第一章 電子元件及識別
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，對設(shè)計和安裝調(diào)試電子線路十分重要。
對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：集成化、微型化、高性能、改進(jìn)結(jié)構(gòu)等。本章將對常用的電子元件，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、常用電子元件型號命名方法
1. 電阻器、電容器的命名 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，電阻器、電位器、電容器的型號由以下幾部分組成(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，個別類型也可以用字母表示。
第四部分：用數(shù)字表示序號，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 意義 符號 意義
H 合成膜 1，2 普通
S 有機(jī)實芯 3 超音頻
N 無機(jī)實芯 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 意義 符號 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 意義 符號 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)
符號 意義 符號 意義 符號 意義 符號 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，見表1-4。
表1-4 變壓器型號中第一部分所表示的含義
符號 意義 符號 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，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。
對于十個基本標(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，200表示其阻值為20×100=20Ω；標(biāo)注電容時，552表示其容量為55×102= 5500pF；標(biāo)注電感時，741表示其電感量為74×101=740μH。
對于十個基本標(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，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)識別對照表
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、啟動電阻、取樣電阻、去耦電阻、信號衰減電阻等；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如圖1-3所示。常見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
表1-6 普通電阻器的實物圖
實物圖 名稱 實物圖 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
實物圖 名稱 實物圖 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)、額定功率、最高工作溫度、非線性度、靜噪聲電動勢等。由于電阻器的表面積有限，所以一般只標(biāo)明前三項，后幾項參數(shù)只有在特殊需要時才會考慮。
(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。電阻的實際值對于標(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，長期連續(xù)工作并能滿足規(guī)定的性能要求時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要有余量，即選用比實際工作中消耗的功率大1~2倍的額定功率。對每種電阻器同時還規(guī)定最高工作電壓，即當(dāng)阻值較高時即使并未達(dá)到額定功率，也不能超過最高工作電壓使用。
(3) 電阻溫度系數(shù)：當(dāng)電流通過電阻時，電阻就會發(fā)熱，使電阻的溫度升高，它的阻值也會隨著發(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，使用溫度系數(shù)為：
(1/℃)
式中，R1為溫度為t1時的阻值，R2為溫度為t2時的阻值。
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，不僅要求其各項參數(shù)符合電路的使用條件，還要考慮外形尺寸和價格等多方面的因素。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)對電路工作的影響，同時要根據(jù)電路特點(diǎn)來選擇正、負(fù)溫度系數(shù)的電阻。
(2) 電阻的質(zhì)量判別方法
1) 看電阻器引線有無折斷及外殼燒焦現(xiàn)象。
2) 用萬用表歐姆擋測量阻值，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“電阻噪聲測量儀”測量電阻噪聲，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)動或滑動系統(tǒng)組成，即靠一個動觸點(diǎn)在電阻體上移動，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接觸對電位器性能和壽命帶來的不利影響，又有無觸點(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，還有滑動噪聲、分辨力等。
(1) 滑動噪聲：當(dāng)電刷在電阻體上滑動時，電位器中心端與固定端的電壓出現(xiàn)無規(guī)則的起伏現(xiàn)象，稱為電位器的滑動噪聲。它是由電阻率分布的不均勻性和電刷滑動時接觸電阻的無規(guī)律變化引起的。
(2) 分辨力：電位器對輸出量可實現(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接觸點(diǎn)旋轉(zhuǎn)角度或滑動行程之間的變化關(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