常用元器件的識別
一、電阻
電阻在電路中用「R」加數字表示,如:R1表示編號為1的電阻.電阻在電路中的主要作用為分流、限流、分壓、偏置等.
1、參數識別:電阻的單位為歐姆(Ω),倍率單位有:千歐(KΩ),兆歐(MΩ)等.換算方法是:1兆歐=1000千歐=1000000歐
電阻的參數標註方法有3種,即直標法、色標法和數標法.
a、數標法主要用於貼片等小體積的電路,如:
472 表示 47×100Ω(即4.7K); 104則表示100K
b、色環標註法使用最多,現舉例如下:
四色環電阻 五色環電阻(精密電阻)
2、電阻的色標位置和倍率關係如下表所示:
顏色 有效數字 倍率 允許偏差(%)
銀色 / x0.01 ±10
金色 / x0.1 ±5
黑色 0 +0 /
棕色 1 x10 ±1
紅色 2 x100 ±2
橙色 3 x1000 /
黃色 4 x10000 /
綠色 5 x100000 ±0.5
藍色 6 x1000000 ±0.2
紫色 7 x10000000 ±0.1
灰色 8 x100000000 /
白色 9 x1000000000 /
二、電容
1、電容在電路中一般用「C」加數字表示(如C13表示編號為13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.
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=1/2πf c (f表示交流信號的頻率,C表示電容容量)
電話機中常用電容的種類有電解電容、瓷片電容、貼片電容、獨石電容、鉭電容和滌綸電容等.
2、識別方法: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: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10 uF/16V
容量小的電容其容量值在電容上用字母表示或數字表示
字母表示法:1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF
數字表示法:一般用三位數字表示容量大小,前兩位表示有效數字,第三位數字是倍率.
如:102表示10×102PF=1000PF 224表示22×104PF=0.22 uF
3、電容容量誤差表
符 號 F G J K L M
允許誤差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%
如:一瓷片電容為104J表示容量為0. 1 uF、誤差為±5%.
三、晶體二極體
晶體二極體在電路中常用「D」加數字表示,如: D5表示編號為5的二極體.
1、作用:二極體的主要特性是單向導電性,也就是在正向電壓的作用下,導通電阻很小;而在反向電壓作用下導通電阻極大或無窮大.正因為二極體具有上述特性,無繩電話機中常把它用在整流、隔離、穩壓、極性保護、編碼控制、調頻調製和靜噪等電路中.
電話機裡使用的晶體二極體按作用可分為:整流二極體(如1N4004)、隔離二極體(如1N4148)、肖特基二極體(如BAT85)、發光二極體、穩壓二極體等.
2、識別方法:二極體的識別很簡單,小功率二極體的N極(負極),在二極體外表大多採用一種色圈標出來,有些二極體也用二極體專用符號來表示P極(正極)或N極(負極),也有採用符號標誌為「P」、「N」來確定二極體極性的.發光二極體的正負極可從引腳長短來識別,長腳為正,短腳為負.
3、測試注意事項:用數字式萬用表去測二極體時,紅表筆接二極體的正極,黑表筆接二極體的負極,此時測得的阻值才是二極體的正嚮導通阻值,這與指針式萬用表的表筆接法剛好相反.
4、常用的1N4000系列二極體耐壓比較如下:
型號 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007
耐壓(V) 50 100 200 400 600 800 1000
電流(A) 均為1
四、穩壓二極體
穩壓二極體在電路中常用「ZD」加數字表示,如:ZD5表示編號為5的穩壓管.
1、穩壓二極體的穩壓原理:穩壓二極體的特點就是擊穿後,其兩端的電壓基本保持不變.這樣,當把穩壓管接入電路以後,若由於電源電壓發生波動,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.
2、故障特點:穩壓二極體的故障主要表現在開路、短路和穩壓值不穩定.在這3種故障中,
前一種故障表現出電源電壓升高;後2種故障表現為電源電壓變低到零伏或輸出不穩定.
常用穩壓二極體的型號及穩壓值如下表:
型 號 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N47511N4761
穩壓值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V
五、電感
電感在電路中常用「L」加數字表示,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製成.
直流可通過線圈,直流電阻就是導線本身的電阻,壓降很小;當交流信號通過線圈時,線圈兩端將會產生自感電動勢,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.
六、變容二極體
變容二極體是根據普通二極體內部 「PN結」 的結電容能隨外加反向電壓的變化而變化這一原理專門設計出來的一種特殊二極體.
變容二極體在無繩電話機中主要用在手機或座機的高頻調製電路上,實現低頻信號調製到高頻信號上,並發射出去.在工作狀態,變容二極體調製電壓一般加到負極上,使變容二極體的內部結電容容量隨調製電壓的變化而變化.
變容二極體發生故障,主要表現為漏電或性能變差:
(1)發生漏電現象時,高頻調製電路將不工作或調製性能變差.
(2)變容性能變差時,高頻調製電路的工作不穩定,使調製後的高頻信號發送到對方被對方接收後產生失真.
出現上述情況之一時,就應該更換同型號的變容二極體.
七、晶體三極體
晶體三極體在電路中常用「Q」加數字表示,如:Q17表示編號為17的三極體.
1、特點:晶體三極體(簡稱三極體)是內部含有2個PN結,並且具有放大能力的特殊器件.
它分NPN型和PNP型兩種類型,這兩種類型的三極體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.
電話機中常用的PNP型三極體有:A92、9015等型號;NPN型三極體有:A42、9014、9018、9013、9012等型號.
2、晶體三極體主要用於放大電路中起放大作用,在常見電路中有三種接法.為了便於比較,將電晶體三種接法電路所具有的特點列於下表,供大家參考.
名稱 共發射極電路 共集電極電路(射極輸出器) 共基極電路
輸入阻抗 中(幾百歐~幾千歐) 大(幾十千歐以上) 小(幾歐~幾十歐)
輸出阻抗 中(幾千歐~幾十千歐) 小(幾歐~幾十歐) 大(幾十千歐~幾百千歐)
電壓放大倍數 大 小(小於1並接近於1) 大
電流放大倍數 大(幾十) 大(幾十) 小(小於1並接近於1)
功率放大倍數 大(約30~40分貝) 小(約10分貝) 中(約15~20分貝)
頻率特性 高頻差 好 好
續表
應用 多級放大器中間級,低頻放大 輸入級、輸出級或作阻抗匹配用 高頻或寬頻帶電路及恆流源電路
八、場效應電晶體放大器
1、場效應電晶體具有較高輸入阻抗和低噪聲等優點,因而也被廣泛應用於各種電子設備中.尤其用場效管做整個電子設備的輸入級,可以獲得一般電晶體很難達到的性能.
2、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.如圖1-1-1是兩種型號的表示符號:
3、場效應管與電晶體的比較
(1)場效應管是電壓控制元件,而電晶體是電流控制元件.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,應選用電晶體.
(2)場效應管是利用多數載流子導電,所以稱之為單極型器件,而電晶體是即有多數載流子,也利用少數載流子導電.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,靈活性比電晶體好.
(4)場效應管能在很小電流和很低電壓的條件下工作,而且它的製造工藝可以很方便地把很多場效應管集成在一塊矽片上,因此場效應管在大規模集成電路中得到了廣泛的應用.
貼片電容的種類和特點
單片陶瓷電容器(通稱貼片電容)是目前用量比較大的常用元件,就AVX公司生產的貼片電容來講有NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的規格,不同的規格有不同的用途.下面我們僅就常用的NPO、X7R、Z5U和Y5V來介紹一下它們的性能和應用以及採購中應注意的訂貨事項以引起大家的注意.不同的公司對於上述不同性能的電容器可能有不同的命名方法,這裡我們引用的是AVX公司的命名方法,其他公司的產品請參照該公司的產品手冊.
NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要區別是它們的填充介質不同.在相同的體積下由於填充介質不同所組成的電容器的容量就不同,隨之帶來的電容器的介質損耗、容量穩定性等也就不同.所以在使用電容器時應根據電容器在電路中作用不同來選用不同的電容器.
一 NPO電容器
NPO是一種最常用的具有溫度補償特性的單片陶瓷電容器.它的填充介質是由銣、釤和一些其它稀有氧化物組成的.
NPO電容器是電容量和介質損耗最穩定的電容器之一.在溫度從-55℃到+125℃時容量變化為0±30ppm/℃,電容量隨頻率的變化小於±0.3ΔC.NPO電容的漂移或滯後小於±0.05%,相對大於±2%的薄膜電容來說是可以忽略不計的.其典型的容量相對使用壽命的變化小於±0.1%.NPO電容器隨封裝形式不同其電容量和介質損耗隨頻率變化的特性也不同,大封裝尺寸的要比小封裝尺寸的頻率特性好.下表給出了NPO電容器可選取的容量範圍.
封 裝 DC=50V DC=100V
0805 0.5---1000pF 0.5---820pF
1206 0.5---1200pF 0.5---1800pF
1210 560---5600pF 560---2700pF
2225 1000pF---0.033μF 1000pF---0.018μF
NPO電容器適合用于振蕩器、諧振器的槽路電容,以及高頻電路中的耦合電容.
二 X7R電容器
X7R電容器被稱為溫度穩定型的陶瓷電容器.當溫度在-55℃到+125℃時其容量變化為15%,需要注意的是此時電容器容量變化是非線性的.
X7R電容器的容量在不同的電壓和頻率條件下是不同的,它也隨時間的變化而變化,大約每10年變化1%ΔC,表現為10年變化了約5%.
X7R電容器主要應用於要求不高的工業應用,而且當電壓變化時其容量變化是可以接受的條件下.它的主要特點是在相同的體積下電容量可以做的比較大.下表給出了X7R電容器可選取的容量範圍.
封 裝 DC=50V DC=100V
0805 330pF---0.056μF 330pF---0.012μF
1206 1000pF---0.15μF 1000pF---0.047μF
1210 1000pF---0.22μF 1000pF---0.1μF
2225 0.01μF---1μF 0.01μF---0.56μF
三 Z5U電容器
Z5U電容器稱為」通用」陶瓷單片電容器.這裡首先需要考慮的是使用溫度範圍,對於Z5U電容器主要的是它的小尺寸和低成本.對於上述三種陶瓷單片電容起來說在相同的體積下Z5U電容器有最大的電容量.但它的電容量受環境和工作條件影響較大,它的老化率最大可達每10年下降5%.
儘管它的容量不穩定,由於它具有小體積、等效串聯電感(ESL)和等效串聯電阻(ESR)低、良好的頻率響應,使其具有廣泛的應用範圍.尤其是在退耦電路的應用中.下表給出了Z5U電容器的取值範圍.
封 裝 DC=25V DC=50V
0805 0.01μF---0.12μF 0.01μF---0.1μF
1206 0.01μF---0.33μF 0.01μF---0.27μF
1210 0.01μF---0.68μF 0.01μF---0.47μF
2225 0.01μF---1μF 0.01μF---1μF
Z5U電容器的其他技術指標如下:
工作溫度範圍 +10℃ --- +85℃
溫度特性 +22% ---- -56%
介質損耗 最大 4%
四 Y5V電容器
Y5V電容器是一種有一定溫度限制的通用電容器,在-30℃到85℃範圍內其容量變化可達+22%到-82%.
Y5V的高介電常數允許在較小的物理尺寸下製造出高達4.7μF電容器.
Y5V電容器的取值範圍如下表所示
封 裝 DC=25V DC=50V
0805 0.01μF---0.39μF 0.01μF---0.1μF
1206 0.01μF---1μF 0.01μF---0.33μF
1210 0.1μF---1.5μF 0.01μF---0.47μF
2225 0.68μF---2.2μF 0.68μF---1.5μF
Y5V電容器的其他技術指標如下:
工作溫度範圍 -30℃ --- +85℃
溫度特性 +22% ---- -82%
介質損耗 最大 5%
貼片電容器命名方法可到AVX網站上找到.不同的公司命名方法可能略有不同.
[轉貼]電路設計基礎知識(一)
電路設計基礎知識(1)——電阻
導電體對電流的阻礙作用稱著電阻,用符號R表示,單位為歐姆、千歐、兆歐,分別用Ω、KΩ、MΩ表示.
一、電阻的型號命名方法:
國產電阻器的型號由四部分組成(不適用敏感電阻)
第一部分:主稱 ,用字母表示,表示產品的名字.如R表示電阻,W表示電位器.
第二部分:材料 ,用字母表示,表示電阻體用什麼材料組成,T-碳膜、H-合成碳膜、S-有機實心、N-無機實心、J-金屬膜、Y-氮化膜、C-沉積膜、I-玻璃釉膜、X-線繞.
第三部分:分類,一般用數字表示,個別類型用字母表示,表示產品屬於什麼類型.1-普通、2-普通、3-超高頻 、4-高阻、5-高溫、6-精密、7-精密、8-高壓、9-特殊、G-高功率、T-可調.
第四部分:序號,用數字表示,表示同類產品中不同品種,以區分產品的外型尺寸和性能指標等
例如:R T 1 1 型普通碳膜電阻a1}
二、電阻器的分類
1、線繞電阻器:通用線繞電阻器、精密線繞電阻器、大功率線繞電阻器、高頻線繞電阻器.
2、薄膜電阻器:碳膜電阻器、合成碳膜電阻器、金屬膜電阻器、金屬氧化膜電阻器、化學沉積膜電阻器、玻璃釉膜電阻器、金屬氮化膜電阻器.
3、實心電阻器:無機合成實心碳質電阻器、有機合成實心碳質電阻器.
4、敏感電阻器:壓敏電阻器、熱敏電阻器、光敏電阻器、力敏電阻器、氣敏電阻器、溼敏電阻器.
三、主要特性參數
1、標稱阻值:電阻器上面所標示的阻值.
2、允許誤差:標稱阻值與實際阻值的差值跟標稱阻值之比的百分數稱阻值偏差,它表示電阻器的精度.
允許誤差與精度等級對應關係如下:±0.5%-0.05、±1%-0.1(或00)、±2%-0.2(或0)、±5%-Ⅰ級、±10%-Ⅱ級、±20%-Ⅲ級
3、額定功率:在正常的大氣壓力90-106.6KPa及環境溫度為-55℃~+70℃的條件下,電阻器長期工作所允許耗散的最大功率.
線繞電阻器額定功率系列為(W):1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、4、8、10、16、25、40、50、75、100、150、250、500
非線繞電阻器額定功率系列為(W):1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、5、10、25、50、100
4、額定電壓:由阻值和額定功率換算出的電壓.
5、最高工作電壓:允許的最大連續工作電壓.在低氣壓工作時,最高工作電壓較低.
6、溫度係數:溫度每變化1℃所引起的電阻值的相對變化.溫度係數越小,電阻的穩定性越好.阻值隨溫度升高而增大的為正溫度係數,反之為負溫度係數.
7、老化係數:電阻器在額定功率長期負荷下,阻值相對變化的百分數,它是表示電阻器壽命長短的參數.
8、電壓係數:在規定的電壓範圍內,電壓每變化1伏,電阻器的相對變化量.
9、噪聲:產生於電阻器中的一種不規則的電壓起伏,包括熱噪聲和電流噪聲兩部分,熱噪聲是由於導體內部不規則的電子自由運動,使導體任意兩點的電壓不規則變化.
四、電阻器阻值標示方法
1、直標法:用數字和單位符號在電阻器表面標出阻值,其允許誤差直接用百分數表示,若電阻上未注偏差,則均為±20%.
2、文字符號法:用阿拉伯數字和文字符號兩者有規律的組合來表示標稱阻值,其允許偏差也用文字符號表示.符號前面的數字表示整數阻值,後面的數字依次表示第一位小數阻值和第二位小數阻值.
表示允許誤差的文字符號
文字符號 D F G J K M
允許偏差 ±0.5% ±1% ±2% ±5% ±10% ±20%
3、數碼法:在電阻器上用三位數碼表示標稱值的標誌方法.數碼從左到右,第一、二位為有效值,第三位為指數,即零的個數,單位為歐.偏差通常採用文字符號表示.
4、色標法:用不同顏色的帶或點在電阻器表面標出標稱阻值和允許偏差.國外電阻大部分採用色標法.
黑-0、棕-1、紅-2、橙-3、黃-4、綠-5、藍-6、紫-7、灰-8、白-9、金-±5%、銀-±10%、無色-±20%
當電阻為四環時,最後一環必為金色或銀色,前兩位為有效數字, 第三位為乘方數,第四位為偏差. 當電阻為五環時,最後一環與前面四環距離較大.前三位為有效數字, 第四位為乘方數, 第五位為偏差.
五、常用電阻器
1、電位器
電位器是一種機電元件,他*電刷在電阻體上的滑動,取得與電刷位移成一定關係的輸出電壓.
1.1 合成碳膜電位器
電阻體是用經過研磨的碳黑,石墨,石英等材料塗敷於基體表面而成,該工藝簡單, 是目前應用最廣泛的電位器.特點是分辯力高耐磨性好,壽命較長.缺點是電流噪聲,非線性大, 耐潮性以及阻值穩定性差.
1.2 有機實心電位器
有機實心電位器是一種新型電位器,它是用加熱塑壓的方法,將有機電阻粉壓在絕緣體的凹槽內.有機實心電位器與碳膜電位器相比具有耐熱性好、功率大、可*性高、耐磨性好的優點.但溫度係數大、動噪聲大、耐潮性能差、製造工藝複雜、阻值精度較差.在小型化、高可*、高耐磨性的電子設備以及交、直流電路中用作調節電壓、電流.
1.3 金屬玻璃鈾電位器
用絲網印刷法按照一定圖形,將金屬玻璃鈾電阻漿料塗覆在陶瓷基體上,經高溫燒結而成.特點是:阻值範圍寬,耐熱性好,過載能力強,耐潮,耐磨等都很好, 是很有前途的電位器品種,缺點是接觸電阻和電流噪聲大.
1.4 繞線電位器
繞線電位器是將康銅絲或鎳鉻合金絲作為電阻體,並把它繞在絕緣骨架上製成.繞線電位器特點是接觸電阻小,精度高,溫度係數小,其缺點是分辨力差,阻值偏低,高頻特性差.主要用作分壓器、變阻器、儀器中調零和工作點等.
1.5 金屬膜電位器
金屬膜電位器的電阻體可由合金膜、金屬氧化膜、金屬箔等分別組成.特點是分辯力高、耐高溫、溫度係數小、動噪聲小、平滑性好.
1.6 導電塑料電位器
用特殊工藝將DAP(鄰苯二甲酸二稀丙脂)電阻漿料覆在絕緣機體上,加熱聚合成電阻膜,或將DAP電阻粉熱塑壓在絕緣基體的凹槽內形成的實心體作為電阻體.特點是:平滑性好、分辯力優異耐磨性好、壽命長、動噪聲小、可*性極高、耐化學腐蝕.用於宇宙裝置、飛彈、飛機雷達天線的伺服系統等.
1.7 帶開關的電位器
有旋轉式開關電位器、推拉式開關電位器、推推開關式電位器
1.8 預調式電位器
預調式電位器在電路中,一旦調試好,用蠟封住調節位置,在一般情況下不再調節.
1.9 直滑式電位器
採用直滑方式改變電阻值.
1.10 雙連電位器
有異軸雙連電位器和同軸雙連電位器
1.11 無觸點電位器
無觸點電位器消除了機械接觸,壽命長、可*性高,分光電式電位器、磁敏式電位器等.
2、實芯碳質電阻器
用碳質顆粒壯導電物質、填料和粘合劑混合製成一個實體的電阻器.
特點:價格低廉,但其阻值誤差、噪聲電壓都大,穩定性差,目前較少用.
3、繞線電阻器
用高阻合金線繞在絕緣骨架上製成,外面塗有耐熱的釉絕緣層或絕緣漆.
繞線電阻具有較低的溫度係數,阻值精度高, 穩定性好,耐熱耐腐蝕,主要做精密大功率電阻使用,缺點是高頻性能差,時間常數大.
4、薄膜電阻器
用蒸發的方法將一定電阻率材料蒸鍍於絕緣材料表面製成.主要如下:
4.1 碳膜電阻器
將結晶碳沉積在陶瓷棒骨架上製成.碳膜電阻器成本低、性能穩定、阻值範圍寬、溫度係數和電壓係數低,是目前應用最廣泛的電阻器.
4.2 金屬膜電阻器.
用真空蒸發的方法將合金材料蒸鍍於陶瓷棒骨架表面.
金屬膜電阻比碳膜電阻的精度高,穩定性好,噪聲, 溫度係數小.在儀器儀表及通訊設備中大量採用.
4.3 金屬氧化膜電阻器
在絕緣棒上沉積一層金屬氧化物.由於其本身即是氧化物,所以高溫下穩定,耐熱衝擊,負載能力強.
4.4 合成膜電阻
將導電合成物懸浮液塗敷在基體上而得,因此也叫漆膜電阻.
由於其導電層呈現顆粒狀結構,所以其噪聲大,精度低,主要用他製造高壓, 高阻, 小型電阻器.
5、金屬玻璃鈾電阻器
將金屬粉和玻璃鈾粉混合,採用絲網印刷法印在基板上.
耐潮溼, 高溫, 溫度係數小,主要應用於厚膜電路.
6、貼片電阻SMT
片狀電阻是金屬玻璃鈾電阻的一種形式,他的電阻體是高可*的釕系列玻璃鈾材料經過高溫燒結而成,電極採用銀鈀合金漿料.體積小,精度高,穩定性好,由於其為片狀元件,所以高頻性能好.
7、敏感電阻
敏感電阻是指器件特性對溫度,電壓,溼度,光照,氣體, 磁場,壓力等作用敏感的電阻器.
敏感電阻的符號是在普通電阻的符號中加一斜線,並在旁標註敏感電阻的類型,如:t. v等.
7.1、壓敏電阻
主要有碳化矽和氧化鋅壓敏電阻,氧化鋅具有更多的優良特性.
7.2、溼敏電阻
由感溼層,電極, 絕緣體組成,溼敏電阻主要包括氯化鋰溼敏電阻,碳溼敏電阻,氧化物溼敏電阻.氯化鋰溼敏電阻隨溼度上升而電阻減小,缺點為測試範圍小,特性重複性不好,受溫度影響大.碳溼敏電阻缺點為低溫靈敏度低,阻值受溫度影響大,由老化特性, 較少使用.
氧化物溼敏電阻性能較優越,可長期使用,溫度影響小,阻值與溼度變化呈線性關係.有氧化錫,鎳鐵酸鹽,等材料.
7.3、光敏電阻
光敏電阻是電導率隨著光量力的變化而變化的電子元件,當某種物質受到光照時,載流子的濃度增加從而增加了電導率,這就是光電導效應.
7.4、氣敏電阻
利用某些半導體吸收某種氣體後發生氧化還原反應製成,主要成分是金屬氧化物,主要品種有:金屬氧化物氣敏電阻、複合氧化物氣敏電阻、陶瓷氣敏電阻等.
7.5、力敏電阻
力敏電阻是一種阻值隨壓力變化而變化的電阻,國外稱為壓電電阻器.所謂壓力電阻效應即半導體材料的電阻率隨機械應力的變化而變化的效應.可製成各種力矩計,半導體話筒,壓力傳感器等.主要品種有矽力敏電阻器,硒碲合金力敏電阻器,相對而言, 合金電阻器具有更高靈敏度.
電路設計基礎知識(2)——電容
電容是電子設備中大量使用的電子元件之一,廣泛應用於隔直,耦合, 旁路,濾波,調諧迴路, 能量轉換,控制電路等方面.用C表示電容,電容單位有法拉(F)、微法拉(uF)、皮法拉(pF),1F=10^6uF=10^12pF
一、電容器的型號命名方法
國產電容器的型號一般由四部分組成(不適用於壓敏、可變、真空電容器).依次分別代表名稱、材料、分類和序號.
第一部分:名稱,用字母表示,電容器用C.
第二部分:材料,用字母表示.
第三部分:分類,一般用數字表示,個別用字母表示.
第四部分:序號,用數字表示.
用字母表示產品的材料:A-鉭電解、B-聚苯乙烯等非極性薄膜、C-高頻陶瓷、D-鋁電解、E-其它材料電解、G-合金電解、H-複合介質、I-玻璃釉、J-金屬化紙、L-滌綸等極性有機薄膜、N-鈮電解、O-玻璃膜、Q-漆膜、T-低頻陶瓷、V-雲母紙、Y-雲母、Z-紙介
二、電容器的分類
按照結構分三大類:固定電容器、可變電容器和微調電容器.
按電解質分類有:有機介質電容器、無機介質電容器、電解電容器和空氣介質電容器等.
按用途分有:高頻旁路、低頻旁路、濾波、調諧、高頻耦合、低頻耦合、小型電容器.
高頻旁路:陶瓷電容器、雲母電容器、玻璃膜電容器、滌綸電容器、玻璃釉電容器.
低頻旁路:紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器.
濾 波:鋁電解電容器、紙介電容器、複合紙介電容器、液體鉭電容器.
調 諧:陶瓷電容器、雲母電容器、玻璃膜電容器、聚苯乙烯電容器.
高頻耦合:陶瓷電容器、雲母電容器、聚苯乙烯電容器.
低頻耦合:紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器、固體鉭電容器.
小型電容:金屬化紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、聚苯乙烯電容器、固體鉭電容器、玻璃釉電容器、金屬化滌綸電容器、聚丙烯電容器、雲母電容器.
三、常用電容器
1、鋁電解電容器
用浸有糊狀電解質的吸水紙夾在兩條鋁箔中間卷繞而成,薄的化氧化膜作介質的電容器.因為氧化膜有單向導電性質,所以電解電容器具有極性.容量大,能耐受大的脈動電流容量誤差大,洩漏電流大;普通的不適於在高頻和低溫下應用,不宜使用在25kHz以上頻率低頻旁路、信號耦合、電源濾波
2、鉭電解電容器
用燒結的鉭塊作正極,電解質使用固體二氧化錳溫度特性、頻率特性和可*性均優於普通電解電容器,特別是漏電流極小,貯存性良好,壽命長,容量誤差小,而且體積小,單位體積下能得到最大的電容電壓乘積對脈動電流的耐受能力差,若損壞易呈短路狀態超小型高可*機件中
3、薄膜電容器
結構與紙質電容器相似,但用聚脂、聚苯乙烯等低損耗塑材作介質頻率特性好,介電損耗小不能做成大的容量,耐熱能力差濾波器、積分、振蕩、定時電路
4、瓷介電容器
穿心式或支柱式結構瓷介電容器,它的一個電極就是安裝螺絲.引線電感極小,頻率特性好,介電損耗小,有溫度補償作用不能做成大的容量,受振動會引起容量變化特別適於高頻旁路
5、獨石電容器
(多層陶瓷電容器)在若干片陶瓷薄膜坯上被覆以電極槳材料,疊合後一次繞結成一塊不可分割的整體,外面再用樹脂包封而成小體積、大容量、高可*和耐高溫的新型電容器,高介電常數的低頻獨石電容器也具有穩定的性能,體積極小,Q值高容量誤差較大噪聲旁路、濾波器、積分、振蕩電路
6、紙質電容器
一般是用兩條鋁箔作為電極,中間以厚度為0.008~0.012mm的電容器紙隔開重疊卷繞而成.製造工藝簡單,價格便宜,能得到較大的電容量
一般在低頻電路內,通常不能在高於3~4MHz的頻率上運用.油浸電容器的耐壓比普通紙質電容器高,穩定性也好,適用於高壓電路
7、微調電容器
電容量可在某一小範圍內調整,並可在調整後固定於某個電容值.
瓷介微調電容器的Q值高,體積也小,通常可分為圓管式及圓片式兩種.
8、雲母和聚苯乙烯介質的通常都採用彈簧式東,結構簡單,但穩定性較差.
線繞瓷介微調電容器是拆銅絲〈外電極〉來變動電容量的,故容量只能變小,不適合在需反覆調試的場合使用
9、陶瓷電容器
用高介電常數的電容器陶瓷〈鈦酸鋇一氧化鈦〉擠壓成圓管、圓片或圓盤作為介質,並用燒滲法將銀鍍在陶瓷上作為電極製成.它又分高頻瓷介和低頻瓷介兩種.
具有小的正電容溫度係數的電容器,用於高穩定振蕩迴路中,作為迴路電容器及墊整電容器.低頻瓷介電容器限於在工作頻率較低的迴路中作旁路或隔直流用,或對穩定性和損耗要求不高的場合〈包括高頻在內〉.這種電容器不宜使用在脈衝電路中,因為它們易於被脈衝電壓擊穿.高頻瓷介電容器適用於高頻電路
雲母電容器就結構而言,可分為箔片式及被銀式.被銀式電極為直接在雲母片上用真空蒸發法或燒滲法鍍上銀層而成,由於消除了空氣間隙,溫度係數大為下降,電容穩定性也比箔片式高.頻率特性好,Q值高,溫度係數小不能做成大的容量廣泛應用在高頻電器中,並可用作標準電容器
10、玻璃釉電容器由一種濃度適於噴塗的特殊混合物噴塗成薄膜而成,介質再以銀層電極經燒結而成"獨石"結構性能可與雲母電容器媲美,能耐受各種氣候環境,一般可在200℃或更高溫度下工作,額定工作電壓可達500V,損耗tgδ0.0005~0.008
四、電容器主要特性參數:
1、標稱電容量和允許偏差
標稱電容量是標誌在電容器上的電容量.
電容器實際電容量與標稱電容量的偏差稱誤差,在允許的偏差範圍稱精度.
精度等級與允許誤差對應關係:00(01)-±1%、0(02)-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、 Ⅳ-(+20%-10%)、Ⅴ-(+50%-20%)、Ⅵ-(+50%-30%)
一般電容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級,電解電容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級,根據用途選取.
2、額定電壓
在最低環境溫度和額定環境溫度下可連續加在電容器的最高直流電壓有效值,一般直接標註在電容器外殼上,如果工作電壓超過電容器的耐壓,電容器擊穿,造成不可修復的永久損壞.
3、絕緣電阻
直流電壓加在電容上,並產生漏電電流,兩者之比稱為絕緣電阻.
當電容較小時,主要取決於電容的表面狀態,容量〉0.1uf時,主要取決於介質的性能,絕緣電阻越小越好.
電容的時間常數:為恰當的評價大容量電容的絕緣情況而引入了時間常數,他等於電容的絕緣電阻與容量的乘積.
4、損耗
電容在電場作用下,在單位時間內因發熱所消耗的能量叫做損耗.各類電容都規定了其在某頻率範圍內的損耗允許值,電容的損耗主要由介質損耗,電導損耗和電容所有金屬部分的電阻所引起的.
在直流電場的作用下,電容器的損耗以漏導損耗的形式存在,一般較小,在交變電場的作用下,電容的損耗不僅與漏導有關,而且與周期性的極化建立過程有關.
5、頻率特性
隨著頻率的上升,一般電容器的電容量呈現下降的規律.
五、電容器容量標示
1、直標法
用數字和單位符號直接標出.如01uF表示0.01微法,有些電容用「R」表示小數點,如R56表示0.56微法.
2、文字符號法
用數字和文字符號有規律的組合來表示容量.如p10表示0.1pF,1p0表示1pF,6P8表示6.8pF, 2u2表示2.2uF.
3、色標法
用色環或色點表示電容器的主要參數.電容器的色標法與電阻相同.
電容器偏差標誌符號:+100%-0--H、+100%-10%--R、+50%-10%--T、+30%-10%--Q、+50%-20%--S、+80%-20%--Z.
電路設計基礎知識(3)——電感線圈
電感線圈是由導線一圈*一圈地繞在絕緣管上,導線彼此互相絕緣,而絕緣管可以是空心的,也可以包含鐵芯或磁粉芯,簡稱電感.用L表示,單位有亨利(H)、毫亨利 (mH)、微亨利(uH),1H=10^3mH=10^6uH.
一、電感的分類
按 電感形式 分類:固定電感、可變電感.
按導磁體性質分類:空芯線圈、鐵氧體線圈、鐵芯線圈、銅芯線圈.
按 工作性質 分類:天線線圈、振蕩線圈、扼流線圈、陷波線圈、偏轉線圈.
按 繞線結構 分類:單層線圈、多層線圈、蜂房式線圈.
二、電感線圈的主要特性參數
1、電感量L
電感量L表示線圈本身固有特性,與電流大小無關.除專門的電感線圈(色碼電感)外,電感量一般不專門標註在線圈上,而以特定的名稱標註.
2、感抗XL
電感線圈對交流電流阻礙作用的大小稱感抗XL,單位是歐姆.它與電感量L和交流電頻率f的關係為XL=2πfL
3、品質因素Q
品質因素Q是表示線圈質量的一個物理量,Q為感抗XL與其等效的電阻的比值,即:Q=XL/R
線圈的Q值愈高,迴路的損耗愈小.線圈的Q值與導線的直流電阻,骨架的介質損耗,屏蔽罩或鐵芯引起的損耗,高頻趨膚效應的影響等因素有關.線圈的Q值通常為幾十到幾百.
4、分布電容
線圈的匝與匝間、線圈與屏蔽罩間、線圈與底版間存在的電容被稱為分布電容.分布電容的存在使線圈的Q值減小,穩定性變差,因而線圈的分布電容越小越好.
三、常用線圈
1、單層線圈
單層線圈是用絕緣導線一圈挨一圈地繞在紙筒或膠木骨架上.如電晶體收音機中波天線線圈.
2、蜂房式線圈
如果所繞制的線圈,其平面不與旋轉面平行,而是相交成一定的角度,這種線圈稱為蜂房式線圈.而其旋轉一周,導線來回彎折的次數,常稱為折點數.蜂房式繞法的優點是體積小,分布電容小,而且電感量大.蜂房式線圈都是利用蜂房繞線機來繞制,折點越多,分布電容越小
3、鐵氧體磁芯和鐵粉芯線圈
線圈的電感量大小與有無磁芯有關.在空芯線圈中插入鐵氧體磁芯,可增加電感量和提高線圈的品質因素.
4、銅芯線圈
銅芯線圈在超短波範圍應用較多,利用旋動銅芯在線圈中的位置來改變電感量,這種調整比較方便、耐用.
5、色碼電感器
色碼電感器是具有固定電感量的電感器,其電感量標誌方法同電阻一樣以色環來標記.
6、阻流圈(扼流圈)
限制交流電通過的線圈稱阻流圈,分高頻阻流圈和低頻阻流圈.
7、偏轉線圈
偏轉線圈是電視機掃描電路輸出級的負載,偏轉線圈要求:偏轉靈敏度高、磁場均勻、Q值高、體積小、價格低.
變壓器
變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件,當初級線圈中通有交流電流時,鐵芯(或磁芯)中便產生交流磁通,使次級線圈中感應出電壓(或電流).變壓器由鐵芯(或磁芯)和線圈組成,線圈有兩個或兩個以上的繞組,其中接電源的繞組叫初級線圈,其餘的繞組叫次級線圈.
一、分類
按冷卻方式分類:乾式(自冷)變壓器、油浸(自冷)變壓器、氟化物(蒸發冷卻)變壓器.
按防潮方式分類:開放式變壓器、灌封式變壓器、密封式變壓器.
按鐵芯或線圈結構分類:芯式變壓器(插片鐵芯、C型鐵芯、鐵氧體鐵芯)、殼式變壓器(插片鐵芯、C型鐵芯、鐵氧體鐵芯)、環型變壓器、金屬箔變壓器.
按電源相數分類:單相變壓器、三相變壓器、多相變壓器.
按用途分類:電源變壓器、調壓變壓器、音頻變壓器、中頻變壓器、高頻變壓器、脈衝變壓器.
二、電源變壓器的特性參數
1 工作頻率
變壓器鐵芯損耗與頻率關係很大,故應根據使用頻率來設計和使用,這種頻率稱工作頻率.
2 額定功率
在規定的頻率和電壓下,變壓器能長期工作,而不超過規定溫升的輸出功率.
3 額定電壓
指在變壓器的線圈上所允許施加的電壓,工作時不得大於規定值.
4 電壓比
指變壓器初級電壓和次級電壓的比值,有空載電壓比和負載電壓比的區別.
5 空載電流
變壓器次級開路時,初級仍有一定的電流,這部分電流稱為空載電流.空載電流由磁化電流(產生磁通)和鐵損電流(由鐵芯損耗引起)組成.對於50Hz電源變壓器而言,空載電流基本上等於磁化電流.
6 空載損耗:指變壓器次級開路時,在初級測得功率損耗.主要損耗是鐵芯損耗,其次是空載電流在初級線圈銅阻上產生的損耗(銅損),這部分損耗很小.
7 效率
指次級功率P2與初級功率P1比值的百分比.通常變壓器的額定功率愈大,效率就愈高.
8 絕緣電阻
表示變壓器各線圈之間、各線圈與鐵芯之間的絕緣性能.絕緣電阻的高低與所使用的絕緣材料的性能、溫度高低和潮溼程度有關.
三、音頻變壓器和高頻變壓器特性參數
1 頻率響應
指變壓器次級輸出電壓隨工作頻率變化的特性.
2 通頻帶
如果變壓器在中間頻率的輸出電壓為U0,當輸出電壓(輸入電壓保持不變)下降到0.707U0時的頻率範圍,稱為變壓器的通頻帶B.
3 初、次級阻抗比
變壓器初、次級接入適當的阻抗Ro和Ri,使變壓器初、次級阻抗匹配,則Ro和Ri的比值稱為初、次級阻抗比.在阻抗匹配的情況下,變壓器工作在最佳狀態,傳輸效率最高。