电子元件基础知识

2024-05-07 10:46:38

　　本篇内容： z 电阻 z 电容 z 电感 z 二极管 z 三级管 z 集成电路（运算放大器、逻辑门电路、单片机） z 可控硅 z 继电器 z LCD

　　导电体对电流的阻碍作用称为电阻，用符号R表示，单位为欧姆、千欧、兆欧， 分别用Ω、KΩ、MΩ表示。 一、英文名称：Resistor 一、国产电阻器的型号由四部分组成（不适用敏感电阻） 第一部分：主称 ，用字母表示，表示产品的名字。如R表示电阻，W表示电位器。 第二部分：材料 ，用字母表示，表示电阻体用什么材料组成，T-碳膜、H-合成碳 膜、S-有机实心、N-无机实心、J-金属膜、芒果体育app下载Y-氮化膜、C-沉积膜、I-玻璃釉膜、X线绕。 第三部分：分类，一般用数字表示，个别类型用字母表示，表示产品属于什么类 型。1-普通、2-普通、3-超高频 、4-高阻、5-高温、6-精密、7-精密、8-高压、9特殊、G-高功率、T-可调。 第四部分:序号，用数字表示，表示同类产品中不同品种，以区分产品的外型尺寸和 性能指标等 例如：SAP系统中 RT 1 3系列 普通1/16W碳膜电阻，R J 1 4系列 普通1/4W 金属膜电阻 二、电阻器的分类 1、线绕电阻器：通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、大功率线绕电阻器、高频线、薄膜电阻器：碳膜电阻器、合成碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻 器、化学沉积膜电阻器、玻璃釉膜电阻器、金属氮化膜电阻器。 3、实心电阻器：无机合成实心碳质电阻器、有机合成实心碳质电阻器。 4、敏感电阻器：压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、力敏电阻器、气敏电阻 器、湿敏电阻器。

　　(1)早期失效期，失效率曲线为递减型。产品投稿使用的早期，失效率较高而下降很快。 主要由于设计、制造、贮存、运输等形成的缺陷，以及调试、跑合、芒果体育app下载起动不当等人为因素 所造成的。当这些所谓先天不良的失效后且运转也逐渐正常，则失效率就趋于稳定，到t0 时失效率曲线以前称为早期失效期。针对早期失效期的失效原因，应该尽 量设法避免，争取失效率低且t0短。 (2)偶然失效期，失效率曲线到ti间的失效率近似为常数。失效主要由非预 期的过载、误操作、意外的天灾以及一些尚不清楚的偶然因素所造成。由于失效原因多属 偶然，故称为偶然失效期。偶然失效期是能有效工作的时期，这段时间称为有效寿命。为 降低偶然失效期的失效率而增长有效寿命，应注意提高产品的质量，精心使用维护。加大 零件截面尺寸可使抗非预期过戴的能力增大，从而使失效率显著下降，然而过份地加大， 将使产品笨重，不经济，往往也不允许。 (3)耗损失效期，又称为老化失效期。失效率是递增型。在t1以后失效率上升较快，这是 由于产品已经老化、疲劳、磨损、蠕变、腐蚀等所谓有耗损的原因所引起的，故称为耗损 失效期。针对耗损失效的原因，应该注意检查、监控、预测耗损开始的时间，提前维修， 使失效率仍不上升，如图中虚线所示，以延长寿命不多。当然，修复若需花很大费用而延 长寿命不多，芒果体育app下载则不如报废更为经济。

　　通常使用失效率来评价元器件的可靠性。通过统计学的手段，发现失效率的数学规律。 失效率λ(t) = 失效数 / （元器件总数 * 工作时间）

　　失效率曲线:典型的失效率曲线 失效率（或故障率）曲线反映元器件和产品寿命期失 效率的情况。图示为失效率曲线的典型情况，有时形象地称为“浴盆曲线”。失效率随时间 变化可分为三段时期：

　　电子元器件生产出来不可能和标称值完全相同，总会有一定的偏差，用 百分数表示的实际数值和标称值的相对偏差，反映了元器件的精密程度。大 量生产出来的元器件的实际数值呈现正态分布。为这些实际数值规定了一个 可以接受的范围，即为相对偏差规定了允许的最大范围，叫做数值的允许偏 差。不同的允许偏差也叫做数值的精度等级。例如：电阻1K ± 5% 即9950Ω ~ 1050Ω 都是符合要求。±50Ω是允许偏差。5%就是误差等级，还有10% 、 1%等精度等级。 3、额定值和极限值 电子元器件的额定值是指电子元器件能够长期正常工作（完成其特定的 电气功能）时的最大电压、电流、功耗及环境温度。 极限值一般是指在额定环境下，短时间最大允许的电压、电流等参数的 值。 这两数值并不相等。例如电容器的额定直流电压是指在额定环境温度下长 期工作（不少于1万小时）的直流最高电压。其电压通常为击穿电压的一半。 而极限电压是值电容器在5秒~1分钟所能承受的直流电压。一般当短时出现短 时超过某一额定时，其它的参数指标就要相应的降低，这就是要考虑降额使 用的问题。

　　用三位数字表示阻值的大 小； 三位数的前两位是有效数 字，第三位是有效数字后面0 的个数； 范例 ： ①：203=20 000 Ω， 即20k Ω； ②：100＝10×100Ω= 10 Ω，即10 Ω； ③：562=5 600 Ω，即5.6k Ω；

　　温度系数 噪声电动势和噪声系数 高频特性 机械强度和可焊性 可靠性和失效率

　　电子元器件的可靠性是指它的有效工作寿命，即它能 够正常工作完成某一电气功能的时间。电子元器件工作寿 命的结束就叫失效。失效的过程通常是这样的，随着时间 的推移和工作环境的变化，元器件的参数发生变化，如电 阻阻值变大，电容容量减小等等，当参数变化到一定限度 时，在正常工作环境下，也承受不了电路的要求而彻底损 坏，使它的特性参数消失，例如二极管被电压击穿而短 路。这是一个“量变到质变”的过程。

　　高精密电阻，黑色片式封装，底面及两边为白 色，在上表面标出代码； 代码由两位数字一位字母组成：DD M 前两位数字是代表有效数值的代码，后一位 字母是有效数值后应乘的数； 基本单位是 欧姆（ Ω ） 范例： 88A 查代码表：88 806 ，A 100 ，=806 Ω

　　差，它表示电阻器的精度。允许误差与精度等级对应关系如下：±0.5%-0.05、 ±1%-0.1(或00)、±2%-0.2(或0)、±5%-Ⅰ级、±10%-Ⅱ级、±20%-Ⅲ级 3、额定功率：在正常的大气压力90-106.6KPa及环境温度为－55℃～＋70℃ 的条件下，电阻器长期工作所允许耗散的最大功率。 线绕电阻器额定功率系列为（W）：1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、4、8、10、 16、25、40、50、75、100、150、250、500 非线绕电阻器额定功率系列为（W）：1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、5、10、 25、50、100 4、额定电压：由阻值和额定功率换算出的电压。 5、最高工作电压：允许的最大连续工作电压。在低气压工作时，最高工作电 压较低。 6、温度系数：温度每变化1℃所引起的电阻值的相对变化。温度系数越小， 电阻的稳定性越好。阻值随温度升高而增大的为正温度系数，反之为负温度系 数。 7、老化系数：电阻器在额定功率长期负荷下，阻值相对变化的百分数，它是 表示电阻器寿命长短的参数。 8、电压系数：在规定的电压范围内，电压每变化1伏，电阻器的相对变化 量。 9、噪声：产生于电阻器中的一种不规则的电压起伏，包括热噪声和电流噪声 两部分，热噪声是由于导体内部不规则的电子自由运动，使导体任意两点的电 压不规则变化。

　　1、标称值和标称值系列 由于元器件需求量大，种类的繁多，不可避免地具有离 散特性，并且实际电路对元器件的参数要求也是多种多样。为 了便于大批量生产，并且让使用者能够在一定范围内选用合适 的电子元器件，规定出一系列的数值作为产品的标准值，就称 为标称值。一组有序排列的标称值叫做标称值系列。例如： E24（误差±5%）：1.0，1.1，1.2，1.3，1.5，1.6，1.8，2.0， 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 E12（误差±10%）：1.0，1.2，1.5，1.8，2.2，3.0，3.9， 4.7，5.6，6.8，8.2 E6（误差±20%）：1.0，1.5，2.2，3.3，4.7，6.8

　　一、电子元器件的特性参数： 电子元器件的特性参数用于描述电子元器件在电路中的电气 功能。通常就用元件的名称来表示。例如电阻特性、电容特性或 二极管特性等。一般是用伏安特性。即元器件两端所加的电压与 通过的电流的关系来表达器件的特性 电阻特性曲线 二极管特性曲线 三级管特性曲线

　　不同的电子元器件具有不同的特性参数，我们可根据实际 的电路需要，选用不同的器件，甚至是选择同种器件的几种特 性之一，例如：二极管的伏安特性，即可利用它的单向导电性 能，用在电路中做整流、检波、箝位；也可以用的反向击穿特 性，如稳压二极管。所以说我们使用的热敏电阻、压敏电阻、 光敏电阻等，实际上表现出来的就是电阻特性，只不过各自又 多了些其它特性。因此就命名为XX电阻。再比如，肖特基二极 管、快恢复二极管等等。

　　本篇内容 z 电子元器件的特性参数 z 电子元器件的规格参数 z 电子元器件的质量参数

　　每一台电子设备都是由具有一定功能的电路、部件和工艺结构所 组成。整机的各项指标，包括电气性能、质量和可靠性等的优劣程 度，不仅取决于电路原理设计、结构设计及工艺设计，还取决于能否 正确的选择电子元器件及各种原材料。电子行业的每一个从业人员都 应熟悉和掌握元器件的各种性能、特点及使用范围。同时还应了解学 习使用世界上最新出现的电子元器件，在更大范围内选择性价比最佳 的器件。 电子元器件是在电路中具有独立电气功能的基本单元。它在各类电 子产品中重要地位。特别是通用电子元器件。如电阻器、电容器、电 感器、晶体管、集成电路和开关等。随着科技的进步，新器件也是不 断的出现。特别是在集成度，功耗、体积方面特别明显。 电子元器件可以分为有源器件和无源器件两大类。有源器件是指在 工作时，其输出不仅依赖输入信号，还要依靠电源，或者说，它在电 路中起到能量转换的作用。如晶体管、集成电路等。无源器件一般又 分为耗能元件、储能元件和机构元件。电阻器是典型的耗能器件；电 容器和电感器属于储能元件；接插件和开关等属于结构元件。这些元 器件各有特点，在电路中起着不同的作用。通常，称有源元器件为“器 件”，称无源元器件为“元件”。

　　1、标称阻值：电阻器上面所标示的阻值。 2、允许误差：标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏

　　外观及阻值的标识 ：片式 电阻器一般为表面黑色，底 面及两边为白色，一般在外 表面标出阻值大小； 常用封装形式：0402、 0603、0805、1206、1210 等，这些数字代表的是外形 尺寸，例如1206，代表长是 1.2*2.54 =3.1mm,宽是 0.6*2.54=1.6mm； 有两种形式： 三号码ＤＤＭ±５％ 四号码ＤＤＤＭ±１％

　　用四位数字表示阻值的大 小； 三位数的前三位是有效数 字，第四位是有效数字后面0 的个数(10的n次幂)； 范例 ： ①：2301表示 230×101 Ω=2300 Ω， ②：1000＝100×100Ω= 100Ω

　　∇．当阻值小于10 Ω时用R代替小数点表示，如：6R8表示6.8 Ω；5R6表示5.6 Ω；R62表示0.62 Ω。