电子元器件基础知识学习

电子元器件基础知识

常用元器件的识别

一、电阻

电阻在电路中用“R ”加数字表示，如：R15表示编号为15的电阻。电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置、滤波（与电容器组合使用）和阻抗匹配等。

参数识别：电阻的单位为欧姆（Ω），倍率单位有：千欧（KΩ），兆欧（MΩ）等。换算方法是：1兆欧=1000千欧=1000000欧

电阻的参数标注方法有3种，即直标法、色标法和数标法。

数标法主要用于贴片等小体积的电路，如：

472 表示 47×102Ω（即4.7K）； 104则表示100K色环标注法使用最多，现举例如下：

四色环电阻五色环电阻（精密电阻）电阻的色标位置和倍率关系如下表所示：

颜色有效数字倍率允许偏差（%）

银色 / 10-2 ±10

金色 / 10-1 ±5

黑色 0 100 /

棕色 1 101 ±1

红色 2 102 ±2

橙色 3 103 /

** 4 104 /

绿色 5 105 ±0.5

蓝色 6 106 ±0.2

紫色 7 107 ±0.1

灰色 8 108 /

白色 9 109 +5至 -20

无色 / / ±20

二、电容

1 、电容在电路中一般用“C”加数字表示（如C25表示编号为25的电容）。电容是由两片金属膜紧靠，中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。

电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小，电容对交流信号的阻碍作用称为容抗，它与交流信号的频率和电容量有关。容抗XC=1/2πf c

(f表示交流信号的频率，C表示电容容量)

电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。

2、识别方法：电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉（F）表示，其它单位还有：毫法（mF）、微法（uF）、纳法（nF）、皮法（pF）。

其中：1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如10 uF/16V

容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示

字母表示法：1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF

数字表示法：一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是倍率。

如：102表示10×102PF=1000PF 224表示22×104PF=0.22 uF

3 、电容容量误差表

符号FGJKLM

允许误差±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%

如：一瓷片电容为104J表示容量为0. 1 uF、误差为±5%。

4、故障特点

在实际维修中，电容器的故障主要表现为：

（1）引脚腐蚀致断的开路故障。

（2）脱焊和虚焊的开路故障。

（3）漏液后造成容量小或开路故障。

（4）漏电、严重漏电和击穿故障。

三、晶体二极管

晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示，如： D5表示编号为5的二极管。

1、作用：二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性，无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。

电话机里使用的晶体二极管按作用可分为：整流二极管（如1N4004）、隔离二极管（如1N4148）、肖特基二极管（如BAT85）、发光二极管、稳压二极管等。

2、识别方法：二极管的识别很简单，小功率二极管的N极（负极），在二极管外表大多采用一种色圈标出来，有些二极管也用二极管专用符号来表示P极（正极）或N极（负极），也有采用符号标志为“P ” 、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，长脚为正，短脚为负。

3、测试注意事项：用数字式万用表去测二极管时，红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极，此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值，这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。

4、常用的1N4000系列二极管耐压比较如下：

型号 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007

耐压（V） 50 100 200 400 600 800 1000

电流（A）均为1

四、稳压二极管

稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示，如：ZD5表示编号为5的稳压管。

1、稳压二极管的稳压原理：稳压二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持不变。这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。

2、故障特点：稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3种故障中，前一种故障表现出电源电压升高；后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。

常用稳压二极管的型号及稳压值如下表：型

号1N47281N47291N47301N47321N47331N47341N47351N47441N47501N47511N4761

稳压值3.3V3.6V3.9V4.7V5.1V5.6V6.2V15V27V30V75V

五、电感

电感在电路中常用“L ”加数字表示，如：L6表示编号为6的电感。

电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。

直流可通过线圈，直流电阻就是导线本身的电阻，压降很小；当交流信号通过线圈时，线圈两端将会产生自感电动势，自感电动势的方向与外加电压的方向相反，阻碍交流的通过，所以电感的特性是通直流阻交流，频率越高，线圈阻抗越大。电感在电路中可与电容组成振荡电路。

电感一般有直标法和色标法，色标法与电阻类似。如：棕、黑、金、金表示1uH（误差5%）的电感。

电感的基本单位为：亨（H）换算单位有：1H=103mH=106uH 。

六、变容二极管

变容二极管是根据普通二极管内部 “PN结”

的结电容能随外加反向电压的变化而变化这一原理专门设计出来的一种特殊二极管。变容二极管在无绳电话机中主要用在手机或座机的高频调制电路上，实现低频信号调制到高频信号上，并发射出去。在工作状态，变容二极管调制电压一般加到负极上，使变容二极管的内部结电容容量随调制电压的变化而变化。

变容二极管发生故障，主要表现为漏电或性能变差：

（1）发生漏电现象时，高频调制电路将不工作或调制性能变差。

（2）变容性能变差时，高频调制电路的工作不稳定，使调制后的高频信号发送到对方被对方接收后产生失真。出现上述情况之一时，就应该更换

同型号的变容二极管。

七、晶体三极管

晶体三极管在电路中常用“Q”加数字表示，如：Q17表示编号为17的三极管。

1 、特点：晶体三极管（简称三极管）是内部含有2个PN结，并且具有放大能力的特殊器件。它分NPN型和PNP型两种类型，这两种类型的三极管从工作特性上可互相弥补，所谓OTL电路中的对管就是由PNP型和NPN型配对使用。

电话机中常用的PNP型三极管有：A92、9015等型号；NPN型三极管有：A42、9014 、9018、9013、9012等型号。

2 、晶体三极管主要用于放大电路中起放大作用，在常见电路中有三种接法。为了便于比较，将晶体管三种接法电路所具有的特点列于下表，供大家参考。

名称共发射极电路共集电极电路（射极输出器）共基极电路

输入阻抗中（几百欧～几千欧）大（几十千欧以上）小（几欧～几十欧）

输出阻抗中（几千欧～几十千欧）小（几欧～几十欧）大（几十千欧～几百千欧）

电压放大倍数大小（小于1并接近于1）大

电流放大倍数大（几十）大（几十）小（小于1并接近于1）

功率放大倍数大（约30～40分贝）小（约10分贝）中（约15～20分贝）

频率特性高频差好好

IC基础知识.

对于电子行业的工程师来说，电子元件，就像人们入口的大米，每天都需要接触和使用。但事实上，许多工程师可能都不完全理解里面的门道。以下是工程师常用的十种电子元件以及相关的基本概念和知识。让我们一起学习了解一下。

一：电阻

人们说“电阻是所有电子电路中使用最多的元件。“电阻，因为材料对电流有阻碍作用，在这个作用下称为电阻材料。电阻会导致电子通量的变化。电阻越小，电子的通量越大，反之亦然。没有电阻或电阻很小的物质称为导体，简称导体。不能形成电流传输的物质称为电绝缘体，简称绝缘体。

在物理学中，电阻是用来表示导体对电流的阻碍的大小。导体的电阻越大，导体对电流的阻碍就越大。不同导体的电阻通常是不同的，电阻是导体本身的特性。阻力单元是一种阻碍水流运动的耗能单元。

电阻元件的电阻值一般与温度有关。测量温度影响的物理量是温度系数，它被定义为电阻值随温度升高1℃而变化的百分比。

电阻器由“R”加上电路中的数字表示。例如，R1表示编号为1的电阻。电路中电阻的主要作用是分流，电流限制，分压，偏移等。

二：电容

电容是指在给定的电位差下存储的电荷量；国际单位是Farah（F）。一般来说，电荷在电场中在力的作用下移动。当导体之间存在介质时，它会阻碍电荷的移动并导致电荷在导体上积累；电荷累积存储的最常见的例子是两个平行的金属板，这也是众所周知的电容器。

电容通常由电路中的“C ”加数字表示。电容是由两个相互接近的金属薄膜组成的元件，由绝缘材料隔开。电容的主要特点是与直流和交流相分离。电容容量是能够存储电能的大小。电容对交流信号的阻碍称为电容电抗，它与交流信号的频率和电容有关。电话中常用的电容器类型有电解电容器、陶瓷电容器、贴片电容器、单片电容器、钽电容器和聚酯电容器。

三：晶体二极管

固态电子装置中的半导体端子装置。这些器件的主要特点是具有非线性电流电压特性。此后，随着半导体材料和工艺技术的发展，利用不同的半导体材料、掺杂分布和几何结构，开发了多种结构多样、功能用途不同的晶体二极管。制造材料包括锗、硅和化合物半导体。晶体二极管可用于产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换。

二极管的主要特性是单向导电，即在正向电压作用下导通电阻很小，而在反向电压作用下导通电阻是最大或无限大的。由于上述特性，二极管常用于无绳电话的整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频降噪等电路中。用数字万用表测量二极管时，红色表笔连接二极管的正极和黑色表笔连接二极管的负极是二极管的正极导通电阻，与指针万用表的表笔连接方法正好相反。

四：稳压二极管

齐纳二极管，这种二极管是一种半导体器件，具有高电阻，直到临界反向击穿电压。

齐纳二极管的特点是击穿后，齐纳二极管两端的电压基本不变。当稳压器连接到电路时，如果电源的电压发生波动，或者其他原因导致电路中各点的电压发生变化，则负载两端的电压将基本保持不变。

五：电感

当线圈通过电流时，在线圈中感应磁场，感应磁场产生感应电流以抵抗通过线圈的电流。我们称电流和线圈之间的相互作用为电感，或电感，单位为亨利（h）。它也可以用来制作电感元件。

电感在电路中经常用“l“加上数字来表示。感应线圈是通过将绝缘导线绕在绝缘骨架上制成的。直流能通过线圈，直流电阻是导线本身的电阻，压降很小；当交流信号通过线圈时，线圈两端会产生自感应电动势。自感应电动势的方向与施加电压的方向相反，阻碍了交换的通过。因此，电感的特征是直流阻抗。频率越高，线圈阻抗越大。

六：变容二极管

变容二极管，也称为“可变电抗二极管” 。它是一种由PN结电容器（势垒电容器）及其反向偏压Vr构成的二极管。其结构如下图所示。

管变容二极管是一种特殊的二极管，是根据普通二极管内部“PN结”的结电容随施加的反向电压的变化而变化的原理而设计的。变容二极管主要用于移动电话的高频调制电路或无绳电话中的固定电话，低频信号被调制到高频信号上传输。在工作状态下，变容二极管调制电压通常施加到负电极，使得变容二极管的内部结电容随调制电压而变化。变容二极管发生故障，主要表现为漏电或性能不佳：（1）发生漏电时，高频调制电路不工作或调制性能恶化。（2）当变容二极管性能恶化时，高频调制电路的操作不稳定，并且调制的高频信号被发送到另一方并被另一方接收以产生失真。当出现上述情况之一时，应更换相同类型的变容二极管。

七：晶体三极管

晶体三极管是半导体的基本元件之一。它具有电流放大功能，是电子电路的核心部件。三极管是由两个彼此非常接近的PN结在半导体基片上制成的。两个PN结将大块半导体分为三部分，中间部分为基极区，两侧为发射极区和集电极区，排列为PNP和NPN。

晶体管在电路中经常用“q“加上数字来表示。晶体管是一种特殊的器件，它含有两个PN结，具有放大能力。

八：场效应管

场效应晶体管缩写为FET。导体涉及多数传导，也称为单极晶体管。它属于压控半导体器件。它具有高输入电阻（108~109Ω），低噪声，低功耗，动态范围大，易于集成，无二次击穿，宽安全工作区等。它已成为功能强大的双极晶体管和功率晶体管。竞争者。

场效应管具有输入阻抗高、噪声小等优点，在各种电子器件中也得到了广泛的应用。特别是当场效应晶体管作为整个电子设备的输入级时，一般晶体管很难达到的性能。

场效应管分为结型和绝缘门型两大类，其控制原理相同。

九、传感器

传感器是一种物理装置或生物器官，它能检测和感知外部信号、物理条件（如光、热、湿度）或化学成分，并将检测到的信息传递给其他装置或器官。

国家标准gb 7665-87中传感器的定义是：“能够感应到指定测量到的部件并根据一定规则将其转换为可用信号的装置或装置，通常由敏感元件和转换元件组成 ”。满足信息传递、处理、存储、显示、记录和控制的要求。这是实现自动检测和自动控制的第一步。

在新的韦式大字典中，“传感器”被定义为“从一个系统接收电源并通常以另一种形式向第二个系统中的设备发送电源的设备”。根据这一定义，传感器的功能是将一种能量转化为另一种能量形式，因此许多学者也将传感器称为传感器。

十：变压器

变压器是一种利用电磁感应原理改变交流电压的装置。主要部件有一级线圈、二级线圈和铁芯。在电气设备和无线电路中，常用于提升电压、匹配阻抗和安全隔离。

在发电机中，无论线圈是通过磁场还是通过磁场移动通过固定线圈，都可以在线圈中感应出电位。在这两种情况下，磁通量的值是恒定的，但是与线圈相交的磁通量的数量是变化的，这是互感的原理。变压器是一种使用电磁互感来转换电压，电流和阻抗的设备。变压器的功能主要包括：电压转换;电流转换，阻抗变换;隔离;电压调节。

一般来说我们对IC 的概念只停留在它是芯片或集成电路，或者是外观五花八门的小小的东西上面。对它究竟是什么？它是怎么来？它为什么外表各种各样？我们的了解可能不是很多，下面通过对IC 的生产工序流程和其结构发展历史方面的简述，希望让大家对IC 大体上有一个初步的把握。

一，电子元器件的相关概念和分类

1 ，概念

电子元器件：分为半导体器件和电子元件，它们是电子工业发展的基础，它们是组成电子设备的基本单元，属于电子工业的中间产品。

IC（集成电路）是电子元器件中的一种半导体器件。

微电子技术：一个国家的核心技术是指微电子技术，而微电子技术是指能够处理更加微小的电磁信号的技术，所谓微电是区别于强电（例如照明用电）和弱电（例如电话线路）而言。微电子技术的代表就是IC 技术，主要产品就是IC 。

2，分类

电子元器件分两类：半导体器件和电子元件

半导体器件包括：半导体分立器件，半导体集成电路，特殊功能的半导体器件，其它器件。

电子元件包括：电阻，电容，电感/线圈，电位器，变压器，继电器，传感器，晶体，开关，电池/电源，接插件/连接器，其他电子元件。

二， IC的生产工序流程

普通硅沙（石英砂，沙子）－－>分子拉晶（提炼）－－>晶柱（圆柱形晶体）－－>晶圆（把晶柱切割成圆形薄片）－－>光刻（俗称流片，即先设计好电路图，通过激光暴光，刻到晶圆的电路单元上）－－>切割成管芯（裸芯片）－－>封装（也就是把管芯的电路管脚，用导线接到外部接头，以便与其它器件连接。）

详细流程注解：

1，业已确认，占地壳物质达到28%的石英在地表层呈现为石英砂石矿。用电弧炉冶炼石英砂将其转变成冶金等级硅。通过一步一步去除杂质的处理工艺过程，硅经历液态，蒸馏并最终再沉积成为半导体等级的硅棒，其硅的纯度达到99.999999% 。随后，这些硅棒被机械粉碎成块并装入石英坩埚炉中加热熔化至1420摄氏度。

2 ，将一个单晶籽晶（种）导入熔化过程中，随着籽晶转动，晶体渐渐生长出来。几天之后，慢慢地将单晶提取出来，结果得到一根一米多长的硅棒，视其直径大小，硅棒的价值可高达8000美元到16000美元。这些纯硅单晶棒，每根重量达到（120公斤）；

3，随后被金刚石锯床切成薄薄的圆晶片。这些薄片再经过洗涤、抛光、清洁和接受入眼检测与机器检测；最后通过激光扫描发现小于人的头发丝宽度的1/300的表面缺陷及杂质，合格的圆晶片交付给芯片生产厂商。

4，芯片结构设计人员设计好电路版图，完整的设计图传送给主计算机并经电子束曝光机进行处理，将这些设计图“刻写 ”在置于一块石英玻璃上的金属薄膜上，制造出掩膜。制作芯片是对薄膜进行重复进行涂光敏胶、光刻和腐蚀的组合处理，掩膜起着一个很像照相制版的负片作用。精确调准每个掩膜最为重要：如果一个掩膜偏离几分之一微米（百万分之一），则整个硅圆片就报废不能用。当光通过掩膜照射，电路图就“印制”在硅晶片上。每一个芯片大约需用20个掩膜，这些掩膜要在整个工艺过程枣从硅圆片到制造最终的芯片包括几百个工艺的流程的不同的位置点上定位。最终一块硅圆片能够做出一定数量的芯片。

5，一旦完成芯片制作过程，硅圆片在金刚石切割机床上被分切成单个的芯片，到此的单个芯片被称为“管芯”（DIE）。将每个管芯分隔放置在一个无静电的平板框中，并传送至下一步，管芯被插装进它的封装中。芯片封装保护管芯避免受环境因素影响，同时提供管芯和电路板通讯所必需的电连接，封装好的芯片在随后的使用中将要安装固定在电路板上。