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电子元件基础教程.pdf
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第一章:基本元件
第一节 电阻器
? ? 电阻,英文名 resistance,通常缩写为 R,它是导体的一种基本性质,与导体的尺寸、材料、温度有
关。欧姆定律说,I=U/R,那么 R=U/I,电阻的基本单位是欧姆,用希腊字母“Ω”表示,有这样的定义:
导体上加上一伏特电压时,产生一安培电流所对应的阻值。电阻的主要职能就是阻碍电流流过。事实上,
“电阻”说的是一种性质,而通常在电子产品中所指的电阻,是指电阻器这样一种元件。师傅对徒弟说:
“找一个 100 欧的电阻来!”,指的就是一个“电阻值”为 100 欧姆的电阻器,欧姆常简称为欧。表示电
阻阻值的常用单位还有千欧(kΩ),兆欧(MΩ)。
? ? 一、电阻器的种类
? ? 电阻器的种类有很多,通常分为三大类:固定电阻,可变电阻,特种电阻。在电子产品中,以固定电
阻应用最多。而固定电阻以其制造材料又可分为好多类,但常用、常见的有RT型碳膜电阻、RJ型金属
膜电阻、RX型线绕电阻,还有近年来开始广泛应用的片状电阻。型号命名很有规律,R代表电阻,T-
碳膜,J-金属,X-线绕,是拼音的第一个字母。在国产老式的电子产品中,常可以看到外表涂覆绿漆
的电阻,那就是RT型的。而红颜色的电阻,是RJ型的。一般老式电子产品中,以绿色的电阻居多。为
什么呢?这涉及到产品成本的问题,因为金属膜电阻虽然精度高、温度特性好,但制造成本也高,而碳膜
电阻特别价廉,而且能满足民用产品要求。
? ? 电阻器当然也有功率之分。常见的是 1/8 瓦的“色环碳膜电阻”,它是电子产品和电子制作中用的最
多的。当然在一些微型产品中,会用到 1/16 瓦的电阻,它的个头小多了。再者就是微型片状电阻,它是贴
片元件家族的一员,以前多见于进口微型产品中,现在电子爱好者也可以买到了(做无线窃听器?)
? ? 二、电阻器的标识
? ? 这些直接标注的电阻,在新买来的时候,很容易识别规格。可是在装配电子产品的时候,必须考虑到
为以后检修的方便,把标注面朝向易于看到的地方。所以在弯脚的时候,要特别注意。在手工装配时,多
这一道工序,不是什么大问题,但是自动生产线上的机器没有那么聪明。而且,电阻器元件越做越小,直
接标注的标记难以看清。因此,国际上惯用“色环标注法”。事实上,“色环电阻”占据着电阻器元件的
主流地位。“色环电阻”顾名思义,就是在电阻器上用不同颜色的环来表示电阻的规格。有的是用4个色
环表示,有的用 5个。有区别么?是的。4环电阻,一般是碳膜电阻,用3个色环来表示阻值,用 1个
色环表示误差。5环电阻一般是金属膜电阻,为更好地表示精度,用4个色环表示阻值,另一个色环也是
表示误差。下表是色环电阻的颜色-数码对照表:
颜 色
有效数字
乘 数
允许偏差
黑 色
0
10 的 0 次方
棕 色
1
10 的 1 次方
+/- 1%
红 色
2
10 的 2 次方
+/- 2%
橙 色
3
10 的 3 次方
-----
黄 色
4
10 的 4 次方
-----
绿 色
5
10 的 5 次方
+/- 0.5%
蓝 色
6
10 的 6 次方
+/- 0.2%
紫 色
7
10 的 7 次方
+/- 0.1%
灰 色
8
10 的 8 次方
-----
白 色
9
10 的 9 次方
+5~-20%
无 色
-----
-----
+/- 20%
银 色
-----
-----
+/- 10%
金 色
-----
-----
+/- 5%
? ? 色环电阻的规则是最后一圈代表误差,对于四环电阻,前二环代表有效值,第三环代表乘上的次方数。
不要怕,记住颜色和数码就行啦,其他的不用记。有一个秘诀:面对一个色环电阻,找出金色或银色的一
端,并将它朝下,从头开始读色环。例如第一环是棕色的,第二环是黑色的,第三环是红色的,第四环是
金色的,那么它的电阻值是 1、0,第三环是添零的个数,这个电阻添 2 个零,所以它的实际阻值是 1000Ω,
即 1kΩ。
? ? 三、可变电阻
? ? 可变电阻又称为电位器,电子设备上的音量电位器就是个可变电阻。但是一般认为电位器都是可以被
手动调节的,而可变电阻一般都较小,装在电路板上不经常调节。可变电阻有三个引脚,其中两个引脚之
间的电阻值固定,并将该电阻值称为这个可变电阻的阻值。第三个引脚与任两个引脚间的电阻值可以随着
轴臂的旋转而改变。这样,可以调节电路中的电压或电流,达到调节的效果。
? ? 四、特种电阻
? ? 光敏电阻 是一种电阻值随外界光照强弱(明暗)变化而变化的元件,光越强阻值越小,光越弱阻值越
大。其外形和电路符号如图 2 所示。如果把光敏电阻的两个引脚接在万用表的表笔上,用万用表的 R×1k
挡测量在不同的光照下光敏电阻的阻值:将光敏电阻从较暗的抽屉里移到阳光下或灯光上,万用表读数将
会发生变化。在完全黑暗处,光敏电阻的阻值可达几兆欧以上(万用表指示电阻为无穷大,即指针不动),
而在较强光线下,阻值可降到几千欧甚至 1 千欧以下。
? ? 利用这一特性,可以制作各种光控的小电路来。事实上街边的路灯大多是用光控开关自动控制的,其
中一个重要的元器件就是光敏电阻(或者是光敏三级管,一种功能相似的带放大作用的半导体元件)。光
敏电阻是在陶瓷基座上沉积一层硫化镉(CdS)膜后制成的, 实际上也是一种半导体元件。新村里声控楼
道灯在白天不会点亮,也是因为光敏电阻在起作用。我们可以用它制作电子报晓鸡,清晨天亮时喔喔叫。
? ? 热敏电阻是一个特殊的半导体器件,它的电阻值随着其表面温度的高低的变化而变化。它原本是为了
使电子设备在不同的环境温度下正常工作而使用的,叫做温度补偿。新型的电脑主板都有 CPU 测温、超温
报警功能,就是利用了的热敏电阻。
这是常用的电阻:
这是音响用音量电位器:
这是收音机用音量电位器,带开关:
第二节 电容器
? ? 电子制作中需要用到各种各样的电容器,它们在电路中分别起着不同的作用。与电阻器相似,通常简
称其为电容,用字母 C 表示。顾名思义,电容器就是“储存电荷的容器”。尽管电容器品种繁多,但它们
的基本结构和原理是相同的。两片相距很近的金属中间被某物质(固体、气体或液体)所隔开,就构成了
电容器。两片金属称为的极板,中间的物质叫做介质。电容器也分为容量固定的与容量可变的。但常见的
是固定容量的电容,最多见的是电解电容和瓷片电容。 ? ?
? ? 不同的电容器储存电荷的能力也不相同。规定把电容器外加 1 伏特直流电压时所储存的电荷量称为该
电容器的电容量。电容的基本单位为法拉(F)。但实际上,法拉是一个很不常用的单位,因为电容器的容
量往往比 1 法拉小得多,常用微法(μF)、纳法(nF)、皮法(pF)(皮法又称微微法)等,它们的关系
是:1 法拉(F)= 1000000 微法(μF) 1 微法(μF)= 1000 纳法(nF)= 1000000 皮法(pF)
? ? 在电子线路中,电容用来通过交流而阻隔直流,也用来存储和释放电荷以充当滤波器,平滑输出脉动
信号。小容量的电容,通常在高频电路中使用,如收音机、发射机和振荡器中。大容量的电容往往是作滤
波和存储电荷用。而且还有一个特点,一般 1μF 以上的电容均为电解电容,而 1μF 以下的电容多为瓷片
电容,当然也有其他的,比如独石电容、涤纶电容、小容量的云母电容等。电解电容有个铝壳,里面充满
了电解质,并引出两个电极,作为正(+)、负(-)极,与其它电容器不同,它们在电路中的极性不能接
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