科技活動組：認(rèn)識電子元件

1、 -干陽 2010年國慶節(jié) 于眉山在電子制作中，要使用到許多不同的電子元件。在這一講中，將簡單地介紹常用的電子元件。我們應(yīng)認(rèn)識它們，了解它們的作用，記住它們的符號，以便于今后應(yīng)用這些元件組裝出各種實(shí)用的、有趣的電子制品。一、電阻器和電容器（一）電阻器我們將電池、開關(guān)和燈泡用導(dǎo)線連接成圖3-1電路。開關(guān)閉合后，電流由電池正極流出，經(jīng)開關(guān)和小燈泡流入電池負(fù)極，小燈泡發(fā)光。導(dǎo)線和小燈泡都能導(dǎo)電，它們稱為導(dǎo)體。在一般情況下金屬都是導(dǎo)體。導(dǎo)體在電流通過時，對電流有一定的阻礙作用，這種阻礙作用稱為電阻。電阻的文字符號是R。電阻大小的基本單位是歐姆（符號），還有較大的單位千歐（K），和兆歐（M）。它們的換算

2、關(guān)系是：1M103K1K103圖3-1照明燈電路常用的電阻分兩大類。阻值固定的電阻器稱為固定電阻器。阻值連續(xù)可變的電阻器稱為可變電阻器（包括徽調(diào)電阻器和電位器）。它們的外形和圖形符號見表3一1。由于制作的材料不同，電阻器也可分為碳膜電阻、金屬膜電阻或線繞電阻等等。電阻器在電路中起什么作用呢？表一常用電阻器固定電阻器微調(diào)電阻器電位器RRR我們將圖3-1電路中的開關(guān)換為1個470歐姆的電位器（如圖3一2（A）。旋轉(zhuǎn)電位器的轉(zhuǎn)柄，小燈泡的亮度要隨著電阻值的大小而改變。電阻值越大，小燈泡越暗。這說明電阻器在電路中可以控制電流的強(qiáng)弱。我們可以參考這個電路制成一個可以調(diào)光的玩具小臺燈。圖3-2電阻器和電容

3、器在電路中的作用電阻器的主要參數(shù)有兩個：1標(biāo)稱阻值和允許誤差。在電阻上標(biāo)注的電阻數(shù)值叫作標(biāo)稱阻值。如1.5K，5.1。它的實(shí)際阻值允許有一定的誤差，叫允許誤差，分為級（±5），級（±10），級（±20）。如電阻器上標(biāo)“3K”，則表示這個電阻的阻值是3K，誤差為士5。電阻的標(biāo)稱值和誤差也可以用色環(huán)來表示。在電阻上印有四條色彩鮮艷的園環(huán)，緊靠電阻左端的三條色環(huán)表示電阻值，最后一條色環(huán)表示允許誤差。微調(diào)電阻器和電位器的標(biāo)稱值是它的最大電阻值。如100K電位器，表示它的阻值可在零至100千歐內(nèi)連續(xù)變化。2額定功率。指電阻器正常工作時允許的最大功率。超過這個值，電阻器將過分

4、發(fā)熱而燒毀。如無特殊要求，電阻器均采用1/8w的碳膜電阻。（二）電容器兩個彼此絕緣、互相靠近的導(dǎo)體就構(gòu)成了一個電容器。兩個導(dǎo)體叫作電容器的兩個極，分別用導(dǎo)線引出。電容器的文字符號是C。它的大小用電容量來衡量。電容量的基本單位是法拉（用F表示），還有較小的單位微法（F）和皮法（PF），這三個常用單位的換算關(guān)系是：1F106F1F106PF電容器也可以按其電容量是否可以改變分為固定電容器和可變電容器。（包括微調(diào)電容器和可變電容器）若按制作材料劃分也可分為瓷介電容器、電解電容器、空氣電容器等等。電容器的外形和出形符號如表3-3。電容器在電路中有什么作用呢？我們用電容器代替圖3-1電路中的開關(guān)（如圖3

5、-2（B）。接通電路時，我們看到小燈泡閃亮一下后就不再亮了。這是因?yàn)殡娙萜髟诔潆姷乃查g，電路中有電流。而充電過程很快結(jié)束了，電容器充滿電荷后，電流消失了。電容器容量越小，充電所用時間越短暫，可見直流電是不能通過電容器的。若將電源改為交流電源，小燈泡將持續(xù)發(fā)光，若交流電頻率可以變化，那么在相同的電壓下，高頻率交流電較低頻率交流電更易于通過同一個電容器而使小燈泡更亮些。這些實(shí)驗(yàn)可以說明電容器在電路中，可以起“隔直流，通交流”，“通高頻、阻低頻”的作用。電容器的主要參數(shù)也有兩個：1標(biāo)稱電容量和允許誤差。標(biāo)稱電容量指電容器上標(biāo)注的電容量。允許誤差分三級，同于電阻器誤差的表示方法。微調(diào)電容器和可變電容器

6、標(biāo)出了它的電容量的最小值和最大值，如7270P2耐壓：指電容器正常工作時，允許加在電容器上的最高電壓值。不能超過，否則將損壞電容器。特別需要指出的是電解電容器兩極有正負(fù)之分，是有極性電容器，使用時必須按電路要求接入，不能將兩根引腳接反。固定電容器微調(diào)電容可變電容CCCC二、晶體管和集成電路在電子制作中要經(jīng)常使用晶體管和集成電路。晶體管分為晶體二極管和晶體三極管，它們是用半導(dǎo)體材料制成的，所以也叫半導(dǎo)體管。（一）晶體二極管晶體二極管的文字符號是VD，它的外形和圖形符號見表表四常用二極管檢波二極管整流二極管發(fā)光二極管光電二極管晶體二極管在電路中有什么作用呢？我們將晶體二極管接在圖3-1電路中的開關(guān)

7、位置上（如圖3-3（A）。燈泡發(fā)光，說明這時二極管導(dǎo)通，二極管的電阻（稱為正向電阻）很小。若將二極管兩極引腳對調(diào)（如圖3-3（B），這時小燈泡就不亮了。這時二極管的電阻（稱為反向電阻）很大，電路中幾乎沒有電流。這個現(xiàn)象說明二極管有單向?qū)щ姷奶匦?。利用二極管的這個特性，可使用二極管進(jìn)行檢波和整流。圖3晶體二極管的單向?qū)щ娦跃w二極管的參數(shù)有兩個：1.最大正向電流：二極管導(dǎo)通時允許通過的最大電流。2.最高反向電壓：二極管截止時加在二極管上的最高電壓。以上兩項(xiàng)參數(shù)在使用中都不能超過，否則二極管將損壞。還有一些特殊用途的二極管，如光電二極管、發(fā)光二極管等，也在電子制作中經(jīng)常用到。（二）晶體三極管晶體三

8、極管也是用半導(dǎo)體材料制成的，由于結(jié)構(gòu)不同分為PNP型和NPN型兩大類。三極管的文字符號是V。常用的三極管的外形和圖形符號見表3-5表3-5常用三極管PNP型NPN型晶體三極管的三個極，分別稱為基極（b)、集電極（c）和發(fā)射極（e）。發(fā)射極上的箭頭表示流過三極管的電流方向?？梢妰深惾龢O管中電流的流向是相反的。晶體三極管在電路中具有放大作用和開關(guān)作用。我們使用晶體三極管在電路中放大微弱的信號電流或制成自動開關(guān)，控制用電器的通斷。晶體三極管工作原理較復(fù)雜，在這里不作介紹。三極管的主要參數(shù)是穿透電流和放大倍數(shù)。穿透電流Iceo越小，三極管穩(wěn)定性越好。放大倍數(shù)一般從幾十到幾百，應(yīng)根據(jù)電路需要選擇。（三）

9、集成電路集成電路是將二極管、三極管和電阻電容等元件按照電路結(jié)構(gòu)的要求，制作在一小塊半導(dǎo)體材料上，形成一個完整的具有一定功能的電路，然后封裝而成。它的文字符號是IC，常用集成電路的外形和圖形符號見表3-6。表3-6常用集成電路使用集成電路和使用分立元件組裝的電路相比，具有元件少、重量輕、體積小、性能好和省電等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。所以電子產(chǎn)品的集成化已成為電子技術(shù)發(fā)展的必然趨向。本章的電子制作中將使用到集成電路，同學(xué)們可以在實(shí)踐中體會到它的優(yōu)越性。 三可控硅可控硅也稱作晶閘管，它是由PNPN四層半導(dǎo)體構(gòu)成的元件，有三個電極，陽極A，陰極K和控制極G ?？煽毓柙陔娐分心軌?qū)崿F(xiàn)交流電的無觸點(diǎn)控制，以小電流控制大

10、電流，并且不象繼電器那樣控制時有火花產(chǎn)生，而且動作快、壽命長、可靠性好。在調(diào)速、調(diào)光、調(diào)壓、調(diào)溫以及其他各種控制電路中都有它的身影。 可控硅分為單向的和雙向的，符號也不同。單向可控硅有三個PN結(jié)，由最外層的P極和N極引出兩個電極，分別稱為陽極和陰極，由中間的P極引出一個控制極。 單向可控硅有其獨(dú)特的特性：當(dāng)陽極接反向電壓，或者陽極接正向電壓但控制極不加電壓時，它都不導(dǎo)通，而陽極和控制極同時接正向電壓時，它就會變成導(dǎo)通狀態(tài)。一旦導(dǎo)通，控制電壓便失去了對它的控制作用，不論有沒有控制電壓，也不論控制電壓的極性如何，將一直處于導(dǎo)通狀態(tài)。要想關(guān)斷，只有把陽極電壓降低到某一臨界值或者反向。 雙向可控硅的引腳多數(shù)是按T1、T2、G的順序從左至右排列（電極引腳向下，面對有字符的一面時）。加在控制極G上的觸發(fā)脈沖的大