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电子元器件知识与测试

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电子元器件知识与测试:电阻、电容、电感、二极管

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第一讲 常用电子元器件的基本知识与测试方法 电阻 电容(capacitance) 1. 概念 由两个电极,中间夹一层介质构成.在两极间加上电压时,电极上储存电荷,电容是一种储能元件. 2. 作用 调谐 滤波 隔直 交流旁路 能量转换 傳感器 (傳感器:對被測對象的某一确定的信息具有感受或響應與檢出功能,并使之按照一定規律轉換成與之對應有用輸出信號的元器件或裝置. 電阻式傳感器 電容式傳感器 電感式傳感式傳感器 壓電式傳感器 熱電式傳感器 生物傳感器 通過改變式中的參數來改變電容量C,實際使用中,電容式傳感器常以改變平行板間距d來進行測量,這樣得到的測量靈敏度高于改變其他參數的電容傳感器的靈敏度.) 3. 分类 按介质分:空气介质电容,纸介质电容,有机薄膜,瓷介质电容,云母电容,电解电等 按结构分:固定电容,半可变电容,可变电容 4. 電容參數及表示法 1.标称容量与允许误差 a.容量:电容器储存电荷的能力 C=ε*S/4τkd 单位:法拉(F) 微法( uF) 纳法(nF) 皮法(pF) b.容量标注方法 A. 数字和文字标注.(小容量) 第一第二位数字为有效数字,第三位数字表示有效数字后面加零的个数,单为皮法(pF) 注意:如果第三数字为9,则9表示乘0.1 B. 色标法 同电阻标法 2..額定工作電壓 指電容器在規定的工作溫度範圍內,長期,可靠工作所能承受的最高電壓. 3..絕緣電阻 理想電容器的絕緣電阻應為無窮大,實際上不為無空大 5. 电容的测试 方法: 电容测试仪 交流电桥 Q表 万用表 用万用表电容檔测电容大小 1. 电解电容的测试 A.测漏电电流 将万用表置于R*1K檔或R*10K檔,用黑表笔接电容器的正极,红表笔接电容负极.此时表笔迅速右摆,然后慢慢退回.待不动时指示的电阻值越大,表示漏电流越小,表针摆动范围大说明电容器电容量大.若指针摆动至零附近不返回,说明该电容器已击穿,表针不摆动,则说明该电容已开路、失效. B.判断正负极 原理:正接时漏电电流小,反向时漏电电流大. 注意:对调表笔时,电容正负极先短接 2. 非电解电容器的测试 万用表R*10K檔,用两表笔分别接电容器两脚,测得电阻越大越好,一般在几百千欧.电阻很小或为零则说时容器已短路. 6. 使用注意事项 1. 电解电容极性不能接反 2. 安装前先检查电容器是否合适,是否良好 3. 电容器安装时不能从根部弯曲,焊接时间不能过长 电感器 1. 概念: 电感器又称电感线圈,是用漆包线在绝缘骨架上绕制而成的一种存储磁场能的电子元器件. 2. 作用 有阻交流通直流,阻高频通低频特性,可用于滤波电路. 3. 分类 按是否可调分:固定电感器,可变电感器,微调电感器 按导磁体性质分:带铁心 不带铁心 4. 电感器的电感 电感包括自感和互感,反映电感线圈存储磁场能的能力,也反映电感器通过变化电流时产生感应电动势的能力. 单位:亨利(H) 毫亨(mH) 微亨(uH) 變壓器 在電路中可變換電壓,電流和阻抗,起傳輸能量和傳遞交流信號的作用. 分類:調壓變壓器 電源變壓器 (低 中 高) 脈沖變壓器 半导体二极管 1. 概念 半导体二极又称晶体二极管,简称二极管,由一个PN结加上引线及管壳构成.具有单向导电性,为非线性元器件. 2. 分类 1.按材料分:锗二极管 硅二极管 锗管导通电压:0.2-0.3V 硅管导通电压:0.6-0.8V 导通电压:当正向电压超过某一数值后,二极管导通,正向电流随外加电压增加迅速增大,该电压称为导通电压. 2.按作用分:整流二极管、稳压二极管、开关二极管、发光二极管、光敏二极管等 3. 二极管正负极的判断 1. 普通一极管一般为玻璃封装和塑料封装,外壳上均印有型号和标记.标记有箭头,色点,色环三种.箭头所指方向或靠近色环一端为阴极,有色点一端为阳极. 2. 万用表测 正向电阻小,反向电阻大(大几百倍),一般有R*100或1K档测 4. 几种特磔的二极管 1. 稳压管: 利用PN结反向击穿所表现出稳压特性而制成的器件.稳压管在电路中是反向连接的.在一定原条件下它能使稳压管所接电路两端电压稳定在一个规定的范围内.在是电路中一般起保护作用. 2. 发光二极管 发光二极管是一种将电信号转换成光信号的半导体器件,具有单向导电性,正向导通时才能发光. 检查好坏: 用万用表R*10K档测正,反向电阻,一般正向电阻小于30K,反向电阻大于1M.若正.反向电阻均为零,说明内部击穿短路.若正,反电阻均为无穷大,说明内部开路. 电性要求: Von=1.5-3V Ion=2-20mA 电流大小决定光的亮度,若与TTL器件相连使用时一般需要串接一个470的电阻. 3. 光敏二极管 光敏二极管又称为光电二极管.它是利用光电效应制成的单PN结光敏器件.没有光照下电阻很大,有光照射时电阻迅速减少. 作用:光电式传感器、光电输入机、光电转换自动控制及光电读出装置中. 半导体三极管 1. 概念 半导体三极管以称双极型晶体管,晶体三极管,简称三极管,是一种电流控制电流的半导体器件. 2. 作用 把微弱信号放大成辐值较大的电信号,用作无触点开关. 3. 分类 按结构分:NPN PNP 按材料分:硅管,锗管 四.外观认识 五.三极管的简单测试 用万用表(R*100 OR R*1K檔)判断三极管的电极,类型及好坏 1. 判断基极和三极管的类型 先假设三极管的某极为”基极”,将黑表笔接在假设基极上,再将红表笔依次接到其余两个电极上,若两次测得的电阻都大(约几K到几十K),或者都小(几百至几K) ,对换表笔重复上述测量,若测得两个阻值相反(都很小或都很大),则可确定假设的基极是正确的,否则另假设一极为”基极”,重复上述测试,以确定基极. 当基极确定后,将黑表笔接基极,红表笔笔接基它两极若测得电阻值都很少,则该三极管为NPN,反之为PNP. 判断集电集C和发射极E,以NPN为例: 把黑表笔接至假充的集电极C,红表笔接到假设的发射极E,并用手捏住B和C极,读出表头所示C,E电阻值,然后将红,黑表笔反接重测.若第一次电阻比第二次小,说明原假设成立. 六.使用注意事项 1. 加到三极管三个电极的电压极性必须正确 2. 使用时电压电流不能超出极限值 3. 管子的基本参数相同可以代换,性能高的可代换性能低的 4.安装时应保证散热良好,在功率管应加散热片. 场效应管 1. 概念 场效应晶体管简称场效管(FET),又称单极型晶体管,是一种输入信号电压来控制其输出电流,大小半导体三极管,是电压控制器件. 2. 特点 输入阻抗高(10 –10),噪声小,功耗低,没有二次击穿现象,受温度和辐射影响小,特别适用于高灵敏,低噪声电路. 集成电路 1. 概念 把多个无器件及连接导线制作在同一块半导体基片上所得到的器件, 称之为集成电路,通常称为IC—integrate circuit 2. 特点:具有体积小,功耗小,可靠性高,成本低等优点. 3. 应用:自动控制,测量仪器,通信,电子计算器等科学领域. 4. 分类 1.按集成电路类型分为数字集成电路,仿真集成电路. 数字集成电路是处理数字信号的集成电子电路 数字集成电路按集成度可分为:A.小规模集成电路.它是在一块硅片上制成约1-10个门电路.B.中规模集成电路,集成度约为10-100个门电路.C.大规模集成电路,集成度约为100-1000个门电路.超大规模集成电路,集成度大于1000个门电路.如单片机(小计算器) 数字集成电路按结构可分为:双极型和单极型电路,通常为TTL 和CMOS TTL集成电路------是用双极型号晶体管为基本单元集成在一块硅片上制成的.主要有74SXX 74LSXX T1000-4000(国产).特点为电路对电源电压稳定性要求较严格,只允许5V+-10%,输出端不允许直接接地或电源 CMOS集成电路-----以单极型晶体管为基本单元制成的.主要有74HCXX CC4000.特点为功耗低,工作电压范围宽(3-18V)速度快,抗于扰能力强,逻辑摆幅大,输入阻抗高,输入电平范围宽等优点 2.模拟集成电路 模拟集成电路的类型按用途分有运算放大器,电压比较器,直流稳压器,功率放大器等. 特点:处理的信号为连续变化的仿真信号.信号频率往往从直流延伸到高频.各种模拟集成电路电源电压各异且较高. 五.IC脚位的识别 集成电路的封装多种多样,但常见的有金属外壳,陶瓷外壳,塑料外壳等,有圆型扁平型.管脚排列次序一般是从外壳顶部向下看,按逆时针方向读数,其中第一脚为标记附近的脚. 六.集成电路的测试 IC测试仪测试 TTL IC 好坏的判断: 将万用表置R*1K檔,黑表笔接待判断TTL的电源负端,红表笔依次接其它各端对电源负端的直流电阻.在正常情况下,各端子对地直流电阻约在5K左右,但正电源端对地电阻约为3K左右.若某一端对地电阻低于1K,该集成电路已坏.反之,如对地电阻大于12K以上,则说明该集成电路已不能正常使用.再用红表笔接TTL电源地端,用黑表笔分别接其它端子,若该集成电路是好的,则正向直流电阻应分别大于40K.正常的TTL集成块,其电源的正、反向电阻值均较其它端子小,最大不超出过10K.若此端子电阻接近无穷大,则说明此集成电路的电源有断路. 第二讲 电子线路干扰及解决办法 1. 什么是电子线路干扰 影响电子线路正常工作所有不良内因外因的总和,叫是电子线路干扰. 2. 干扰的来源 1. 外部电气条件:如电源电压的稳定性,强电场与磁场等 2. 外部空间条件:如温度,湿度,空气清洁度等等 3. 外部机械条件:如振动,冲击等等 3. 干扰的分类 1. 按噪声产生的原因分类 A. 放电噪声:主要是雷电,静电,电动机的电刷跳动,大功率开关触点断开等放电产生的干扰. B. 高频振荡噪声 主要是中频电弧炉,感应电炉,开关电源,直流,-交流变换器等产生高频振荡时形的噪声. C. 浪涌噪声 主要是交流系统中电动机激活电流,电炉合闸电流,开关调节器的导通电流以及晶闸管变流器等设备产生的涌流引起的噪声. 4. 干扰后果 1. 前向信道数据误差加大 2. 控制状态失灵 3. 数据受干扰发生变化 4. 程序运行失常

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