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1、電子技能訓練 (1) 計算機與信息工程學院實驗中心 張曉力 ( 3 ) 第二單元 電子技能制作基礎及基本 測量知識 2.1 常用電子元器件的一般知識 2.2 裝配工具及使用方法 2.3 基本電子測量技術及常用儀器 2.1 常用電子元器件的一般知識 2.1.1 電阻器 含義：在電路中對電流有 阻礙 作用并且造成 能量消耗 的部分 電阻英文縮寫 R（ Resistor） 及排阻 RN，在電路中用 “ R” 加 數(shù)字表示，如： R15表示編號為 15的電阻。 電阻器是線性原件，屬于無源器件，種類繁多。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。 按結構

2、形式可分為： 固定數(shù)值電阻和可變電阻器（又稱為電位 器），用 W表示。 按材料分為： 合金型、簿膜型和合成性。 按功率規(guī)格可分為： 1/16W、 1/8W1/4W、 1W、 2W、 5W。 按誤差范圍可可分為： 普通型和精密型。 碳膜 金屬膜 大功率 排阻 可變電阻 普通 單圈 多圈 雙聯(lián)單圈 單聯(lián)多圈 電位器 單 聯(lián) 單 圈 單 聯(lián) 滑 動 1 電阻器的技術指標 （ 1）額定功率 是指電阻器長期工作，而不顯著影響其性能條件下所允許消 耗的的最大功率 。 （ 2）標稱值 是指進行電阻的生產(chǎn)過程中，按一定的規(guī)格生產(chǎn)電阻系列。 E24系列： 1.0、 1.1、 1.2、 1.3、 1.5、 1.6

3、、 1.8、 2.0、 2.2、 2.4、 2.7、 3.0、 3.3、 3.6、 3.9、 4.3、 4.7、 5.1、 5.6、 6.2、 6.8、 7.5、 8.2、 9.1 （ 3）精度 是指電阻的實際阻值與標稱值的相對誤差 2 電阻器的標志方法 電阻器的標志方法通常采用即 直標法、色標法和數(shù)標法 。 電阻的單位為歐姆（ ）， 倍率單位有：千歐（ K）， 兆 （ M） 等。 換算方法是： 1兆歐 =1000千歐 =1000000歐 電阻的參數(shù)標注方法有 3種，即直標法、色標法和數(shù)標法。 a、 數(shù)標法 主要用于貼片等小體積的電路，如： 472 表示 47 102（ 即 4.7K）； 10

4、4 則表示 100K b、 色環(huán)標注法 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） 阻值： 21047 精度： 5% 阻值： 110330 %2精度： 阻值： 精度： 功率： 4.2 %5 W5 阻值： 1500 %5精度： 3 各類電阻器的特點及應用 金屬膜電阻 穩(wěn)定性好、溫度系數(shù)小、噪聲小，常用用 于要求較高的電路中。 碳膜電阻 溫度系數(shù)為負值、噪聲大、精度等級低，常 用于一般要求的電路中 。 線繞電阻 精度高、但分布參數(shù)大、不適合高頻電路。 敏感電阻 又稱為半導體電阻，通常有光敏、熱敏、濕 敏、壓敏、氣敏等不同類型，可以作為傳感器，用來檢 測相應的物理量。 4 貼片電阻

5、片式固定電阻器，從 Chip Fixed Resistor直接翻譯 過 來的，俗稱 貼片電阻 (SMT Resistor）是金屬玻璃鈾電阻的 一種形式，特點是體積小，精度高，穩(wěn)定性和高頻性能好， 適用于高精密電子產(chǎn)品的基板中。而貼片排阻則是將多個相 同阻值的貼片電阻制作成一顆貼片電阻，目的是可有效地限 制元件數(shù)量，減少制造成本和縮小電路板的面積。 表示法： 通常也是用 3位標示 。 一般是 2位數(shù)字和 1位字母表示 尺寸： 用長和寬表示 （如 0201， 0603， 0805， 1206等，具體如 0201表示長為 0.02英寸寬為 0.01英寸）。 2.1.2 電容器 含義 :衡量導體儲存電

6、荷能力的物理量 . 電容 C (capacitor)在電路中一般用“ C” 加數(shù)字表示（如 C25表示 編號為 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 。作用是隔直流 ,旁路 ,耦合 ,濾波 ,補 償 ,充放電 ,儲能等 。 電容容量的大小就是表示能貯存電能的大小，電容對交流信號 的阻礙作用稱為容抗，它與交流信號的頻率和電容量有關。 容抗 XC=1/2f c (f表示交流信號的頻率， C表示電容容量 ) 1 電容器的主要技術參數(shù) （ 1） 容量及精度 : 毫法（ mF）、 微法（ uF）、 納法（ nF）、 皮法（ pF） （

7、 2） 額定電壓： 電容兩端加電壓后，能保持長期工 作而不被擊穿的電壓。 （ 3） 損耗角： 由于電容損耗而引起的相移角。 固定電容 瓷介質(zhì) 獨石 滌綸 鋁 電 解 半可變電容 可變電容 空氣介質(zhì) 薄膜介質(zhì) 2 常用的電容類型 鋁電解電容器（ CD) 膽電解電容器（ CA） 瓷片電容（ CC） 云母電容 （ CY） 聚丙烯電容 （ CBB） 獨石電容器 滌綸電容器（ CL） 3 容量的標記方法 電容的識別方法與電阻的識別方法基本相同，分 直標法、色標法和數(shù)標法 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

8、： 1法拉 = 103毫法 = 106微法 = 109納法 = 1012皮法 容量大的電容其容量值在電容上直接標明，如 10uF/16V 容量小的電容其容量值在電容上用字母表示或 數(shù)字表示字母表示法 1m=100uF 1P2=1.2PF 1n=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 10 102PF=1000PF 224表示 22 104PF=0.22 uF 333表示 33 103PF=0.033 uF pF6800 20 V1000 容量： 精度： 耐壓： F1056 9 %5 V63 精度： 耐壓： 容量： 4

9、電容器的選用 （ 1）額定電壓降額使用。額定耐壓值應超過電路上實際電壓 的 30%50%。 （ 2）當電容器的精度決定電路某些精確參數(shù)時，如定時時間、 輸出頻率，則需要選用 高精度的電容器 。 （ 3）在高頻電路中要選用 低損耗角的 電容器。 （ 4）去耦電容器，一般使用獨石電容器 。 貼片電容 貼片電容 全稱： 多層（積層，疊層）片式陶瓷電容器 ，也 稱為 貼片電容 ，片容。英文縮寫： MLCC。 MLCC的特點 1體積小，容量體積比大； 2耐壓好、損耗低， ESR??； 3適用于回流焊，波峰焊和熱風手工焊。 MLCC應用 模擬或數(shù)字調(diào)制解調(diào)器、局域網(wǎng) /廣域網(wǎng)接口、 日光燈啟輝器、倍壓電源、

10、交直流變送器、背光源驅(qū) 動器及高頻大功率電路中。 2.1.3 電感器 含義：當線圈通過電流后，在線圈中形成磁場感應，感應磁 場又會產(chǎn)生感應電流來抵制通過線圈中的電流 電感 L (Inductance) 在電路中常用“ L” 加數(shù)字表示，如： L6表示編號為 6的電感。 電感線圈是將絕緣的導線在絕緣的骨架上繞一定的圈數(shù)制成。 直流可通過線圈， 直流電阻就是導線本身的電阻 ，壓降很?。划?交流信號通過線圈時，線圈兩端將會產(chǎn)生自感電動勢，自感電動 勢的方向與外加電壓的方向相反，阻礙交流的通過，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。 電感器的應

11、用范圍很廣，它在 調(diào)諧、振蕩、耦合、匹配、濾 波、延遲、補償 等電路中，都是必不可少的。 1 電感器的主要參數(shù) 電感一般有 直標法和色標法 ，色標法與電阻類似。 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 (1) 電感量： 常用單位是亨利（ H）、毫亨（ Mh) (2) 額定電流： 線圈中允許通過的最大電流。 (3) 品質(zhì)因數(shù) Q： 固定電感 可變電感 脈沖變壓器 匹配變壓器 阻抗變換變壓器 電源變壓器 貼片電感 貼片電感 （ Chip inductors）， 此類 貼片電感 又稱為：功率 電感、大電流電感。

12、表面貼裝高功率電感。 具有小型化，高品質(zhì)，高能量儲存和低電阻之特點 2.1.4 晶體二極管 晶體二極管 D(Diode)在電路中常用“ D” 加數(shù)字表示，如： D5表示編號為 5的二極管。 二極管的主要特性是 單向?qū)щ娦?，也就是在正向電壓的作?下，導通電阻很?。欢诜聪螂妷鹤饔孟聦娮铇O大或無窮大。 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（如 1N4148）、 肖特基二極管（如 BAT85）、 發(fā)光二極管、穩(wěn)壓二極管、變?nèi)荻O管等。 正因為二極管具有上述特性，常把它用在 整流、隔離、 穩(wěn)壓、極性保護、編碼控制、調(diào)頻調(diào)制和靜噪 等電路中。 1 識別方法

13、常用的 1N4000系列二極管耐壓比較如下： 型號 : 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007 耐壓 (V): 50 100 200 400 600 800 1000 電流 (A): 均為 1A 二極管的識別很簡單，小功率二極管的 N極 （負極），在 二極管外表大多采用 一種色圈標出來 ，有些二極管也用二 極管專用符號來表示 P極（正極）或 N極（負極） 發(fā)光二極管 的正負極可從引腳長短來識別，長腳為正，短 腳為負。 2 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 為 5的穩(wěn)壓管。 穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓原

14、理：穩(wěn)壓二極管的特點就是 擊穿后 ，其兩端 的電壓基本保持不變。這樣，當把穩(wěn)壓管接入電路以后，若由于電源 電壓發(fā)生波動，或其它原因造成電路中 各點電壓變動時，負載兩端的 電壓將基本保持不變。 常用穩(wěn)壓二極管的型號及穩(wěn)壓值如下表： 型號 : 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 穩(wěn)壓值 : 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 3 貼片二極管 2.1.5 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 為 17的三極管。 特點：晶體三極管（簡稱三極管）

15、是內(nèi)部含有 2個 PN結 ，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，所謂 OTL電路中的對管就是 由 PNP型和 NPN型配對使用。 電子設計中常用的有 PNP型三極管： A92、 9015 、 8550等型號； NPN型三極管有： A42、 9012、 9013、 9014、 9018、 8050等型號。 半導體三極管具有三種工作狀態(tài) : 放大、飽和、截止。 三極管放大的條件 : 要實現(xiàn)放大作用，必須給三極管加合適的電壓，即 管子 發(fā)射結必須具備正向偏壓，而集電極必須反向偏壓 , 這也是三極管的放大必須具備的外部條件。

16、 在 模擬電路 中一般使用放大作用。飽和和截止狀態(tài)一般 適用在 數(shù)字電路 中。 半導體三極管的分類 5.按功能分：開關管和放大管 1.按頻率分：高頻管和低頻管 2.按功率分：小功率管，中功率管和的功率管 3.按結構分： PNP管和 NPN管 4.按材質(zhì)分：硅管和鍺管 2.1.6 場效應晶體管 場效應晶體管具有 較高輸入阻抗和低噪聲 等優(yōu)點，因而也被 廣泛應用于各種電子設備中。尤其用場效管做整個電子設備的 輸 入級 ，可以獲得一般晶體管很難達到的性能。 場效應管分成 結型和絕緣柵型 兩大類，其控制原理都是 一樣的。 場效應管與晶體管的比較 （ 1）場效應管是 電壓控制元件 ，而晶體管是 電流控制

17、元 件 。在只允許從信號源取較少電流的情況下，應選用場 效應管；而在信號電壓較低，又允許從信號源取較多電 流的條件下，應選用晶體管。 （ 2）場效應管是利用多數(shù)載流子導電，所以稱之為 單 極型器件 ，而晶體管是 即有 多數(shù)載流子，也 利用 少數(shù) 載流子導電。被稱之為 雙極型器件 。 （ 3）有些場效應管的源極和漏極可以互換使用，柵 壓也可正可負，靈活性比晶體管好。 （ 4）場效應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效應管集成 在一塊硅片上，因此 場效應管在大規(guī)模集成電路 中得 到了廣泛的應用。 2.1.7 集成電路 集成電路的英文縮寫 : IC (int

18、egrate circuit) 電路中的表示符號 : U 集成電路含義 :是一種微型電子器件或部件。采用一定的工藝， 把一個電路中所需的 晶體管 、 二極管 、 電阻 、 電容 和 電感 等元 件及布線互連一起，制作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質(zhì) 基片上，然后封裝在一個管殼內(nèi)，成為具有所需 電路功能 的微 型結構；其中所有元件在結構上已組成一個整體，使電子元件 向著微小型化、低功耗、智能化和和高可靠性方面邁進了一大 步。 2.1.8 繼 電 器 繼電器（英文名稱： relay）是一種 電控制 器件 ， 是當輸入量 （激勵量）的變化達到 規(guī)定要求 時，在電氣輸出電路中使被控量發(fā) 生預定的 階躍

19、變化 的一種電器。它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路） 和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應用于自動控制電路中，它 實際上是用 較小的電流去控制較大電流 的一種 “ 自動開關 ” 。 作為控制元件，概括起來，繼電器有如下幾種作用： 1） 擴大控制范圍 ：例如，多觸點繼電器控制信號達到某一定值時， 可以按觸點組的不同形式，同時換接、開斷、接通多路電路。 2） 放大 ：例如，靈敏型繼電器、 中間繼電器 等，用一個很微小的控 制量，可以控制很大功率的電路。 3） 綜合信號 ：例如，當多個控制信號按規(guī)定的形式輸入多 繞組 繼電 器時，經(jīng)過比較綜合，達到預定的控制效果。 4） 自動、遙控、監(jiān)測 ：例如，自動裝

20、置上的繼電器與其他電器一起， 可以組成程序控制線路，從而實現(xiàn)自動化運行。 電磁繼電器 :電磁式繼電器一般由 鐵芯、 線圈 、銜鐵、觸點簧片 等組成的 干簧繼電器 :熱敏干簧繼電器是一種利用熱敏磁性材料檢測 和控制溫度的新型熱敏開關 。 固態(tài)繼電器（ SSR） :固態(tài)繼電器是一種兩個接線端為輸入 端，另兩個接線端為輸出端的四端器件，中間采用隔離器 件實現(xiàn)輸入輸出的電隔離。 1、額定工作電壓 是指繼電器正常工作時線圈所需要的電壓。根據(jù)繼電器的型號不同，可以是 交流電壓，也可以是直流電壓。 繼電器主要產(chǎn)品技術參數(shù) 2、直流 電阻 是指繼電器中線圈的直流電阻，可以通過萬能表測量。 3、吸合電流 是指繼

21、電器能夠產(chǎn)生吸合動作的最小電流。在正常使用時，給定的電流必須 略大于吸合電流，這樣繼電器才能穩(wěn)定地工作。而對于線圈所加的工作電壓，一 般不要超過額定工作電壓的 1.5倍，否則會產(chǎn)生較大的電流而把線圈燒毀。 4、釋放電流 是指繼電器產(chǎn)生釋放動作的最大電流。當繼電器吸合狀態(tài)的電流減小到一定程 度時，繼電器就會恢復到未通電的釋放狀態(tài)。這時的電流遠遠小于吸合電流。 5、觸點切換電壓和電流 是指繼電器允許加載的電壓和電流。它決定了繼電器能控制電壓和電流的 大小，使用時不能超過此值，否則很容易損壞繼電器的觸點。 2.1.9 光電耦合器 光電耦合器是以光為媒介傳輸電信號的一種電一光一電轉(zhuǎn)換器 件。 信號 單

22、向傳輸 ，輸入端與輸出端完全實現(xiàn)了 電氣隔離 ，輸出信 號對輸入端無影響，抗干擾能力強，工作穩(wěn)定，無觸點，使用壽命 長， 傳輸效率 高。 光電耦合器由 發(fā)光源和受光器 兩部分組成。把發(fā)光源和受光器 組裝在同一密閉的殼體內(nèi)，彼此間用透明絕緣體隔離。發(fā)光源的引 腳為輸入端，受光器的引腳為輸出端，常見的發(fā)光源為發(fā)光二極管， 受光器為 光敏二極管、 光敏三極管 等等。 光電耦合器的種類較多，常見有光電二極管型、 光電三 極管 型、光敏 電阻 型、光控 晶閘管 型、光電達林頓型、集成 電路型等。 光耦合器（ optical coupler，英文縮寫為 OC）亦稱光電隔 離器，簡稱光耦。 光耦合器的型號及

23、參數(shù)選取原則 (1)由于光電耦合器為信號單向傳輸器件，而電路中數(shù)據(jù)的傳輸是雙向 的，電路板的尺寸要求一定，結合 電路設計 的實際要求，就要選擇單 芯 片 集成多路光耦的器件； (2)光耦合器的 電流傳輸比 (CTR)的允許范圍是不小于 500%。因為當 CTR5.0 mA)，才能保證 信號在長線傳輸中不發(fā)生錯誤，這會增大光耦的功耗； (3)光電耦合器的傳輸速度也是選取 光耦 必須遵循的原則之一，光耦開 關速度過慢，無法對輸入電平做出正確反應，會影響電路的正常工作。 (4)推薦采用線性光耦。其特點是 CTR值能夠在一定范圍內(nèi)做線性調(diào)整。 設計中由于電路輸入輸出均是一種高低電平信號，故此，電路工作在非 線性狀態(tài)。而在線性應用中，因為信號不失真的傳輸，所以，應根據(jù)動 態(tài)工作的要求，設置合適的靜態(tài)工作點，使電路工作在線性狀態(tài)。 常用的電子網(wǎng)站 http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/www.pcb- http:/ http:/