【常见电子元器件常识】
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1.电阻
电阻器(Resistor)在日常生活中一般直接称为电阻。是一个限流元件,将电阻接在电路中后,电阻器的阻值是固定的一般是两个引脚,它可限制通过它所连立路的电流大小。阻值不能改变的称为固定电阻器。阻值可变的称为电位器或可变电阻器。
端电压与电流有确定函数关系,体现电能转化为其他形式能力的二端器件,用字母R来表示,单位为欧姆只。实际器件如灯泡,电热丝,电阻器等均可表示为电阻器元件。
U = I R U = IR U=IR
电阻封装分为:插接和贴片
其中电阻的种类又分为:
- 固定电阻:
- 线绕电阻:由电阻丝绕在绝缘骨架上构成,优点包括噪声小、温度系数小、热稳定性好,能承受大功率负荷,但寄生电感大,高频性能差 。
- 实心电阻:阻值范围4.7Ω-22MΩ,工作电压范围250-500V,额定功率范围1/4-2W,机械强度高,可靠性好,但噪声大,分布参数大,电压和温度稳定性差 。
- 碳膜电阻:阻值范围1Ω-10MΩ,稳定性好,负温度系数小,高频特性好,噪声电动势较小,脉冲负荷稳定,阻值范围大,制作工艺简单,成本低 。
- 碳合成电阻:阻值范围10Ω-1000000MΩ,额定功率1/4-5W,阻值范围大,最大工作电压35kV,但抗湿性差,电压稳定性差,频率特性不好,噪声大 。
- 金属膜电阻:稳定性和耐热性好,温度系数小,工作频率范围宽,噪声电动势小 。
- 金属氧化膜电阻:阻值范围1Ω-200kΩ,抗酸、抗盐、抗氧化能力强、耐热性好,但受材料限制,阻值范围小 。
- 玻璃釉电阻:阻值范围为4.7Ω-200MΩ,耐湿性好,稳定性好,噪声小,温度系数小,阻值范围大,但耐高温能力差 。
可变电阻(电位器):可以人为调节电阻值,用于需要调节电阻值的场合。
敏感电阻:包括压敏电阻、湿敏电阻、光敏电阻、气敏电阻、力敏电阻、热敏电阻等,其阻值随环境变化而变化,常用作传感器或保护元件 。
特种电阻:如压敏电阻、热敏电阻等,具有特殊的电阻变化特性,用于特定的应用场合 。
按材料分类:如碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻、无感电阻、薄膜电阻、贴片电阻等 。
贴片电阻:体积小,精度高,稳定性好,适用于高精密电子产品的基板中 。
每种电阻都有其独特的特性和适用场景,选择合适的电阻需要根据电路的具体要求和应用环境来决定。
关于电阻阻值的计算:
一般直接用万用表测量,但是如果是损坏的话,阻值不准确,需要测量,就要看色环了
贴片电阻阻值
贴片电阻的阻值可以通过其上面的数字标号来识别,一般分为三位和四位数字表示:
- 三位数字表示法:
- 前两位数字代表有效数字。
- 第三位数字表示乘数,即10的幂次方。精度为5%
- 例如,标号为“102”的贴片电阻,阻值为10×10^2Ω,即10kΩ。
- 四位数字表示法:
- 前三位数字代表有效数字。
- 第四位数字表示乘数,即10的幂次方。精度为1%
- 例如,标号为“1501”的贴片电阻,阻值为150×10^1Ω,即1.5kΩ。
如果贴片电阻的阻值小于10Ω,通常会在数字前加一个字母“R”表示小数点,例如“3R1”表示3.1Ω。
此外,还有一些特殊的情况,例如代码标注法(E序列表示法),用于高精度贴片电阻,由两位数字加一位代码组成,前两位数字为代码,最后一位字母表示倍率。这时需要查阅特定的阻值代码表来解读阻值。例如,标注为“01A”的电阻表示阻值为100Ω,而标注为“02C”的电阻表示阻值为10kΩ。
2.电容
电容:又叫电容器,是指容纳电荷本领的物理量。电容一般用通常用“C”表示(Capacitance)电容的单位是法拉,简称法,符号是F,常用的电容单位有毫法(mF)、微法(1F)、纳法(nF)和皮法(pF)等,单位为干进行换算,如1uF=1000nF:1nF=1000pF。
实际的电子产品应用中,根据电容“通交流,隔直流”的特性,在电路中所起的作用主要是储能与滤波。
C = ∫ ( d Q / d V ) d V C = ∫(dQ/dV) dV C=∫(dQ/dV)dV
电容 C 定义为电容器上存储的电荷 𝑄对电压 𝑉的积分除以电压 𝑉的变化量。
这个积分形式的定义表明电容是电荷相对于电压变化率的积分。在实际应用中,对于线性电容器(即电容值不随电压变化的电容器),这个积分简化为电荷 𝑄与电压 𝑉的比值:
C = Q / Δ V C = Q / ΔV C=Q/ΔV
以下是这些电容器的简要介绍:
其中:MLCC电容器适用于高频滤波,钽电容和铝电解电容适用于中低频滤波。
- 贴片电容(SMD Capacitor):
- 表面贴装技术(SMT)使用的电容器,体积小,自动化装配方便,广泛应用于现代电子设备的印刷电路板中。
- 插件电容(Through-hole Capacitor):
- 传统的径向引线电容器,通过穿孔焊接固定在电路板上,相对于贴片电容,体积较大,适用于手工焊接或大功率应用。
- 铝电解电容:
- 使用铝材料作为电极,电解质通常是液体或凝胶状物质,容量大,耐压较高,但体积较大,且有极性。
- MLCC(Multi-layer Ceramic Capacitor):
- 多层陶瓷电容器,由多层陶瓷介质和金属电极交替堆叠而成,体积小,容量范围广,高频特性好,无极性。
- 钽电容:
- 使用钽或铌作为阳极材料,电解质通常是固态的二氧化钽,体积小,容量大,有极性。
- CBB电容:
- 聚丙烯薄膜电容器,介质材料是聚丙烯薄膜,无极性,容量稳定性好,广泛应用于音响设备和电源滤波。
- X电容和Y电容:
- 这两种电容器通常用于电源滤波器中,X电容用于消除差模干扰,Y电容用于消除共模干扰,都有自我恢复功能。
- 高压陶瓷电容:
- 能承受较高电压的陶瓷电容器,介质材料是陶瓷,适用于高压环境。
- 多片陶瓷电容器:
- 由多个陶瓷介质片叠层而成,可以提供较大的容量,通常用于低频应用。
- 片式电容器:
- 一种扁平的电容器,可以是陶瓷介质或塑料薄膜介质,适用于表面贴装技术。
电容的容值、极性判断
3.电感
电感定义:是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。电感(Inductor):通常用字母“L”表示电感的单位是亨利,简称亨,符号是H,常用的电感单位有亨(H)、毫亨(mH)、微法(1H),换算关系是:1H=1000mH:1mH=1000UH。
实际的电子产品应用中,根据电感“通直流,隔交流”的特性,在电路中所起的作用主要是滤波,扼流,谐振,储能。
V = L d I d t V = L\frac{dI}{dt} V=LdtdI
其中:
- 𝑉 表示电感器两端的电压,单位是伏特(V)。
- 𝐿表示电感值,单位是亨利(H)。
- d I d t \frac{dI}{dt} dtdI表示电流随时间的变化率,单位是安培每秒(A/s)。
电感的容值、极性判断
4.二极管
二极管是用半导体材料(硅、硒、锗等)制成的一种电子器件。二极管有两个电极,正极,又叫阳极;负极,又叫阴极,给二极管两极间加上正向电压时,二极管导通,加上反向电压时,二板管截止。二极管的导通和截止,则相当于开关的接通与断开。
二极管具有单向导电性能,导通时电流方向是由阳极通过管子流向阴极。
1.根据这个特点,在电源方面可做一个整流桥,对交流电的输入进行一个整流,主要用于将交流电(AC)转换为直流电(DC)
2.在信号处理领域,可用二极管与电容构成一个检波电路,对于前级输入的调制信号进行检波
3.对于一些电源电压不太稳定的场合,加入稳压二极管,进行稳压
二极管是最早诞生的半导体器件之一,其应用非常广泛。特别是在各种电子电路中,利用二极管和电阻、电容、电感等元器件进行合理的连接,构成不同功能的电路,可以实现对交流电整流、对调制信号检波、限幅和钳位以及对电源电压的稳压等多种功能。
极性判断
5.三极管
三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管、晶体三板管,是一种控制电流的半导体器件。其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号,也用作无触点开关。
三极管是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把整块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种。
6.场效应管
场效应晶体管(Field Effect Transistor缩写(FET))简称场效应管。它是利用控制输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体器件。由于它仅靠半导体中的多数载流子导电,又称单板型晶体管。
场效应管属于电压控制型半导体器件。具有输入电阻高、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点。
场效应管主要有两种类型:1、结型场效应管(junction FET-JFET) 2、金属-氧化物半导体场效应管(metal-oxide semiconductor FeT、简称MOS-FET)