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1、实验一 电阻元件的选型一、实验目的：1、了解电阻元件分类、特性、选型指标；2、掌握电阻元件的选型方法.。二、实验原理：1、电子元器件的命名与标注 通常，电子元器件的名称应该反映出它们的种类、材料、特征、型号、生产序号及区别代号，并且能够表示出主要的电气参数。电子元器件的名称由字母(汉语拼音或英语字母)和数字织成。对于元件来说，一般用一个字母代表它的主称，如R表示电阻器，C表示电容器，L表示电感器，W表示电位器，等等；用数字或字母表示其他信息。器件(半导体分立器件、集成电路的名称也由国家标准规定了具体意义，但由于近年来市场上已经很少见到国产半导体，在选用时必须查阅它们的技术资料，所以不再详述。电
2、子元器件的型号及各种参数，应当尽可能在元器件的表面上标注出来。有直标法、文字符号法和色标法三种。 （1）直标法 把元器件的主要参数直接印制在元器件的表面上即为直标法较大的元器件。例如，电阻器的表面上印有RXYC50T1k510，表示其种类为耐潮被釉线绕可调电阻器，额定功率为50W，阻值为1.5k，允许偏差为10；又如，电容器的表面上印有CDll1622，表示其种类为单向引线式铝电解电容器，额定直流工作电压为16v，标称容量为22F。 （2）文字符号法 现在，在大批量制造元件时，把电阻器的阻值偏差控制在5之内、把电容器的容量偏差和电感器的电感量偏差控制在10之内已经很容易实现。因此，除了那些高精
3、度元件以外，一般仅用三位数字标注元件的数值，而允许偏差(精度等级)不再表示出来。具体规定如下： 用元件的形状及其表面的颜色，区别元件的种类，如在表面安装元件中，除了形状的区别以外，黑色表示电阻，棕色表示电容，淡蓝色表示电感。 电阻的基本标注单位是欧姆()，电容的基本标注单位是皮法(pF)，电感的基本标注单位是微亨(H)；用三位数字标注元件的数值。 对于十个基本标注单位以上的元件，前两位数字表示数值的有效数字，第三位数字表示数值的倍率。例如：l 对于电阻器上的标注：100表示其阻值为 1010010，223表示其阻值为 2210322k l 对于电容器上的标注，103表示其容量为 1010310
4、000pF；l 对于电感器上的标注，820表示其电感量为 82100=82uH 对于十个基本标计单位以下的元件，第一位、第三位数字表示数值的有效数字，第二位用字母“R”表示小数点。例如， 对十电阻器上的标注，3R9表示其阻值为3.9 对于电容器上的标注，lR5表示其容量为1.5pF； 对于电感器上的标注，6R8表示其电感量为3.8H （3） 色标法 用背景颜色区别种类用浅色(淡绿色、淡蓝色、淡棕色)表示碳膜电阻，用红色表示金属膜或金属氧化膜电阻，深绿色表示线绕电阻。 用色码(色环、色带或色点)表示数值及允许偏差国际统一的色码识别规定如表2-4 色码还可用来表示元器件的某项参数，原电子工业部标准
5、规定，用色点标在半导体三极管的顶部，表示共发射极直流放大倍数和hFE的分档。2、电阻元件的检验和筛选 （1）外观质量检验 在电子整机产品的生产过程中，元器件外观质量检验的般标准如下： 外形尺寸、电极引线的位置和直径应该符合产品标准外形图的规定。 外观应该完好无损，其表面无凹陷、划痕、裂口、污垢和锈斑；外部徐层不能有起泡、脱落和擦伤现象。 电极引出线应该镀层光洁.无压折或扭曲，没甘影响焊接的氧化层、污垢和伤痕。 各种型号、规格标志应完整、清晰、牢固；其标志、字符不能模糊不清或脱落。 对于电位器，在其调节范围内应该活动平顺、松紧适当，无机械杂音。 （2）电气性能使用筛选 老化筛选原理及作用是，给电
6、阻元件施加热的、电的、机械的或者多种结合的外部应力，模拟恶劣的工作环境，使它们内部的潜在故障加速暴露出来，然后进行电气参数测量，筛选剔除那些失效或变值的元器件，尽可能把早期失效消灭在正常使用之前。筛选的指导思想是，经过老化筛选，有缺陷的元器件会失效，而优质品能够通过。这里必须注意实验方法正确和外加应力适当，否则，可能对参加筛选的元器件造成不必要的损伤。在电子整机产品生产厂家里，广泛使用的老化筛选项目有高温存储老化、高低温循环老化、高低温冲击老化和高温功率老化等，其中高温功率老化是目前使用最多的试验项目。高温功率老化是给元器件通电，模拟它们在实际电路中的工作条件，再加上80180之间的高温进行几
7、小时至几十小时的老化，这是一种对元器件的多种潜在故障都有筛选作用的有效方法。 简易筛选法： 对于那些工作条件比较苛刻的关键元器件，可以按照图26所示的方法进行简易电老化。其中应该采用输出电压可以调整并且未经过稳压的脉动直流电压源，使加在元器件两端的电压略高于额定(或实际)工作电压，调整限流电阻值，使通过元器件的电流达到1.5倍额定功率的要求，通电5min，利用元器件自身的功耗发热升温（注意不能超过允许温度的极限值)，来完成简易功率老化。还可以利用图26的电路对存放时间超过一年的电解电容器进行电锻老化：先加三分之一的额定直流工作电压0.5h，再升到三分之二的额定直流工作电压lh，然后加额定直流工
8、作电压2h。 参数性能测试。经过外观检验及老化的元器件，再进行电气参数测量。3、 电阻元件的选型如图所示电路，稳压二极管选取: LM385-1.2、额定电压：1.235V1%、温度系数：20ppm/ 。要求输出电压：1.00V 1.5%、温度系数：30ppm/ 。分析电阻R2、R3的选型。分析提示：若取R3=10k，则R2=2.35k。假定为最坏情况（Vref高，R2低，R3高；Vref低，R2高，R3低），且R2、R3的容差相同。三、实验设备：1、自备笔记本电脑并安装Multisim软件；2、MF47型万用表，数量1台；3、数字电桥，数量14、元器件若干。四、实验内容：1、电阻器的识别与检测
9、。按标注法读取实验对象的参数，通电老化试验后用万用表测量器实际值，填表。测量对象标称值测量值测量1测量2测量3测量3测量4平均值电阻器2、 电阻器的选型。计算上述稳压电源电路中的R2、R3的选型参数，用Multisim画出上述稳压电源电路图，按理论计算参数仿真输出电压验证。实验二 电容元件的选型一、实验目的1、了解电容元件 分类、特性、选型指标；2、掌握电容元件的选型方法.。二、实验原理电容器在电子电路中的主要作用是滤波、谐振、交流耦合、旁路和去耦等，其基本特征是电容内部储存的电荷Q与其两端的电压V成正比，比例系数就是其电容值C=Q/V根据内部介质不同，可分为纸介、无机介质（如云母、玻璃釉和陶
10、瓷）、有机介质（涤纶、聚丙烯、聚碳酸酯）、气体介质和电解电容器;根据容量可调性，可分为固定、微调和可变电容器; 根据有无极性，可分为非电解电容器和电解电容器1、电容器模型实际电容值随容差、温度、电压、频率和时间的变化最大可以达到10倍以上，故不能忽视，尤其是在定时、调谐、振荡器等对电容值的精度及稳定性要求高的电路中。对于不同类型的电容，容差和漂移的影响程度是不一样的。对于不同类型的电容，决定容值变化的关键因素是不一样的，如聚碳酸酯主要受初始容差支配，而钽珠电容在高频段表现出了最坏的性能。低频模型等效串联电感 效串联电阻 泄漏电阻高频简化模型 电容器阻抗公式电容器的工作频率范围应在自谐振频率之下
11、，因此高频寄生参数的存在限制了电容器的使用频率范围。2、使用最为广泛的两类电容器小容量：陶瓷电容器（多层陶瓷电容器MLCC，亦称独石电容器）大容量：铝电解电容器（非固体电解质电容器）3、选用电容器的基本思路(1)、选用电容器时首先要满足电子设备对电容器主要参数的要求。 第一、不管是电解电容器、纸介电容器、瓷介电容器等它们的主要技术参数均是标称容量和允许偏差，额定工作电压，绝缘电阻，能量损耗，使用环境温度和温度系数等。有的还要考虑工作频率范围。这些参数中最主要的是标称容量与允许偏差、额定工作电压和绝缘电阻。第二、选用的电容器的额定工作电压要符合电路要求。 第三、优先选用绝缘电阻大、介质损耗小、漏
12、电流小的电容器。比如，在振荡电路，中频回路、滤波电路等，要求损耗要尽量小，这可以改善电路的性能。在晶体管收音机的输入回路、本振回路、彩电的滤波电路、开关电源电路等应选用温度系数小的电容器。 另外，在选用高频电路的电容器时，要考虑电容器的频率特性。因电容器在高频应用时，电量、介电常数随频率的增大而减小，其损耗增加。所以， 在选用混频电路、中放电路及振荡电路的电容器要考虑其高频特性。高频性能较好的电容器有云母电容器和CC1型、CC2型、CC11型等瓷介电容器，它们具有工作频率高、电容量随外界条件变化小等优点。这些电容器适合彩电的滤波电路，调谐等电路选用。 电容器的选用不仅要考虑上述电容器的电性能参
13、数，还要考虑使用环境条件、电子设备电路特点、体积以及成本等情况。 （2）、选用电容器时，要选用符合电路要求的类型 。 什么电路，什么情况，什么条件使用什么电容，都要认真选择。比如，在中频电路中可选用金属纸介和有机薄膜电容器。在高频电路中，应选用CC型瓷介电容器、云母电容器。在高压电路中可选用高压瓷介电容器、云母电容器等。调谐电路中可选用小型密封可变电容器、空气介质电容等。要求可靠性高、稳定性高的电路，可选用云母电容器、独石瓷介电容器等。 （3）、选用电容器时，最后还要从电容器的外表面和形状上考虑。 各类电容器均有多种形状，有管状的。筒形的、圆形的、方形的柱形的等。选用时也要根据实际情况来选拔电
14、容器的形状，同时还要注意选用其表面光滑，完整无缺，标志清楚，引线不松动的电容器。 4、各类电容器的具体选用方法 （1）、电解电容器的选用。 电解电容器的种类和型号也很多，有铝电解电容；有固体电解质电容器、有液体电解电容器等，其型号更是繁多。铝电解电容器就有CD03、CD15等普通型的，CD03HU、CD29H等耐高压型的电解电容器；钽电解电容器有CA70、CA76、CA42、CA35、CAK35型等。 在直流或脉动电路中，我们可选用CD282、CD15、CD03LL、CD03HU；在电视机反馈电路和扫描电路可选用CD03HS型电容器；在电视机校正电路可选用CD7-S型铝电解电容器等。 在选用铝电解电容器时，应尽量选择绝缘电阻大、损耗小的电容器。如果对可靠性、稳定性、损耗等特性要求较高的电路，可选用钽电解电容器，它比铝电解电容器的绝缘电阻大，漏电流小，损耗更低。 在各种旁路、耦合电路、电源滤波电路、高稳定性混频电路中，可选用CA42H型环氧树脂包封装钽电解电容器。在通信、高精密电子设备的电路中，可选用GCA30型非固体钽电解电容器。(2)、瓷介电容器的选用。 瓷介电容器是用陶瓷材料为介质制成的，它的显著优点是耐高温性、腐蚀性好，稳定性、绝缘性好，可以制成高压电容器。
