常用電子元器件有哪些?你認(rèn)識(shí)幾個(gè)?
對(duì)于從事電子行業(yè)的工程師來說,電子元器件是每天都需要去接觸,每天都需要用到的,但其實(shí)里面的門門道道很多工程師未必了解。
這里列舉出工程師們常用的十大電子元器件,及相關(guān)的基礎(chǔ)概念和知識(shí),和大家一起溫習(xí)一遍。
電阻
作為電子行業(yè)的工作者,電阻是無人不知無人不曉的。它的重要性,毋庸置疑。人們都說,電阻是所有電子電路中使用最多的元件。
電阻,因?yàn)槲镔|(zhì)對(duì)電流產(chǎn)生的阻礙作用,所以稱其該作用下的電阻物質(zhì)。電阻將會(huì)導(dǎo)致電子流通量的變化,電阻越小,電子流通量越大,反之亦然。沒有電阻或電阻很小的物質(zhì)稱其為電導(dǎo)體,簡稱導(dǎo)體。不能形成電流傳輸?shù)奈镔|(zhì)稱為電絕緣體,簡稱絕緣體。
在物理學(xué)中,用電阻(Resistance)來表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小。
導(dǎo)體的電阻越大,表示導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用越大。不同的導(dǎo)體,電阻一般不同,電阻是導(dǎo)體本身的一種特性。電阻元件是對(duì)電流呈現(xiàn)阻礙作用的耗能元件。
電阻元件的電阻值大小一般與溫度有關(guān),衡量電阻受溫度影響大小的物理量是溫度系數(shù),其定義為溫度每升高 1℃時(shí)電阻值發(fā)生變化的百分?jǐn)?shù)。
電阻在電路中用“R”加數(shù)字表示,如:R1 表示編號(hào)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。
電容(或電容量,Capacitance)指的是在給定電位差下的電荷儲(chǔ)藏量;記為 C,國際單位是法拉(F)。
一般來說,電荷在電場中會(huì)受力而移動(dòng),當(dāng)導(dǎo)體之間有了介質(zhì),則阻礙了電荷移動(dòng)而使得電荷累積在導(dǎo)體上;造成電荷的累積儲(chǔ)存,最常見的例子就是兩片平行金屬板。也是電容器的俗稱。
電容在電路中一般用“C”加數(shù)字表示(如 C13 表示編號(hào)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(duì)交流信號(hào)的阻礙作用稱為容抗,它與交流信號(hào)的頻率和電容量有關(guān)。
容抗 XC=1/2πfc(f 表示交流信號(hào)的頻率,C 表示電容容量)電話機(jī)中常用電容的種類有電解電容、瓷片電容、貼片電容、獨(dú)石電容、鉭電容和滌綸電容等。
識(shí)別方法:電容的識(shí)別方法與電阻的識(shí)別方法基本相同,分直標(biāo)法、色標(biāo)法和數(shù)標(biāo)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)。
穩(wěn)壓二極管(又叫齊納二極管),此二極管是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導(dǎo)體器件。穩(wěn)壓二極管在電路中常用“ZD”加數(shù)字表示,如:ZD5 表示編號(hào)為 5 的穩(wěn)壓管。
穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓原理:穩(wěn)壓二極管的特點(diǎn)就是擊穿后,其兩端的電壓基本保持不變。這樣,當(dāng)把穩(wěn)壓管接入電路以后,若由于電源電壓發(fā)生波動(dòng),或其它原因造成電路中各點(diǎn)電壓變動(dòng)時(shí),負(fù)載兩端的電壓將基本保持不變。
故障特點(diǎn):穩(wěn)壓二極管的故障主要表現(xiàn)在開路、短路和穩(wěn)壓值不穩(wěn)定。在這 3 種故障中,前一種故障表現(xiàn)出電源電壓升高;后 2 種故障表現(xiàn)為電源電壓變低到零伏或輸出不穩(wěn)定。
當(dāng)線圈通過電流后,在線圈中形成磁場感應(yīng),感應(yīng)磁場又會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流來抵制通過線圈中的電流。我們把這種電流與線圈的相互作用關(guān)系稱其為電的感抗,也就是電感,單位是“亨利”(H)。也可利用此性質(zhì)制成電感元件。
電感在電路中常用“L”加數(shù)字表示,如:L6 表示編號(hào)為 6 的電感。電感線圈是將絕緣的導(dǎo)線在絕緣的骨架上繞一定的圈數(shù)制成。
直流可通過線圈,直流電阻就是導(dǎo)線本身的電阻,壓降很?。划?dāng)交流信號(hào)通過線圈時(shí),線圈兩端將會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢,自感電動(dòng)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(biāo)法和色標(biāo)法,色標(biāo)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。
變?nèi)荻O管(Varactor Diodes)又稱“可變電抗二極管”。是一種利用 PN 結(jié)電容(勢壘電容)與其反向偏置電壓 Vr 的依賴關(guān)系及原理制成的二極管。
管變?nèi)荻O管是根據(jù)普通二極管內(nèi)部“PN 結(jié)”的結(jié)電容能隨外加反向電壓的變化而變化這一原理專門設(shè)計(jì)出來的一種特殊二極管。變?nèi)荻O管在無繩電話機(jī)中主要用在手機(jī)或座機(jī)的高頻調(diào)制電路上,實(shí)現(xiàn)低頻信號(hào)調(diào)制到高頻信號(hào)上,并發(fā)射出去。在工作狀態(tài),變?nèi)荻O管調(diào)制電壓一般加到負(fù)極上,使變?nèi)荻O管的內(nèi)部結(jié)電容容量隨調(diào)制電壓的變化而變化。
變?nèi)荻O管發(fā)生故障,主要表現(xiàn)為漏電或性能變差:
(1)發(fā)生漏電現(xiàn)象時(shí),高頻調(diào)制電路將不工作或調(diào)制性能變差。
(2)變?nèi)菪阅茏儾顣r(shí),高頻調(diào)制電路的工作不穩(wěn)定,使調(diào)制后的高頻信號(hào)發(fā)送到對(duì)方被對(duì)方接收后產(chǎn)生失真。出現(xiàn)上述情況之一時(shí),就應(yīng)該更換同型號(hào)的變?nèi)荻O管。
晶體三極管,是半導(dǎo)體基本元器件之一,具有電流放大作用,是電子電路的核心元件。三極管是在一塊半導(dǎo)體基片上制作兩個(gè)相距很近的 PN 結(jié),兩個(gè) PN 結(jié)把正塊半導(dǎo)體分成三部分,中間部分是基區(qū),兩側(cè)部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū),排列方式有 PNP 和 NPN 兩種。
晶體三極管在電路中常用“Q”加數(shù)字表示,如:Q17 表示編號(hào)為 17 的三極管。
特點(diǎn):晶體三極管(簡稱三極管)是內(nèi)部含有 2 個(gè) PN 結(jié),并且具有放大能力的特殊器件。
它分 NPN 型和 PNP 型兩種類型,這兩種類型的三極管從工作特性上可互相彌補(bǔ),所謂 OTL 電路中的對(duì)管就是由 PNP 型和 NPN 型配對(duì)使用。電話機(jī)中常用的 PNP 型三極管有:A92、9015 等型號(hào);NPN 型三極管有:A42、9014、9018、9013、9012 等型號(hào)。
晶體三極管主要用于放大電路中起放大作用,在常見電路中有三種接法。
場效應(yīng)晶體管(Field Effect Transistor 縮寫(FET))簡稱場效應(yīng)管。有多數(shù)載流子參與導(dǎo)電,也稱為單極型晶體管。
它屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件。具有輸入電阻高、噪聲小、功耗低、動(dòng)態(tài)范圍大、易于集成、沒有二次擊穿現(xiàn)象、安全工作區(qū)域?qū)挼葍?yōu)點(diǎn),現(xiàn)已成為雙極型晶體管和功率晶體管的強(qiáng)大競爭者。
場效應(yīng)晶體管具有較高輸入阻抗和低噪聲等優(yōu)點(diǎn),因而也被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。尤其用場效管做整個(gè)電子設(shè)備的輸入級(jí),可以獲得一般晶體管很難達(dá)到的性能。
場效應(yīng)管分成結(jié)型和絕緣柵型兩大類,其控制原理都是一樣的。
場效應(yīng)管與晶體管的比較
(1)場效應(yīng)管是電壓控制元件,而晶體管是電流控制元件。在只允許從信號(hào)源取較少電流的情況下,應(yīng)選用場效應(yīng)管;而在信號(hào)電壓較低,又允許從信號(hào)源取較多電流的條件下,應(yīng)選用晶體管。
(2)場效應(yīng)管是利用多數(shù)載流子導(dǎo)電,所以稱之為單極型器件,而晶體管是即有多數(shù)載流子,也利用少數(shù)載流子導(dǎo)電。被稱之為雙極型器件。
(3)有些場效應(yīng)管的源極和漏極可以互換使用,柵壓也可正可負(fù),靈活性比晶體管好。
(4)場效應(yīng)管能在很小電流和很低電壓的條件下工作,而且它的制造工藝可以很方便地把很多場效應(yīng)管集成在一塊硅片上,因此場效應(yīng)管在大規(guī)模集成電路中得到了廣泛的應(yīng)用。
傳感器是一種物理裝置或生物器官,能夠探測、感受外界的信號(hào)、物理?xiàng)l件(如光、熱、濕度)或化學(xué)組成(如煙霧),并將探知的信息傳遞給其他裝置或器官。
國家標(biāo)準(zhǔn) GB7665-87 對(duì)傳感器下的定義是:“能感受規(guī)定的被測量件并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置,通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。
傳感器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將檢測感受到的信息,按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。
傳感器在新韋式大詞典中定義為:
“從一個(gè)系統(tǒng)接受功率,通常以另一種形式將功率送到第二個(gè)系統(tǒng)中的器件”。根據(jù)這個(gè)定義,傳感器的作用是將一種能量轉(zhuǎn)換成另一種能量形式,所以不少學(xué)者也用“換能器 -Transducer”來稱謂“傳感器 -Sensor”。
變壓器(Transformer)是利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置,主要構(gòu)件是初級(jí)線圈、次級(jí)線圈和鐵心(磁芯)。在電器設(shè)備和無線電路中,常用作升降電壓、匹配阻抗,安全隔離等。
在發(fā)電機(jī)中,不管是線圈運(yùn)動(dòng)通過磁場或磁場運(yùn)動(dòng)通過固定線圈,均能在線圈中感應(yīng)電勢,此兩種情況,磁通的值均不變,但與線圈相交鏈的磁通數(shù)量卻有變動(dòng),這是互感應(yīng)的原理。
變壓器就是一種利用電磁互感應(yīng),變換電壓,電流和阻抗的器件。變壓器的功能主要有:電壓變換;電流變換,阻抗變換;隔離;穩(wěn)壓(磁飽和變壓器)等。
以上就是常用電子元器件,希望能給大家?guī)椭?/font>
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