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1、* 第二讲 电子元件概述 福州大学物信学院通信工程系 陈俊 2011.7.11 电子元器件 1元器件的重要性 2元器件影响产品设计和生产 一、概述 1元器件的重要性 o 元器件构成电子产品的基本元素。 o 元器件是推动电子产品发展的主要因素。 元器件构成电子产品的基本元素 元器件构成电子产品的基本元素 元器件构成电子产品的基本元素 推动电子产品的发展主要因素 推动电子产品的发展主要因素 2元器件影响产品设计和生产。 o 基础知识的缺乏 o 性能的影响 基础知识的缺乏 基础知识的缺乏 基础知识的缺乏 性能的影响 o 许多人（包括许多专业 人士）只重视电路原理 、设计、计算。 o 缺乏对元器件知识
2、缺乏 了解。 二、元器件基础知识 1. 分类： 电子元器件被用来改变电流方向，它们的形状和尺 寸各不相同，用途也多种多样。 o电路中实现的功能分类：电阻、电容、电感器、变压 器、机电组件、半导体分立组件、集成电路。 o当把元器件安装在PCB上时，有2种主要封装形式的 元件，通孔元件和表面贴装元件。 2.元件封装 封装外形分类： THT通孔(直插)安装形式。 SMT表面(贴片)安装形式。 o通孔元件，它有引脚穿过PCB，然后焊接。 o表面安装元件被直接焊到PCB表面上被称作焊盘的 金属上。 o 通孔元件的形式很多，有轴向、径向两种。 o 轴向元件： 元件引脚从身体两端引出的称为轴向元件。 o 径
3、向元件： 元件的2个或多个引脚从同一方向伸出。 o 典型的轴向元件有： 电阻、二极管、电容。 o 典型的径向元件有： 晶体管、电容、二极管、滤波器和晶振。 o 表面安装元件或SMD，相对于通孔元件而言，越 来越流行。(发展的主流方向) o 表面安装元件的引脚不是穿过PWB，而是直接 安装在PCB表面的焊盘上，并焊接。 o 很多通孔引脚与表面安装元件的功能相等，但表 面安装元件的体积要小得多。 o SMD器件没有很长的引脚，因为它们不需要穿过 PCB。 o 它们与PCB的接触也有2种形式，第一种是有引 脚元件；第二种是无引脚元件。 o 在有引脚的元件中，也有2种引脚形式，J形和欧翼 形。J形引脚
4、的形状像字母J，J的底部与PCB焊盘 相连；欧翼形引脚的形状像海欧的羽翼。无引脚元 件，它与PCB的接触是通过身体两端引出的金属端 与PCB直接焊接而成。(BGA) 3、基本概念 o 电抗组件标称值与偏差 o 电抗组件标称值单位与符号 o 电抗组件的标志 电抗组件标称值与偏差 o 由于工厂商品化生产的需要，电抗组件产品 的规格是按特定数列提供的。考虑到技术上 和经济上的合理性，目前主要采用E数列作 为电抗组件规格。常用的系列有E6, E12, E24, E96系列.见表3.1 o E620%(M)； E1210(K)； E245(J)； E960.1(B)、 0.25(C)、0.5(D)、1(
5、F)、2。 (G) 电抗组件标称值单位与符号 o 电阻 电容 电感 o m(毫) F（法拉） H（亨利 ） o (欧姆) mF(毫) mH（ 毫） o （千 ） F(微) H (微) o （兆） nF(纳) nH(纳) o （吉 ） pF(皮) o （太 ） o 10 的3次方关系 电抗组件的标志 o 直标法 电抗组件的标志 o 数码法 电抗组件的标志 o 色码法 o（不同颜色代表不同数字，以表示标称值和精度） 三、电子元器件 o 电抗元件： 电阻、电容、电感 o 半导体分离器件： 二极管、三极管 o 集成电路： 音/视频电路、数字电路 微处理器、存储器等 o 机电组件 ： 开关、继电器、连接
6、器 1.电抗元件电阻 o 外形尺寸及封装结构 o 性能指标 o 种类和用途 o 表示方法 外形尺寸及封装结构 o 封装不同 o 尺寸不同 结构不同 炭膜、金属膜、厚膜、薄膜 性能指标 电阻额定功率 o 定义：额定功率是指电阻器在直流或交流电路中， 在一定的工作环境下（87kPa-107 kPa的大气压 ，-55-125的工作温度）长期连续工作所允许承受 的最大功率。 o 额定功率标称值：通常有0.125W、0.25W、 0.5W、1W、2W、3W、5、10W等规格。 o 通孔元件的功率识别：可采用尺寸比较法确定功率 大小，表3.6。标示见图3.7。 o 电阻器额定功率时，应使额定值高于在电路中
7、的实 际值1.52倍以上. 非线性、温度系数、噪声、极限电压 种类和用途 种类 种类和用途 用途 o 园柱形固定电阻器躁声电平和三次谐波失真 都比较低，常用于高档音响的电子. o 薄膜型（RN型）电阻精度高、电阻温度系 数小、稳定性好，但阻值范围较窄，适用于 精密高频领域； o 厚膜型（RK型）电阻在电路中应用最广泛 。 表示方法 o 原理图上表示符号 表示方法 o 明细表中文字说明 炭膜电阻 RT1/8W330KM 金属膜电阻 RJ 1/4W 5.1K J RM73 B 2B TE 102 J 表贴电阻 4.7K 5 0603 2.电抗元件电容 结构 作用：充放电、隔直流 通常用途： 调谐电
8、路、旁路电路、 去藕电路、滤波电路。 电容量电荷量/电压之比 表示方法： CD1160V0.22 电抗元件:电容 主要参数： 电容量电荷量/电压之比 额定工作电压（耐压） ： 电容器中的电介质能够承受的电场强度是 有限的。当施加在电容器上电压达到一定值 时，由于电介质漏电击穿而造成电容器失效 。在允许环境温度范围内，能够连续长期施 加在电容器上的最大电压有效值称为额定电 压，习惯也叫耐压。 电抗元件:电容 漏电流与绝缘电阻 漏电流：由于电容器中的介质非理想绝缘体，因此任 何电容器工作时都存在漏电流。漏电流过大会使 电容器性能变坏引起电路故障，甚至电容器发热 失效；电解电容器爆炸。电解电容器由于
9、采用电 解质作介质，漏电流较大，通常给出漏电流参数 ，一般铝电解电容漏电流可达mA 数量级（与电 容量，耐压成正比）。 绝缘电阻：由于其它电容器漏电流极小，用绝缘电阻 表示其绝缘性能。一般电容器绝缘电阻都在数百 M到数G数量级。 电抗元件:电容 损耗因素tg P有功损耗 无功损耗Pq； U为电容上电压有效值， 为损耗角。 实际电容器相当理想电容器上 并联一个等效电阻。当电容器 工作时一部分电能通过R变成 无用有害的热能，造成电容器 的损耗。显然tg可表征电容 器损耗的大小。特别在交流、 高频电路中损耗因数是一个重 要的参数。不同介质电容tg 值相差很大，一般在10-210- 4数量级范围内。
10、电解电容（铝、钽） o 结构：铝箔纸电解液 表示方法： CD1160V0.22 特点：容量大，损耗大， 漏电大 测量：注意方向 符号： 用途：用于电路要求不太高， 但电容量较大的场合。 如电源滤波、低频耦 合、去耦、旁路等。 瓷介电容器 CC12-63V-200P 电路符号 I类 COG/NPO o 特点：低损耗电容材料、高稳定性电容量,不随温度 、电压和时间的变化而改变。电介质特性好. II类 X7R o 特点：电气性能较稳定，随温度、电压、时间的变 化，其特有性能变化并不显著，属稳定性电容。 o III类 Z5V 特点：具有较高的介电常数，电容量较高，低频通 用型。 瓷介电容器 用途： I
11、类 o 用途：用于稳定性、可靠性要求较高的高频、特 高频、甚高频电路。 II类 o 用途：用于隔直、耦合、旁路、滤波即可靠性要 求较高的中高频电路。 III类 o 用途：广泛用于对电容、损耗要求偏低，标称容 量要求较高的电路。 3.电抗元件:电感 电感 表示方法：L、LGX o 结构： o 作用：扼流、退耦、滤波 延迟、补偿、调谐。 o 关键参数 电感：变压器 互感原理 外形和符号 常用变压器 充电器中低频变压器 初级和次级的区分 4 半导体分离器件 半导体 PN结 二极管 结构： o 发光二极管 符号 极性 万用表区别 4 半导体分离器件 二极管 o 普通二极管 符号 极性 用途：检波、整流
12、 稳压、开关 4 半导体分离器件 o 三级管 结构： 符号： 作用: 放大，控制 开关。 4 半导体分立器件 o 三级管 判断三极管 的e、b、c 不同封装 9014 SOT23 9013 TO92 5 集成电路 定义、结构、集成度：5109元件 5 集成电路 硅棒：12（300mm） 晶元: 5 集成电路:封装 5 集成电路 o 用途 音频/视频电路：音频放大器、电视电路 数字电路：门电路、加法器、可编程逻辑电路 微处理器：单片机、DSP 存储器：动/静RAM、EPROM 接口电路： A/D、D/A、缓冲器 光电电路：光电开关 线性电路：运算放大器 6 机电组件 定义 开关 符号和外形 6 机电组件 开关 刀（极）：开关活动触点 掷（位）：静止触点 6 机电组件 连接器 符号和外形 o 半导体分离器件的发展方向 o IC元件的发展方向
