电子元器件基础知识

一、电阻

电阻在电路中用“R”加数字表示,如:R15表示编号为15的电阻。电阻在电路中的

主要作用为分流、限流、分压、偏置、滤波(与电容器组合使用)和阻抗匹配等。

1.参数识别:电阻的单位为欧姆(Ω),倍率单位有:千欧(KΩ),兆欧(MΩ)等。换算方法是:

1兆欧=1000干欧=000000欧电阻的参数标注方法有3种,即直标法、色标法和数标法。

数标法主要用于贴片等小体积的电路,如:

472表示47X100Ω(即4.7K);104则表示100KΩ

色环标注法使用最多,现举例如下:

四色环电阻——五色环电阻(精密电阻)

电阻的色标位置和倍率关系如下表所示:

颜色、有效数字、倍率、允许偏差(%)

银色/ 10-2±10

金色/ 10-1±5

黑色0 100/

棕色1 101±1

红色2 102±2

橙色3 103/

黄色4 104/

绿色5 05±0.5

蓝色6 106±0.2

紫色7 107±0.1

灰色8 108/

白色9 109+5至-20

无色/ /±20

 

二、电容

1、电容在电路中一般用“C”加数字表示(如C25表示编号为25的电容)。电容是由两片金属膜紧靠,中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。

电容容里的大小就是表示能贮存电能的大小,电容对交流信号的阻碍作用称为容抗,它与交流信号的频率和电容里有关。容抗XC=1/2πfc(f表示交流信号的频率,C表示电容容里)

电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。

2、识别方法:电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同,分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉(F)表示,其它单位还有:毫法(mF)、微法(uF)、纳法

(nF)、皮法(pF)。

其中:1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法。容里大的电容其容里值在电容上直接标明,如10uF/16V容里小的电容其容里值在电容上用字母表示或数字表示

字母表示法:1mF1000uF...1P2=1.2PF1n=1000PF

数字表示法:一般用三位数字表示容量大小,前两位表示有效数字,第三位数字是倍率。

如:102表示10X102PF=1000PF 224表示22X104PF=0.22uF

3、电容容里误差表

如:一瓷片电容为104J表示容里为0.1uF、误差为±5%。

4、故障特点

在实际维修中,电容器的故障主要表现为:

(1)引脚腐蚀致断的开路故障。

(2)脱焊和虚焊的开路故障。

(3)漏液后造成容里小或开路故障。

(4)漏电、严重漏电和击穿故障。

 

三、晶体二极管

晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示

如:D5表示编号为5的二极管。 

1、作用:二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,导通电阻很小;而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性,无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。

电话机里使用的晶体二极管按作用可分为:整流二极管(如1N4004)、隔离二极管(1N4148)、肖特基二极管(如BAT85)、发光二极管、稳压二极管等。

2、识别方法:二极管的识别很简单,小功率二极管的N极(负极),在二极管外表大多采用一种色圈标出来,有些二极管也用二极管专用符号来表示P极(正极)或N极(负极),也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别,长脚为正,短脚为负。

3、测试注意事项:用数字式万用表去测二极管时,红表笔接二极管的正极,黑表笔接二极管的负极,此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值,这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。

4、常用的1N4000系列二极管耐压比较如下:

型号1N4001、1N4002、1N4003、1N4004、1N4005、1N4006、1N4007

耐压(V)50、100、200、400、600、800、1000

电流(A)均为1

 

四、稳压二极管

稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示

如:ZD5表示编号为5的稳压管。

1、稳压二极管的稳压原理:稳压二极管的特点就是击穿后,其两端的电压基本保持不变。这样,当把稳压管接入电路以后,若由于电源电压发生波动,或其它原因造成电路中各点电压变动时,负载两端的电压将基本保持不变。

2、故障特点:稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3种故障中,前一种故障表现出电源电压升高;后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。

常用稳压二极管的型号及稳压值如下表:

五、电感

电感在电路中常用“工加数字表示

如:L6表示编号为6的电感。

电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架_上绕一定的圈数制成o

直流可通过线圈,直流电阻就是导线本身的电阻,压降很小;当交流信号通过线圈时,线圈两端将会产生自感电动势,自感电动势的方向与外加电压的方向相反,阻碍交流的通过,所以电感的特性是通直流阻交流,频率越高,线圈阻抗越大。电感在电路中可与电容组成振荡电路。

电感一般有直标法和色标法,色标法与电阻类似。

如:棕、黑、金、金表示1uH(误差5%)的电感。

电感的基本单位为:亨(H)换算单位有:1H=103mH=106uH。

 

六、变容二极管

变容二极管是根据普通二极管内部“FN结”的结电容能随外加反向电压的变化而变化这一原理专门设计出来的一种特殊二极管。变容二极管在无绳电话机中主要用在手机或座机的高频调制电路上,实现低频信号调制到高频信号上,并发射出去。在工作状态,变容二极管调制电压一般加到负极上,使变容二极管的内部结电容容里随调制电压的变化而变化。

变容二极管发生故障,主要表现为漏电或性能变差:

(1)发生漏电现象时,高频调制电路将不工作或调制性能变差。

(2)变容性能变差时,高频调制电路的工作不稳定,使调制后的高频信号发送到对方被对方接收后产生失真。出现上述情况之时,就应该更换同型号的变容二极管。

 

七、晶体三极管

晶体三极管在电路中常用“Q”加数字表示,如:Q17表示编号为17的三极管。

1、特点:晶体三极管(简称三极管)是内部含有2个PN结,并且具有放大能力的特殊器件。它分NPN型和PNP型两种类型,这两种类型的三极管从工作特性上可互相弥补,所谓OIL电路中的对管就是由FNP型和NPN型配对使用。

电话机中常用的FNP型三极管有:A92、9015等型号;NFN型三极管有:A42、9014、9018、9013、9012等型号。

2、晶体三极管主要用于放大电路中起放大作用,在常见电路中有三种接法。为了便于比较,将晶体管三种接法电路所具有的特点列于下表,供大家参考。

续表

应用多级放大器中间级,低频放大输入级、输出级或作阻抗匹配用高频或宽频带电路及恒流源电路

3、在线工作测里

在实际维修中,三极管都已经安装在线路板上,要每只拆下来测里实在是一件麻烦事,并且很容易损坏电路板,根据实际维修,本人总结出一种在电路上带电测里三极管工作状态来判断故障所在的方法,供大家参考:

 

八、场效应晶体管放大器

1、场效应晶体管具有较高输入阻抗和低噪声等优点,因而也被广泛应用于各种电子设备中。尤其用场效管故整个电子设备的输入级,可以获得一般晶体管很难达到的性能。

2、场效应管分成结型和绝缘栅型两大类,其控制原理都是-样的。如图1-1-1是两种型号的表示符号:

3、场效应管与晶体管的比较

(1)场效应管是电压控制元件,而晶体管是电流控制元件。在只允许从信号源取较少电流的情况下,应选用场效应管;而在信号电压较低,又允许从信号源取较多电流的条件下,应选用晶体管。

(2)场效应管是利用多数载流子导电,所以称之为单极型器件,而晶本管是即有多数载流子,也利用少数载流子导电。被称之为双极型器件。

(3)有些场效应管的源极和漏极可以互换使用,栅压也可正可负,灵活性比晶体管好。

(4)场效应管能在很小电流和很低电压的条件下工作,而且它的制造工艺可以很方便地把很多场效应管集成在一块硅片上,因此场效应管在大规模集成电路中得到了广泛的应用。

 

继电器工作原理

一、继电器的定义

继电器是-种当输入量(电、磁、声、光、热)达到一定值时,输出量将发生跳跃式变化的自动控制器件。

二、继电器的继电特性

继电器的输入信号x从零连续增加达到衔铁开始吸合时的动作值xx,继电器的输出信号立刻从y=0跳跃到y=ym,即常开触点从断到通。一旦触点闭合,输入量x继续增大,输出信号y将不再起变化。当输入量x从某一大于xx值下降到xf,继电器开始释放,常开触点断开(如图1)。我们把继电器的这种特性叫做继电特性,也叫继电器的输入-输出特性。

释放值xf与动作值xx的比值叫做反馈系数

即Kf=xf/xx

触点上输出的控制功率Pc与线圈吸收的最小功率PO之比叫做继电器的控制系数

即Kc=PC/PO

 

九、继电器的分类

继电器的分类方法较多,可以按作用原理、外形尺寸、保护特征、触点负载、产品用途等分类。

一、按作用原理分

1.电磁继电器

在输入电路内电流的作用下,由机械部件的相对运动产生预定响应的一种继电器。它包括直流电磁继电器、交流电磁继电器、磁保持继电器、极化继电器、舌簧继电器,节能功率继电器。

(1).直流电磁继电器:输入电路中的控制电流为直流的电磁继电器。

(2)交流电磁继电器:输入电路中的控制电流为交流的电磁继电器。

(3)磁保持继电器:将磁钢引入磁回路,继电器线圈断电后,继电器的衔铁仍能保持在线圈通电时的状态,具有两个稳定状态。

(4)极化继电器:状态改变取决于输入激励量极性的一种直流继电器。

(5)舌簧继电器:利用密封在管内,具有触点簧片和衔铁磁路双重作用的舌簧的动作来开、闭或转换线路的继电器。

(6)节能功率继电器:输入电路中的控制电流为交流的电磁继电器,但它的电流大(一般30-100A),体积小,节电功能.

2.固态继电器

输入、输出功能由电子元件完成而无机械运动部件的一种继电器。

3.时间继电器

当加上或除去输入信号时,输出部分需延时或限时到规定的时间才闭合或断开其被控线路的继电器。

4.温度继电器

当外界温度达到规定值时而动作的继电器.

5.风速继电器

当风的速度达到一定值时,被控电路将接通或断开。

6.加速度继电器

当运动物体的加速度达到规定值时,被控电路将接通或断开。

7.其它类型的继电器

如光继电器、声继电器、热继电器等。

 

二、继电器外形尺寸分类

微型继电器最长边尺寸不大于10mm的继电器

超小型继电器最长边尺寸大于10mm,但不大于25mm的继电器

小型继电器最长边尺寸大于25mm,但不大于50mm的继电器

 

三、继电器触点负载分类

微功率继电器小于0.2A的继电器。

弱功率继电器0.2~2A的继电器。

中功率继电器2~10A的继电器。

大功率继电器10A以上继电器。

节能功率继电器20A-100A的继电器。

 

四、继电器防护特征分类

密封继电器采用焊接或其它方法,将触点和线圈等密封在金属罩内,其泄漏率较低的继电器。

塑封继电器采用封胶的方法,将触点和线圈等密封在塑料罩内,其泄漏率较高的继电器。

防尘罩继电器用罩壳将触点和线圈等封闭加以防护的继电器。

敞开继电器不用防护罩来保护触点和线圈等的继电器

 

五、继电器用途分类

名称定义

通讯继电器(包括高频继电器)该类继电器触点负载范围从低电平到中等电流,环境使用条件要求不高。

机床继电器机床中使用的继电器,触点负载功率大,寿命长。

家电用继电器家用电器中使用的继电器,要求安全性能好。

汽车继电器汽车中使用的继电器,该类继电器切换负载功率大,抗冲、抗振性高。

 

固体继电器工作原理

固体继电器(SolidStateRelays,缩写SSR)是一种无触点电子开关,由分立元器件、膜固定电阻网络和芯片,采用混合工艺组装来实现控制回路(输入电路)与负载回路(输出电路)的电隔离及信号耦合,由固体器件实现负载的通断切换功能,内部无任何可动部件。尽管市场上的固体继电器型号规格繁多,但它们的工作原理基本上是相似的。主要由输入(控制)电路,驱动电路和输出(负载)电路三部分组成。

固体继电器的输入电路是为输入控制信号提供一个回路,使之成为固体继电器的触发信号源。固体继电器的输入电路多为直流输入,个别的为交流输入。直流输入电路又分为阻性输入和恒流输入。阻性输入电路的输入控制电流随输入电压呈线性的正向变化。恒流输入电路,在输入电压达到一定值时,电流不再随电压的升高而明显增大,这种继电器可适用于相当宽的输入电压范围。

固体继电器的驱动电路可以包括隔离耦合电路、功能电路和触发电路三部分。隔离耦合电路,目前多采用光电耦合器和高频变压器两种电路形式。常用的光电耦合器有光-三极管、光一双向可控硅、光一二极管阵列(光一伏)等。高频变压器耦合,是在一定的输入电压下,形成约10MHz的自激振荡,通过变压器磁芯将高频信号传递到变压器次级。功能电路可包括检波整流、过零、加速、保护、显示等各种功能电路。触发电路的作用是给输出器件提供触发信号。

固体继电器的输出电路是在触发信号的控制下,实现固体继电器的通断切换。输出电路主要由输出器件(芯片)和起瞬态抑制作用的吸收回路组成,有时还包括反馈电路。目前,各种固体继电器使用的输出器件主要有晶体三极管(Transistor)、单向可控硅(Thyristor或SCR)、双向可控硅(Triac)、MOS场效应管(MOSFET)、绝缘栅型双极晶体管(IGBT)等。

 

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