电子元器件及材料优秀PPT.ppt

第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料3.1电阻器电阻器 在电路中具有电阻性能的实体元件称为电阻器。加在电阻两端的电压与通过电阻器的电流之比，称为电阻器的阻值，用R表示，单位为（欧姆）。R=U/I第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料1.电阻器的作用电阻器的作用电阻器是组成电路的基本元件之一。在电路电阻器是组成电路的基本元件之一。在电路中，电阻器用来稳定和调整电流、电压，组成中，电阻器用来稳定和调整电流、电压，组成分流器和分压器，在电路中起到限流、降压、分流器和分压器，在电路中起到限流、降压、去耦、偏置、负载、匹配、取样等作用。还可去耦、偏置、负载、匹配、取样等作用。还可以用来调整时间常数、抑制寄生振荡等。以用来调整时间常数、抑制寄生振荡等。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料2.电阻器的标称阻值与允许偏差电阻器的标称阻值与允许偏差电阻器上所标示的名义阻值称为标称阻值。电阻器上所标示的名义阻值称为标称阻值。电阻器不行能做到要什么阻值就有什么样的阻值，为电阻器不行能做到要什么阻值就有什么样的阻值，为了达到既满足运用者对规格的各种要求，又便于大量了达到既满足运用者对规格的各种要求，又便于大量生产，使规格品种简化到最低程度，国家规定只按一生产，使规格品种简化到最低程度，国家规定只按一系列标准化的阻值生产，这一系列阻值叫做电阻器的系列标准化的阻值生产，这一系列阻值叫做电阻器的标称阻值系列。标称阻值系列。电阻器的实际阻值不行能做到与它的标称阻值完全一电阻器的实际阻值不行能做到与它的标称阻值完全一样，它们之间允许有确定差别，称为允许偏差。样，它们之间允许有确定差别，称为允许偏差。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料通用电阻器的标称阻值系列和允许偏差通用电阻器的标称阻值系列和允许偏差 第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料 3.电阻器的额定功率 电阻器的额定功率系指电阻器在直流或沟通电路中，在正常大气压力（86106kPa）及额定温度条件下，能长期连续负荷而不损坏或不显著变更其性能所允许消耗的最大功率。在电路图中表示电阻器额定功率的图形符号：1/4W 1/2W 1W 2W 5W 10W 第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料4.电阻器的温度系数电阻器的温度系数电阻器的电阻值随温度的变更略有变更。温度每变更一度所引起电电阻器的电阻值随温度的变更略有变更。温度每变更一度所引起电阻值的相对变更称为电阻的温度系数。温度系数愈小，电阻的稳定性阻值的相对变更称为电阻的温度系数。温度系数愈小，电阻的稳定性愈好。愈好。5.电阻器的噪声电阻器的噪声当电阻器通以直流电流时，电阻器两端的电压往往不是一个恒定不当电阻器通以直流电流时，电阻器两端的电压往往不是一个恒定不变的电压，而是有着不规则的电压起伏，有如在直流电压上叠加了一变的电压，而是有着不规则的电压起伏，有如在直流电压上叠加了一个交变重量，这个交变重量称为噪声电动势。噪声是电阻器本身的特个交变重量，这个交变重量称为噪声电动势。噪声是电阻器本身的特性，与外加电压没有干脆关系。性，与外加电压没有干脆关系。电阻器的噪声包括热噪声和电流噪声。热噪声是由于电阻器中自由电阻器的噪声包括热噪声和电流噪声。热噪声是由于电阻器中自由电子的不规则热运动而使电阻器内随意两点间产生的随机电压。电流电子的不规则热运动而使电阻器内随意两点间产生的随机电压。电流噪声是当电阻器通过电流时，导电颗粒之间以及非导电颗粒之间不断噪声是当电阻器通过电流时，导电颗粒之间以及非导电颗粒之间不断发生碰撞，使颗粒之间的接触电阻不断变更，因而电阻器两端除直流发生碰撞，使颗粒之间的接触电阻不断变更，因而电阻器两端除直流电压降之外还有一个不规则的交变电压重量。电压降之外还有一个不规则的交变电压重量。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料6.电阻器的频率特性电阻器的频率特性任何一种电阻器都不是一个纯电阻元件，电阻器上实任何一种电阻器都不是一个纯电阻元件，电阻器上实际都还存在着分布电感和分布电容。这些分布参数都际都还存在着分布电感和分布电容。这些分布参数都很小，在直流和低频沟通电路中，它们的影响可以忽很小，在直流和低频沟通电路中，它们的影响可以忽视不计，可将电阻器看作就是一个纯电阻元件，但在视不计，可将电阻器看作就是一个纯电阻元件，但在频率比较高的沟通电路中，这些分布参数的影响即不频率比较高的沟通电路中，这些分布参数的影响即不能忽视，其沟通等效电阻将随频率而变更。能忽视，其沟通等效电阻将随频率而变更。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料电阻器基本类型电阻器基本类型 1.电阻器的分类 电阻器可分为固定电阻器、可变电阻器和敏感电阻器三大类。在运用过程中阻值基本固定不能调整的称为固定电阻器。阻值可以调整的则称为可变电阻器，其又分为可变和半可变电阻器。半可变电阻器，主要用在阻值不常常变动的电路中，其转动结构较简洁。敏感电阻器是指其阻值对某些物理量表现敏感的电阻元件。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料电阻器 电位器 可调电阻器 微调电阻器 敏感电阻器电阻器在电路中的图形符号 第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料2.常用电阻器的结构、特点及应用常用电阻器的结构、特点及应用(1)固定电阻器固定电阻器碳膜电阻器。是由碳氢化合物在真空中通过碳膜电阻器。是由碳氢化合物在真空中通过高温热分解，使碳在瓷质基体表面上沉积形成导高温热分解，使碳在瓷质基体表面上沉积形成导电膜而制成。其特点是电阻阻值范围宽（电膜而制成。其特点是电阻阻值范围宽（1010），牢靠性较高，体积小，价格低廉。但），牢靠性较高，体积小，价格低廉。但其单位负荷功率较小，运用环境温度较低。其单位负荷功率较小，运用环境温度较低。金属膜电阻器。真空条件下，在陶瓷表面上金属膜电阻器。真空条件下，在陶瓷表面上蒸发沉积一层金属氧化膜或合金膜而成。其特点蒸发沉积一层金属氧化膜或合金膜而成。其特点是工作范围广（是工作范围广（-55+125），温度系数小，），温度系数小，噪声低，体积小。噪声低，体积小。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料 线绕电阻器。是用镍铬合金、锰铜合金等电阻丝绕在绝缘支架上制成的在其外表涂有耐热的釉层。其特点是功率大，能经受高热，本身产生的噪声小，稳定性也好。但其体积大，分布参数大。金属玻璃釉电阻器。这种电阻器是以金属、金属氧化物或难熔化合物作为导电相，以玻璃釉作粘结剂，与有机粘结剂混合成桨料，被覆于陶瓷或玻璃基体上，然后经烘干、高温烧结而成，又称厚膜电阻器。其特点是耐高温、高压、阻值范围宽（100K100）、温度系数小、稳定牢靠、耐潮湿性好。阻燃电阻器。这种电阻器是在电阻器的表面涂上一层含有阻燃剂的涂料。其特点是在火焰中不易燃烧（没有火焰）。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料 熔断电阻器。是一种的双功能元件，既有一般电阻器的功能，又有过负荷熔断的功能。常用有两种熔断电阻器，其一，是金属膜熔断电阻器，在电阻体中加有一种熔断剂，当超过额定负荷时，构成电阻的特殊金属膜层将在熔断剂的作用下很快烧断，使电阻器开路。其二，线绕熔断电阻器，当超过额定负荷时，电阻体上的低温合金熔珠即被熔化而使磷铜线弹开，电阻器开路。但是可经人工修复还可接着运用。水泥电阻。这种电阻器是将电阻丝卷绕在陶瓷骨架上构成一个电阻器的毛坯，将其装入陶瓷外壳，再用类似于水泥的无机粘合剂填充，经干噪、高温固化而成。其特点是小体积大功率、耐燃、耐电弧、耐潮湿。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料(2)电位器 单联电位器。其只有一个电位器，它有一个独立的转轴，应用最为广泛。双联或多联电位器。是将两个或多个电位器组合在一起，用同一调整轴（或滑柄）对各联电位器作同步调整。另一种为同心异轴的结构，其中一个轴为空心轴，各联电位器作独立调整。双联或多联电位器常用于音调、音量等限制。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料 开关电位器。是在电位器调整轴上加装开关装置，常见有推拉式和旋转式。通常用在收音机、电视机上作音量限制电位器和电源开关。锁紧式电位器。是在电位器调整轴（或滑柄）上加装锁紧装置，当电位器调定后可以用锁紧装置加以固定，使电位器不在变动。一般用于不需常常调整的电路。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料(3)敏感电阻器 热敏电阻器。阻值是随着环境和电路工作温度变更而变更的。它有两种类型，一种是正温度系数型（PTC），另一种是负系数型（NTC）。光敏电阻。是利用半导体的光电效应制成的光电传感元件，其阻值随入射光的强弱而变更，当入射光的增加时，电导率随之增大，因而电阻值随之减小。光敏电阻主要用于遥控、遥测。压敏电阻器。其伏安特性是非线性的，对外加电压特别敏感，当电阻器两端电压增加到某一特定值时，其电阻值即急剧减小。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料 气敏电阻器。是利用半导体表面吸附某种气体分子之后电阻率发生变更的特性制成的敏感元件。力敏电阻器。某些金属和半导体材料的电阻率会随外加应力而变更，这种现象称为压力电阻效应，利用压力电阻效应制成的电阻器称为力敏电阻器。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料 3.1.2电阻器选择和运用 1.电阻器的质量判别 电阻器的电阻体或引线折断以及烧焦等，可以从外观上看出。电阻器内部损坏或阻值变更较大，可通过万用表档测量来核对。若电阻内部或引线有毛病，以致接触不良时，用手轻轻地摇动引线，可以发觉松动现象；用万用表档测量时，就会发觉指针指示不稳定。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料 2.电阻器的选用 在选用电阻器时必需首先了解电子产品整机工作环境条件。要了解电子产品整机工作状态。既要从技术性能考虑满足电路技术以保证整机的正常工作，又要从经济上考虑其价格、成本，还要考虑其货源和供应状况。依据不同的用途选用。阻值应选取最靠近计算值的一个标称值，不要片面接受高精度和非标准系列的电阻产品。电阻器的额定功率选取一个比计算的耗散功率大一些（1.52倍）的标称值。选取耐压比额定值大一些的。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料3.2电容器电容器（1）电容器的作用。电容器在电子线路中）电容器的作用。电容器在电子线路中起到耦合、旁路、谐振、调谐、微分、积起到耦合、旁路、谐振、调谐、微分、积分、储能、滤波、隔直流以及限制电路中分、储能、滤波、隔直流以及限制电路中的时间常数等作用。的时间常数等作用。（2）标称容量。容量是电容器的基本参数，）标称容量。容量是电容器的基本参数，不同类别的电容有不同系列的标称值。常不同类别的电容有不同系列的标称值。常用的标称系列同电阻。用的标称系列同电阻。（3）额定电压。额定电压是电容器的重要）额定电压。额定电压是电容器的重要参数，电容器两端加电压后，能保证长期参数，电容器两端加电压后，能保证长期工作而不被击穿的电压称为电容的额定电工作而不被击穿的电压称为电容的额定电压。压。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料 （4）电容器的损耗。任何事实上的电容器在电场作用下均有能量损耗，因为电容器介质存在漏电流，将使电容器消耗确定电能并转变成热能。这种损耗称为电容器的介质损耗(有功功率P)。（5）电容器的损耗角正切。电容器的损耗功率不仅与电容器本身性质有关，而且与加在电容器上的电压及电流的大小和频率有关。因此，假如只看损耗功率的大小，而不考虑其存储无功功率Q的实力，就不能正确地评价电容器的质量。Q=P/tg式中，角是由于电容器损耗而引起的相移，称为电容器的损耗角。这个比值称为电容器的损耗角正切，它真实地表征了电容器的质量优劣。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料 3.2.2 电容器的基本类型 1.电容器的分类 依据电容量是否可高调整，可分为固定电容器、可变电容器和微调电容器。依据用途可分为耦合电容器、旁路电容器、调谐电容器、滤波电容器、以及高压电容器和低压电容器等。依据介质材料可分为固体有机介质电容器、固体无机介质电容器、电解电容器和气体电容器等。电容器在电路中的符号电容器 电解电容器 可变电容器 微调电容器 第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料2、常用电容器、常用电容器纸介电容。是以纸介作为介质，以金纸介电容。是以纸介作为介质，以金属箔作为电容器的极板，卷饶而成。这种属箔作为电容器的极板，卷饶而成。这种电容器容量范围宽，耐压范围宽电容器容量范围宽，耐压范围宽(可从可从36V30kV)，成本低，但体积大，成本低，但体积大，tg大，大，因而只适应于直流或低频电路中。因而只适应于直流或低频电路中。金属化纸介电容器。电容的极板不用金属化纸介电容器。电容的极板不用金属箔，而是在电容纸上蒸发一层金属薄金属箔，而是在电容纸上蒸发一层金属薄膜作为电极，然后饶制而成。这种电容在膜作为电极，然后饶制而成。这种电容在电参数上与纸介电容器基本一样，但体积电参数上与纸介电容器基本一样，但体积小。小。有机薄膜电容器。在结构上与纸介电有机薄膜电容器。在结构上与纸介电容基本一样，只是介质为有机薄膜（有涤容基本一样，只是介质为有机薄膜（有涤纶、聚丙烯等）。其性能比纸介电容器要纶、聚丙烯等）。其性能比纸介电容器要优越得多。优越得多。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料无机介质电容器无机介质电容器 瓷介电容。以瓷片作为介质的电容，其容量范围较瓷介电容。以瓷片作为介质的电容，其容量范围较窄，一般从几窄，一般从几pFpF到到0.1F0.1F之间，体积小、重量轻、价格低之间，体积小、重量轻、价格低廉。廉。云母电容。以云母为介质的电容称为云母电容，由云母电容。以云母为介质的电容称为云母电容，由于云母材料的优良电性能和机械性能，使得云母电容具有于云母材料的优良电性能和机械性能，使得云母电容具有损耗小、温度系数小、耐压高、牢靠性高、性能稳定、容损耗小、温度系数小、耐压高、牢靠性高、性能稳定、容量精度高等优良电参数。量精度高等优良电参数。玻璃电容器。以玻璃为介质的电容器称为玻璃电容玻璃电容器。以玻璃为介质的电容器称为玻璃电容器，这种电容具有良好的防潮性和抗振性，能在器，这种电容具有良好的防潮性和抗振性，能在200200高温高温下长期稳定工作，其性能介于云母与瓷介之间，成本低，下长期稳定工作，其性能介于云母与瓷介之间，成本低，体积较小体积较小 。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料电解电容电解电容 电解电容以金属氧化物膜做介质，以金属和电解质组作为电容的两极。金属为正极，电解质为负极。运用电解电容时应留意极性，不能用于沟通电路。由于电解电容的介质是一层极薄的氧化膜（厚度只有10-210-3m）因而比电容比任何其它类型的都要大。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料铝电解电容。铝电解是运用最多的一种通用型电解电容，额定电压一般在3500V之间，容量为0.334700uF。钽电解电容。由于钽及其氧化膜的物理性能稳定，因而它比电解电容的漏电小、寿命长，长期存放性能稳定，温度、频率特性好。但它比铝电解电容成本高、额定电压低（最高只有160V）。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料（4）可变电容器）可变电容器微调电容器。这种电容器的特点微调电容器。这种电容器的特点是用螺钉调整两组金属片的距离或面积是用螺钉调整两组金属片的距离或面积以变更电容量。以变更电容量。可变电容器。其特点是定片组与支架可变电容器。其特点是定片组与支架一起固定，动片组联旋柄可自由旋动。一起固定，动片组联旋柄可自由旋动。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料3.2.3电容器的选择和运用电容器的选择和运用1.电容器的合理选用电容器的合理选用电容器种类很多，性能指标各异，选用时应考虑如下电容器种类很多，性能指标各异，选用时应考虑如下各因素：各因素：（1）电容器额定电压；）电容器额定电压；（2）标称容量及精度等级；）标称容量及精度等级；（3）对）对tg的选择；的选择；（4）体积；）体积；（5）成本。）成本。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料2.电容器的质量判别电容器的质量判别（1）对于容量大于）对于容量大于5100pF的电容器，的电容器，可用万用表可用万用表10k、1k档测量电容器档测量电容器的两引线。正常状况下，表针先向的两引线。正常状况下，表针先向R为零为零的方向摆去，然后向的方向摆去，然后向R方向退回（充方向退回（充电）。假如回不到电）。假如回不到，而停在某一数值上，而停在某一数值上，指针稳定后的阻值就是电容器的绝缘电指针稳定后的阻值就是电容器的绝缘电阻（也称漏电电阻）。绝缘电阻越小，阻（也称漏电电阻）。绝缘电阻越小，漏电越大。若绝缘电阻为零，则表明电漏电越大。若绝缘电阻为零，则表明电容器已击穿短路；若表针不动，则表明容器已击穿短路；若表针不动，则表明电容器内部开路。电容器内部开路。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料 （2）对于容量小于5100pF的电容，由于充电时间很快，充电电流很小，即运用万用表的高阻值档也看不出表针摇摆。所以，可以借助一个NPN型的三极管的放大作用来测量。选用10k档，将万用表红表笔接三极管放射极，黑表笔接集电极，电容器接到集电极和基极两端，由于晶体管的放大作用就可以看到表针摇摆。也可利用沟通信号来进行测量，即是万用表或试电笔通过串接电容器去测量沟通信号。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料3.3电感器电感器电感器（也称电感线圈）的应用范围很电感器（也称电感线圈）的应用范围很广泛，它在调谐、振荡、耦合、匹配、滤广泛，它在调谐、振荡、耦合、匹配、滤波、陷波、延迟、补偿及偏转聚焦等电路波、陷波、延迟、补偿及偏转聚焦等电路中，都是必不行少的。中，都是必不行少的。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料1.电感器的基本参数电感器的基本参数 （1）电感量。在没有非线性导磁物质存在的条件下，一个载流线圈的磁通与线圈中的电流I成正比。其比例常数称自感系数，用表示，简称电感。即：L=/I （2）固有电容。线圈匝与匝之间的导线，通过空气、绝缘层和骨架而存在着分布电容。此外，屏蔽罩之间，多层绕组的层与层之间，绕组与底板间也都存在着分布电容。电容的存在会使线圈的等效总损耗电阻增大，品质因数降低。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料（3）品质因数（值）。电感线圈的品质因数定义为：式中工作角频率 线圈的电感量 线圈的等效总损耗电阻（包括直流电阻、高频电阻及介质损耗电阻）。（4）额定电流。线圈中允许通过的最大电流。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料电感器的基本类型电感器的基本类型 1.电感器的分类电感器的分类 电感器按工作特征分成固定和可变两种。按磁导体性质分成单层、蜂房式、有骨架式或无骨架式。下图为电感器在电路图中的图形符号 电感线圈 有抽头的电感线圈 铁芯线圈 可调铁芯线圈 第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料2.几种常用电感器几种常用电感器（1）小型固定电感器。小型固定电感器有卧式和立式）小型固定电感器。小型固定电感器有卧式和立式两种。这种电感器是将漆包线或丝包线干脆饶在棒形、两种。这种电感器是将漆包线或丝包线干脆饶在棒形、工字形、王字形等磁芯上，外表裹覆环氧树脂或封装在工字形、王字形等磁芯上，外表裹覆环氧树脂或封装在塑料壳中。它具有体积小、重量轻、结构坚固（耐振、塑料壳中。它具有体积小、重量轻、结构坚固（耐振、耐冲击）、防潮性好、安装便利等优点。耐冲击）、防潮性好、安装便利等优点。（2）平面电感器。平面电感器是在陶瓷或微晶玻璃基）平面电感器。平面电感器是在陶瓷或微晶玻璃基片上沉积金属导线而成。住要接受真空蒸发，光刻电镀片上沉积金属导线而成。住要接受真空蒸发，光刻电镀及塑料包封等工艺。平面电感器在稳定性、精度及牢靠及塑料包封等工艺。平面电感器在稳定性、精度及牢靠性方面较好。平面电感应用的频率范围在几十兆赫兹和性方面较好。平面电感应用的频率范围在几十兆赫兹和几百兆赫兹的电路中。几百兆赫兹的电路中。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料 （3）中频变压器。中频变压器也叫中周线圈，其电感量可通过调整它的磁芯来变更。它广泛地应用与调幅、调频收音机、电视机、通讯接收机等电子设备中。（4）罐形磁芯电感器。它是接受铁氧体罐形磁芯制作的电感器。因具有闭合磁路，有较高的有效磁导率和电感系数，在体积较小的状况下，可制出较大的电感量。如在中心柱上开适当的气隙，不但可变更电感系数，而且可提高Q值和削减电感温度系数。其广泛应用于L、C滤波器、谐振回路和匹配回路等方面。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料3.3.3电感器的选择和运用电感器的选择和运用电感器的选用方法类似于电阻器和电容电感器的选用方法类似于电阻器和电容器。同时还留意以下几点：器。同时还留意以下几点：（1）外观检查。电感器选用时要检查其）外观检查。电感器选用时要检查其外观，不允许有线匝松动，引线接点活动外观，不允许有线匝松动，引线接点活动等现象。等现象。（2）线圈通、断检测。检查线圈通、断）线圈通、断检测。检查线圈通、断时，应运用精度较高的万用表或欧姆表，时，应运用精度较高的万用表或欧姆表，因为电感线圈的阻值均比较小，必需细致因为电感线圈的阻值均比较小，必需细致区分正常阻值与匝间短路。区分正常阻值与匝间短路。（3）带调整芯电感器的检查。带调整芯）带调整芯电感器的检查。带调整芯的电感器，在成品出厂时，其电感量均已的电感器，在成品出厂时，其电感量均已调好并在调整芯封上蜡或点油漆加以固定，调好并在调整芯封上蜡或点油漆加以固定，一般状况不允许随意调整。一般状况不允许随意调整。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料3.4半导体器件半导体器件半导体器件是组成各种电子线路的基半导体器件是组成各种电子线路的基础，其包括分立元件和集成电路。础，其包括分立元件和集成电路。3.4.1半导体二极管半导体二极管二极管其主要特性是单向导电性。二极二极管其主要特性是单向导电性。二极管的种类繁多，按用途分为整流、检波、管的种类繁多，按用途分为整流、检波、稳压、阻尼、开关、发光和光敏二极管等；稳压、阻尼、开关、发光和光敏二极管等；按接受的材料的不同可分为锗二极管、硅按接受的材料的不同可分为锗二极管、硅二极管和砷化镓二极管；按工作原理分有二极管和砷化镓二极管；按工作原理分有隧道二极管、变容二极管、雪崩二极管、隧道二极管、变容二极管、雪崩二极管、双基极二极管等。电路图中二极管的图形双基极二极管等。电路图中二极管的图形符号为：符号为：二极管二极管发光二极管发光二极管变容二极管变容二极管稳压二极稳压二极管管隧道二极管隧道二极管双向二极管双向二极管第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料二极管的主要参数二极管的主要参数 （1）最大整流电流IF。是指二极管长期连续工作时允许通过的最大正向平均电流。IF的数值是由二极管允许的温升所限定。（2）最大反向工作电压UR。是指工作时加在二极管两端的反向电压不得超过此值，否则二极管可能被击穿电压UBR的一半定为UR。（3）反向电流IR。指在室温条件下，在二极管两端加上规定的反向电压时，流过管子的反向电流。通常希望IR值愈小愈好。反向电流愈小，说明二极管的单向导电性愈好。（4）最高工作频率f M。主要取决于PN结结电容的大小。结电容愈大，则二检管允许的最高工作频率愈低。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料二极管的检测二极管的检测 二极管的极性判别：将万用电表拨在R100或R1K电阻档上，两只表笔分别接触二极管的两个电极，若测出的电阻小于几千欧，则黑表笔所接触的电极为二极管的正极，红表笔所接触的电极为二极管的负极。若测出来的电阻大于几十千欧，则黑表笔所接触的电极为二极管的负极，红表笔所接触的电极为二极管的正极。对塑料封整流二极管，靠近色环的引线为负极。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料 半导体三极管半导体三极管 晶体管可分为两大类：一类是结型晶体管，由两个PN结组成，有PNP及NPN两种结构。这类晶体管工作时，半导体中的电子和空穴两种载流子同时都起主要的作用，所以又叫双极型晶体管。另一类是场效应晶体管，有结栅场效应晶体管、金属氧化物半导体（MOS）场效应晶体管及肖特基势垒场效应晶体管等结构。这类晶体管工作时，只有半导体中的多数载流子起主要作用，所以又叫单极型晶体管。PNP型 NPN型 绝缘栅型 结型场效应管 第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料三极管的主要参数三极管的主要参数 （1）电流放大系数（简称放大倍数）（2）极间反向电流 管子的极间反向电流有两个：一个是集电结反向饱和电流Icbo，另一个是穿透电流Iceo，二者的关系是：第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料 （3）截止频率 三极管的电流放大系数与工作频率有关。随着工作频率的上升，电流放大系数渐渐下降，当降低到低频时的70.7%时，此时所对应的频率称为截止频率。(4)击穿电压 V(BR)EBO:集电极开路时,放射极-基极间的反向击穿电压。V(BR)CEO:基极开路时,集电极-放射极间的反向击穿电压。V(BR)CBO:放射极开路时,集电极-基极间的反向击穿电压。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料三极管的判别三极管的判别将万用表拨在将万用表拨在R100或或R1K电阻档上，红表笔随意接触电阻档上，红表笔随意接触三极管的一个电极后，黑表笔依次接触另外两个电极，分三极管的一个电极后，黑表笔依次接触另外两个电极，分别检测它们之间的电阻值。当红表笔接触某一电极时，其别检测它们之间的电阻值。当红表笔接触某一电极时，其余电极与该电极之间均为几百欧的低电阻时，则该管为余电极与该电极之间均为几百欧的低电阻时，则该管为PNP型，而且红表笔所接触的电极为型，而且红表笔所接触的电极为b极。与其相反，若其极。与其相反，若其余电极与该电极与该电极之间均为几十至上百千欧的高电余电极与该电极与该电极之间均为几十至上百千欧的高电阻时，则该管为阻时，则该管为NPN型，这时红表笔所接触的电极也为型，这时红表笔所接触的电极也为b极。极。若以黑表笔为基准，其结果正好相反。若以黑表笔为基准，其结果正好相反。在判别出管型和基极在判别出管型和基极b的基础上，随意假定一个电极为的基础上，随意假定一个电极为c极，另一个电极为极，另一个电极为e极，将万用电表拨在极，将万用电表拨在R100或或R1K电阻电阻档上档上,对于对于NPN型管，令黑表笔接型管，令黑表笔接c极，红表笔接其极，红表笔接其e极，再极，再用手同时捏住管子的用手同时捏住管子的b、c极，视察万用电表指针摇摆的幅极，视察万用电表指针摇摆的幅度，然后使假设的度，然后使假设的c、e极对调，重复上述的测试步骤。比较极对调，重复上述的测试步骤。比较两次测量中表针摇摆的幅度，若第一次测量时摇摆幅度大，两次测量中表针摇摆的幅度，若第一次测量时摇摆幅度大，则说明对则说明对c、e极的假定是符合实际状况的；若其次次测量时极的假定是符合实际状况的；若其次次测量时摇摆幅度大，则说明其次次的假定与实际状况符合。摇摆幅度大，则说明其次次的假定与实际状况符合。若需判别的是若需判别的是PNP型晶体管，仍用上述方法，但必需把型晶体管，仍用上述方法，但必需把表笔的极性对调一下。表笔的极性对调一下。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料三极管的选用三极管的选用 (1)选用原则 晶体管的正常工作须要确定条件，超过允许条件范围则可能是晶体管不能正常工作，甚至会遭到永久性损坏。因而，选用时应考虑以下各因素：选用的晶体管，切勿使工作时的电压、电流、功率超过手册中规定的极限值，并依据设计原则选取确定的余量，以免烧坏管子。对于大功率管，特殊是外延型高频功率管，在运用中的二次击穿往往使功率管损坏。为了防止其次次击穿，就必需大大降低管子的运用功率和电压。选择晶体管的频率，应符合设计电路中的工作频率范围。依据设计电路的特殊要求，如稳定性、牢靠性、穿透电流、放大倍数等，均应进行合理选择。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料（1）三极管运用留意事项）三极管运用留意事项焊接时应选用电烙铁，每个管脚焊接时间应小焊接时应选用电烙铁，每个管脚焊接时间应小于于s，并保证焊接部分与管壳间散热良好。，并保证焊接部分与管壳间散热良好。管子引出线弯曲处离管壳的距离不得小于毫米。管子引出线弯曲处离管壳的距离不得小于毫米。大功率管的散热器和管子低部接触应平整光滑，在散热器上大功率管的散热器和管子低部接触应平整光滑，在散热器上用螺钉固定管子，要保证个螺钉的松紧一样，结合紧密。用螺钉固定管子，要保证个螺钉的松紧一样，结合紧密。管子应安装坚固，避开靠近电路中的发热元件。管子应安装坚固，避开靠近电路中的发热元件。（3）场效应管运用的留意事项）场效应管运用的留意事项结型场效应管和一般晶体三极管的运用留意事项相仿，可把结型场效应管和一般晶体三极管的运用留意事项相仿，可把、三极比作、三极，而、极可互换运用。、三极比作、三极，而、极可互换运用。绝缘栅型场效应管特殊留意避开栅极悬空。绝缘栅型场效应管特殊留意避开栅极悬空。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料3.4.4.集成电路集成电路 集成电路按制造工艺分有：半导体集成电路、薄膜集成电路、厚膜集成电路和混合集成电路。半导体集成电路按有源器件分为双极型、MOS型以及双极-MOS型集成电路。按集成度分有小规模（SSI）、中规模（MSI）、大规模（LSI）、超大规模（VLSI）和甚超大规模（ULSI）集成电路。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料运用与留意事项运用与留意事项 集成电路在运用时不允许超过极限值，在电源电压变更不超过额定值的10%时，电参数应符合规范值。电路在运用的电源接通与断开时，不得有瞬时电压产生，否则会使电路击穿。集成电路运用温度一般在3085之间，在系统安装时应尽量远离热源。集成电路如用手工焊接时，不得运用大于45W的电烙铁，连续焊接时间应不超过10S。对于MOS集成电路，要防止栅极静电感应击穿。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料3.5表面组装元器件表面组装元器件 表面组装元件（Surface Mounting Components，简称SMC）是20世纪70年头后期在国际上起先流行的一种新型电子元件，这种元件主要是供表面组装技术（Surface Mounting Technology，简称SMT）运用的，通常指的是无引线或引线很短的适于表面组装的片式微小型电子元件、器件（Surface Mounting Device，简称SMD）。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料常见表面组装元件常见表面组装元件 (1)矩形片式电阻 外形为扁平状，基片接受AL2O3陶瓷制成，电阻膜接受电阻浆料（RuO2或TaN-Ta）印制在基片上，经过烧结制成，爱护层接受玻璃釉。电极由三层材料构成：内层Ag-Pd合金与电阻膜接触；中层为Ni，主要作用是防止端头电极脱落；外层为可焊层，接受电镀Sn或Sn-Pb，Sn-Ce合金。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料 (2)圆柱形片式电阻 外形为一圆柱体，这种结构与原来传统的一般圆柱型长引线电阻器基本上是一样的，只不过把引线去掉，两端改为电极而已，其材料及制造工艺、标记都基本相同，只是外形尺寸小了很多。1-陶瓷基片;2-电阻膜;3-玻璃釉层;4-Ag-Pd电极;1-标记色环;2-电阻膜；3-耐热漆；4-端电极 5-镀Ni层；6-镀Sn或Sn-Pb层 5-螺纹槽 第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料 (3)片式陶瓷电容：结构和矩形片式电阻相像。(4)片式电解电容器：主要有片式钽电解电容器和片式铝电解电容器。片式钽电解电容器面市早，质优价高。而片式铝电解电容器，须要具有牢靠的密封结构，以防在焊装过程中因受热而导致电解液泄漏。(5)叠层型片状电感器：由铁氧体浆料和导电浆料相间形成多层的叠层结构，然后经烧制而成，其特点是具有闭路磁路结构，没有漏磁，耐热性好，牢靠性高。(6)薄膜型片状电感器：运用薄膜技术在玻璃基片上依次沉积Mo-Ni-Fe磁性膜、SiO2膜、Cr膜和Cu膜，然后光刻形成绕组，再依次沉积SiO2膜和Mo-Ni-Fe磁性膜而成。(7)编织型片状电感器：是利用纺织技术，以80m非晶磁性纤维为经线、70m 铜线为纬线，“织”出的一种新型电感器。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料常见表面组装器件常见表面组装器件 二端片式SMD 三端片式SMD 第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料双列扁平封装（SOP封装）方形扁平封装（QFP封装）第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料表面组装元器件发展趋势表面组装元器件发展趋势 由于电路的集成化，元器件的片式化、微型化，组装表面化，产品的小型化、薄型化、轻量化和便携化，致使片式元件快速发展：(1)渐渐走上向全面片式化和标准化；(2)SMC/SMD的外形尺寸日趋削减，日益靠近高密度的极限；(3)价格逐步降低；(4)质量和牢靠性进一步提高。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料3.6电子材料电子材料 电子材料按其导电性可分为绝缘体、导体和半导体三类。绝缘材料绝缘材料 绝缘材料其电阻系数为1071020m以上，通常又称为电介质。其主要作用是用来隔离带电的或不同电位的导体。按其构成元素分为两大类：有机绝缘材料和无机绝缘材料。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料绝缘材料的基本性能绝缘材料的基本性能(1)电介质的漏导电流；(2)体积电阻和表面电阻；(3)电介质的极化和介电常数。=C/C0 电介质的极化 第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料 (4)电介质的损耗；引起介质损耗的主要缘由：主要是漏导损耗的极化损耗。介质损耗角正切：P=U2Ctg (5)电介质的击穿。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料常用绝缘材料常用绝缘材料 (1)硅有机油：又称硅油，是一种线型低分子量有机硅聚合物，为透亮液体。其分子链由SI-O键组成，键能大，所以耐热性好，而且介电性能好、憎水性好、化学稳定好、导热性好、无毒。是一种较志向的液体介质。(2)聚乙烯：由气态的乙烯在高温高压下聚合而得。聚乙烯是中性电介质，绝缘性能极好，吸水性接近为零，有较好的弹性和柔韧性。其缺点是耐热性不高。(3)聚氯乙烯：是由气态聚氯乙烯聚合而成。其电气性能较差，但其对水、稀酸、汽油、酒精等的作用很稳定。广泛用于制造塑料导线的绝缘层。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料 (4)环氧树脂：凡含有环氧基团的高聚合物统称为环氧树脂。其绝缘性能良好、耐热性、耐气候性强、稳定性高、透湿性小、而且粘结性很好，能与金属、陶瓷等多种材料亲密粘合。(5)塑料：塑料是以合成树脂为主要原料，在确定的温度、压力条件下可以塑制的高分子材料。其由胶粘剂和填料两种基本成分组成。塑料的特点：重量轻、化学稳定性高、有良好的弹性能减震、耐磨、具有优良的介电性能等。常用塑料有软质聚氯乙烯（PVC）、ABS工程塑料、聚丙烯（PP）及聚酰胺（PA又称尼龙）等。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料 (7)云母：属稀有矿物。具有优异的电性能，耐热性能很高，不收缩、不燃烧、化学稳定好等优点。主要用于绝缘。(8)陶瓷：电子陶瓷是由各种氧化物和滑石、碳酸钡、菱美矿、粘土等原料的粉末，经适当配方、制坯成型再经高温烧结而成。优点：耐热性能极高、吸水性几乎为零、化学稳定性高、不老化、机械强度高、价格便宜等。缺点：性硬而脆，烧成后不易于机械加工。主要用于制作绝缘装置和电容器。第第3章章电子元器件及材料电子元器件及材料导电材料导电材料1.金属的导电与电阻金属的导电与电阻在固体金属中，有规则地排列着离子晶体，室温在固体金属中，有规则地排列着离子晶体，室温时离子以晶格结点为中心作微弱的不规则的热振动。时离子以晶格结点为中心作微弱的不规则的热振动。在没有外加电场时，自由电子在晶格中处于混乱的在没有外加电场时，自由电子在晶格中处于混乱的运动状态，并不形成电流，当存在外电场时，自由运动状态，并不形成电流，当存在外电场时，自由电子即沿与外电场相反的方向作有规则的运动而形电子即沿与外电场相反的方向作有规则的运动而形成电流。自由电子在金属中的这种运动是以波动的成电流。自由电子在金属中的这种运动是以波动的方式进行的，电子在波的传播中不断与晶格结点上方式进行