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1、文件名称元件知识培训教材文件编号文件版本A0文件页码第 2 页 共 21 页1.目的： 便宜于员工了解电子元器件。2.引用标准：3.适用范围：4.定义：1电阻 电阻，用符号R表示。基本的作用就是阻碍电流的流动。衡量电阻器的两个最基本参数是阻值和功率。阻值用来表示电阻器对电流阻碍作用的大小，单位为欧姆。除基本单位外，还有千欧和兆欧。功率用来表示电阻器所能承受的最大电流，用W表示，有1/16W，1/8W，1/4W，1/2W，1W，2W等多种，超过这一最大值，电阻器就会烧坏。根据电阻器的制作材料不同，有水泥电阻(制作成本低、功率大、热噪声大、阻值不够精确，工作不稳定)、碳膜电阻、金属膜电阻(体积小，
2、工作稳定，噪声小，精度高)，以及金属氧化膜电阻等等。根据其阻值是否可变可分为固定电阻、微调电阻、可调电阻、电位器等。可变电阻电路符号如图1所示。 图1 2电容 电容，用符号C表示。电容有存储电荷的作用，由此决定了它有通交流阻直流、通高频阻低频的作用，常用作隔直、滤波、耦合。电容器的两个最基本的指标是容量和击穿电压。容量显示电容器的储存能力，有法拉和微法、皮法等计量单位。由于电容简单的说就是两个相互绝缘的导体，所以当电压升高到一定程度时，会击穿这层绝缘。这个极限电压就是电容器的耐压值。电容器按有无极性可分为有极性电容和无极性电容两种。在一般情况下，有极性电容的正负极不可接反。按制作材料分，有铝电
3、解电容(成本低、容量大、耐热性差、稳定性差)、钽电解电容(成本高、精度高、体积小、漏电小)、磁片电容、聚丙烯电容、纸质电容以及金属膜电容等多种。按容量是否可变，分为固定电容和可调电容。电容的一般电路图如图2所示。 图23电感器 电感器，通俗的说就是线圈。它的基本的性质是通直流，阻交流，与电容器的性质恰恰相反。衡量电感器的最基本指标是电感量，以亨利为单位，还有毫亨，微亨等。电感器可分为磁芯电感(电感量大，常用在滤波电路)和空心电感(电感量小，常用于高频电路)两种。磁芯电感的电路符号如图3所示。 图3 4晶体管 晶体管，最常用的有三极管和二极管两种。三极管对信号有放大作用，以符号T表示。二极管以D
4、表示。按制作材料分，晶体管可分为锗管和硅管两种。按极性分，三极管有PNP和NPN两种，而二极管有P型和N型之分。国产管多用XXX表示，其中每一位都有特定含义：第一位3代表三级管，2代表二极管。第二位代表材料和极性：A代表PNP型锗材料；B代表NPN型锗材料；C为PNP型硅材料；D为NPN型硅材料。第三位表示用途，其中X代表低频小功率管；D代表低频大功率管；G代表高频小功率管；A代表高频大功率管。注意，二极管同三极管第二位意义基本一致，而第三位则含义不同。对于二极管来说，第三位的P代表检波管；W代表稳压管；Z代表整流管。如3AX31，具体来说就是PNP型锗材料低频小功率三极管，最后面的数字是产品
5、的序号，序号不同，各种指标略为差异。对于进口的三极管来说，就各有不同，要在实际使用过程中注意积累资料。常用的进口管有韩国的90xx、80xx系列，欧洲的2Sx系列，在该系列中，第三位含义同国产管的第三位基本相同。三极管的电路图如图4所示。 图4 5集成电路 现在应用最多的莫过于集成电路，符号为IC(Integered Circuit)。从小规模集成电路一直发展到大规模、超大规模乃至生物集成电路。它恐怕是电子元器件中种类最多的，其特点是内部元器件密集，可以大大减小设备的体积和增加设备的可靠性和易维护性。缺点就是散热问题不好解决，出了故障不易检查。6.场效应管场效应晶体管（Field Effect
6、 Transistor缩写(FET)）简称场效应管。由多数载流子参与导电，也称为单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件。具有输入电阻高（108109）、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点，现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。1. 用测电阻法判别结型场效应管的电极 2. 用测电阻法判别场效应管的好坏 3. 用感应信号输人法估测场效应管的放大能力 4. 用测电阻法判别无标志的场效应管 5. 用测反向电阻值的变化判断跨导的大小场效应管属于电压控制元件，这一点类似于电子管的三极管，但它的构造与工作原理和电子管是截然不同的，与双极型晶体管相比，场效应
7、晶体管具有如下特点： 场效应管（1）场效应管是电压控制器件，它通过UGS来控制ID； （2）场效应管的输入端电流极小，因此它的输入电阻很大。 （3）它是利用多数载流子导电，因此它的温度稳定性较好； （4）它组成的放大电路的电压放大系数要小于三极管组成放大电路的电压放大系数； （5）场效应管的抗辐射能力强； （6）由于不存在杂乱运动的少子扩散引起的散粒噪声，所以噪声低。 工作原理场效应管工作原理用一句话说，就是“漏极-源极间流经沟道的ID，用以门极与沟道间的pn结形成的反偏的门极电压控制ID”。更正确地说，ID流经通路的宽度，即沟道截面积，它是由pn结反偏的变化，产生耗尽层扩展变化控制的缘故。在
8、VGS=0的非饱和区域，表示的过渡层的扩展因为不很 场效应管大，根据漏极-源极间所加VDS的电场，源极区域的某些电子被漏极拉去，即从漏极向源极有电流ID流动。从门极向漏极扩展的过度层将沟道的一部分构成堵塞型，ID饱和。将这种状态称为夹断。这意味着过渡层将沟道的一部分阻挡，并不是电流被切断。 在过渡层由于没有电子、空穴的自由移动，在理想状态下几乎具有绝缘特性，通常电流也难流动。但是此时漏极-源极间的电场，实际上是两个过渡层接触漏极与门极下部附近，由于漂移电场拉去的高速电子通过过渡层。因漂移电场的强度几乎不变产生ID的饱和现象。其次，VGS向负的方向变化，让VGS=VGS(off)，此时过渡层大致
9、成为覆盖全区域的状态。而且VDS的电场大部分加到过渡层上，将电子拉向漂移方向的电场，只有靠近源极的很短部分，这更使电流不能流通。 主要参数直流参数饱和漏极电流IDSS它可定义为：当栅、源极之间的电压等于零，而漏、源极之间的电压大于夹断电压时，对应的漏极电流。 夹断电压UP它可定义为：当UDS一定时，使ID减小到一个微小的电流时所需的UGS。 场效应管开启电压UT它可定义为：当UDS一定时，使ID到达某一个数值时所需的UGS。 交流参数低频跨导gm它是描述栅、源电压对漏极电流的控制作用。 极间电容场效应管三个电极之间的电容，它的值越小表示管子的性能越好。 极限参数漏、源击穿电压当漏极电流急剧上升
10、时，产生雪崩击穿时的UDS。 栅极击穿电压结型场效应管正常工作时，栅、源极之间的PN结处于反向偏置状态，若电流过高，则产生击穿现象。 型号命名有两种命名方法。 第一种命名方法与双极型三极管相同，第三位字母J代表结型场效应管，O代表绝缘栅场效应管。第二位字母代表材料，D是P型硅，反型层是N沟道；C是N型硅P沟道。例如,3DJ6D是结型P沟道场效应三极管，3DO6C是绝缘栅型N沟道场效应三极管。 第二种命名方法是CS#，CS代表场效应管，以数字代表型号的序号，#用字母代表同一型号中的不同规格。例如CS14A、CS45G等。 主要作用1.场效应管可应用于放大。由于场效应管放大器的输入阻抗很高，因此耦
11、合电容可以容量较小，不必使用电解电容器。 2.场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换。常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。 3.场效应管可以用作可变电阻。 4.场效应管可以方便地用作恒流源。 5.场效应管可以用作电子开关。 试验测试1、结型场效应管的管脚识别：场效应管的栅极相当于晶体管的基极，源极和漏极分别对应于晶体管的发射极和集电极。将万用表置于R1k档，用两表笔分别测量每两个管脚间的正、反向电 场效应管阻。当某两个管脚间的正、反向电阻相等，均为数K时，则这两个管脚为漏极D和源极S（可互换），余下的一个管脚即为栅极G。对于有4个管脚的结型场效应管，另外一极是屏蔽极（使用中接地）。 2、判定
12、栅极：用万用表黑表笔碰触管子的一个电极，红表笔分别碰触另外两个电极。若两次测出的阻值都很小，说明均是正向电阻，该管属于N沟道场效应管，黑表笔接的也是栅极。 3 、制造工艺决定了场效应管的源极和漏极是对称的，可以互换使用，并不影响电路的正常工作，所以不必加以区分。源极与漏极间的电阻约为几千欧。注意不能用此法判定绝缘栅型场效应管的栅极。因为这种管子的输入电阻极高，栅源间的极间电容又很小，测量时只要有少量的电荷，就可在极间电容上形成很高的电压，容易将管子损坏。 4、估测场效应管的放大能力，将万用表拨到R100档，红表笔接源极S，黑表笔接漏极D，相当于给场效应管加上1.5V的电源电压。这时表针指示出的
13、是D-S极间电阻值。然后用手指捏栅极G，将人体的感应电压作为输入信号加到栅极上。由于管子的放大作用，UDS和ID都将发生变化，也相当于D-S极间电阻发生变化，可观察到表针有较大幅度的摆动。如果手捏栅极时表针摆动很小，说明管子的放大能力较弱；若表针不动，说明管子已经损坏。 由于人体感应的50Hz交流电压较高，而不同的场效应管用电阻档测量时的工作点可能不同，因此用手捏栅极时表针可能向右摆动，也可能向左摆动。少数的管子RDS减小，使表针向右摆动，多数管子的RDS增大，表针向左摆动。无论表针的摆动方向如何，只要能有明显地摆动，就说明管子具有放大能力。本方法也适用于测MOS管。为了保护MOS场效应管，必
14、须用手握住螺钉旋具绝缘柄，用金属杆去碰栅极，以防止人体感应电荷直接加到栅极上，将管子损坏。 MOS管每次测量完毕，G-S结电容上会充有少量电荷，建立起电压UGS，再接着测时表针可能不动，此时将G-S极间短路一。1 分类简介场效应管分结型、绝缘栅型(MOS)两大类。按沟道材料型和绝缘栅型各分N沟道和P沟道两种；按导电方式：耗尽型与增强型，结型场效应管均为耗尽型，绝缘栅型场效应管既有耗尽型的，也有增强型的。场效应晶体管可分为结场效应晶体管和MOS场效应晶体管，而MOS场效应晶体管又分为N沟耗尽型和增强型；P沟耗尽型和增强型四大类。场效应管分为结型场效应管（JFET）和绝缘栅场效应管（MOS管）。
15、结型场效应管（JFET）1、结型场效应管的分类：结型场效应管有两种结构形式，它们是N沟道结型场效应管和P沟道结型场效应管。 结型场效应管也具有三个电极，它们是：栅极；漏极；源极。电路符号中栅极的箭头 场效应管方向可理解为两个PN结的正向导电方向。2、结型场效应管的工作原理(以N沟道结型场效应管为例)，N沟道结构型场效应管的结构及符号，由于PN结中的载流子已经耗尽，故PN基本上是不导电的，形成了所谓耗尽区，当漏极电源电压ED一定时，如果栅极电压越负，PN结交界面所形成的耗尽区就越厚，则漏、源极之间导电的沟道越窄，漏极电流ID就愈小；反之，如果栅极电压没有那么负，则沟道变宽，ID变大，所以用栅极电压EG可以控制漏极电流ID的变化，就是说，场效应管是电压控制元件。 绝缘栅场效应管(MOS管)1、绝缘栅场效应管的分类：绝缘栅场效应管也有两种结构形式，它们是N沟道型和P沟道型。无论是什么沟道，它们又分为增强型和耗尽型两种。 2、它是由金属、氧化物和半导体所组成，所以又称为金属氧化物半导体场效应管，简称MOS场效应管。 3、绝缘栅型场效应管的工作原理(以N沟道增
