常用电子元器件的测量

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1、第4章 常用电子元器件的测量,4.1 无源器件简介 4.2 无源器件的测量 4.3 有源器件简介 4.4 有源器件的测量 4.5 晶体管特性图示仪 4.6 Q表,本章内容提要重点：（1）无源器件及其测量；（2）有源器件及其测量；（3）晶体管特性图示仪；（4）Q表。难点：（1）无源器件和有源器件的区别；（2）晶体管的测量；（3）晶体管特性图示仪的使用。,4.1 无源器件简介,一、电阻器 1电阻器的型号及命名方法 电阻器的型号很多，根据国家标准（GB247081）规定，国产电阻器的型号由四个部分组成。 第一部分用字母表示产品名称，如用R表示电阻，用W表示电位器。 第二部分用字母表示产品的制作材料，

2、如用T表示碳膜，用J表示金属膜，用X表示线绕等。 第三部分用数字或字母表示产品分类。 第四部分用数字表示产品序列号。例如RJ-71为精密金属膜电阻，RXT-2为可调线绕电阻。,2电阻器的分类 电阻器按构成材料的不同分为合金型电阻器、薄膜型电阻器、合成型电阻器等多种类型。按用途分为通用型、精密型、高频型、高压型、高阻型和集成电阻器等类型。按结构分为固定电阻器、可变电阻器和敏感电阻器三大类。通常把可变电阻器叫做电位器，电位器是一种可调电阻，对外有三个引出端，其中两个为固定端，一个为滑动端（也称中心抽头）。 3电阻器的主要技术指标 （1）允许偏差 允许偏差是指电阻器的标称阻值与实际阻值之差。在电阻器

3、的生产过程中，由于技术原因，实际阻值与标称阻值之间难免存在偏差，因而规定了一个允许偏差参数，也称为精度。常用电阻器的允许偏差分为5%、10%、20%，对应的精度等级分为、级。我国电阻器的标称阻值有E6、E12、E24、E48、E96、E192几种系列，其中E6、E12、E24比较常用，如表4-1所列。,表4-1 常用标称值系列及偏差,（2）额定功率 额定功率P是指在一定条件下，电阻器能长期连续负荷而不改变性能的允许功率。额定功率一般用数字印在电阻器的表面上。如果无此标示，可由电阻器的体积大致判断其额定功率的大小。如1/8W电阻器的外形尺寸长为8mm、直径为2.5 mm；1/4W电阻器的外形尺寸

4、长为12mm、直径为2.5 mm。,4电阻器的标注方法及识别 （1）直接标注法 用阿拉伯数字和单位符号（、k、M等）在电阻体表面直接标出阻值，用百分数直接标出允许偏差的方法称为直接标注法。 （2）文字符号法 用阿拉伯数字和文字符号有规律的组合，表示标称阻值和允许误差的方法称为文字符号法。其标称阻值的组合规律是：阻值单位用文字符号，即用R表示欧姆，用k表示千欧，用M表示兆欧；阻值的整数部分写在阻值单位标志符号前面，阻值的小数部分写在阻值单位标志符号后面。阻值单位符号位置代表标称阻值有效数字中小数点所在位置。文字符号允许偏差一般用、表示。 （3）色环标注法 用不同的色环标注在电阻体上，表示电阻器的

5、标称阻值和允许偏差的一种标注方法。色标法在家用电器和音像设备中的电阻器上应用极为广泛。部分进口电阻器及常使用的碳膜电阻器均采用这种标注方法。,常见的色环标注法有四色环法和五色环法两种。四色环法一般用于普通电阻器的标注，在四色环法中，最靠近电阻器一端的第一条色环的颜色表示第一位数字；第二条色环的颜色表示第二位数字；第三条色环的颜色表示乘数；第四条色环的颜色表示允许误差，如图4-1（a）所示。五色环法一般用于精密电阻器的标注，在五色环法中，第一、二、三条色环表示的是第一、二、三位数，第四条表示乘数，第五条表示允许误差，如图4-1（b）所示。四条色环的电阻器色标符号规定如表4-2所列。,二、电容器

6、1电容的型号及命名方法 根据国家标准，电容的型号命名一般由主称、材料、特征和序号四部分组成。例如，电容CJX2500.3310%各部分的含义为：,2电容的分类 电容器的种类很多，按照不同的分类标准，可以分成不同的类型。（1）按电容量是否可调分类有固定电容器、可变电容器和半可变电容器。 （2）按介质材料分类 电解电容器：以铝、钽、铌、钛等金属氧化膜作介质的电容器。 云母电容器：以云母片作介质的电容器。 瓷介质电容器：以高介电常数、低损耗的陶瓷材料为介质做成的电容器。 此外，还有玻璃釉电容器、纸介电容器、有机薄膜电容器等。,3电容器的主要技术指标（1）电容量电容量是指电容器加上一定的电压后储存电荷

7、的能力，用字母C表示。（2）标称电容量标称电容量是指标注在电容器上的“名义”电容量。（3）允许误差允许误差是指实际电容量对于标称电容量的最大允许偏差范围。（4）额定工作电压额定工作电压是指电容器接入电路后，能够长期可靠地工作，不被击穿所能承受的最大直流电压。（5）漏电阻和漏电流由于电容器中的介质并不是绝对的绝缘体，在外电压作用下，总会有些漏电流，并产生功率损耗。除电解电容外，一般的电容的漏电电流是很小的。显然，电容器的漏电电流越大，绝缘电阻越小。当漏电电流较大时，电容器会发热，严重时会损坏电容器。（6）损耗因数电容器的损耗因数定义为损耗功率与存储功率之比，用D表示。D值越小，损耗越小，电容的质

8、量越好。,4电容器容量的标注及识别方法 （1）直标法 将标称容量直接标注在电容器上的一种标注方法。容量单位有：F（法拉）、mF（毫法）、F（微法）、nF（纳法）、pF（皮法）。 这里有两种情况，一种是标有单位，则直接读取，如标有“620 pF”的电容器就表示容量为620 pF。另一种是没标单位，其读法是：凡容量大于1的无极性电容器，其容量单位为pF，如4700表示容量为4700 pF；凡容量小于1的无极性电容器，其容量电位为F，如0.01表示容量为0.01F。凡有极性电容器，容量单位为F，如10表示容量为10F。 （2）文字符号法 文字符号法是将容量的整数部分标注在容量单位的前面，容量的小数部

9、分标注在单位后面，容量单位所占位置就是小数点的位置。如4n7就表示容量为4.7 nF（4700 pF）。若在数字前标注有R字样，则容量为零点几微法。如R47就表示容量为0.47F。,（3）数码表示法 该方法是用三位数字表示电容器容量大小。其中前两位数字为电容器标称容量的有效数字，第三位数字表示有效数字后面零的个数，单位是pF。如103就表示容量为10103 pF。若第三位数字是“9”时，有效数字应乘上10-1。如229就表示容量为2210-1 pF。 数码表示法与直标法对于初学者来说比较容易混淆，其区别方法是：一般来说直标法的第三位一般为0，而数码表示法第三位则不为0。 （4）色标法 电容器色

10、标法原则与电阻器相同，颜色意义也与电阻器基本相同，其容量单位为pF。当电容器引线同向（在电容器的同一端）时，色环电容器的识别顺序是从上到下。,四、电感器 电感器又称电感线圈，简称电感。其应用范围很广泛，在调谐、振荡、耦合、匹配、滤波、延迟、补偿及偏转聚焦等电路中，都是必不可少的。 1电感的型号及命名方法 电感线圈的命名方法目前有两种，采用汉语拼音字母或阿拉伯数字串表示。电感器的型号命名包括四个部分，这四部分的含义分别为：,2电感的分类 电感的种类很多，分类方法也不同。按照电感量是否固定可分为固定电感、可变电感、微调电感；按结构特点分为单层电感线圈、多层电感线圈、蜂房式电感线圈等。按照电感器芯子

11、介质材料的不同分为空心线圈、铁心线圈和磁心线圈等。 3电感的识别方法 （1）直标法 直标法是指将电感的主要参数，如电感量、误差值、最大直流工作电流等用文字直接标注在电感的外壳上。 （2）色标法 色标法是指在电感的外壳涂上各种不同颜色的环，用来标注其主要参数。识读色环时，最靠近某一端的第一条色环表示电感量的第一位有效数字；第二条色环表示第二位有效数字；第三条色环表示10n倍乘数；第四条表示误差。其数字与颜色的对应关系和色环电阻标注法相同，单位为微亨（H）。例如，某一电感的色环标志依次为：棕、红、红、银，则表示其电感量为12102 H，允许误差为10%。,4电感的主要参数 电感的主要参数有三个，即

12、电感量、品质因数和分布电容。 （1）电感量 电感线圈的电感量L，表示线圈产生自感应的能力的大小。它的定义是，当线圈中及其周围不存在铁磁物质时，通过线圈的磁通量与流过线圈的电流成正比，这个比值称为线圈的电感量。 （2）品质因数 线圈的品质因数Q也叫Q值，是表征线圈品质质量的一个物理量。它是指线圈在某一频率的交流电压下工作时，所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比，即 在谐振电路中，线圈的Q值越高，回路的损耗越小，因而电路的效率越高。线圈的Q值通常为几十至几百。 （3）分布电容 由于制作工艺的原因，电感线圈的匝与匝之间密切接触，存在着一定的分布电容，在高频时会使线圈的稳定性变差。因此分布电容越小越好。,

13、4.2 无源器件的测量,一、阻抗的概念 图4-2所示电路中，当给一个二端元件或一个无源网络的一对输入端施加一个激励电压信号（直流或交流）时，将产生一个电流，这时将电压与电流之比称为阻抗。,电抗的特性一般都随频率的变化而变化。由于感抗与频率成正比，容抗与频率成反比，因此在直流时，电感性器件的电抗为零，电容性器件的电抗为无穷大。图4-3所示是三种无源元件电阻、电容、电感的理想模型。实际的元件时复杂的，每一种元器件在高频时都会在不同程度上显示所有三种特性。图4-4所示即为电阻、电容、电感的实际等效电路。,二、电阻器的测量 1电阻的频率特性 电阻工作于低频时其电阻分量起主要作用，电抗部分可以忽略，即图

14、4-3（a）中忽略L0和C0的影响，此时，只需测出R的值就可以了。当工作频率升高时，电抗分量就不能忽略不计了，等效电路即为图4-4（a）所示的形式。此时，工作于交流电路的电阻的阻值，由于集肤效应，涡流损耗、绝缘损耗等原因，其等效电阻随频率的不同而不同。实验证明，当频率在1 kHz以下时，电阻的交流与直流阻值相差不超过110-4，随着频率的升高，其差值也随之增大。 2电阻的测量方法 （1）万用表测量电阻 模拟万用表和数字万用表均有电阻测量挡。模拟万用表的电阻测量原理基本与伏安法测量电阻相同。万用表内部有电池作为电压源，当被测电阻接于两表笔之间，表头中会有与被测电阻成正比的电流流过，表头指针指示出

15、对应的电阻值。,（2）电桥法测量电阻 当对电阻值的测量精度要求很高时，可用直流电桥法进行测量。惠斯登电桥的原理如图4-5所示，它是一种四臂的直流电桥。其中R1、R2时固定电阻，称为比率臂，比例系数k = R1/R2，可通过量程开关进行调节；RN为标准电阻，称为标注臂；RX为被测电阻；G为检流计。 测量时，接上被测电阻RX，再接通电源，通过调节k 和RN，使电桥平衡，即检流计指示为0，此时，读出k 和RN的值，即可求得RX。,（3）伏安法测量电阻 伏安法是一种间接测量法，先直接测量被测电阻两端的电压和流过它的电流，然后根据欧姆定律R = U/I算出被测电阻的阻值。伏安法原理简单，测量方便，尤其适用非线性电阻的伏安特性。伏安法测量原理如图4-6所示，有电流表内接和电流表外接两种测量电路。,