《稿二电子元器PPT课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《稿二电子元器PPT课件（69页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电子电器常用的电子元器件讲义文稿庞海明电子元器件每一台电子设备，都由具有一定功能的电路、部件和工艺结构所组成。其个项指标，包括电气性能、质量和可靠性等的优劣程度，不仅取决于电路原理设计、结构设计、工艺设计的水平，还取决于能否正确地选用电子元器件及各种原材料。电子元器件和各种原材料是实现电路原理设计、结构设计、工艺设计的主要依据。电子元器件的主要要求是：可靠性高、精确度高、体积微小、性能稳定、符合使用环境条件等等。电子元器件总的发展趋向是：集成化、小型化、提高性能、改进结构。电子元器件电子仪器，通讯设备，家用电器，自动控制等产品的电子电路，是由电阻器，电容器，电感器，变压器以及晶体二极管，三极管
2、，集成电路，传感器等电子元器件组成的.电子元器件一、电阻器电阻器简称电阻，由实验知，物体电阻的大小与长度L成正比，与其横截面积S成反比，用公式表示为：R=PL/S电子元器件电阻器是电路元件中应用最广泛的一种，在电子设备中约占元件总数的30%以上，其质量的好坏对电路工作的稳定性有极大影响。它的主要用途是稳定和调节电路中的电流和电压，其次还作为分流器分压器和负载使用。电子元器件电阻器与电位器的型号命名方法电阻器的种类很多，从构成材料来分：碳质电阻器、碳膜电阻器、金属膜电阻器、线绕电阻器等多种.从结构形式来分：固定电阻器、可变电阻器和电位器三种。电子元器件在电子电路中常用的电阻器有固定式电阻器和电位
3、器，按制作材料和工艺不同，固定式电阻器可分为：膜式电阻（碳膜RT、金属膜RJ、合成膜RH和氧化膜RY）、实芯电阻（有机RS和无机RN）、金属线绕电阻（RX）、特殊电阻（MG型光敏电阻、MF型热敏电阻）四种。电子元器件电子元器件电阻器的质量参数及选用知识电阻器主要质量参数是电阻标称值、允许误差和额定功率.了解电阻器的质量参数，对合理选用电阻器是非常重要的的。电子元器件电阻器的标称阻值和误差一般都标在电阻体上，其标志法有三种：直标法、文字符号法和色标法.电子元器件电位器是电阻器的一个分支，电路上常用符号：“RP”表示.常见的电位器阻值变化规律有三种，即直线型（X型）、指数型（Z型）、对数型（D型）
4、.电子元器件特殊电阻器水泥电阻瓷质电阻保险电阻温度保险敏感电阻电子元器件电容器是一种储能元件，在电路中用于调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换和延时。电容器通常叫做电容。按其结构可分为固定电容器、半可变电容器、可变电容器三种。常用的电容器按其介质材料可分为电解电容器、云母电容器、瓷介电容器、玻璃釉电容,聚酯电容器等。电子元器件2 主要性能指标主要性能指标标称容量和允许误差：额定工作电压如果在交流电路中，要注意所加的交流电压最大值不能超过电容的直流工作电压值。常用的固定电容工作电压有、10V、16V、25V、50V、63V、100V、2500V、400V、500V、630V、1000V。绝缘电阻介质
5、损耗电子元器件3命名方法命名方法根据部颁标准（SJ-73）规定，电容器的命名由下列四部分组成：第一部分（主称）；第二部分：（材料）；第三部分（分类特征）；第四部分（序号）。它们的型号及意义见下表。电子元器件4选用常识选用常识（1）电容在电路中实际要承受的电压不能超过它的耐压值。在滤波电路中，电容的耐压值不要小于交流有效值的倍。使用电解电容的时候，还要注意正负极不要接反。（2）不同电路应该选用不同种类的电容。揩振回路可以选用云母、高频陶瓷电容，隔直流可以选用纸介、涤纶、云母、电解、陶瓷等电容，滤波可以选用电解电容，旁路可以选用涤纶、纸介、陶瓷、电解等电容。（3）电容在装入电路前要检查它有没有短路
6、、断路和漏电等现象，并且核对它的电容值。安装的时候，要使电容的类别、容量、耐压等符号容易看到，以便核实。电子元器件二、电容器检测的一般方法1.固定电容器的检测固定电容器的检测.A检测10pF以下的小电容。因10pF以下的固定电容器容量太小，用万用表进行测量，只能定性的检查其是否有漏电，内部短路或击穿现象。测量时，可选用万用表R10k挡，用两表笔分别任意接电容的两个引脚，阻值应为无穷大。若测出阻值(指针向右摆动)为零，则说明电容漏电损坏或内部击穿。B检测10PF固定电容器是否有充电现象，进而判断其好坏。万用表选用R1k挡。应注意的是：在测试操作时，特别是在测较小容量的电容时，要反复调换被测电容引
7、脚接触A、B两点，才能明显地看到万用表指针的摆动。C对于以上的固定电容，可用万用表的R10k挡直接测试电容器有无充电过程以及有无内部短路或漏电，并可根据指针向右摆动的幅度大小估计出电容器的容量。电子元器件2.电解电容器的检测电解电容器的检测A因为电解电容的容量较一般固定电容大得多，所以，测量时，应针对不同容量选用合适的量程。根据经验，一般情况下，147F间的电容，可用R1k挡测量，大于47F的电容可用R100挡测量。B将万用表红表笔接负极，黑表笔接正极，在刚接触的瞬间，万用表指针即向右偏转较大偏度(对于同一电阻挡，容量越大，摆幅越大)，接着逐渐向左回转，直到停在某一位置。此时的阻值便是电解电容
8、的正向漏电阻，此值略大于反向漏电阻。实际使用经验表明，电解电容的漏电阻一般应在几百k以上，否则，将不能正常工作。在测试中，若正向、反向均无充电的现象，即表针不动，则说明容量消失或内部断路；如果所测阻值很小或为零，说明电容漏电大或已击穿损坏，不能再使用。C对于正、负极标志不明的电解电容器，可利用上述测量漏电阻的方法加以判别。即先任意测一下漏电阻，记住其大小，然后交换表笔再测出一个阻值。两次测量中阻值大的那一次便是正向接法，即黑表笔接的是正极，红表笔接的是负极。D使用万用表电阻挡，采用给电解电容进行正、反向充电的方法，根据指针向右摆动幅度的大小，可估测出电解电容的容量。电子元器件3.可变电容器的检
9、测可变电容器的检测A用手轻轻旋动转轴，应感觉十分平滑，不应感觉有时松时紧甚至有卡滞现象。将载轴向前、后、上、下、左、右等各个方向推动时，转轴不应有松动的现象。B用一只手旋动转轴，另一只手轻摸动片组的外缘，不应感觉有任何松脱现象。转轴与动片之间接触不良的可变电容器，是不能再继续使用的。C将万用表置于R10k挡，一只手将两个表笔分别接可变电容器的动片和定片的引出端，另一只手将转轴缓缓旋动几个来回，万用表指针都应在无穷大位置不动。在旋动转轴的过程中，如果指针有时指向零，说明动片和定片之间存在短路点；如果碰到某一角度，万用表读数不为无穷大而是出现一定阻值，说明可变电容器动片与定片之间存在漏电现象。电子
10、元器件电感器电感线圈是应用电磁感应原理制成的元件，通常分为两类：一类是应用自感作用，的电感线圈。另一类是应用互感作用的变压器。电子元器件电感在电路中常用字母L表示，电感量的单位是亨利，简称为亨，以字母H表示。1H=103mH(毫亨)=106uH(微亨)电感线圈的种类电感受线圈有固定电感，微调电感，色码电感。电子元器件2.电感线圈的基本参数（1）电感量及精度（2）线圈的品质因数（3）固有电容（4）线圈的稳定性电感线圈的检测与注意事项普通二极管1、二极管的基本结构二极管是由一个PN结构成的半导体器件，即将一个PN结加一两条电极引线做成管芯，并用管壳封装而成。P型区的引出线称为正极或阳极，N型区的引
11、出线称为负极或阴极，如图所示。 普通二极管 普通二极管有硅管或锗管两种，它们的正向导通电压（PN结电压）差别较大，锗管为，硅管为。点接触二极管点接触二极管面接触二极管面接触二极管 点接触型二极管如图所示，点接触型二极管是由一根根细的金属丝热压在半导体薄片上制成的。在热压处理过程中，半导体薄片与金属丝接触面上形成了一个PN结，金属丝为正极，半导体薄片为负极。部分二极管的外型图普通二极管点接触二极管点接触二极管面接触二极管面接触二极管点接触型二极管的金属丝和半导体的接触面很小，难以通过较大的电流，但因其结电容较小，可以在较高的频率下工作。点接触型二极管可用于检波、变频、开关等电路及小电流整流电路中
12、。 面接触二极管如图所示，面接触二极管是利用扩散、多用合金及外延等掺杂方法，实现P型半导体和N型半导体直接接触而形成PN结的。普通二极管 面接触二极管PN结的接触面积大，可以通过较大的电流，适用于大电流整流电路或在脉冲数字电路中作开关管。因其结电容相对较大，故只能在较低的频率下工作，在集成电路中可作电容用。普通二极管 面接触二极管PN结的接触面积大，可以通过较大的电流，适用于大电流整流电路或在脉冲数字电路中作开关管。因其结电容相对较大，故只能在较低的频率下工作，在集成电路中可作电容用。 晶体二极管主要参数及检测方法二极管的主要参数二极管的主要参数正向电流IF：在额定功率下，允许通过二极管的电流
13、值。正向电压降VF：二极管通过额定正向电流时，在两极间所产生的电压降。最大整流电流（平均值）IOM：在半波整流连续工作的情况下，允许的最大半波电流的平均值。反向击穿电压VB：二极管反向电流急剧增大到出现击穿现象时的反向电压值。正向反向峰值电压VRM：二极管正常工作时所允许的反向电压峰值，通常VRM为VP的三分之二或略小一些电子元器件1结的形成（1）当型半导体和型半导体结合在一起时，由于交界面处存在载流子浓度的差异，这样电子和空穴都要从浓度高的地方向浓度低的地方扩散。但是，电子和空穴都是带电的，它们扩散的结果就使区和区中原来的电中性条件破坏了。区一侧因失去空穴而留下不能移动的负离子，区一侧因失去
14、电子而留下不能移动的正离子。这些不能移动的带电粒子通常称为空间电荷，它们集中在区和区交界面附近，形成了一个很薄的空间电荷区，这就是我们所说的结。电子元器件（2）在这个区域内，多数载流子已扩散到对方并复合掉了，或者说消耗殆尽了，因此，空间电荷区又称为耗尽层。 （3）区一侧呈现负电荷，区一侧呈现正电荷，因此空间电荷区出现了方向由区指向区的电场，由于这个电场是载流子扩散运动形成的，而不是外加电压形成的，故称为内电场。电子元器件（4）内电场是由多子的扩散运动引起的，伴随着它的建立将带来两种影响：一是内电场将阻碍多子的扩散，二是P区和N区的少子一旦靠近PN结，便在内电场的作用下漂移到对方，使空间电荷区变
15、窄。（5）因此，扩散运动使空间电荷区加宽，内电场增强，有利于少子的漂移而不利于多子的扩散；而漂移运动使空间电荷区变窄，内电场减弱，有利于多子的扩散而不利于少子的漂移。当扩散运动和漂移运动达到动态平衡时，交界面形成稳定的空间电荷区，即结处于动态平衡s。电子元器件2结的单向导电性（1）外加正向电压（正偏）在外电场作用下，多子将向结移动，结果使空间电荷区变窄，内电场被削弱，有利于多子的扩散而不利于少子的漂移，扩散运动起主要作用。结果，区的多子空穴将源源不断的流向区，而区的多子自由电子亦不断流向区，这两股载流子的流动就形成了结的正向电流。电子元器件（2）外加反向电压（反偏）在外电场作用下，多子将背离结
16、移动，结果使空间电荷区变宽，内电场被增强，有利于少子的漂移而不利于多子的扩散，漂移运动起主要作用。漂移运动产生的漂移电流的方向与正向电流相反，称为反向电流。因少子浓度很低，反向电流远小于正向电流。当温度一定时，少子浓度一定，反向电流几乎不随外加电压而变化，故称为反向饱和电流3.二极管的基本应用电路（1）限幅电路-利用二极管的单向导电性和导通后两端电压基本不变的特点组成。（2）箝位电路-将输出电压箝位在一定数值上。 三极管晶体管：最常用的有三极管和二极管两种。晶体管：最常用的有三极管和二极管两种。三极管以符号三极管以符号BGBG（旧）或（旧）或（T T）表示，二）表示，二极管以极管以D D表示。
17、按制作材料分，晶体管可表示。按制作材料分，晶体管可分分为锗管和硅管两种。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。 多数国产管用xxx表示，其中每一位都有特定含义：如3AX31，第一位3代表三极管，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。最后面的数字是产品的序号，序号不同，各种指标略有差异。注意，二极管同三极管第二位意义基本相同，而第三位则含 固定式三端集成稳压集成电路 声表面滤波
18、器声表面滤波器简称SAWF或SAW，是利用压电陶瓷、铌酸锂、石英等压电晶体振荡器材料的压电效应和声表面波传播的物理特性制成的一种换能式无源带通滤波器，它用于电视机和录像机的中频输入电路中作选频元件，取代了中频放大器的输入吸收回路和多级调谐回路。声表面滤波器声表面滤波器在电路中用字母“Z”或“ZC”（旧标准用“X”、“SF”、“CF”）表示。可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件，共有三个PN结，分析原理时，可以把它看作由一个PnP管和一个NPN管所组成 由于BG1和BG2所构成的正反馈作用，所以一旦可控硅导通后，即使控制极G的电流消失了，可控硅仍然能够维持导通状态，由于触发信号只起触发作用，
19、没有关断功能，所以这种可控硅是不可关断的。 陶瓷滤波器陶瓷滤波器 压电陶瓷滤波器是利用压电陶瓷的压电效应和谐振特性制成的滤波器。它与LC滤波器相比较，其体积小、重量轻、矩形系数好；与晶体滤波器及机械滤波器比较，制作容易，相对带宽可做到千分之九到百分之十九。集成电路的定义集成电路就是把一个单元电路或一些功能电路制作在一个晶体片或瓷片上，再封装到一个便于安装、焊接的外壳中。英语IC(integratedcircuit)集成电路就是利用半导体工艺或厚膜、薄膜工艺，将电阻、电容、二极管、三极管、场效应管等元器件按照设计要求连接起来，制作在同一硅片上，成为具有特定功能的电路。什么是什么是IC？广义的讲,
20、IC就是半导体元件产品的统称,包括:1.集 成 电 路 (integrated circuit,缩 写 :IC)2.二三极管.3.特殊电子元件.再广义些讲还涉及所有的电子元件,象电阻,电容,电路版/PCB版,等许多相关产品.集成电路的优点这种器件打破了电路的传统概念，实现了材料、元件、电路的三位一体，与分立元器件组成的电路相比具有体积小、功耗低、性能好，重量轻、可靠性高、成本低适合与大批量生产等优点，同时缩短了连线，减少了焊点，提高了产品的可靠性与一致性。几十年来，集成电路制作、生产技术迅速发展，集成电路得到了极其广泛的应用。集成电路的具体内容集成电路外型种类多、命名方法不一样、厂家型号多，识
21、别方法也不一样，封装形式等多注意在电子测量技术与实践中学习。集成电路的分类1、制造工艺分类：半导体集成电路、薄膜集成电路、厚膜集成电路、混合集成电路。2、功能和性质分类：数字集成电路、模拟集成电路、微波集成电路。3、集成规模分类：小规模、中规模、大规模和超大规模等。集成电路的分类1、小规模集成电路：少于10个门电路或者少于100个元件的。2、中规模集成电路：集成度在10-100个门电路之间，或者元件数在1001000个之间的。3、大规模集成电路：集成度在100个门电路以上或1000个元件以上。4、超大规模集成电路：集成度在1万个门电路以上或10万个元件以上。数字集成电路简介数字集成电路：对数字
22、信号进行运算、存储、传输、转换；构成特定的电路如数字电路技术中的触发器、计数器、寄存器、译码器等，与模拟电路相比，工作形式简单，种类少，通用性强，对元件的精度要求不高，广泛应用于计算机、自动控制、和数字通信技术领域。双极型与MOS型54XX74XX74LSXX400074HCXX等模拟集成电路介绍1、模拟集成电路：以电压、电流为模拟量进行的放大、转换、调制的集成电路。数字信号以外的集成电路都可以称为模拟集成电路。精度高、种类多、通用性小。2、线形集成电路：输入与输出是线形关系。型号多、功能多。常见的各类运算放大器。应用在测量、控制、电视、收音机、通信、雷达等。3、非线形集成电路：输入与输出不是
23、线形关系，但也不是开关性质的集成电路。非线形集成电路大多是专用集成电路。模拟集成电路类型与应用有模数、交流直流、高频低频、正负极性信号的混合等。应用于通信设备、工业检测、各种家用电器。例如混频器、振荡器、检波器、鉴频器、鉴相器、稳压电源、交直流变换器，各种家用集成电路等。微波集成电路简介微波集成电路：工作在100Mhz以上的集成电路。利用半导体、薄膜、厚膜技术，在绝缘基片上将有源器件、无源器件、微带传输线及其它特种微型波导联系成一个整体构成的微波电路。特点体积小、重量轻、性能好、可靠性高、成本低等优点。应用在微波测量、微波地面通信、导航、雷达、电子对抗、导弹制导、宇宙航行等。世界世界IC产业结
24、构的变化及其发产业结构的变化及其发展历程展历程一、世界集成电路产业结构的变化及其发展历程一、世界集成电路产业结构的变化及其发展历程自1958年美国德克萨斯仪器公司(TI)发明集成电路（IC）后，随着硅平面技术的发展，二十世纪六十年代先后发明了双极型和MOS型两种重要的集成电路，它标志着由电子管和晶体管制造电子整机的时代发生了量和质的飞跃，创造了一个前所未有的具有极强渗透力和旺盛生命力的新兴产业集成电路产业。从电路集成到系统集成回顾集成电路的发展历程，我们可以看到，自发明集成电路至今40多年以来，从电路集成到系统集成这句话是对IC产品从小规模集成电路（SSI）到今天特大规模集成电路（ULSI）发
25、展过程的最好总结，即整个集成电路产品的发展经历了从传统的板上系统（System-on-board）到片上系统（System-on-a-chip）的过程。在这历史过程中，世界IC产业为适应技术的发展和市场的需求，其产业结构经历了三次变革。ICIC产业的第一次变革产业的第一次变革第一次变革：以加工制造为主导的第一次变革：以加工制造为主导的IC产业发展的产业发展的初级阶段。初级阶段。70年代，集成电路的主流产品是微处理器、存储器以及标准通用逻辑电路。这一时期IC制造商（IDM）在IC市场中充当主要角色，IC设计只作为附属部门而存在。这时的IC设计和半导体工艺密切相关。IC设计主要以人工为主，CAD系
26、统仅作为数据处理和图形编程之用。IC产业仅处在以生产为导向的初级阶段。ICIC产业的第二次变革产业的第二次变革第二次变革：第二次变革：Foundry公司与公司与IC设计公司设计公司的崛起。的崛起。80年代，集成电路的主流产品为微处理器（MPU）、微控制器（MCU）及专用IC（ASIC）。这时，无生产线的IC设计公司（Fabless）与标准工艺加工线（Foundry）相结合的方式开始成为集成电路产业发展的新模式。ICIC产业的第二次变革产业的第二次变革 随着微处理器和PC机的广泛应用和普及（特别是在通信、工业控制、消费电子等领域），IC产业已开始进入以客户为导向的阶段。一方面标准化功能的IC已难
27、以满足整机客户对系统成本、可靠性等要求，同时整机客户则要求不断增加IC的集成度，提高保密性，减小芯片面积使系统的体积缩小，降低成本，提高产品的性能价格比，从而增强产品的竞争力，得到更多的市场份额和更丰厚的利润；另一方面，由于IC微细加工技术的进步，软件的硬件化已成为可能，为了改善系统的速度和简化程序，故各种硬件结构的ASIC如门阵列、可编程逻辑器件（包括FPGA）、标准单元、全定制电路等应运而生，其比例在整个IC销售额中1982年已占12；其三是随着EDA工具（电子设计自动化工具）的发展，PCB设计方法引入IC设计之中，。ICIC产业的第二次变革产业的第二次变革如库的概念、工艺模拟参数及其仿真
28、概念等，设计开始进入抽象化阶段，使设计过程可以独立于生产工艺而存在。有远见的整机厂商和创业者包括风险投资基金（VC）看到ASIC的市场和发展前景，纷纷开始成立专业设计公司和IC设计部门，一种无生产线的集成电路设计公司（Fabless）或设计部门纷纷建立起来并得到迅速的发展。同时也带动了标准工艺加工线（Foundry）的崛起。全球第一个Foundry工厂是1987年成立的台湾积体电路公司，它的创始人张忠谋也被誉为晶芯片加工之父ICIC第三次变革：第三次变革： 四业分离四业分离 的的ICIC产业产业第三次变革：第三次变革：四业分离四业分离的的IC产业产业90年代，随着INTERNET的兴起，IC产
29、业跨入以竞争为导向的高级阶段，国际竞争由原来的资源竞争、价格竞争转向人才知识竞争、密集资本竞争。以DRAM为中心来扩大设备投资的竞争方式已成为过去。如1990年，美国以Intel为代表，为抗争日本跃居世界半导体榜首之威胁，主动放弃DRAM市场，大搞CPU，对半导体工业作了重大结构调整，又重新夺回了世界半导体霸主地位。这使人们认识到，越来越庞大的集成电路产业体系并不有利于整个IC产业发展，分才能精，整合才成优势。ICIC第三次变革：第三次变革： 四业分离四业分离 的的ICIC产业产业 于是，IC产业结构向高度专业化转化成为一种趋势，开始形成了设计业、制造业、封装业、测试业独立成行的局面（如下图所
30、示），近年来，全球IC产业的发展越来越显示出这种结构的优势。如台湾IC业正是由于以中小企业为主，比较好地形成了高度分工的产业结构，故自1996年，受亚洲经济危机的波及，全球半导体产业出现生产过剩、效益下滑，而IC设计业却获得持续的增长。ICIC第三次变革：第三次变革： 四业分离四业分离 的的ICIC产业产业 特别是96、97、98年持续三年的DRAM的跌价、MPU的下滑，世界半导体工业的增长速度已远达不到从前17的增长值，若再依靠高投入提升技术，追求大尺寸硅片、追求微细加工，从大生产中来降低成本，推动其增长，将难以为继。而IC设计企业更接近市场和了解市场，通过创新开发出高附加值的产品，直接推动
31、着电子系统的更新换代；同时，在创新中获取利润，在快速、协调发展的基础上积累资本，带动半导体设备的更新和新的投入；IC设计业作为集成电路产业的龙头，为整个集成电路产业的增长注入了新的动力和活力。二、二、IC的分类的分类二、二、IC的分类的分类IC按功能可分为：数字IC、模拟IC、微波IC及其他IC，其中，数字IC是近年来应用最广、发展最快的IC品种。数字IC就是传递、加工、处理数字信号的IC，可分为通用数字IC和专用数字IC。通用通用IC：是指那些用户多、使用领域广泛、标准型的电路，如存储器（DRAM）、微处理器（MPU）及微控制器（MCU）等，反映了数字IC的现状和水平。二、二、ICIC的分类的分类 专用专用IC（ASIC）：是指为特定的用户、某种专门或特别的用途而设计的电路。目前，集成电路产品有以下几种设计、生产、销售模式。1IC制造商（IDM）自行设计，由自己的生产线加工、封装，测试后的成品芯片自行销售。2IC设计公司（Fabless）与标准工艺加工线（Foundry）相结合的方式。设计公司将所设计芯片最终的物理版图交给Foundry加工制造，同样，封装测试也委托专业厂家完成，最后的成品芯片作为IC设计公司的产品而自行销售。打个比方，Fabless相当于作者和出版商，而Foundry相当于印刷厂，起到产业龙头作用的应该是前者。
