第一章 電子元件及識(shí)別
電子元件包括電阻器、電容器、電感器、變壓器以及晶體二極管、三極管和傳感器等，是構(gòu)成電子電路的基礎(chǔ)。其各項(xiàng)指標(biāo)包括質(zhì)量、可靠性、性能等的優(yōu)劣程度，也決定了電子電路的性能。因此熟悉各類電子元件的性能、特點(diǎn)和用途，對(duì)設(shè)計(jì)和安裝調(diào)試電子線路十分重要。
對(duì)電子元件的要求是可靠性高、精確度高、體積微小、性能穩(wěn)定、符合使用環(huán)境等。電子元件總的發(fā)展趨勢(shì)：集成化、微型化、高性能、改進(jìn)結(jié)構(gòu)等。本章將對(duì)常用的電子元件，按其類別、主要特點(diǎn)、性能指標(biāo)、選用等進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，以便在今后的學(xué)習(xí)和工作中能夠正確地使用電子元件。
一、常用電子元件型號(hào)命名方法
1. 電阻器、電容器的命名 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，電阻器、電位器、電容器的型號(hào)由以下幾部分組成(表1-1，表1-2)。
第一部分：用字母表示產(chǎn)品主稱(用R表示一般電阻器、W表示電位器、M表示敏感電阻、C表示電容器)。
第二部分：用字母表示產(chǎn)品材料(電阻器和電位器含義相同)。
第三部分：一般用數(shù)字表示分類，個(gè)別類型也可以用字母表示。
第四部分：用數(shù)字表示序號(hào)，以區(qū)別電阻器的外形尺寸和性能指標(biāo)。
表1-1 電阻器型號(hào)表示的含義
第二部分(用字母表示材料) 第三部分(用數(shù)字或者字母表示分類)
符號(hào) 意義 符號(hào) 意義
H 合成膜 1，2 普通
S 有機(jī)實(shí)芯 3 超音頻
N 無(wú)機(jī)實(shí)芯 4 高阻
T 碳膜 5 高溫
Y 氧化膜 7 精密
J 金屬膜(箔) 8 高壓
I 玻璃釉膜 9 特殊
X 線繞 G 高功率
T 可調(diào)
W 微調(diào)
M 敏感
表1-2 電容器型號(hào)表示的含義
第二部分(用字母表示材料) 第三部分(用數(shù)字或者字母表示分類)
符號(hào) 意義 符號(hào) 瓷介 云母 有機(jī) 電解
C 高頻瓷 1 圓片 非密封 非密封 箔式
T 低頻瓷 2 圓形 非密封 非密封 箔式

續(xù)表
第二部分(用字母表示材料) 第三部分(用數(shù)字或者字母表示分類)
符號(hào) 意義 符號(hào) 瓷介 云母 有機(jī) 電解
I 玻璃釉 3 疊形 密封 密封 燒結(jié)粉液體
O 玻璃膜 4 獨(dú)石 密封 密封 燒結(jié)粉固體
Y 云母 5 穿心 穿心
V 云母紙 6 支柱等 無(wú)極性
Z 紙介 7
J 金屬化紙 8 高壓 高壓 高壓
D 鋁電解 9 特殊 特殊
A 鉭電解 G 高功率
N 鈮電解 W 微調(diào)
Q 漆膜
G 合金電解
E 其他電解材料
B 聚苯乙烯等非極性有機(jī)薄膜
L 聚酯等極性有機(jī)薄膜
H 復(fù)合介質(zhì)

2. 電感器的命名 電感器的命名由四部分組成，各部分含義如表1-3所示。
表1-3 電感器型號(hào)所表示的含義
第一部分(主稱) 第二部分(特征) 第三部分(型式) 第四部分(區(qū)別代號(hào))
符號(hào) 意義 符號(hào) 意義 符號(hào) 意義 符號(hào) 意義
L 線圈 G 高頻 X 小型 A
ZL 高(低)頻阻流圈 B

3. 變壓器的命名 變壓器的命名也由三部分組成。
第一部分：主稱，用字母表示，見(jiàn)表1-4。
表1-4 變壓器型號(hào)中第一部分所表示的含義
符號(hào) 意義 符號(hào) 意義
DB 電源變壓器 HB 燈絲變壓器
CB 音頻輸出變壓器 SB/ZB 音頻(阻尼)輸送變壓器
RB 音頻輸入變壓器 SB/EB 音頻(定壓或者自耦式)輸送變壓器
GB 高壓變壓器

第二部分：額定功率，用數(shù)字表示。第三部分：序號(hào)，用數(shù)字表示。
二、常用電子元件的標(biāo)注法
常用的標(biāo)注法有直標(biāo)法、文字符號(hào)法、色標(biāo)法和數(shù)碼法4種。
1. 直標(biāo)法 直標(biāo)法是將主要信息用字母和數(shù)字標(biāo)注在元器件表面上，通常用于體積比較大的元件，多用于電阻器、電容器和電感器中，如圖1-1。

圖1-1 元件直標(biāo)法
2. 文字符號(hào)法 除高精度元件外，一般用三位數(shù)字標(biāo)注元件的數(shù)值，具體規(guī)定如下：
(1) 用元件表面的顏色區(qū)別元件的類型，黑色表示電阻，棕色表示電容，淡藍(lán)色表示 電感。
(2) 標(biāo)注基本單位，電阻的基本標(biāo)注單位是歐姆(Ω)；電容的基本標(biāo)注單位是法(pF)；電感的基本標(biāo)注單位是微亨(μH)。
(3) 用三位數(shù)字標(biāo)注元件的數(shù)值。
對(duì)于十個(gè)基本標(biāo)注單位以上的元件，前兩位數(shù)字表示數(shù)值的有效數(shù)字；第三位數(shù)字表示數(shù)值的倍率。如：標(biāo)注電阻時(shí)，200表示其阻值為20×100=20Ω；標(biāo)注電容時(shí)，552表示其容量為55×102= 5500pF；標(biāo)注電感時(shí)，741表示其電感量為74×101=740μH。
對(duì)于十個(gè)基本標(biāo)注單位以下的元件，第一、三位數(shù)字表示數(shù)值的有效數(shù)字，第二位用字母“R”表示小數(shù)點(diǎn)。如：標(biāo)注電阻時(shí)，2R4表示其阻值為2.4Ω。
3. 色標(biāo)法 用不同顏色的色帶或色點(diǎn)在元件表面上標(biāo)出元件的標(biāo)稱值、精度等參數(shù)，稱為色標(biāo)法。今天，色標(biāo)法已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用(表1-5)。
色標(biāo)電阻器可分三環(huán)、四環(huán)、五環(huán)三種標(biāo)法，見(jiàn)圖1-2所示。
三環(huán)色標(biāo)電阻器：表示標(biāo)稱電阻值(精度均為±20%)。
四環(huán)色標(biāo)電阻器：表示標(biāo)稱電阻值及精度。
五環(huán)色標(biāo)電阻器：表示標(biāo)稱電阻值(三位有效數(shù)字)及精度。
為避免混淆，第五色環(huán)的寬度是其他色環(huán)的1.5~2倍。

圖1-2 電阻色環(huán)的含義
表1-5 色標(biāo)識(shí)別對(duì)照表
色別 有效數(shù)字 倍率 精度(%)
黑 0 100 —
棕 1 101 ±1
紅 2 102 ±2
橙 3 103 —
黃 4 104 —
綠 5 105 ±0.5
藍(lán) 6 106 ±0.25

續(xù)表
色別 有效數(shù)字 倍率 精度(%)
紫 7 107 ±0.1
灰 8 108 ±0.05
白 9 109 ?20~+50
金 0.1 ±5
銀 0.01 ±10
第一節(jié) 電 阻 器
一、電 阻 器
電阻器是電子產(chǎn)品中應(yīng)用最為廣泛且消耗電能的元件之一，在電路中起到分壓、分流、降壓、負(fù)載、限流、取樣、調(diào)節(jié)時(shí)間常數(shù)、抑制寄生振蕩、阻抗匹配以及與其他元件配合完成相應(yīng)的功能等作用。
1. 電阻器的分類 電阻器的分類有很多，按用途分類有限流電阻、降壓電阻、分壓電阻、保護(hù)電阻、啟動(dòng)電阻、取樣電阻、去耦電阻、信號(hào)衰減電阻等；按外形及制作材料分類有金膜電阻、碳膜電阻、水泥電阻、無(wú)感電阻、熱敏電阻、壓敏電阻、拉線電阻、貼片電阻等；按功率分類有：1/16W、1/8W、1/4W、1/2W、1W等。
電阻器在電路中的表示圖形符號(hào)如圖1-3所示。常見(jiàn)部分普通電阻的外形如表1-6 所示。

圖1-3 電阻器的圖形符號(hào)
表1-6 普通電阻器的實(shí)物圖
實(shí)物圖 名稱 實(shí)物圖 名稱
貼片電阻 精密電阻
水泥電阻 繞線電阻

鋁殼電阻 高壓電阻

續(xù)表
實(shí)物圖 名稱 實(shí)物圖 名稱
金屬膜電阻 碳膜電阻
金屬氧化膜電阻
貼片可調(diào)電阻
立式可調(diào)電阻 臥式可調(diào)電阻

2. 電阻器的主要質(zhì)量參數(shù) 電阻器的主要質(zhì)量參數(shù)有標(biāo)稱阻值、允許誤差(精度等級(jí))、額定功率、最高工作溫度、非線性度、靜噪聲電動(dòng)勢(shì)等。由于電阻器的表面積有限，所以一般只標(biāo)明前三項(xiàng)，后幾項(xiàng)參數(shù)只有在特殊需要時(shí)才會(huì)考慮。
(1) 標(biāo)稱阻值和允許誤差：阻值是電阻的主要參數(shù)之一，它可以通過(guò)多種形式標(biāo)注在電阻器上。電阻的單位是歐姆，用字母Ω表示，常用的單位還有千歐(kΩ)、兆歐(MΩ)、吉?dú)W(GΩ)、太歐(TΩ)(其中k=103，M=106，G=109，T=1012)。
不同類型的電阻，阻值范圍不同；不同精度的電阻其阻值系列亦不同。電阻的實(shí)際值對(duì)于標(biāo)稱值的最大允許偏差稱為電阻器的允許誤差，它表示產(chǎn)品的精度，常用的允許誤差有±5% 、±10%、±20%。
(2) 額定功率：電阻器在正常大氣壓及額定溫度下，長(zhǎng)期連續(xù)工作并能滿足規(guī)定的性能要求時(shí)所允許耗散的最大功率，叫做電阻器的額定功率。電阻器的額定功率并不是電阻器在電路中工作時(shí)一定要消耗的功率，而是電阻器在電路中工作允許消耗功率的限額。因此，一般選用電阻器的額定功率時(shí)要有余量，即選用比實(shí)際工作中消耗的功率大1~2倍的額定功率。對(duì)每種電阻器同時(shí)還規(guī)定最高工作電壓，即當(dāng)阻值較高時(shí)即使并未達(dá)到額定功率，也不能超過(guò)最高工作電壓使用。
(3) 電阻溫度系數(shù)：當(dāng)電流通過(guò)電阻時(shí)，電阻就會(huì)發(fā)熱，使電阻的溫度升高，它的阻值也會(huì)隨著發(fā)生變化。溫度每變化1℃，阻值變化的歐姆數(shù)與原來(lái)的歐姆數(shù)之比，就叫做這只電阻的溫度系數(shù)。溫度系數(shù)越小，說(shuō)明電阻越穩(wěn)定。碳質(zhì)電阻穩(wěn)定性較差，碳膜電阻比較穩(wěn)定，線繞電阻更穩(wěn)定些。在衡量電阻溫度穩(wěn)定性時(shí)，使用溫度系數(shù)為：
(1/℃)
式中，R1為溫度為t1時(shí)的阻值，R2為溫度為t2時(shí)的阻值。
金屬膜、合成膜等電阻，具有較小的正溫度系數(shù)。碳膜電阻具有負(fù)溫度系數(shù)。適當(dāng)控制材料及加工工藝，可以制成溫度穩(wěn)定性高的電阻。
3. 電阻器的合理選用與質(zhì)量判別
(1) 電阻器的選用：電阻種類多，性能差異大，在選擇電阻時(shí)，不僅要求其各項(xiàng)參數(shù)符合電路的使用條件，還要考慮外形尺寸和價(jià)格等多方面的因素。如選用電阻的額定功率值，應(yīng)高于在電路工作中實(shí)際值的0.5~1倍。允許偏差多用±5%。且應(yīng)考慮溫度系數(shù)對(duì)電路工作的影響，同時(shí)要根據(jù)電路特點(diǎn)來(lái)選擇正、負(fù)溫度系數(shù)的電阻。
(2) 電阻的質(zhì)量判別方法
1) 看電阻器引線有無(wú)折斷及外殼燒焦現(xiàn)象。
2) 用萬(wàn)用表歐姆擋測(cè)量阻值，合格的電阻值應(yīng)穩(wěn)定在允許的誤差范圍內(nèi)，如超出誤差范圍或阻值不穩(wěn)定，則不能選用。
3) 根據(jù)電阻器質(zhì)量越好，其噪聲電壓越小的原理，使用“電阻噪聲測(cè)量?jī)x”測(cè)量電阻噪聲，判別電阻質(zhì)量的好壞。
二、電 位 器
電位器是可變電阻器的一種。通常是由電阻體與轉(zhuǎn)動(dòng)或滑動(dòng)系統(tǒng)組成，即靠一個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)在電阻體上移動(dòng)，獲得部分電壓輸出。在電路中常用字母“RP”或“RW”表示，其作用是調(diào)節(jié)電壓和電流的大小。
1. 電位器的分類 按電阻體的材料分類，如線繞、合成碳膜、金屬玻璃釉、有機(jī)實(shí)芯和導(dǎo)電塑料等類型，電性能主要決定于所用的材料。此外還有用金屬箔、金屬膜和金屬氧化膜制成電阻體的電位器，具有特殊用途。電位器按使用特點(diǎn)區(qū)分，有通用、高精度、高分辨力、高阻、高溫、高頻、大功率等電位器；按阻值調(diào)節(jié)方式分則有可調(diào)型、半可調(diào)型和微調(diào)型，后二者又稱半固定電位器。
為克服電刷在電阻體上移動(dòng)接觸對(duì)電位器性能和壽命帶來(lái)的不利影響，又有無(wú)觸點(diǎn)非接觸式電位器，如光敏和磁敏電位器等。
2. 電位器的主要質(zhì)量參數(shù) 衡量電位器質(zhì)量的技術(shù)參數(shù)很多，除了與電阻器相同的標(biāo)稱阻值、額定功率外，還有滑動(dòng)噪聲、分辨力等。
(1) 滑動(dòng)噪聲：當(dāng)電刷在電阻體上滑動(dòng)時(shí)，電位器中心端與固定端的電壓出現(xiàn)無(wú)規(guī)則的起伏現(xiàn)象，稱為電位器的滑動(dòng)噪聲。它是由電阻率分布的不均勻性和電刷滑動(dòng)時(shí)接觸電阻的無(wú)規(guī)律變化引起的。
(2) 分辨力：電位器對(duì)輸出量可實(shí)現(xiàn)的最精細(xì)的調(diào)節(jié)能力，稱為分辨力。線繞電位器不如非線繞電位器分辨力高。
(3) 阻值變化規(guī)律：阻值變化率指其阻值隨滑動(dòng)接觸點(diǎn)旋轉(zhuǎn)角度或滑動(dòng)行程之間的變化關(guān)系。
3. 幾種常用的電位器
(1) 線繞電位器(型號(hào)WX)：線繞電位器是利用電阻絲繞在涂有絕緣材料的金屬或非金屬板片上，制成圓環(huán)形和其他形狀，經(jīng)處理而成，如圖1-4所示。WX的特點(diǎn)是耐熱性好，溫度系數(shù)小，噪聲低，穩(wěn)定性好，精度高。缺點(diǎn)是耐磨性不好，阻值范圍小。而且高阻值的線繞電位器易斷線、體積較大、售價(jià)較高。這種電位器廣泛應(yīng)用于電子儀器、儀表中。

圖1-4 繞線電位器