
（6）.控制极可触发电流（IGT）------即可控硅正向导通时的最小触发电流；
（7）.正向电压降（VF）------即可控硅正向导通后，两端的压降.
六.集成电路（IC）
它是一种半导体工艺或薄、厚膜工艺（或这些工艺的结合），将晶体管、电阻、电容等元件按照电路的要求共同制作在一块硅或绝缘基体上，然后封装而成。
它具有体积小、重量轻、可靠性高、电路性能稳定等优点。
A.集成电路的分类
a.按制造工艺分有：
半导体集成电路、膜集成路、混合集成电路。
b.按集成度（集成度指一个硅片上含有的元件数量）分有：
早期集成电路集成度分类：
英文缩写
名称
数字MOS
数字双极
模拟
SSIC
小规模
<100
<30
MSIC
中规模
100-1000
100-500
30-100
LSIC
大规模
1000-10000
500-2000
100-300
VLSIC
超大规模
>10000
>2000
>300
c.按应用领域分类：
同一功能的集成电路按应用领域规定不同的技术指标可分为：
军用品、工业用品、民用品（商用）三大类；
d.按使用功能分类：
有特殊集成电路（如传感器、通信电路、机电仪表电路、消费类电路）；接口集成电路（如电压比较器、电平转换器、线驱动接收器、外围驱动器）；模拟集成电路（如运算放大器、稳压器、音像电视电路、非线性电路）；数字集成电路（如微机电路、存储器、CMOS电路、ECL电路、HTL电路、TTL电路、DTL电路）等。
B.集成电路的特点
a.可靠性高、寿命长且使用方便；
b.专用性强；
c.体积小、重量轻且功能多；
d.需接一些外围元件才能正常工作。
C.集成电路引线识别与好坏判断
a.集成电路引线脚排列顺序的标志，一般有色点、凹槽、管键及封装时的圆形标志；
b.检验集成电路的好坏一般我们用与之相关的电路做成的治具测试其正常的工作电压、电流、波形等。
七.印制电路板（PCB）
它是由印制电路加基板构成，一般常用的基板是敷铜板，又名覆铜板，全称为敷铜箔层压板。
A.常用敷铜板的种类及特性：
名称
标准厚度（mm）
铜箔厚度（μm）
特点
应用
酚醛纸敷铜板
1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.2、6.4----
50-70
价格低、阻燃强度低、易吸水、不耐高温
中、低档民用品；如收音机、收录机
环氧纸质敷铜板
1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.2、6.4---
35-70
价格高于酚醛纸板，机械强度、耐高温和潮湿性较好
工作环境好的仪器、仪表及中档以上民用电器
环氧玻璃布敷铜板
0.2、0.3、0.5、1.0、1.5、2.0、3.0、5.0、6.4---
35-50
价格高、性能优于酚醛纸板，且基板透明
工业、军用设备、计算机等高档设备
聚四氟乙烯敷铜板
0.25、0.3、0.5、0.8、1.0、1.5、2.0---
35-50
价格高、介电常数低、介质损耗低、耐高温、耐腐蚀
微波、高频电器、航空、航天、导弹、雷达等
聚酰亚胺柔性敷铜板
0.2、0.5、0.8、1.2、1.6、2.0---
35
可绕性、重量轻
民用及工业电器、计算机、仪器仪表等
B.根据敷铜面的不同，敷铜板又可分为单面印制电路板、双面印制电路板、多层印制电路板、平面印制电路板。
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