常用電子元器件

常用電子元器件第一頁，共四十六頁，2022年，8月28日電聲器件的種類，應用場合？電聲器件的型號命名？揚聲器件的種類，工作原理，主要參數(shù)？音箱的種類，特點？傳聲器的種類，電路符號，主要參數(shù)？耳機的種類，電路符號，特點？揚聲器、傳聲器，耳機的選用與的檢測方法？問題來了第二頁，共四十六頁，2022年，8月28日國產電聲器件的型號命名由四部分組成，各部分的主要含義見表。

第一部分為字頭符號，用漢語拼音字母表示產品的主稱。

第二部分為用字母表示產品類型。

第三部分為用字母或數(shù)字表示產品特征（包括輻射形式、形狀、結構、功率、等級、用途等）。

第四部分用數(shù)字表示產品序號（部分揚聲器表示口徑和序號）。

電聲器件(electroacousticdevice)：指電和聲相互轉換的器件，它是利用電磁感應、靜電感應或壓電效應等來完成電聲轉換的，包括揚聲器，耳機，傳聲器，唱頭等。

第三頁，共四十六頁，2022年，8月28日第四頁，共四十六頁，2022年，8月28日揚聲器分類

揚聲器是把音頻電流轉換成聲音的電聲器件，揚聲器俗稱喇叭，種類很多。

按能量方式分類：電動（動圈）揚聲器、電磁揚聲器、靜電（電容）揚聲器、壓電（晶體）揚聲器、放電（離子）揚聲器。

按輻射方式分類：紙盆（直接輻射式）揚聲器、號筒（間接輻射式）揚聲器。

按振膜形式分類：紙盆揚聲器、球頂形揚聲器、帶式揚聲器、平板驅動式揚聲器。第五頁，共四十六頁，2022年，8月28日按組成方式分類：單紙盆揚聲器、組合紙盆揚聲器、組合號筒揚聲器、同軸復合揚聲器。

按用途分類：高保真（家庭用）揚聲器、監(jiān)聽揚聲器、擴音用揚聲器、樂器用揚聲器、接收機用小型揚聲器、水中用揚聲器。

按外型分類：圓形揚聲器、橢圓形揚聲器、圓筒形揚聲器、矩形揚聲器。第六頁，共四十六頁，2022年，8月28日揚聲器的主要性能指標有：

(1)額定功率

揚聲器的功率有標稱功率和最大功率之分。標稱功率稱額定功率、不失真功率。它是指揚聲器在額定不失真范圍內容許的最大輸入功率，在揚聲器的商標、技術說明書上標注的功率即為該功率值。最大功率是指揚聲器在某一瞬間所能承受的峰值功率。為保證揚揚器工作的可靠性，要求揚聲器的最大功率為標稱功率的2~3倍。第七頁，共四十六頁，2022年，8月28日(2)額定阻抗

揚聲器的阻抗一般和頻率有關。額定阻抗是指音頻為400Hz時，從揚聲器輸入端測得的阻抗。它一般是音圈直流電阻的1.2~1.5倍。一般動圈式揚聲器常見的阻抗有4Ω、8Ω、16Ω、32Ω等。

(3)頻率響應

給一只揚聲器加上相同電壓而不同頻率的音頻信號時，其產生的聲壓將會產生變化。一般中音頻時產生的聲壓較大，而低音頻和高音頻時產生的聲壓較小。當聲壓下降為中音頻的某一數(shù)值時的高、低音頻率范圍，叫該揚聲器的頻率響應特性。

理想的揚聲器頻率特性應為20~20KHz，這樣就能把全部音頻均勻地重放出來，然而這是做不到的。每一只揚聲器只能較好地重放音頻的某一部分。第八頁，共四十六頁，2022年，8月28日(4)失真

揚聲器不能把原來的聲音逼真地重放出來的現(xiàn)象叫失真。失真有兩種：頻率失真和非線性失真。頻率失真是由于對某些頻率的信號放音較強，而對另一些頻率的信號放音較弱造成的，失真破壞了原來高低音響度的比例，改變了原聲音色。而非線性失真是由于揚聲器振動系統(tǒng)的振動和信號的波動不夠完全一致造成的，在輸出的聲波中增加一新的頻率成分。(5)指向特性

用來表征揚聲器在空間各方向輻射的聲壓分布特性，頻率越高指向性越狹，紙盆越大指向性越強。第九頁，共四十六頁，2022年，8月28日常用揚聲器(1)電動式揚聲器電動式揚聲器是被廣泛采用的一種揚聲器。它的特點是電氣性能優(yōu)良、成本低、結構簡單、品種齊全、音質柔和、低音豐滿、頻率特性的范圍較寬等。是家用電器中采用最多的一種揚聲器。第十頁，共四十六頁，2022年，8月28日第十一頁，共四十六頁，2022年，8月28日（2)號筒式揚聲器優(yōu)點：方向性強，功率大，效率高的優(yōu)點應用：會場，田間，廣闊的原野，劇場等場合第十二頁，共四十六頁，2022年，8月28日（3）壓電陶瓷片：壓電式揚聲器是利用電陶瓷材料的壓電效應做成的。給陶瓷表面加上音頻電壓時，陶瓷片就會產生與音頻電壓相應的振動，再將此振動轉為紙盆的振動，使周圍的空氣發(fā)生振動，從而產生聲音。特點：構造簡單，價格便宜缺點：頻率特性差，音質不好應用：生日卡上的發(fā)聲元件就是它。第十三頁，共四十六頁，2022年，8月28日壓電陶瓷片作為一種電子元件，在新買來的時候，是不帶引線的，需要自己焊接。一般采用多股軟線，先剝頭搪錫，焊接是要求速度快，焊點小，否則容易損壞壓電陶瓷片嬌嫩的鍍銀層。

第十四頁，共四十六頁，2022年，8月28日1、音箱的結構組成

市面上的音箱形形色色，但無論哪一種，都是由喇叭單元（術語叫揚聲器單元）和箱體這兩大最基本的部分組成，另外，絕大多數(shù)音箱至少使用了兩只或兩只以上的喇叭單元實行所謂的多路分音重放，所以分頻器是不可少的一個組成部分。當然，音箱內還可能有吸音棉、倒相管、折疊的“迷宮管道”、加強盤/加強隔板等別的部件，但這些部件并非任何一只音箱都必不可少，音箱最基本的組成元素只有三部分：喇叭單元、箱體和分頻器。常用音箱介紹敞開式音箱

后蓋有開口的音箱，它的箱體尺寸長，寬、高的比例不是整數(shù)倍、揚聲器不需要裝在中間位置。這種結構形式多用于收音機、電視機等。特點是結構簡單，容易制作，但低音播放效果差。第十五頁，共四十六頁，2022年，8月28日封閉式音箱

只將揚聲器前方口外露，其余部位全部密封在箱內。這種揚聲器放音時產生的后聲波幾乎全部被箱內的吸聲材料所吸收，防聲短路性能良好，靈敏度低。它的結構簡單、容易制作、體積較小，通常與折環(huán)揚聲器配裝，低頻響應較好，適合家庭房間不大的環(huán)境使用。倒相式音箱

在封閉式音箱的前面板上開一個出音孔，并在出音孔后面安上倒相管就構成倒相式音箱。它的特點是可以將揚聲器產生的后聲波中的某一頻段經倒相孔傳出與前聲波疊加，提高了這一頻段的聲壓。因此提高了效率，性能穩(wěn)定，音質也較好。環(huán)繞音箱：箱體內有一只直徑為130-150mm的低音揚聲器和一只軟球頂高音揚音器組成。主要用于重放環(huán)繞聲。第十六頁，共四十六頁，2022年，8月28日立體聲音箱

由于播放立體聲信號需要兩路輸出，所以它的終端也必須有兩個音箱。對這兩個音箱的基本要求是：它們的電聲指標要盡量接近(即配對)；在結構上應是鏡象對稱(即如果左音箱高音揚聲器在音箱前面極左上角，那么右音箱高音揚聲器應在它前面板右上角)。選購商品時要注意，音箱應標有左(L)和右(R)的不同標記。有源音箱（ActiveSpeaker）又稱為“主動式音箱”。通常是指帶有功率放大器的音箱，如多媒體電腦音箱、有源超低音箱，以及一些新型的家庭影院有源音箱等。有源音箱由于內置了功放電路，使用者不必考慮與放大器匹配的問題，同時也便于用較低電平的音頻信號直接驅動。傳聲器麥克風，學名為傳聲器，由Microphone翻譯而來。傳聲器是將聲音信號轉換為電信號的能量轉換器件，也稱話筒，麥克風，微音器。第十七頁，共四十六頁，2022年，8月28日傳聲器主要參數(shù)(1)靈敏度

是指傳聲器在一定聲壓作用下能產生的輸出電壓是多少。其單位為mV/Pa。(2)頻率響應

是指傳聲器的靈敏度隨頻率變化而變化的特性。一般傳聲器的頻率響應范圍是:1OOHz-1OkHz，較好的傳聲器頻率響應為2OHz-2OkHz。(3)輸出阻抗

是指傳聲器在1kHz情況下，測得輸出端的交流阻抗，稱為傳聲器的輸出阻抗。輸出阻抗在2kΩ以下的稱為低阻抗傳聲器，輸出阻抗在2k皿以上的稱為高阻抗傳聲器。(4)指向性

是指傳聲器靈敏度隨聲波入射方向而變化的特性。傳聲器的指向性可分三種:全向性、單向性、雙向性。全向性傳聲器，對四面八方的聲音郡有相同的靈敏度。

單向性傳聲器，正面的靈敏度高于背面靈敏度。

雙向性傳聲器，正面與背面的靈敏度一樣，而兩個側面的靈敏度較低。(5)固有噪聲

是指傳聲器在沒有外界聲音的情況下所輸出的電壓。輸出電壓越小越好。第十八頁，共四十六頁，2022年，8月28日常見傳聲器件(1)動圈式傳聲器主要由振動膜片、音圈、永義磁鐵和升壓變壓器等組成。它的工作原理是當人對著話筒講話時，膜片就隨著聲音前后顫動，從而帶動音圈在磁場中作切割磁力線的運動。根據(jù)電磁感應原理，在線圈兩端就會產生感應音頻電動勢，從而完成了聲電轉換。為了提高傳聲器的輸出感應電動勢和阻抗，還需裝置一只升壓變壓器。

根據(jù)升壓變壓器初、次級線圈匝數(shù)不同，動圈式傳聲器有兩種輸出阻抗：低阻抗為200–600Ω，高阻抗幾十kΩ。動圈傳聲器頻率響應范圍為50–10000Hz，輸出電平為-50–-70dB，無方向性。動圈式傳聲器的特點是結構簡單、穩(wěn)定可靠、使用方便、固有噪聲小，被廣泛用于語言錄音和擴音系統(tǒng)中。不足是靈敏度較低、頻率范圍窄。第十九頁，共四十六頁，2022年，8月28日(2)電容傳聲器

電容傳聲器是靠電容量的變化而工作的，主要由振動膜、極板、電源和負載電阻等組成。振動膜是一塊質量很輕、彈性很強的薄膜，表面經過金屬化處理，它與另一極板（振動膜）構成一只電容器。由于他們之間的間隙很小，雖然震動面積不大，但仍可以獲得一定的電容量。它的工作原理是當膜片受到聲波的壓力，并隨著壓力的大小和頻率的不同而振動時，膜片與極板之間的電容量就發(fā)生變化。與此同時，極板上的電荷隨之變化，從而使電路中的電流也相應變化，負載電阻上也就有相應的電壓輸出，從而實現(xiàn)了聲電轉換。電容式傳聲器則具有頻率響應好，失真小，噪聲低，靈敏度高，音色柔和等特點，但電容式傳聲器價貴，而且必須為它提供直流極化電源（如24V），給使用者帶來不便。

第二十頁，共四十六頁，2022年，8月28日(3)駐極體傳聲器駐極體傳聲器有兩塊金屬極板，其中一塊表面涂有駐極體薄膜（多數(shù)為聚全氟乙丙烯）并將其接地，另一極板接在場效應晶體管的柵極上，柵極與源極之間接有一個二極管。當駐極體膜片受到振動或受到氣流地摩擦時，膜片上會出現(xiàn)表面電荷，表面電荷地電量為Q，板極間的電容量為C，則在極頭上產生地電壓U=Q/C。由于兩極板的距離不變，電容量C不邊，那么極頭上的電量Q地變化，就會引起電壓的變化，電壓變化的大小，反映了外界聲音氣流的強弱，這種電壓變化頻率反映了外界聲音的頻率，這就是駐極體傳聲器的工作原理。

駐極體傳聲器的膜片多采用聚全氟乙丙烯，其濕度性能好，產生的表面電荷多，受濕度影響小。由于這種傳聲器也是電容式結構，信號內阻很大，為了將聲音產生的電壓信號引出來并加以放大，其輸出端也必須使用場效應晶體管。第二十一頁，共四十六頁，2022年，8月28日耳機耳機是個人音響，它的選擇自然是個人問題，任何一個人的經驗都是不能推而及廣的。耳機的用途、使用耳機的時間和場所，自己的好惡，耳機的音質都是選擇一副適合自己的耳機時所要考慮的。

第二十二頁，共四十六頁，2022年，8月28日入耳式耳機

由于入耳式耳機本身的佩戴原理，其配戴后發(fā)聲單元可以嵌入耳道較深位置，獲得更好的聽音感受。再加上入耳式耳機的膠質套可以隔絕外界噪音，也使得入耳式成為高端耳機的一種象征，能給MP3等隨身聽帶來音質提升。

有不少人認為入耳耳機單元離人耳的鼓膜近，就片面的認為入耳式耳機會更容易損失聽力，其實這種想法是不正確的，因為如果長時間大音量的聆聽音樂，則無論是普通耳機還是入耳式耳機都一樣容易造成聽力損傷，這與單元離人耳鼓膜遠近沒有太大關系。相反的，入耳式耳機更容易保護聽力，因為它的隔音效果比較好，在相對嘈雜的地方，并不需要將耳機的音量調的很高，這樣反而能對人耳起到保護作用。第二十三頁，共四十六頁，2022年，8月28日耳塞式耳機

許多以iPod為代表的數(shù)碼隨身聽都配置耳塞式耳機以顯得時尚。

但內涵才是最重要的，耳塞式耳機是最傳統(tǒng)的一類耳機，型號也最多，具有增壓低音的耳塞式耳機能提供超棒的音質及低音效果。

耳塞式耳機通常不能很“貼身地”被塞進耳朵中，因此背景噪音也很容易進入耳朵中，這又會導致用戶加大音樂的音量。但是，用戶可能沒有意識到，這會給他們的聽力造成一定損害！第二十四頁，共四十六頁，2022年，8月28日掛耳式耳機

廠家隨MP3播放器提供的大多是耳塞產品，這類產品不僅在音質上很難達到人們希望的效果而且長時間佩戴后也會讓人有種不舒服的感覺。相反封閉式耳機產品，由于發(fā)聲單元更大所以在效果上輕松便可以滿足絕大部分用戶的需要，同時掛耳式的佩戴方法也不會令人們產生不舒服的感覺。當然除了優(yōu)點，封閉式耳機的缺點也很明顯——不便于攜帶。如何在音質、舒適度以及便攜性之間找到一個平衡點，面對這一問題耳機廠家可謂是費盡了心思。

掛耳式耳機憑借自身的結構特點,不僅在音質和舒適性上可以和封閉式耳機媲美在便攜性上也不遜色于耳塞式產品，如今正有越來越被關注。第二十五頁，共四十六頁，2022年，8月28日頭戴式耳機

頭戴式耳機外觀相對較大，由于音墊可以在噪音大的環(huán)境下使用而不受影響，對耳朵壓迫較大以防止聲音出入，聲音正確定位清晰，讓我們感覺與世隔絕來享受音樂的美妙，同時，很多頭戴式耳機都具備了麥克風功能，如果需要進行網上語音聊天的朋友，可以購買這類具有麥克風功能的頭戴式耳機?？傊?，頭戴式耳機適合多場所使用，特別是人多的地方，比如大學寢室或辦公室等場所。

第二十六頁，共四十六頁，2022年，8月28日常用電子元器件

-壓電器件

第二十七頁，共四十六頁，2022年，8月28日壓電器件(yadianqijian)：利用材料的壓電效應(見石英晶體)制成的器件。大多數(shù)壓電器件的結構由電極、壓電片、支架和外殼組成。其中壓電片可以是圓片、長條片、棒、圓柱等形狀。壓電器件的應用范圍很廣。當電信號頻率接近壓電片的固有頻率時，壓電器件靠逆壓電效應產生機械諧振，諧振頻率主要決定于壓電片的尺寸和形狀。壓電效應：某些電介質在沿一定方向上受到外力的作用而變形時，其內部會產生極化現(xiàn)象，同時在它的兩個相對表面上出現(xiàn)正負相反的電荷。當外力去掉后，它又會恢復到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為正壓電效應。當作用力的方向改變時，電荷的極性也隨之改變。相反，當在電介質的極化方向上施加電場，這些電介質也會發(fā)生變形，電場去掉后，電介質的變形隨之消失，這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應。依據(jù)電介質壓電效應研制的一類傳感器稱為壓電傳感器。第二十八頁，共四十六頁，2022年，8月28日壓電效應可分為正壓電效應和逆壓電效應。正壓電是指：當晶體受到某固定方向外力的作用時,內部就產生電極化現(xiàn)象,同時在某兩個表面上產生符號相反的電荷；當外力撤去后，晶體又恢復到不帶電的狀態(tài)；當外力作用方向改變時，電荷的極性也隨之改變；晶體受力所產生的電荷量與外力的大小成正比。壓電式傳感器大多是利用正壓電效應制成的。逆壓電是指：對晶體施加交變電場引起晶體機械變形的現(xiàn)象。用逆壓電效應制造的變送器可用于電聲和超聲工程。壓電敏感元件的受力變形有厚度變形型、長度變形型、體積變形型、厚度切變型、平面切變型5種基本形式。壓電晶體是各向異性的，并非所有晶體都能在這5種狀態(tài)下產生壓電效應。例如石英晶體就沒有體積變形壓電效應，但具有良好的厚度變形和長度變形壓電效應。第二十九頁，共四十六頁，2022年，8月28日第三十頁，共四十六頁，2022年，8月28日

正壓電效應的應用主要用于燃氣點火器，如燃氣灶．燃氣打火機等的點火系統(tǒng)?；竟ぷ髟頌椋河赏饬嚎s一個彈簧，壓到頂點后釋放，彈簧力推動一個重錘打擊壓電陶瓷柱產生一數(shù)千伏的高壓火花，點燃可燃氣體。逆壓電效應的應用主要用于壓電蜂鳴器，例如音樂賀卡、門鈴、尋呼機、移動電話機振鈴等。基本工作原理為：當在壓電陶瓷片上施加一交變電場時，壓電陶瓷片產生一相對應的形變即振動，當振動頻率在音頻波段內時就會發(fā)出對應的音響。第三十一頁，共四十六頁，2022年，8月28日壓電材料單晶類:石英(quartz)、鈮酸鋰(LiNbO3)、鉭酸鋰(LiTaO3)薄膜類:氮化鋁(AlN)、氧化鋅(ZnO)陶瓷類:鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛(PZT)聚合物:PVDF壓電橡膠壓電單晶優(yōu)點：Q值較大，有良好的溫度特性。缺點：制程困難。陶瓷壓電材料優(yōu)點：抗酸堿，機電耦合系數(shù)高，易制程任意形狀。缺點：溫度系數(shù)大，需高壓極化處理(kV/mm)。高分子壓電材料優(yōu)點：低聲學阻抗特性，柔軟可做極薄的組件。缺點：壓電參數(shù)小，需極高的極化電場(MV/mm)第三十二頁，共四十六頁，2022年，8月28日廣泛的市場需求第三十三頁，共四十六頁，2022年，8月28日壓電陶瓷壓電陶瓷的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展已有60余年，其品種繁多，應用廣泛，與壓電單晶材料相比，壓電陶瓷材料具有有機電耦合系數(shù)高、價格便宜，幾乎能制成任意要求的形狀、易于批量生產等優(yōu)點，被廣泛應用于制作超聲轉換器、濾波器和壓電蜂鳴器等器件，在國民經濟、現(xiàn)代科學技術、現(xiàn)代國防中舉足輕重，可以這樣說，壓電陶瓷是一類極為重要的、世界各國競相開發(fā)的功能材料，其應用已遍及人類生產及生活的各個角落。第三十四頁，共四十六頁，2022年，8月28日常見的壓電材料第三十五頁，共四十六頁，2022年，8月28日特點：壓電陶瓷是現(xiàn)有壓電材料中機電耦合系數(shù)最大的。它制造工藝簡單，價格低廉，容易制成任意形狀，尺寸不受限制，而且可以通過成分和工藝的適當調整和選擇來改變其各項性能，缺點是重現(xiàn)性和一致性較差，均勻性和機械強度不夠理想，限制了它在更高頻率范圍的應用。三、壓電薄膜它是用濺射或蒸鍍等方法制備的具有高度取向性的薄膜壓電材料，如硫化鎘、氧化鋅等。還有一些以有機高分子化合物制成的薄膜壓電材料，其特點是具有良好的成型性和柔順性，加工也比較簡單，可制成大面積薄膜，其中壓電性最強的是聚偏二氟乙烯。第三十六頁，共四十六頁，2022年，8月28日四、幾個重要的參數(shù)

1、壓電常數(shù)它是衡量材料壓電效應強弱的參數(shù)，直接關系到壓電輸出的靈敏度。

2、彈性常數(shù)壓電材料的彈性常數(shù)和剛度決定著壓電器件的固有頻率和動態(tài)特性。

3、介電常數(shù)對于一定形狀、尺寸的壓電器件，其固有電容與介電常數(shù)有關，而固有電容又影響著壓電傳感器的頻率下限。第三十七頁，共四十六頁，2022年，8月28日4、絕緣電阻壓電材料的絕緣電阻可減少電荷泄露，改善傳感器低頻特性。5、機械耦合系數(shù)在壓電效應中，其值等于轉換輸出能量與輸入能量之比的平方根，它是衡量壓電材料電能量轉換效率的重要參數(shù)。

6、居里點壓電材料開始喪失壓電特性的溫度。第三十八頁，共四十六頁，2022年，8月28日壓電陶瓷濾波器壓電陶瓷濾波器是具有選頻特性的一種新型器件，其體積小，溫度穩(wěn)定性高，生產工藝簡單，現(xiàn)已逐步用來代替各種LC諧振回路完成選頻作用。一、壓電陶瓷濾波器的工作原理

1、壓電振子在壓電陶瓷片的兩面被銀作為電極就成為一個壓電振子。當我們在電極上加以交變電壓時，由于壓電效應，陶瓷片即隨交變信號的變化而產生機械振動，這種機械振動能夠轉換成電信號的輸出。一定幾何尺寸的壓電陶瓷片本身都有一個固定的振動頻率，當外加高頻信號的頻率等于陶瓷片的固有頻率時，機械振動最強，輸出的電信號也最大，這種現(xiàn)象叫做諧振。與LC諧振回路很相似，因此壓電振子可以等效成一個LC諧振回路。

由于壓電陶瓷振子輸出的電信號是由機械振動轉換來的，而機械振動的頻響很尖銳，所以Q值(品質因數(shù))很高。采用陶瓷濾波器的中頻放大器選擇性好、插入衰耗小，因此應用十分廣泛。第三十九頁，共四十六頁，2022年，8月28日2、二端陶瓷濾波器

一個壓電振子就組成一個簡單的二端陶瓷濾波器，壓電陶瓷片常兩面被銀，夾在有彈性的金屬電極之間，并用塑料殼封裝。3、三端陶瓷濾波器

將二端陶瓷濾波器的單面電極分割成互相絕緣的兩部分，即可構成一個三端陶瓷濾波器。三端陶瓷濾波器相當于一個雙調諧回路，其調諧曲線呈現(xiàn)雙峰，與二端陶瓷濾波器相比，其通帶寬，矩形系數(shù)好，因而具有較好的選擇性，可用于代替中頻變壓器。4、四端陶瓷濾波器

常見的四端陶瓷濾波器可接成L型網絡，T型網絡和橋式網絡三種形式。該濾波器具有頻帶寬、選擇性好的特點，適用于中、高級調幅晶體管收音機中作機中選擇濾波器。第四十頁，共四十六頁，2022年，8月28日二、壓電陶瓷濾波器的類型1、小型中頻陶瓷濾波器

這種陶瓷濾波器供收音機、收錄機和通信機中頻選頻用。其特點是：體積小，重量輕，價格低