教學(xué)配套課件：電子元器件和材料

1、1電子元器件和材料2 第1章 電阻器 1.1 固定電阻器 各種導(dǎo)電材料對(duì)通過的電流總呈現(xiàn)一定的阻礙作用，并將電流的能量轉(zhuǎn)換成熱能，這種阻礙作用稱為電阻。具有電阻性能的實(shí)體元件稱為電阻器。 1.1.1 電阻器的電路符號(hào)和主要性能參數(shù) 1. 電阻器的電路符號(hào)和單位 凡阻值固定不能調(diào)節(jié)的電阻器稱為固定電阻器。圖1.1 (a)是我國(guó)國(guó)標(biāo)電阻器符號(hào)；圖1.1 (b)是國(guó)外常用電阻器的符號(hào)；圖1.1 (c)是標(biāo)有該電阻器額定功率的電阻器符號(hào)。 電阻器單位有：、k、M、G、T等 1T=1000G；1G=1000M； 1M=1000k；1k=1000。32電阻器的主要性能指標(biāo)（1）標(biāo)稱阻值圖 1.14 國(guó)家規(guī)

2、定了一系列值作為電阻器的阻值標(biāo)準(zhǔn)，即標(biāo)稱阻值系列。其中E6、E12、E24如表1.1所示。標(biāo)稱值不連續(xù)分布，若將表中各數(shù)乘10n可得到不同的阻值的電阻器，如1.1103為1.1k電阻器。系列允許誤差標(biāo)稱值精度等級(jí)E245%1.0 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.7 3.03.3 3.6 3.9 4.3 4.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1E1210%1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2E620%1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8表1.15（2）允許誤差 允

3、許誤差是指電阻器的標(biāo)稱值與實(shí)際阻值之差。在電阻器的生產(chǎn)過程中，由于技術(shù)原因?qū)嶋H電阻值與標(biāo)稱電阻值之間難免存在偏差，因而規(guī)定了一個(gè)允許誤差參數(shù)，也稱為精度。 常用電阻器的允許誤差分別為5%、10%、20%，對(duì)應(yīng)的精度等級(jí)分別為、級(jí)。 6 （3）額定功率P 額定功率是指在一定條件下，電阻器能長(zhǎng)期連續(xù)負(fù)荷而不改變性能的允許功率。額定功率的大小也稱瓦（W）數(shù)的大小，如1/8W、1/4W，一般用在數(shù)字印在電阻器的表面上，如圖1.1(c)。 1.1.2 電阻器的型號(hào)及命名 國(guó)產(chǎn)電阻器的型號(hào)由四個(gè)部分組成。如表1.2所示。 例如RJ-71為精密金屬膜電阻，RXT-2為可調(diào)線饒電阻。RT-2為普通碳膜固定電阻

4、器。 7第一部分：主稱第二部分：電阻器材料第三部分：產(chǎn)品分類第四部分：序列號(hào)字母含義字母含義符號(hào)產(chǎn)品類型用數(shù)字表示R電阻器T碳膜1普通W電位器H合成碳膜2普通I玻璃釉膜3超高頻J金屬膜4高阻N無機(jī)實(shí)芯5高溫S有機(jī)實(shí)芯6-X線饒7精密Y氧化膜8高壓C沉積膜9特殊G高功率T可調(diào)W微調(diào)D多圈可調(diào)表1. 28 1.1.3 電阻器的識(shí)別方法 1直接標(biāo)志法 直接標(biāo)志法是指將電阻器的主要參數(shù)和技術(shù)性能指標(biāo)直接印制在電阻器表面上。直標(biāo)法中標(biāo)稱阻值是用阿拉伯?dāng)?shù)字和單位符號(hào)在電阻器的表面直接標(biāo)出。直標(biāo)法中誤差表示有直標(biāo)誤差和羅馬文字誤差。 直標(biāo)誤差就是用百分?jǐn)?shù)表示允許誤差，如圖1.2(a)所示。 羅馬文字誤差就是

5、用羅馬文字表示允許誤差，用“”、“”、“”表示誤差等級(jí)。“”表示“5%”，“”表示“10%”，“”表示“20%”，如圖1.1.2(b)所示。圖1.29 2文字符號(hào)法 文字符號(hào)法是用字母和數(shù)字符號(hào)有規(guī)律的組合來表示標(biāo)稱電阻值。允許誤差也用文字符號(hào)表示。其規(guī)律是：符號(hào)位（、K、M、G、T）表示電阻值的數(shù)量級(jí)別，符號(hào)前面的數(shù)字表示電阻值整數(shù)部分的大小，符號(hào)后面的數(shù)字表示小數(shù)點(diǎn)后面的數(shù)值。 例：330.33 333.3 表示允許誤差的符號(hào)如表1.3所示。 表1.3 表示允許誤差的文字符號(hào)文字符號(hào)BCDFGJKMN允許誤差0.1%0.25%0.5%1%2%5%10%20%30%10 3色環(huán)標(biāo)志法 （1）

6、四色環(huán)電阻 普通電阻器大多為四色環(huán)電阻。其最靠近電阻器一端的第一條色環(huán)的顏色表示第一位有效數(shù)字；第二條色環(huán)的顏色表示第二位有效數(shù)字；第三條色環(huán)的顏色表示倍乘率；第四條色環(huán)的顏色表示允許誤差。 （2）五色環(huán)電阻精密電阻器大多為五色環(huán)電阻。其中第一、第二、第三條色環(huán)代表示第一、第二、第三位有效數(shù)字，第四條表示倍乘率，第五條表示允許誤差，如圖1.3所示。圖1.311顏色第一色環(huán)第二色環(huán)第三色環(huán)（倍乘）第四色環(huán)（允許誤差）黑00100-棕111011紅221022橙33103-黃44104-綠551050.5藍(lán)661060.2紫771070.1灰88108-白9910950%20金-10-15銀-10

7、-210本色(或稱無色)-20表1.3電阻器色標(biāo)符號(hào)規(guī)定12 例： 紅紫橙金 2710 3（15%）27 （15%）K 棕黑紅銀 10102 （110%）1（110%）K 白紫藍(lán)銀綠 97610-2 (10.5%）9.76（10.5%） 1.1.4 常用固定電阻器及特點(diǎn) 1碳膜電阻器（RT） 碳膜電阻器穩(wěn)定性好，電壓的改變對(duì)阻值影響很小。其阻值范圍大，可以制作成幾歐姆的低阻值電阻，也可以制作成幾十兆歐的高阻值電阻。而且碳膜電阻制作成本低，價(jià)格便宜，但精度不夠高。圖1.4 某碳膜電阻 這種電阻體的導(dǎo)電材料是碳膜層，故稱為碳膜電阻器，實(shí)物如圖1.413 碳膜電阻器制造過程 將碳研磨成粉末微粒。將磁

8、棒或玻璃棒打磨成圓柱體和長(zhǎng)方體，制成電阻的基體，如圖1.5(a)。用磨壓工藝制造電阻器的金屬帽頭，并焊接金屬引腳，如圖(b)。組裝碳膜電阻器初坯，在帽頭上涂強(qiáng)力膠，然后套在磁棒兩端，如圖 (c) 。用噴涂或沉積方法，使碳的微粒附在絕緣棒和金屬帽上，經(jīng)熱處理形成碳膜層，制成電阻器的坯體，如圖 (d)。坯體表面噴涂保護(hù)漆，印上標(biāo)志成為成品，如圖(e)。圖1.514 2金屬膜電阻器（RJ） 金屬膜電阻器是在磁棒或瓷管表面用真空蒸發(fā)或燒滲法制成金屬膜，如鎳鉻合金膜和金鉑合金膜等。金屬膜電阻器體積更小，除具有碳膜電阻器的特征外，它比碳膜電阻器的精度更高，穩(wěn)定性更好，噪音更低，阻值范圍更寬，耐熱性能超過碳

9、膜電阻器。但制作成本高，價(jià)格較貴。實(shí)物如圖1.6。 3金屬氧化膜電阻器（RY） 金屬氧化膜電阻器是在磁棒上沉積一層金屬氧化膜制成，它的外形與性能均與金屬膜電阻器相同，但其制造工藝簡(jiǎn)單，成本低，耐熱耐壓性能更好。精度不如金屬膜電阻器。實(shí)物如圖1.7圖1.6某金屬膜電阻 圖1.7某金屬氧化膜電阻 15 4線繞電阻器（RX） 線繞電阻是用電阻系數(shù)較大的錳銅合金電阻絲或鎳鉻合金電阻絲繞在陶瓷管上制成的。其外層涂有耐熱的絕緣層，可分為固定式和可調(diào)式兩種。線繞電阻器的特點(diǎn)是精度高，噪音小，功率大，可承受3至100W的額定功率。它耐高溫，可在150的高溫下工作。但其體積大阻值不高。實(shí)物如圖1.8。 水泥電阻

10、器也屬于一種繞線電阻器。實(shí)物如圖1.9。圖1.8某線繞電阻圖1.9某水泥電阻器16 5玻璃釉膜電阻器（RI） 玻璃釉膜電阻器是在磁棒上涂覆一層金屬和玻璃釉的混和物而制成。它有絕緣耐壓高、溫度系數(shù)小、噪聲系數(shù)小、耐酸堿、耐潮濕、耐高溫及穩(wěn)定性可靠等特點(diǎn)。實(shí)物如圖1.10。 排電阻器（簡(jiǎn)稱排阻）是一種將分立電阻器按一定規(guī)律排列并集成在一起的組合型電阻器，也稱集成電阻器或電阻器網(wǎng)絡(luò)。命名方法如下： 圖1.10某玻璃釉膜電阻 電阻排RPA08472J各部分意義如下： 第一部分RP表示產(chǎn)品型號(hào)。 第二部分A表示電路類型即網(wǎng)絡(luò)排阻。網(wǎng)絡(luò)排阻有A,B,C,D,E,F,G型，A型：多個(gè)電阻公用一端；公用端左端

11、引出；B型：每個(gè)電阻各自引出，且彼此沒有相連；C型：各個(gè)電阻首尾相連，各個(gè)端都有引出；D型：所有電阻公用一端，公用端中間引出；E型：所有電阻公用一端，公用端兩端都有引出。17第三部分08表示針數(shù)。08為8針。第四部分472表示阻值代號(hào)。472為4700。第五部分J表示誤差代號(hào)。常用誤差代號(hào)有F=1%,G=2%,J=5%。排電阻器實(shí)物如圖1.11圖1.11 某排電阻器 18 1.1.5 固定電阻器的測(cè)量與代換 1電阻器的測(cè)量 萬用表測(cè)量電阻器方法和步驟：（1）檢查表針。檢查在萬用表量表棒未短接時(shí)，指針是否在零位。如不在零位，旋轉(zhuǎn)機(jī)械調(diào)零旋鈕，將指針調(diào)至零位，這種方法一般稱為機(jī)械調(diào)零。（2）選擇倍

12、率檔。（3）電阻檔調(diào)零（又稱電氣調(diào)零）。方法是：把萬用表兩表棒短接，看指針是否在表盤右邊的零位。如有偏差，可用手轉(zhuǎn)動(dòng)電阻檔調(diào)零旋鈕，將指針調(diào)到零位。注意，在測(cè)量電阻時(shí)，每換一次倍率檔后，都必須重新電氣調(diào)零一次。（4）測(cè)量電阻。讀出指針?biāo)傅臄?shù)值乘以所選擇的倍乘檔的倍乘數(shù)，即為被測(cè)電阻的阻值。 2電阻器的代換 電阻損壞需要更換時(shí)應(yīng)盡可能選用原規(guī)格型號(hào)的電阻器。此時(shí)，可以用以下方法進(jìn)行代換。19 （1）相同種類電阻器在標(biāo)稱值相同時(shí)，功率大的電阻器可代換功率小的電阻器 （2）相同種類電阻器的串、并代換法。 （3）其他種類及規(guī)格的代換。代換時(shí)，要考慮性能與價(jià)格。 1.2 可變電阻器 可變電阻器是指其阻

13、值在規(guī)定的范圍內(nèi)可任意調(diào)節(jié)的變阻器，它的作用是改變電路中電壓、電流的大小?？勺冸娮杵骺梢苑譃榘肟烧{(diào)電阻器和電位器兩類。半可調(diào)電阻器又稱微調(diào)電阻器，它是指電阻值雖然可以調(diào)節(jié)，但在使用時(shí)經(jīng)常固定在某一阻值上的電阻器。電位器是在一定范圍內(nèi)阻值連續(xù)可變的一種電阻器?？勺冸娮杵鞯碾娐贩?hào)如圖1.12。圖1.1220 1.2.1 常用電位器實(shí)物圖、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用 1合成碳膜電位器 其電阻體是用碳膜、石墨、石英粉和有機(jī)粉合劑等配成一種懸浮液，涂在玻璃釉纖維板或膠紙上制作而成。優(yōu)點(diǎn)為：阻值范圍寬、分辨率高、能制成各種類型的電位器、壽命長(zhǎng)、價(jià)格低、型號(hào)多。缺點(diǎn)為：功率不太高、耐高溫性、耐濕性差、阻值低的電位器不

14、容易制作。實(shí)物如圖1.13。 2有機(jī)實(shí)芯電位器 它是用加熱塑壓的方法，將有機(jī)電阻粉壓在絕緣體的凹槽內(nèi)。具有耐熱性好、功率大、可靠性高、耐磨性好的優(yōu)點(diǎn)。但溫度系數(shù)大、動(dòng)噪聲大、耐潮性能差、制造工藝復(fù)雜、阻值精度較差。實(shí)物如圖1.14。圖1.13某合成碳膜電位器 圖1.14某有機(jī)實(shí)芯電位器 21 3金屬膜電位器 金屬膜電位器是由金屬合成膜、金屬氧化膜、金屬合金膜和氧化鉭膜等幾種材料經(jīng)過真空技術(shù)，沉積在陶瓷基體上而制作的。優(yōu)點(diǎn)：耐熱性好、分辨率高、分布電感和分布電容小、噪聲電動(dòng)勢(shì)很低。缺點(diǎn)：耐磨性不好、阻值范圍小。實(shí)物如圖1.15。圖1.15某金屬膜 電位器 22 4繞線電位器 繞線電位器是將康銅絲

15、或鎳鉻合金絲作為電阻體，并把它繞在絕緣骨架上制成。繞線電位器優(yōu)點(diǎn)：接觸電阻小、精度高、溫度系數(shù)小。缺點(diǎn)：分辨率差、阻值偏低、高頻特性差。實(shí)物如圖1.16。 5數(shù)字電位器 數(shù)字電位器取消了活動(dòng)件，是一個(gè)半導(dǎo)體集成電路。優(yōu)點(diǎn)為：調(diào)節(jié)精度高、沒有噪聲、有極長(zhǎng)的工作壽命、無機(jī)械磨損、數(shù)據(jù)可讀寫、具有配置寄存器和數(shù)據(jù)寄存器、多電平量存儲(chǔ)功能、特別適合于音頻系統(tǒng)、易于軟件控制、體積小、易于裝配。實(shí)物如圖1.17。圖1.16某繞線電位器 圖1.17某數(shù)字電位器 23 1.2.2 電位器的主要參數(shù) 1標(biāo)稱阻值、零位電阻和額定功率 電位器上標(biāo)注的阻值稱標(biāo)稱阻值，即電位器兩定片端之間的阻值；零位電阻指電位器的最小

16、阻值，即動(dòng)片端與任一定片端之間最小阻值；電位器額定功率指在交、直流電路中，當(dāng)大氣壓為87至107kPa，在規(guī)定的額定溫度下長(zhǎng)期連續(xù)負(fù)荷所允許消耗的最大功率。 2電位器的阻值變化特性 阻值變化特性是指電位器的阻值隨活動(dòng)觸點(diǎn)移動(dòng)的長(zhǎng)度或轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度變化的關(guān)系，即阻值輸出函數(shù)特性。常用有三種，阻值變化特性曲線如圖1.18。 （1）指數(shù)式（Z型） 指數(shù)式電位器的阻值變化與動(dòng)觸點(diǎn)位置的變化成指數(shù)關(guān)系。 （2）對(duì)數(shù)式（D型） 對(duì)數(shù)式電位器的阻值變化與動(dòng)觸點(diǎn)位置的變化成對(duì)數(shù)關(guān)系。 （3）線性式（X型） 線性式電位器的阻值變化與動(dòng)觸點(diǎn)位置的變化成線性關(guān)系。 24圖1.18 阻值變化特性曲線25 3電位器的分

17、辨率 電位器的分辨率也稱分辨力，對(duì)線繞電位器來講，當(dāng)動(dòng)接點(diǎn)每移動(dòng)一圈時(shí)，輸出電壓的變化量與輸出電壓的比值為分辨率。直線式線繞電位器的理論分辨率為繞線總匝數(shù)的倒數(shù)，并以百分?jǐn)?shù)表示。 4電位器的動(dòng)噪聲 當(dāng)電位器在外加電壓作用下，其動(dòng)接觸點(diǎn)在電阻體上滑動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的電噪聲稱為電位器的動(dòng)噪聲。 1.2.3 電位器的結(jié)構(gòu)和種類 1電位器的結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)如圖1.19,它由外殼、電阻體、滑動(dòng)片、轉(zhuǎn)動(dòng)軸和焊接片組成。當(dāng)滑動(dòng)片接近引出端時(shí)，和端阻值接近于零，隨著旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，阻值慢慢增加，在滑動(dòng)片轉(zhuǎn)到時(shí)，其阻值即為電位器的標(biāo)稱值。 圖1.1926 2電位器的種類 電位器按調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方式分為旋轉(zhuǎn)式和直滑式電位器；按聯(lián)

18、數(shù)分為單聯(lián)式和雙聯(lián)式電位器；按有無開關(guān)分為無開關(guān)和有開關(guān)兩種；按輸出函數(shù)特性分為線性式、對(duì)數(shù)式和指數(shù)式。部分實(shí)物如下圖。雙聯(lián)式單聯(lián)式有開關(guān)直滑式部分電位器實(shí)物圖27 1.2.4 電位器的檢測(cè) 如圖1.19,、端可測(cè)出該電位器的標(biāo)稱值。測(cè)、端或、端，轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸，觀察表盤指針是否在連續(xù)、均勻地移動(dòng)。如果發(fā)現(xiàn)有斷續(xù)或跳動(dòng)現(xiàn)象，則說明該電位器存在接觸不良和阻值變化不勻問題。在轉(zhuǎn)動(dòng)的起點(diǎn)和終點(diǎn)，應(yīng)能測(cè)得、端或、端的標(biāo)稱電阻和零位電阻。 然后測(cè)量電位器各端子與金屬外殼及旋轉(zhuǎn)軸之間的絕緣電阻，看其絕緣電阻是否足夠大（正常接近無窮大）。對(duì)于開關(guān)電位器，還要測(cè)量電位器開關(guān)是否起作用，接觸是否良好。圖1.1928

19、 1.3 敏感電阻器 1.3.1 熱敏電阻器 1熱敏電阻器的符號(hào)和主要參數(shù) （1）熱敏電阻的符號(hào) 熱敏電阻器是用熱敏半導(dǎo)體材料經(jīng)一定燒結(jié)工藝制成的。熱敏電阻器有正、負(fù)溫度系數(shù)型之分。正溫度系數(shù)型電阻器（用字母PTC表示）指隨著溫度的升高，阻值增大；負(fù)溫度系數(shù)型電阻器（用字母NTC表示）指隨著溫度的升高，阻值反而下降。圖1.22為熱敏電阻器符號(hào)和實(shí)物。符號(hào)某實(shí)物圖1.2229 （2）熱敏電阻的主要參數(shù) 標(biāo)稱阻值：指電阻器在常溫20時(shí)的阻值。 溫度系數(shù)：指溫度每變化1時(shí)的阻值變化率（%/）。 2熱敏電阻器的應(yīng)用 熱敏電阻器常用作溫度補(bǔ)償、過熱保護(hù)、穩(wěn)壓及發(fā)熱源的定溫控制等。圖1.23是PTC型正溫

20、度系數(shù)熱敏電阻在彩電消磁電路中的應(yīng)用。圖中熱敏電阻與消磁線圈串聯(lián)，在開機(jī)瞬間，因常溫下熱敏電阻阻值很小，其提供消磁電流，對(duì)顯像管進(jìn)行消磁。 熱敏電阻流過消磁電流的時(shí)刻，大電流使其溫度迅速升高，阻值急劇增大，終止消磁線圈中的電流，完成消磁任務(wù)，隨后彩電正常工作。故稱此處的PTC電阻為消磁電阻。圖1.2330 3熱敏電阻器的檢測(cè) 首先測(cè)量熱敏電阻器常溫（約20）下的阻值，正常阻值應(yīng)接近其標(biāo)稱阻值。然后用通電的電烙鐵靠近熱敏電阻，加熱升高溫度，若此時(shí)阻值變大為正溫度系數(shù)熱敏電阻。若阻值變小為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。若阻值仍然不變，則熱敏電阻已壞。 1.3.2 壓敏電阻器 1壓敏電阻器的符號(hào)和主要參數(shù) （

21、1）壓敏電阻的符號(hào) 壓敏電阻器使用氧化鋅作為主要材料制成的半導(dǎo)體陶瓷器件。在一定溫度和一定的電壓范圍內(nèi)，當(dāng)外界電壓增大時(shí)，阻值減??；當(dāng)外界電壓減小時(shí)，其阻值反而增大。圖1.24為壓敏電阻器符號(hào)和實(shí)物。 符號(hào) 某實(shí)物圖1.2431 （2）壓敏電阻的主要參數(shù) 壓敏電壓：指壓敏電阻在規(guī)定電流下的擊穿電壓。當(dāng)壓敏電阻兩端電壓升高到壓敏電壓時(shí)，其阻值急劇減小。壓敏電壓又稱標(biāo)稱電壓或臨界電壓，閥值電壓。應(yīng)用中，壓敏電壓指加在壓敏電阻兩端的交流電壓峰值或直流電壓值。 流通容量：指壓敏電阻能承受的最大電流量。 用萬用表測(cè)量壓敏電阻的阻值，其正常阻值應(yīng)大于100k，又不可能是無窮大。 2壓敏電阻器的應(yīng)用 壓敏電

22、阻器在電子線路中可用于開關(guān)電路、過壓保護(hù)、消噪電路、滅火花電路和吸收回路。圖1.25為具有壓敏電阻保護(hù)的電子線路，圖中選用的壓敏電阻標(biāo)稱電壓為311V，浪涌電流為80A。 32 220V電源電壓正常時(shí)，浪涌峰值電壓為2201.414311V，電器正常工作，此時(shí)壓敏電阻器的阻值為幾兆歐。假如某種原因使輸入電壓高于311V時(shí)，壓敏電阻阻值就很快降低，電流急劇增大，達(dá)到2A時(shí)就迅速熔斷保險(xiǎn)絲。從而保護(hù)了家用電器。 圖1.2533 1.3.3 熔斷電阻器 1熔斷電阻器的符號(hào)和主要參數(shù) （1）熔斷電阻器的符號(hào) 熔斷電阻器在電路中起著熔絲和電阻器的雙重作用。符號(hào)如圖1.26，實(shí)物如圖1.27。 （2）熔斷

23、電阻器的主要參數(shù) 熔斷電流：指熔斷電阻器允許流過的最大電流。 額定電流：指熔斷電阻器正常條件下工作時(shí)流過的電流。 標(biāo)稱電阻：圖1.26 熔斷電阻器電路符號(hào) 圖1.27 某熔斷電阻器實(shí)物圖 34 2熔斷電阻器的應(yīng)用 熔斷電阻主要應(yīng)用在電源電路輸出和二次電源輸出電路中。 圖1.28為某彩電顯像管部分電路簡(jiǎn)圖。圖中熔斷電阻器有兩方面作用：若某種故障使變壓器3和4端電壓升高時(shí)，流過燈絲電流增大，由于串聯(lián)了熔斷電阻器R1和R2，限制了電流增大；當(dāng)3和4端電壓繼續(xù)升高，使電流增大到保險(xiǎn)絲電阻器的熔斷電流值時(shí)，R1和R2立即被燒斷，保護(hù)燈絲及顯像管。圖1.2835 1.3.4 其它敏感電阻器 1光敏電阻器

24、光敏電阻器是利用硫化鎘或硫化鉍等具有光電效應(yīng)的半導(dǎo)體材料制成的電阻器。當(dāng)外界光線增強(qiáng)時(shí)，阻值逐漸減小；當(dāng)外界光線減弱時(shí)，阻值逐漸增大。符號(hào)和實(shí)物如圖1.29。光敏電阻電路符號(hào)某光敏電阻電路實(shí)物 圖1.2936 (2)光敏電阻的種類、參數(shù)及好壞判別 1）光敏電阻的種類 根據(jù)入射波長(zhǎng)的不同，光敏電阻可分為以下三種類型。 可見光光敏電阻 紅外光光敏電阻 紫外光光敏電阻 2）光敏電阻的參數(shù)及好壞判別 光敏電阻的主要參數(shù)除具有普通電阻的一切參數(shù)，另外還有暗阻和亮阻。 通過測(cè)量光敏電阻的暗阻和亮阻可判別其好壞。如果測(cè)量值與正常值接近，說明被測(cè)光敏電阻是好的；若與正常值相差太大，則是壞的。 例如，正常625

25、-A型光敏電阻亮電阻為RL50k，暗電阻為RD5M；正常M45型光敏電阻亮電阻為RL3k，暗電阻為RD30K。37 2濕敏電阻器 濕敏電阻器是其阻值隨環(huán)境相對(duì)濕度而變化的敏感元件，濕敏電阻的基本結(jié)構(gòu)由濕敏層、引線電極和具有一定強(qiáng)度的絕緣基體組成。符號(hào)和實(shí)物如圖1.30。圖1.3038 3氣敏電阻器 氣敏電阻是利用半導(dǎo)體材料二氧化錫(SnO2)對(duì)氣體的吸附作用，從而改變其電阻值的特性制成的。圖1.31是氣敏電阻的結(jié)構(gòu)及圖形符號(hào)。圖1.3139 在一定溫度下，氣敏電阻中SnO2的電阻會(huì)隨環(huán)境氣體的成分不同而變化，這樣就將氣體濃度的大小轉(zhuǎn)化成了電信號(hào)的變化。為了得到高的靈敏度要有一個(gè)加熱電極對(duì)氣敏電

26、阻進(jìn)行加溫，并給檢測(cè)電極施加一定的電壓。當(dāng)加熱后(用電流通過電熱絲加熱)，在正?？諝庵袣饷綦娮璧碾娮柚禐殪o態(tài)電阻(R0)，放入一定被檢測(cè)氣體后的電阻值為RX。則R0/RX之比稱為氣敏電阻的靈敏度。圖1.32是一種簡(jiǎn)單的有害氣體檢測(cè)電路。 圖中電極l、2為加熱電極，E2為加熱電源。調(diào)整電位器W2可以改變加熱電流的大小。檢測(cè)電路是由電阻R3、R4、W3和氣敏電阻組成的電橋來完成的。在未檢測(cè)前調(diào)整W3使電橋平衡，放入檢測(cè)氣體時(shí)，由于氣敏電阻阻值發(fā)生變化，電橋失去平衡，檢流計(jì)指針發(fā)生偏移。 40圖1.32 用氣敏電阻的有害氣體檢測(cè)電路 41 4磁敏電阻器 磁敏電阻器是采用具有磁阻效應(yīng)的材料（如銻化銦）

27、制成，它的阻值會(huì)隨著磁感應(yīng)強(qiáng)度的增大而增大，是一種磁電轉(zhuǎn)換元件。 5力敏電阻器 力敏電阻器是利用某些金屬和半導(dǎo)體材料的電阻率會(huì)隨外加應(yīng)力而改變制成的。第一章完42電子元器件和材料43第2章 電容器電容器是一個(gè)儲(chǔ)能元件，用字母C表示。顧名思義，電容器就是“儲(chǔ)存電荷的容器”。盡管電容器品種繁多，但它們的基本結(jié)構(gòu)和原理是相同的。兩片相距很近的金屬中間被某物質(zhì)（固體、氣體或液體）所隔開，就構(gòu)成了電容器。兩片金屬稱為極板，中間的物質(zhì)叫做介質(zhì)。電容器的特性一般概括為：通交流、阻直流。電容器通常起濾波、旁路、耦合、儲(chǔ)能等作用 。2.1 電容器2.1.1 電容器的電路符號(hào)、單位和型號(hào)命名1電容器的電路符號(hào)固定

28、電容器是容量固定不變的電容器 ，電路符號(hào)如下圖所示。44 2電容器的容量單位 電容量的大小表示電容器儲(chǔ)存電荷的能力，常用的單位是F、F、pF。 其單位關(guān)系如下： 1F（法拉）=106 F（微法） 1uF（微法）= 103 nF（納法） 1nF（納法）= 103 pF（皮法） 3電容器的型號(hào)命名45 （1）國(guó)產(chǎn)電容器的型號(hào)命名法 國(guó)產(chǎn)電容器型號(hào)命名由四部分組成。 第一部分用字母“C”表示主稱為電容器。 第二部分用一個(gè)或兩個(gè)字母表示制造材料 ，各字母表示的含義見表2.1.1所列。 第三部分用數(shù)字(少數(shù)用字母)表示電容器的類別，如表2.1.2所列。 第四部分用數(shù)字表示序號(hào)。 例：CT1表示圓片形低頻

29、瓷介電容器，CA30表示液體鉭電解電容器，CD10表示箔式鋁電解電容器等。46字母ABBBBFCDEGHIJLLSNOQTVYZ意義鉭電解聚苯乙烯等非極性有機(jī)薄膜聚丙烯聚四氟乙烯高頻瓷介質(zhì)鋁電解其電他解介電質(zhì)容合金電解紙膜復(fù)合介質(zhì)玻璃釉金屬化紙介質(zhì)滌 綸等極性有機(jī)薄 膜聚碳酸酯鈮電解玻璃膜漆膜介質(zhì)低頻瓷介質(zhì)云母紙?jiān)颇讣埥橘|(zhì)表2.1.1電容器型號(hào)第二部分字符的意義 47類別符號(hào)種類數(shù) 字字 母123456789GW瓷介質(zhì)電容器圓片管形疊片獨(dú)石穿心支柱等高壓高功率微調(diào)云母電容器非密封非密封密封密封高壓有機(jī)膜電容器非密封非密封密封密封穿心高壓特殊電解電容器箔式箔式燒結(jié)粉非固體燒結(jié)粉固體無極性特殊表2

30、.1.2 電容器型號(hào)第三部分的符號(hào)及意義48 2.1.2 電容器的常用參數(shù) 1電容器的常用參數(shù) （1）電容器的標(biāo)稱容量 電容器的電容量，是指加上電壓后它貯存電荷的能力大小。標(biāo)稱電容量是標(biāo)志在電容器上的電容量。固定電容器標(biāo)稱容量系列如表2.1.3。 (2) 誤差 和電阻器一樣，固定電容器上的標(biāo)稱值，并不是這個(gè)電容的準(zhǔn)確值，而會(huì)有偏差。用實(shí)際值和標(biāo)稱值之差除以標(biāo)稱值所得的百分?jǐn)?shù)就是電容器的誤差，通常分為三個(gè)等級(jí)，即I級(jí)(5)、級(jí)(10)、級(jí)(20)。電解電容的誤差可能大于士20，甚至高達(dá)+10030。49 標(biāo)稱值系列標(biāo) 稱 值E24(誤差士5) 10 11 12 13 15 16 18 20 22

31、 24 27 30 E12(誤差士10) 10 12 15 18 22 27 E6(誤差士20) 10 15 22 E24(誤差士5)33 36 39 43 47 51 56 62 68 75 82 91 E12(誤差士10) 33 39 47 56 68 82 E6(誤差20) 33 47 68 表2.1.3固定電容器標(biāo)稱值50 （3）額定電壓 額定電壓是指在規(guī)定溫度范圍內(nèi)，電容器在電路中長(zhǎng)期可靠地工作所允許加的最高直流電壓。一般電容器的耐壓值都標(biāo)注在電容器外殼上。常用固定電容的直流電壓系列有1.6V、4V、6.3V、10V、16V、25V、32*V、40V、50V、63V、100V、125

32、*V、160V、250V、300*V、400V、450*V、500V、630V及1000V。其中，有“*”的數(shù)值只限電解電容器使用。 （4）絕緣電阻 絕緣電阻是指電容器兩極之間的電阻，也稱漏電阻。一般電容器絕緣電阻在 108 1010歐之間。 （5）溫度系數(shù) 溫度系數(shù)是指在一定溫度范圍內(nèi)，溫度每變化1時(shí)，電容器容量的相對(duì)變化值。 51 2電容器的表示 (1)直標(biāo)法。 將電容器的容量、耐壓及誤差直接標(biāo)注在電容器的外殼上，其中誤差一般用字母來表示。常見的表示誤差的字母有J（5%）和K（10%）等。 例：CT1-0.22F-63V表示圓片形低頻瓷介電容器，電容量為0.22F，額定工作電壓為63V。

33、(2)文字符號(hào)法 文字符號(hào)法是指用阿拉伯?dāng)?shù)字和字母符號(hào)兩者有規(guī)律的組合標(biāo)注在電容器表面來表示標(biāo)稱容量。電容器標(biāo)注時(shí)應(yīng)遵循下面規(guī)則： 凡不帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)值，若無標(biāo)志單位，則單位為皮法。例如：2200表示2200pF。 凡帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)值，若無標(biāo)志單位，則單位為微法。例如：0.56表示0.56F。52 對(duì)于三位數(shù)字的電容量，前二位數(shù)字表示標(biāo)稱容量值，最后一個(gè)數(shù)字為倍率符號(hào)，單位為皮法。若第三位數(shù)字為9，表示 10-1倍率。 例如： 許多小型的固定電容器，體積較小，為便于標(biāo)注，習(xí)慣上省略其單位，標(biāo)注時(shí)單位符號(hào)的位置代表標(biāo)稱容量有效數(shù)字中小數(shù)點(diǎn)的位置。 例如：p33=0.33pF， 3u3=3.3F (3

34、)色標(biāo)法 電容器色標(biāo)法的原則及色標(biāo)意義與電阻器色標(biāo)法基本相同，其單位是皮法(PF)。色碼的讀碼方向是從頂部向引腳方向讀。 小型電解電容器的耐壓也有用色標(biāo)法標(biāo)識(shí)的，位置靠近正極引出線的根部，所表示的意義如下所示： 顏色：黑、棕、紅、橙、黃、綠、藍(lán)、紫、灰表示的耐壓值分別為4V、6.3V、10V、16V、25V、32V、40V、50V、63V。 53 圖2.1.2是電容器的色標(biāo)示意圖，圖中（a）是15 104 pF =0.15F；圖中（b）是22 104 pF=0.22F。54 2.2 電容器的分類 電容器按其結(jié)構(gòu)可分：固定電容器、可變電容器和微調(diào)(或稱半可調(diào))電容器；按電介質(zhì)分類有：有機(jī)介質(zhì)電容

35、器、無機(jī)介質(zhì)電容器、電解電容器、液體介質(zhì)(例如油介質(zhì))電容器和氣體介質(zhì)電容器等；按其極性可分為無極性電容器和有極性電容器。 2.2.1常用的無極性電容器 1、紙介質(zhì)電容器和金屬化紙介電容 紙介電容器是以紙為介質(zhì)的電容器。紙介電容器（CZ）用兩片金屬鋁箔做電極。電極夾在極薄的電容紙中，卷成圓柱形或者扁柱形芯子，然后密封在金屬殼或者絕緣材料（如火漆、陶瓷、玻璃釉等）殼中制成。它的特點(diǎn)是體積較小，容量可以做得較大(約1000pF0.1F)，額定工作電壓較高(160400V)，價(jià)格便宜。但是固有電感和損耗都比較大，熱穩(wěn)定性差，只能用于頻率在幾千赫茲以下的低頻電路中。其外形如圖2.2.1所示。55圖2.

36、2.1某紙介、金屬化紙介電容器外形 金屬化紙介電容器(CJ) 56 金屬化紙介電容器(CJ)的結(jié)構(gòu)和紙介電容基本相同。但它的電極不是金屬鋁箔，而是在電容器紙上覆上一層金屬膜來代替金屬鋁箔。特點(diǎn)：體積小，且能做成高電壓大容量的電容器(耐壓可達(dá)幾十伏到一千伏，容量零點(diǎn)幾微法到幾十微法),一般用在低頻電路中。 金屬化紙介電容器的一個(gè)特點(diǎn)是具有“自愈”能力，當(dāng)過高電壓使電容器介質(zhì)某點(diǎn)擊穿時(shí)，擊穿處產(chǎn)生的電弧電流會(huì)使金屬膜熔化蒸發(fā)，短路點(diǎn)消失，兩極板重新恢復(fù)絕緣，電容器可以自動(dòng)恢復(fù)正常。 2、 云母電容器 云母電容器(CY)以云母片為介質(zhì)，用金屬箔或者在云母片上噴涂銀層做電極。特點(diǎn)是介質(zhì)損耗小，絕緣電阻

37、大、溫度系數(shù)小、電容精確度高、體積較大。外形如圖2.2.2所示。57圖2.2.2 某云母電容器(CY)的外形 58 3、 瓷介電容器 瓷介電容用陶瓷做介質(zhì)，在陶瓷基體兩面噴涂銀層，然后燒成銀質(zhì)薄膜做極板制成。瓷介電容屬無機(jī)介質(zhì)電容器，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、穩(wěn)定性高和高壓性能好的特點(diǎn)。根據(jù)陶瓷成分不同可分為高頻瓷介電容器(CC)和低頻瓷介電容器(CT)。瓷介電容器的外形如圖2.2.3所示.圖2.2.3 某瓷介電容器的外形普通瓷介電容器59 獨(dú)石電容器實(shí)際上是一種瓷介電容器，陶瓷材料以鈦酸鋇為主，由若干片印有電極的陶瓷膜疊放起來燒結(jié)而成。它外形具有獨(dú)石形狀，相當(dāng)于若干個(gè)小陶瓷電容并聯(lián)，容量大、體積

38、小，是小型陶瓷電容器。它具有電容量大、體積小、可靠性高、電容量穩(wěn)定，耐濕性好等。外形如右圖。 某獨(dú)石電容器外形圖 4 、 玻璃釉電容器 玻璃釉電容（CI）采用鈉、鈣、硅等粉末按一定比例混合壓制成薄片為介質(zhì)，并在各自薄片上涂敷銀層，若干薄片加在一起進(jìn)行熔燒，再在端面上焊上引線，最后再涂以防潮絕緣漆制成。其穩(wěn)定性較好，損耗小。其外形如圖2.2.4。圖2.2.4 某玻璃釉電容器外形 60 5 、 有機(jī)薄膜電容器 薄膜電容屬于有機(jī)介質(zhì)電容器，結(jié)構(gòu)和紙介電容相同，主要有滌綸薄膜電容、聚苯乙烯薄膜電容和聚丙烯薄膜電容。 滌綸電容(CL)又稱聚酯電容，介質(zhì)是滌綸薄膜，和紙介電容器一樣有兩種，一種是以金屬箔和

39、滌綸薄膜卷繞而成，另一種是金屬化滌綸電容。金屬化滌綸電容器除具有“自愈”功能外，在焊接成引線前，還在電容器芯子兩端分別噴上一層金屬薄層，增加引出線與電極接觸面(不是從金屬膜一端引出電極)，可以消除卷繞帶來的電感。具有體積小，無感的特點(diǎn)。 聚苯乙烯電容(CB)的介質(zhì)是聚苯乙烯薄膜，特點(diǎn)：損耗小，絕緣電阻高，但是溫度系數(shù)較大，體積較大，可用于高頻電路。 61 聚丙烯電容(CBB) 的介質(zhì)是聚丙烯薄膜，主要性能與聚苯相似但體積小，穩(wěn)定性略差。 薄膜電容器由于具有很多優(yōu)良的特性，因此是一種性能優(yōu)秀的無極性電容器，絕緣阻抗很高，頻率特性優(yōu)異(頻率響應(yīng)寬)，而且介質(zhì)損失很小。有機(jī)薄膜電容器的外形如圖2.2

40、.5所示。 (b)聚苯乙烯電容器(CB)(a)滌綸電容器(CL)圖2.2.5有機(jī)薄膜電容器的外形圖 (c)聚丙烯電容(CBB) 62 2.2.2 電解電容器 1. 鋁電解電容器 鋁電解電容器采用鋁箔作正極，正極表面生成的氧化鋁為介質(zhì)，電解質(zhì)為負(fù)極，其結(jié)構(gòu)如圖2.2.6所示。圖2.2.6電解電容器 的結(jié)構(gòu)6364 由于氧化鋁膜類似PN結(jié)，具有單向?qū)щ娦裕山Y(jié)合圖2.2.7說明，圖中是氧化鋁箔放大的截面，顯示出氧化鋁膜和鋁箔的層次，可以看到鋁箔被外表的氧化鋁膜包圍著。在這樣的物質(zhì)結(jié)構(gòu)中，電流可以從外面穿過氧化鋁膜流到鋁箔上，如圖中標(biāo)的“”所示。但不能讓電流從鋁箔上流向氧化鋁膜外，如圖中標(biāo)的“”所示

41、。這表明氧化鋁膜具有單向?qū)щ娞匦浴?因此只有在電容器正極接高電位負(fù)極接低電位時(shí)，介質(zhì)才起絕緣作用。這時(shí)才具有電容器的功能。若電極接反時(shí)電容的漏電流很大，很容易擊穿損壞。鋁電解電容器的負(fù)極是電解質(zhì)。正、負(fù)極都有此同樣的氧化鋁膜，其就成為無極性電解電容。 65 當(dāng)電容器不工作時(shí)，氧化膜會(huì)逐漸變薄，絕緣電阻變低，漏電流增大。此時(shí)如通以適當(dāng)?shù)闹绷麟妷?，則電解質(zhì)可放出氧原子，與正極鋁箔作用，在正極表面生成新的氧化鋁介質(zhì)膜，起到修好氧化鋁膜的作用。所以如果電解電容已長(zhǎng)期不用，應(yīng)用前可先加以較低的直流電壓一段時(shí)間后再正式使用。由于電解質(zhì)的導(dǎo)電性不太好，電阻較大，因此鋁電解電容的損耗較大。 鋁電解電容器制造時(shí)

42、是將電解質(zhì)吸附在吸水性好、拉力強(qiáng)的襯墊紙上，另外再加一層鋁箔作為負(fù)極引線，然后與正極鋁箔一起卷繞起來，裝入鋁殼或塑料殼中。為了防止電解質(zhì)干涸和引線的牢固，引線端用環(huán)氧樹脂密封。 鋁電解電容器型號(hào)格式為CD。電解電容器的容量、耐壓，極性都在外殼上標(biāo)明?！?表示正極，“-”表示負(fù)極。有時(shí)也用電極引線長(zhǎng)短來區(qū)別正負(fù)極性，長(zhǎng)引線為正極，短引線為負(fù)極。66 高耐壓鋁電解電容器的體積較大，封裝形式為鋁外殼(早期亦有紙外殼的產(chǎn)品)，外殼兼作負(fù)極，另一端引線為正極(亦有將兩、三只電解電容封在同一外殼內(nèi)的產(chǎn)品，負(fù)極為外殼，正極分別引出)。 某鋁電解電容器(CD)的實(shí)物如圖2.2.8(a)所示。圖2.2.8 某鋁

43、電解電容(CD) 67 （2）鉭電解電容器 某鉭電解電容(CA) 鉭電解電容器通常是以純度很高的金屬鉭粉壓成鉭片作為正極，放在真空中進(jìn)行燒結(jié)，再用電化學(xué)腐蝕法在鉭片上形成氧化鉭介質(zhì)薄膜，然后在介質(zhì)膜上沉積一層固體的氧化錳作為電解質(zhì)，其外噴金屬形成負(fù)極，最終用環(huán)氧樹脂封裝成型(亦有用金屬外殼封裝或涂塑料層的封裝)。某鉭電解電容的實(shí)物如圖2.2.8(b)所示。 鉭電解電容器與鋁電解電容器相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：穩(wěn)定高，漏電小，耐壓高；高溫下仍可穩(wěn)定工作機(jī)械強(qiáng)度高；體積小；但其價(jià)格較貴。 鉭電容器常用CA標(biāo)志。68 （3）鈮電解電容器 鈮電解電容器的結(jié)構(gòu)與鉭電解電容器相似，其介質(zhì)采用氧化鈮(Nb2O5)

44、，氧化鈮的介電常數(shù)比氧化鉭大得多，鈮電解電容器的體積更小，其它性能比鉭電解電容器稍差。其型號(hào)中以CN標(biāo)志。 2.2.3 可調(diào)電容器和微調(diào)電容 可變電容器是一種容量可連續(xù)變化的電容器；微調(diào)電容器是一種容量變化范圍較小的電容器，又稱半可變電容器，電容量可在某一小范圍內(nèi)調(diào)整，一般在545pF間，并可在調(diào)整后固定于某個(gè)電容值?？勺冸娙萜鞒Ｓ迷陬l率需要調(diào)節(jié)的電路中。由于機(jī)械調(diào)節(jié)存在著許多弊端，如接觸噪聲大，容易氧化導(dǎo)致接觸不良，自然變質(zhì)率高等。電子技術(shù)的飛躍發(fā)展使各種頻率電路走向了穩(wěn)定化，調(diào)頻電路多由電子調(diào)諧取代，先進(jìn)的技術(shù)，成熟的電路使可調(diào)電容器在應(yīng)用中自然消亡。所以，機(jī)械調(diào)節(jié)在電器中已逐漸被革除，這

45、里只做簡(jiǎn)單介紹。69 可變電容器是由兩組形狀形同的金屬片間隔一定的距離，并夾以絕緣介質(zhì)而組成。其中一組金屬片是固定不動(dòng)的，稱為定片；另一組金屬片和轉(zhuǎn)軸相連，能在一定角度內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，稱為動(dòng)片。轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)片可以改變兩組金屬片之間的相對(duì)面積，使電容量可調(diào)。動(dòng)片全部旋入時(shí)，動(dòng)片與定片交疊的面積最大，電容量最大：動(dòng)片全部旋出時(shí)，電容量最小。使用可變電容器時(shí)，動(dòng)片應(yīng)接地，避免調(diào)節(jié)時(shí)人體通過轉(zhuǎn)軸感應(yīng)引入噪聲。 可變電容器的種類很多，按照介質(zhì)劃分有空氣介質(zhì)和薄膜介質(zhì)兩種，空氣介質(zhì)的可變電容器體積較大，不常用；常用的是薄膜介質(zhì)的可變電容器。按照聯(lián)數(shù)劃分有單聯(lián)、雙聯(lián)、四聯(lián)等。外形如下圖。70空氣單聯(lián)可調(diào)電容器密封單聯(lián)可調(diào)

46、電容器1.單聯(lián)可變電容71 2.雙聯(lián)可變電容器。把兩組可調(diào)電容裝在一起同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，叫做雙連。雙聯(lián)可調(diào)電容器又分為兩種。 （1）等容雙聯(lián)可調(diào)電容器。等容雙聯(lián)就是將兩個(gè)單聯(lián)結(jié)構(gòu)的可調(diào)電容器連在一起，兩個(gè)單聯(lián)的容量相等，由一個(gè)轉(zhuǎn)柄控制兩聯(lián)的動(dòng)片同步變化，這種雙聯(lián)可調(diào)電容器一般都是共用一個(gè)動(dòng)片。等容雙聯(lián)可調(diào)電容器外形如下圖。 等容空氣雙聯(lián)可調(diào)電容等容密封雙聯(lián)可調(diào)電容72 （2）差容雙聯(lián)可調(diào)電容器。差容雙聯(lián)就是指兩個(gè)聯(lián)的容量不相等，但仍由一個(gè)轉(zhuǎn)柄控制兩個(gè)聯(lián)動(dòng)片的轉(zhuǎn)動(dòng)，例如，超外差式收音機(jī)中片數(shù)少的(或片距大的)、電容量較小的振蕩聯(lián)接于振蕩電路中，電容量大的調(diào)諧聯(lián)接入調(diào)諧電路中。差容雙聯(lián)可調(diào)電容器外形如下圖

47、。 差容空氣雙聯(lián)可調(diào)電容差容密封雙聯(lián)可調(diào)電容73 3.四聯(lián)可變電容器 四聯(lián)電容器的四聯(lián)也是受 一個(gè)轉(zhuǎn)柄的同步控制。四聯(lián)可調(diào)電容器一般為密封式，多用于超外差調(diào)頻調(diào)幅收音機(jī)中。四聯(lián)電容器外形如右圖所示。某四聯(lián)電容器外形圖 可調(diào)電容器的電路符號(hào)如下圖2.2.10所示。 74(a)一般符號(hào)(b)雙聯(lián)的電路符號(hào)(c)四聯(lián)的電路符號(hào) (d) 微調(diào)電容的 電路符號(hào)圖2.2.1075 部分微調(diào)電容器的實(shí)物如下圖。部分微調(diào)電容器的實(shí)物圖 76 2.3 電容器的檢測(cè)與選用 電容器的引線斷線、電解液漏液等故障可以從外觀看出。準(zhǔn)確測(cè)量電容的方法是用電容表、電容電橋或Q表等儀器檢查。一般情況下可用萬用表粗略地判斷電容器

48、的好壞。 2.3.1 電容器的檢測(cè) 1. 電容器的常見故障 （1）電容器的斷路故障 （2）電容器的短路故障 （3）電容器的漏電故障 （4）電容器接觸不良的故障 （5）電容變質(zhì)的故障 另外若電容器使用時(shí)間較長(zhǎng)，就會(huì)出現(xiàn)老化現(xiàn)象，也使電容向減小方面變質(zhì)。特別是電解電容器若長(zhǎng)期不用，則內(nèi)部電解液將出現(xiàn)硬化，結(jié)果使電容向減小方面變質(zhì)，甚至電容盡失，這稱為電容消失或失效。77 2. 電容器的檢測(cè) （1）感觀判別法 （2）萬用表檢測(cè)電容器的好壞 1）電容量大于1F以上的電容器可用R1 k電阻擋測(cè)量。 下面介紹用萬用表電阻擋測(cè)量的方法，并分析測(cè)量過程與判別原理。對(duì)圖2.3.1中一個(gè)10F、25 V的電解電容

49、器為例進(jìn)行測(cè)量分析（若為無極性電容器，則不分正負(fù)極）。先將萬用表調(diào)到R1 k電阻擋，用黑表筆接觸電容器正極，用紅表筆接觸負(fù)極，如圖2.3.1 (a)所示。這時(shí)會(huì)看到，表針先是由向0方向偏轉(zhuǎn)，當(dāng)表針偏轉(zhuǎn)到一定位置后又回轉(zhuǎn)，最后回到位置停止。78圖2.3.1電容器充放電原理79圖2.3.2用萬用表檢測(cè)電容器的原理示意圖80 這種反應(yīng)的原理結(jié)合圖2.3.2 (a)來分析，虛線框是萬用表電阻擋內(nèi)部簡(jiǎn)略電路，由一個(gè)1.5 V電池、幾個(gè)電阻器和一個(gè)表頭組成。上面是電容器極板的展開圖，A為負(fù)極板，B為正極板。當(dāng)黑表筆接觸正極，紅表筆接觸負(fù)極時(shí)，電池正極通過R3R1表頭線圈黑表筆電容器正電極，與正極板連接；電

50、池負(fù)極通過紅表筆電容器負(fù)電極與負(fù)極板連接。于是電池給電容器充電，充電電流流過表頭線圈時(shí)，就帶動(dòng)表針偏轉(zhuǎn)，電流越大，表針偏轉(zhuǎn)越大，電流越小，表針偏轉(zhuǎn)越小。在表筆未接觸電容器電極之前，A、B極板上的電荷相對(duì)處于平衡狀態(tài)；當(dāng)兩個(gè)表筆剛接觸電容器兩電極時(shí)，極板上電荷的增加量最大，形成的充電電流最大，所以表針的偏轉(zhuǎn)角度最大，表針向0偏轉(zhuǎn)很快，表針指示的電阻值也就“最小”。 隨著A、B極板上電荷逐漸增多，電荷的增加量逐漸減弱，流過表頭的電流也逐漸減小，表針便向方向回轉(zhuǎn)，直到電容器上充滿電荷，表頭線圈中就不再有電流流動(dòng)，這時(shí)表針回到處再也不動(dòng)。這一過程其實(shí)是電容器的充電過程，能使表針轉(zhuǎn)動(dòng)，反映出電容器的充電

51、規(guī)律。 81 據(jù)此就能判別電容器的好壞，歸納如下。 兩個(gè)表筆剛接觸電容器兩個(gè)電極時(shí)，表針能從向0偏轉(zhuǎn)，說明電容器可以充電，反映這個(gè)電容器具有一定的電容。 表針向0偏轉(zhuǎn)的角度越大，說明這個(gè)電容器的電容越大；反之，則電容越小。 當(dāng)兩個(gè)表筆接觸電容器的兩個(gè)電極時(shí)，若表針一點(diǎn)也不偏轉(zhuǎn)，表明這個(gè)電容器的電容已消失，出現(xiàn)了電容變質(zhì)故障。 若表針偏轉(zhuǎn)到某一個(gè)電阻值之后不再返回到，表明電容器內(nèi)部有漏電故障。 若表針偏轉(zhuǎn)到0后不再回轉(zhuǎn)，表明電容器內(nèi)部已經(jīng)短路。 若出現(xiàn)、中表針反映的情況，就可確定電容器是壞的。若出現(xiàn)、中的情況，就能確定電容器基本正常，但電容是否準(zhǔn)確還得用電容表、電容電橋或Q表等儀器測(cè)量。在對(duì)電解

52、電容器進(jìn)行漏電測(cè)試時(shí)，黑表筆應(yīng)接電容器的正極，紅表筆按負(fù)極，接反了測(cè)得的漏電電阻值偏小，不符合實(shí)際情況。82 另外對(duì)電路中拆下的電解電容器進(jìn)行測(cè)量時(shí)，也應(yīng)先放電再測(cè)量。特別是從高電壓電路上拆下的電容器，其電容器上可能已存在很高電壓！ 2）電容量小于1F的電容器用萬用表歐姆擋的R10k擋。由于容量太小，充電時(shí)間很短、充電電流很小，在萬用表檢測(cè)時(shí)無法看到表針的偏轉(zhuǎn)，所以此時(shí)用R10k擋只能檢測(cè)它是否漏電，而不能判斷它是否開路。即在檢測(cè)這類小容器時(shí)，表針不應(yīng)偏轉(zhuǎn)，若偏轉(zhuǎn)了一定角度，說明電容器漏電或已擊穿。 （3）萬用表判斷電解電容器的極性 根據(jù)電解電容器正接時(shí)漏電流小、漏電阻大，反接時(shí)漏電流大、漏電

53、阻小的特點(diǎn)可判斷其極性。用萬用表先測(cè)一下電解電容器的漏電阻值，而后將兩表筆對(duì)調(diào)一下，再測(cè)一次漏電阻值。兩次測(cè)試中，漏電阻值小的一次，黑表筆接的是電解電容器的負(fù)極，紅表筆接的是電解電容器的正極。如圖2.3.3所示。每次測(cè)試之前，都要將電解電容器的兩引腳短接放電。 83 漏電阻大 漏電阻小 圖2.3.3 用萬用表判斷電容器極性84 2.3.2 電容器的選用 電容器的選用是比較方便的，一般可以選用同型號(hào)同規(guī)格的電容器。在沒有同型號(hào)同規(guī)格電容器的情況下，可按下列原則選用。 保證容量基本相同，除特殊情況外(如調(diào)諧電路等)有20的變動(dòng)問題不大；旁路、濾波等用途的電容可以用大于原電容量的電容器代替。 保證耐

54、壓相同或高于原電容器。 可用于高頻的電容器，可以代替等值、等耐壓的低頻電容器。例如，云母或瓷介電容可以代替紙介電容器。密封、防潮性能好的電容可代替非密封、防潮性能差的電容。85 可以用兩只以上相同耐壓的電容并聯(lián)代替一只電容。并聯(lián)后總電容量為各并聯(lián)電容之和，即 。因?yàn)楦麟娙萜鞫疾⒙?lián)于電路中，所以每個(gè)電容器所承受的電壓相等。多個(gè)電容并聯(lián)時(shí)，最低耐壓不應(yīng)低于電路電壓。 可以用兩只以上電容器串聯(lián)，代替一只電容器，只要使串聯(lián)后總電容量與各電容器容量關(guān)系如下： C0為原電容器容量。如果兩只電容器串聯(lián)時(shí)，其等效電容為： 86 至于電容器串聯(lián)后的耐壓，如果串聯(lián)的各電容量相等時(shí)，所承受電壓也相等，且各只電容器附

55、耐壓相加應(yīng)等于或大于原電容器的耐壓。串聯(lián)各電容不相等時(shí)，容量大的電容所承受的電壓小，而容量小的電容承受電壓高。這是因?yàn)榇?lián)時(shí)各電容器的充電電流是相等的。各電容器上的電壓降相加，等于電路兩端的電壓。因?yàn)殡娙萘緾與電壓V及電荷量Q有如下關(guān)系： 87 電容器并聯(lián)舉例。如圖2.3.4所示，將兩個(gè)電解電容器的正極與正極、負(fù)極與負(fù)極焊接在一起。這兩個(gè)電容器并聯(lián)后，總電容為330F+220F=550F，總耐壓是16 V。符合電容器參數(shù)選用原則。 圖2.3.4 電容器并聯(lián)應(yīng)用88 電容器的串聯(lián)舉例。需要指出，用于直流電路中，應(yīng)該同向串聯(lián)，如圖2.3.5 (a)所示；用于交流電路中，應(yīng)逆向串聯(lián)，如圖2.3.5

56、(f)所示。 圖2.3.5電容器串聯(lián)應(yīng)用 89 電容器串聯(lián)使用時(shí)，工作電壓的計(jì)算方法如下。 兩個(gè)等電容、等耐壓的電容器串聯(lián)時(shí)，工作耐壓為兩電容器耐壓之和，而電容為單個(gè)電容的一半。例如，圖2.3.5 (a)中，兩個(gè)33 pF、160 V的電容器同向串聯(lián)，相當(dāng)于一個(gè)16.F、320 V的電容器，如圖2.3.5 (c)所示。 如果兩個(gè)電容器的電容不等，串聯(lián)應(yīng)用時(shí)，由于兩個(gè)電容器充電電壓的總和等于電路電壓，所以電容大的充電電壓就低，電容小的充電電壓就高。假若電路電壓為U，兩個(gè)電容器的電容分別為C1和C2，則C1兩端的充電電壓Uc1和C2兩端的充電電壓Uc2可由下式求得：90 當(dāng)U=12 V、C1=20

57、0F、C2=100F時(shí)，則有： 這說明C1要選耐壓大于4 V，C2要選耐壓大于8 V的電容器，即電容不相等的兩個(gè)電容器串聯(lián)時(shí)，不能將兩個(gè)電容器的耐壓直接相加作為總的耐壓，如圖2.3.5 (d)所示。 電解電容的更換時(shí)要注意極性一定要接對(duì)；正負(fù)極一旦接反，通電后可能會(huì)發(fā)生爆炸，這一點(diǎn)一定要倍加注意。第二章 完91電子元器件和材料92 電感元件是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制作的元件。電感元件分為兩大類：一類是利用自感作用的電感線圈；另一類是利用互感作用的變壓器和互感器。 圖3.1.0為自感現(xiàn)象示意圖。當(dāng)交流電通過線圈L時(shí)，便在線圈周圍產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)既能穿過線圈，又能在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。自感電動(dòng)勢(shì)

58、的大小與磁通量和線圈的特性有關(guān)，這種特性用自感系數(shù)來表示。電感量是表示電感數(shù)值大小的量，通常簡(jiǎn)稱電感。 第三章 電感器和變壓器圖3.1.093 如果在通以交流電的線圈的交變磁場(chǎng)中，放置另一只線圈，交變磁場(chǎng)中的磁力線將穿過這只線圈，在此線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱為互感。通常把原通電線圈稱為初級(jí)(或原線圈)，另外放置的線圈為次級(jí)線圈(或副線圈)。次線線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，同初次級(jí)間的互感量有關(guān)，初次級(jí)之間的相互作用稱為耦合(系數(shù))。 因此，電感元件有兩個(gè)特性： 對(duì)直流呈現(xiàn)很小的電阻(近似于短路)，對(duì)交流呈現(xiàn)阻抗。 電感元件具有阻止其中電流變化的特性，所以流過電感的電流不能突變。 電感元件

59、在電子產(chǎn)品中的功能歸納如下： 作為濾波線圈阻止交流干擾。 作為諧振線圈與電容組成諧振電路。 在高頻電路中作為高頻信號(hào)的負(fù)載。 制成變壓器傳遞交流信號(hào)。 利用電磁的感應(yīng)特性制成磁性元件。94 3.1 電感器 電感器多指電感線圈，簡(jiǎn)稱電感，是一種常用的電子元件，具有自感、互感、對(duì)高頻阻抗大、對(duì)低頻阻抗?。赐ㄖ绷鳌⒆杞涣鳎┑忍匦?，被廣泛應(yīng)用在振蕩、退耦(也稱去耦)、濾波等電子電路中，起選頻、退耦、濾波作用。 3.1.1 電感器的結(jié)構(gòu) 1電感器的結(jié)構(gòu) 如果把一段導(dǎo)線按某種方式繞在一起，就成為一個(gè)線圈。如果使線圈的每圈之間彼此絕緣，就稱這樣的線圈為電感線圈。電感線圈的種類和結(jié)構(gòu)各種各樣，通常由骨架、繞

60、組、磁芯及屏蔽罩組成。根據(jù)使用場(chǎng)合的不同，有的線圈沒有屏蔽罩，有的沒有磁芯，還有的連骨架都沒有，只有繞組。 95 (1)骨架。骨架常用的材料有電工紙板、膠木、塑膠、云母、聚苯乙烯、陶瓷等。骨架的形狀應(yīng)根據(jù)使用要求選擇。 (2)繞組。大多數(shù)的繞組由絕緣導(dǎo)線在線圈骨架上繞制而成，常用的是各種規(guī)格的漆包線。 (3)屏蔽罩。為了減小外界電磁場(chǎng)對(duì)線圈的影響以及線圈產(chǎn)生的電磁場(chǎng)與外界電路的相互耦合，往往在結(jié)構(gòu)上使用金屬罩將線圈屏蔽，并將屏蔽罩接地。 (4)磁芯。磁芯通常使用鐵氧體材料制作，根據(jù)不同要求，制成各種形狀。由于短波和超短波線圈工作頻率很高又要求電感量很穩(wěn)定，因此在微調(diào)電感量大小時(shí)，常用銅或黃銅制