常用電子元器件

常用電子元器件第1頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四電聲器件的種類，應(yīng)用場(chǎng)合？電聲器件的型號(hào)命名？揚(yáng)聲器件的種類，工作原理，主要參數(shù)？音箱的種類，特點(diǎn)？傳聲器的種類，電路符號(hào)，主要參數(shù)？耳機(jī)的種類，電路符號(hào)，特點(diǎn)？揚(yáng)聲器、傳聲器，耳機(jī)的選用與的檢測(cè)方法？問(wèn)題來(lái)了第2頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四國(guó)產(chǎn)電聲器件的型號(hào)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(hào)，用漢語(yǔ)拼音字母表示產(chǎn)品的主稱。

第二部分為用字母表示產(chǎn)品類型。

第三部分為用字母或數(shù)字表示產(chǎn)品特征（包括輻射形式、形狀、結(jié)構(gòu)、功率、等級(jí)、用途等）。

第四部分用數(shù)字表示產(chǎn)品序號(hào)（部分揚(yáng)聲器表示口徑和序號(hào)）。

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

第3頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第4頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四揚(yáng)聲器分類

揚(yáng)聲器是把音頻電流轉(zhuǎn)換成聲音的電聲器件，揚(yáng)聲器俗稱喇叭，種類很多。

按能量方式分類：電動(dòng)（動(dòng)圈）揚(yáng)聲器、電磁揚(yáng)聲器、靜電（電容）揚(yáng)聲器、壓電（晶體）揚(yáng)聲器、放電（離子）揚(yáng)聲器。

按輻射方式分類：紙盆（直接輻射式）揚(yáng)聲器、號(hào)筒（間接輻射式）揚(yáng)聲器。

按振膜形式分類：紙盆揚(yáng)聲器、球頂形揚(yáng)聲器、帶式揚(yáng)聲器、平板驅(qū)動(dòng)式揚(yáng)聲器。第5頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四按組成方式分類：?jiǎn)渭埮钃P(yáng)聲器、組合紙盆揚(yáng)聲器、組合號(hào)筒揚(yáng)聲器、同軸復(fù)合揚(yáng)聲器。

按用途分類：高保真（家庭用）揚(yáng)聲器、監(jiān)聽揚(yáng)聲器、擴(kuò)音用揚(yáng)聲器、樂(lè)器用揚(yáng)聲器、接收機(jī)用小型揚(yáng)聲器、水中用揚(yáng)聲器。

按外型分類：圓形揚(yáng)聲器、橢圓形揚(yáng)聲器、圓筒形揚(yáng)聲器、矩形揚(yáng)聲器。第6頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四揚(yáng)聲器的主要性能指標(biāo)有：

(1)額定功率

揚(yáng)聲器的功率有標(biāo)稱功率和最大功率之分。標(biāo)稱功率稱額定功率、不失真功率。它是指揚(yáng)聲器在額定不失真范圍內(nèi)容許的最大輸入功率，在揚(yáng)聲器的商標(biāo)、技術(shù)說(shuō)明書上標(biāo)注的功率即為該功率值。最大功率是指揚(yáng)聲器在某一瞬間所能承受的峰值功率。為保證揚(yáng)揚(yáng)器工作的可靠性，要求揚(yáng)聲器的最大功率為標(biāo)稱功率的2~3倍。第7頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四(2)額定阻抗

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

(3)頻率響應(yīng)

給一只揚(yáng)聲器加上相同電壓而不同頻率的音頻信號(hào)時(shí)，其產(chǎn)生的聲壓將會(huì)產(chǎn)生變化。一般中音頻時(shí)產(chǎn)生的聲壓較大，而低音頻和高音頻時(shí)產(chǎn)生的聲壓較小。當(dāng)聲壓下降為中音頻的某一數(shù)值時(shí)的高、低音頻率范圍，叫該揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng)特性。

理想的揚(yáng)聲器頻率特性應(yīng)為20~20KHz，這樣就能把全部音頻均勻地重放出來(lái)，然而這是做不到的。每一只揚(yáng)聲器只能較好地重放音頻的某一部分。第8頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四(4)失真

揚(yáng)聲器不能把原來(lái)的聲音逼真地重放出來(lái)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(duì)某些頻率的信號(hào)放音較強(qiáng)，而對(duì)另一些頻率的信號(hào)放音較弱造成的，失真破壞了原來(lái)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(yáng)聲器振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)和信號(hào)的波動(dòng)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(lái)表征揚(yáng)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(qiáng)。第9頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四常用揚(yáng)聲器(1)電動(dòng)式揚(yáng)聲器電動(dòng)式揚(yáng)聲器是被廣泛采用的一種揚(yáng)聲器。它的特點(diǎn)是電氣性能優(yōu)良、成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、品種齊全、音質(zhì)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(yáng)聲器。第10頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第11頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（2)號(hào)筒式揚(yáng)聲器優(yōu)點(diǎn)：方向性強(qiáng)，功率大，效率高的優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用：會(huì)場(chǎng)，田間，廣闊的原野，劇場(chǎng)等場(chǎng)合第12頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（3）壓電陶瓷片：壓電式揚(yáng)聲器是利用電陶瓷材料的壓電效應(yīng)做成的。給陶瓷表面加上音頻電壓時(shí)，陶瓷片就會(huì)產(chǎn)生與音頻電壓相應(yīng)的振動(dòng)，再將此振動(dòng)轉(zhuǎn)為紙盆的振動(dòng)，使周圍的空氣發(fā)生振動(dòng)，從而產(chǎn)生聲音。特點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜缺點(diǎn)：頻率特性差，音質(zhì)不好應(yīng)用：生日卡上的發(fā)聲元件就是它。第13頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四壓電陶瓷片作為一種電子元件，在新買來(lái)的時(shí)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(diǎn)小，否則容易損壞壓電陶瓷片嬌嫩的鍍銀層。

第14頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1、音箱的結(jié)構(gòu)組成

市面上的音箱形形色色，但無(wú)論哪一種，都是由喇叭單元（術(shù)語(yǔ)叫揚(yáng)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(shí)行所謂的多路分音重放，所以分頻器是不可少的一個(gè)組成部分。當(dāng)然，音箱內(nèi)還可能有吸音棉、倒相管、折疊的“迷宮管道”、加強(qiáng)盤/加強(qiáng)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(zhǎng)，寬、高的比例不是整數(shù)倍、揚(yáng)聲器不需要裝在中間位置。這種結(jié)構(gòu)形式多用于收音機(jī)、電視機(jī)等。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制作，但低音播放效果差。第15頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四封閉式音箱

只將揚(yáng)聲器前方口外露，其余部位全部密封在箱內(nèi)。這種揚(yáng)聲器放音時(shí)產(chǎn)生的后聲波幾乎全部被箱內(nèi)的吸聲材料所吸收，防聲短路性能良好，靈敏度低。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制作、體積較小，通常與折環(huán)揚(yáng)聲器配裝，低頻響應(yīng)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(gè)出音孔，并在出音孔后面安上倒相管就構(gòu)成倒相式音箱。它的特點(diǎn)是可以將揚(yáng)聲器產(chǎn)生的后聲波中的某一頻段經(jīng)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(zhì)也較好。環(huán)繞音箱：箱體內(nèi)有一只直徑為130-150mm的低音揚(yáng)聲器和一只軟球頂高音揚(yáng)音器組成。主要用于重放環(huán)繞聲。第16頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四立體聲音箱

由于播放立體聲信號(hào)需要兩路輸出，所以它的終端也必須有兩個(gè)音箱。對(duì)這兩個(gè)音箱的基本要求是：它們的電聲指標(biāo)要盡量接近(即配對(duì))；在結(jié)構(gòu)上應(yīng)是鏡象對(duì)稱(即如果左音箱高音揚(yáng)聲器在音箱前面極左上角，那么右音箱高音揚(yáng)聲器應(yīng)在它前面板右上角)。選購(gòu)商品時(shí)要注意，音箱應(yīng)標(biāo)有左(L)和右(R)的不同標(biāo)記。有源音箱（ActiveSpeaker）又稱為“主動(dòng)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(nèi)置了功放電路，使用者不必考慮與放大器匹配的問(wèn)題，同時(shí)也便于用較低電平的音頻信號(hào)直接驅(qū)動(dòng)。傳聲器麥克風(fēng)，學(xué)名為傳聲器，由Microphone翻譯而來(lái)。傳聲器是將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的能量轉(zhuǎn)換器件，也稱話筒，麥克風(fēng)，微音器。第17頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四傳聲器主要參數(shù)(1)靈敏度

是指?jìng)髀暺髟谝欢晧鹤饔孟履墚a(chǎn)生的輸出電壓是多少。其單位為mV/Pa。(2)頻率響應(yīng)

是指?jìng)髀暺鞯撵`敏度隨頻率變化而變化的特性。一般傳聲器的頻率響應(yīng)范圍是:1OOHz-1OkHz，較好的傳聲器頻率響應(yīng)為2OHz-2OkHz。(3)輸出阻抗

是指?jìng)髀暺髟?kHz情況下，測(cè)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?jìng)髀暺黛`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(duì)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(gè)側(cè)面的靈敏度較低。(5)固有噪聲

是指?jìng)髀暺髟跊](méi)有外界聲音的情況下所輸出的電壓。輸出電壓越小越好。第18頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四常見傳聲器件(1)動(dòng)圈式傳聲器主要由振動(dòng)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(dāng)人對(duì)著話筒講話時(shí)，膜片就隨著聲音前后顫動(dòng)，從而帶動(dòng)音圈在磁場(chǎng)中作切割磁力線的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，在線圈兩端就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)音頻電動(dòng)勢(shì)，從而完成了聲電轉(zhuǎn)換。為了提高傳聲器的輸出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(jí)線圈匝數(shù)不同，動(dòng)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(dòng)圈傳聲器頻率響應(yīng)范圍為50–10000Hz，輸出電平為-50–-70dB，無(wú)方向性。動(dòng)圈式傳聲器的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定可靠、使用方便、固有噪聲小，被廣泛用于語(yǔ)言錄音和擴(kuò)音系統(tǒng)中。不足是靈敏度較低、頻率范圍窄。第19頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四(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(dòng)膜、極板、電源和負(fù)載電阻等組成。振動(dòng)膜是一塊質(zhì)量很輕、彈性很強(qiáng)的薄膜，表面經(jīng)過(guò)金屬化處理，它與另一極板（振動(dòng)膜）構(gòu)成一只電容器。由于他們之間的間隙很小，雖然震動(dòng)面積不大，但仍可以獲得一定的電容量。它的工作原理是當(dāng)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(dòng)時(shí)，膜片與極板之間的電容量就發(fā)生變化。與此同時(shí)，極板上的電荷隨之變化，從而使電路中的電流也相應(yīng)變化，負(fù)載電阻上也就有相應(yīng)的電壓輸出，從而實(shí)現(xiàn)了聲電轉(zhuǎn)換。電容式傳聲器則具有頻率響應(yīng)好，失真小，噪聲低，靈敏度高，音色柔和等特點(diǎn)，但電容式傳聲器價(jià)貴，而且必須為它提供直流極化電源（如24V），給使用者帶來(lái)不便。

第20頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四(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(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極上，柵極與源極之間接有一個(gè)二極管。當(dāng)駐極體膜片受到振動(dòng)或受到氣流地摩擦?xí)r，膜片上會(huì)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(chǎn)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(huì)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(qiáng)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(chǎn)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(jié)構(gòu)，信號(hào)內(nèi)阻很大，為了將聲音產(chǎn)生的電壓信號(hào)引出來(lái)并加以放大，其輸出端也必須使用場(chǎng)效應(yīng)晶體管。第21頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四耳機(jī)耳機(jī)是個(gè)人音響，它的選擇自然是個(gè)人問(wèn)題，任何一個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)都是不能推而及廣的。耳機(jī)的用途、使用耳機(jī)的時(shí)間和場(chǎng)所，自己的好惡，耳機(jī)的音質(zhì)都是選擇一副適合自己的耳機(jī)時(shí)所要考慮的。

第22頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四入耳式耳機(jī)

由于入耳式耳機(jī)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(jī)的膠質(zhì)套可以隔絕外界噪音，也使得入耳式成為高端耳機(jī)的一種象征，能給MP3等隨身聽?zhēng)?lái)音質(zhì)提升。

有不少人認(rèn)為入耳耳機(jī)單元離人耳的鼓膜近，就片面的認(rèn)為入耳式耳機(jī)會(huì)更容易損失聽力，其實(shí)這種想法是不正確的，因?yàn)槿绻L(zhǎng)時(shí)間大音量的聆聽音樂(lè)，則無(wú)論是普通耳機(jī)還是入耳式耳機(jī)都一樣容易造成聽力損傷，這與單元離人耳鼓膜遠(yuǎn)近沒(méi)有太大關(guān)系。相反的，入耳式耳機(jī)更容易保護(hù)聽力，因?yàn)樗母粢粜Ч容^好，在相對(duì)嘈雜的地方，并不需要將耳機(jī)的音量調(diào)的很高，這樣反而能對(duì)人耳起到保護(hù)作用。第23頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四耳塞式耳機(jī)

許多以iPod為代表的數(shù)碼隨身聽都配置耳塞式耳機(jī)以顯得時(shí)尚。

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

耳塞式耳機(jī)通常不能很“貼身地”被塞進(jìn)耳朵中，因此背景噪音也很容易進(jìn)入耳朵中，這又會(huì)導(dǎo)致用戶加大音樂(lè)的音量。但是，用戶可能沒(méi)有意識(shí)到，這會(huì)給他們的聽力造成一定損害！第24頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四掛耳式耳機(jī)

廠家隨MP3播放器提供的大多是耳塞產(chǎn)品，這類產(chǎn)品不僅在音質(zhì)上很難達(dá)到人們希望的效果而且長(zhǎng)時(shí)間佩戴后也會(huì)讓人有種不舒服的感覺(jué)。相反封閉式耳機(jī)產(chǎn)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(shí)掛耳式的佩戴方法也不會(huì)令人們產(chǎn)生不舒服的感覺(jué)。當(dāng)然除了優(yōu)點(diǎn)，封閉式耳機(jī)的缺點(diǎn)也很明顯——不便于攜帶。如何在音質(zhì)、舒適度以及便攜性之間找到一個(gè)平衡點(diǎn)，面對(duì)這一問(wèn)題耳機(jī)廠家可謂是費(fèi)盡了心思。

掛耳式耳機(jī)憑借自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),不僅在音質(zhì)和舒適性上可以和封閉式耳機(jī)媲美在便攜性上也不遜色于耳塞式產(chǎn)品，如今正有越來(lái)越被關(guān)注。第25頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四頭戴式耳機(jī)

頭戴式耳機(jī)外觀相對(duì)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(duì)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(jué)與世隔絕來(lái)享受音樂(lè)的美妙，同時(shí)，很多頭戴式耳機(jī)都具備了麥克風(fēng)功能，如果需要進(jìn)行網(wǎng)上語(yǔ)音聊天的朋友，可以購(gòu)買這類具有麥克風(fēng)功能的頭戴式耳機(jī)?？傊裕^戴式耳機(jī)適合多場(chǎng)所使用，特別是人多的地方，比如大學(xué)寢室或辦公室等場(chǎng)所。

第26頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四常用電子元器件

-壓電器件

第27頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四壓電器件(yadianqijian)：利用材料的壓電效應(yīng)(見石英晶體)制成的器件。大多數(shù)壓電器件的結(jié)構(gòu)由電極、壓電片、支架和外殼組成。其中壓電片可以是圓片、長(zhǎng)條片、棒、圓柱等形狀。壓電器件的應(yīng)用范圍很廣。當(dāng)電信號(hào)頻率接近壓電片的固有頻率時(shí)，壓電器件靠逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)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(yīng)：某些電介質(zhì)在沿一定方向上受到外力的作用而變形時(shí)，其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在它的兩個(gè)相對(duì)表面上出現(xiàn)正負(fù)相反的電荷。當(dāng)外力去掉后，它又會(huì)恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。當(dāng)作用力的方向改變時(shí)，電荷的極性也隨之改變。相反，當(dāng)在電介質(zhì)的極化方向上施加電場(chǎng)，這些電介質(zhì)也會(huì)發(fā)生變形，電場(chǎng)去掉后，電介質(zhì)的變形隨之消失，這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng)。依據(jù)電介質(zhì)壓電效應(yīng)研制的一類傳感器稱為壓電傳感器。第28頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四壓電效應(yīng)可分為正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)。正壓電是指：當(dāng)晶體受到某固定方向外力的作用時(shí),內(nèi)部就產(chǎn)生電極化現(xiàn)象,同時(shí)在某兩個(gè)表面上產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷；當(dāng)外力撤去后，晶體又恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)；當(dāng)外力作用方向改變時(shí)，電荷的極性也隨之改變；晶體受力所產(chǎn)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(yīng)制成的。逆壓電是指：對(duì)晶體施加交變電場(chǎng)引起晶體機(jī)械變形的現(xiàn)象。用逆壓電效應(yīng)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(zhǎng)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(chǎn)生壓電效應(yīng)。例如石英晶體就沒(méi)有體積變形壓電效應(yīng)，但具有良好的厚度變形和長(zhǎng)度變形壓電效應(yīng)。第29頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第30頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

正壓電效應(yīng)的應(yīng)用主要用于燃?xì)恻c(diǎn)火器，如燃?xì)庠睿細(xì)獯蚧饳C(jī)等的點(diǎn)火系統(tǒng)?；竟ぷ髟頌椋河赏饬嚎s一個(gè)彈簧，壓到頂點(diǎn)后釋放，彈簧力推動(dòng)一個(gè)重錘打擊壓電陶瓷柱產(chǎn)生一數(shù)千伏的高壓火花，點(diǎn)燃可燃?xì)怏w。逆壓電效應(yīng)的應(yīng)用主要用于壓電蜂鳴器，例如音樂(lè)賀卡、門鈴、尋呼機(jī)、移動(dòng)電話機(jī)振鈴等。基本工作原理為：當(dāng)在壓電陶瓷片上施加一交變電場(chǎng)時(shí)，壓電陶瓷片產(chǎn)生一相對(duì)應(yīng)的形變即振動(dòng)，當(dāng)振動(dòng)頻率在音頻波段內(nèi)時(shí)就會(huì)發(fā)出對(duì)應(yīng)的音響。第31頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四壓電材料單晶類: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(diǎn)：Q值較大，有良好的溫度特性。缺點(diǎn)：制程困難。陶瓷壓電材料優(yōu)點(diǎn)：抗酸堿，機(jī)電耦合系數(shù)高，易制程任意形狀。缺點(diǎn)：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(diǎn)：低聲學(xué)阻抗特性，柔軟可做極薄的組件。缺點(diǎn)：壓電參數(shù)小，需極高的極化電場(chǎng)(MV/mm)第32頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四廣泛的市場(chǎng)需求第33頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四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(yīng)用廣泛，與壓電單晶材料相比，壓電陶瓷材料具有有機(jī)電耦合系數(shù)高、價(jià)格便宜，幾乎能制成任意要求的形狀、易于批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于制作超聲轉(zhuǎn)換器、濾波器和壓電蜂鳴器等器件，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、現(xiàn)代國(guó)防中舉足輕重，可以這樣說(shuō)，壓電陶瓷是一類極為重要的、世界各國(guó)競(jìng)相開發(fā)的功能材料，其應(yīng)用已遍及人類生產(chǎn)及生活的各個(gè)角落。第34頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四常見的壓電材料第35頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四特點(diǎn)：壓電陶瓷是現(xiàn)有壓電材料中機(jī)電耦合系數(shù)最大的。它制造工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，容易制成任意形狀，尺寸不受限制，而且可以通過(guò)成分和工藝的適當(dāng)調(diào)整和選擇來(lái)改變其各項(xiàng)性能，缺點(diǎn)是重現(xiàn)性和一致性較差，均勻性和機(jī)械強(qiáng)度不夠理想，限制了它在更高頻率范圍的應(yīng)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(jī)高分子化合物制成的薄膜壓電材料，其特點(diǎn)是具有良好的成型性和柔順性，加工也比較簡(jiǎn)單，可制成大面積薄膜，其中壓電性最強(qiáng)的是聚偏二氟乙烯。第36頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四四、幾個(gè)重要的參數(shù)

1、壓電常數(shù)它是衡量材料壓電效應(yīng)強(qiáng)弱的參數(shù)，直接關(guān)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(dòng)態(tài)特性。

3、介電常數(shù)對(duì)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(guān)，而固有電容又影響著壓電傳感器的頻率下限。第37頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4、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(jī)械耦合系數(shù)在壓電效應(yīng)中，其值等于轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換效率的重要參數(shù)。

6、居里點(diǎn)壓電材料開始喪失壓電特性的溫度。第38頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四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(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，現(xiàn)已逐步用來(lái)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(gè)壓電振子。當(dāng)我們?cè)陔姌O上加以交變電壓時(shí)，由于壓電效應(yīng)，陶瓷片即隨交變信號(hào)的變化而產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，這種機(jī)械振動(dòng)能夠轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的輸出。一定幾何尺寸的壓電陶瓷片本身都有一個(gè)固定的振動(dòng)頻率，當(dāng)外加高頻信號(hào)的頻率等于陶瓷片的固有頻率時(shí)，機(jī)械振動(dòng)最強(qiáng)，輸出的電信號(hào)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(gè)LC諧振回路。

由于壓電陶瓷振子輸出的電信號(hào)是由機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換來(lái)的，而機(jī)械振動(dòng)的頻響很尖銳，所以Q值(品質(zhì)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(yīng)用十分廣泛。第39頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、二端陶瓷濾波器

一個(gè)壓電振子就組成一個(gè)簡(jiǎn)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(gòu)成一個(gè)三端陶瓷濾波器。三端陶瓷濾波器相當(dāng)于一個(gè)雙調(diào)諧回路，其調(diào)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(wǎng)絡(luò)，T型網(wǎng)絡(luò)和橋式網(wǎng)絡(luò)三種形式。該濾波器具有頻帶寬、選擇性好的特點(diǎn)，適用于中、高級(jí)調(diào)幅晶體管收音機(jī)中作機(jī)中選擇濾波器。第40頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二、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(jī)、收錄機(jī)和通信機(jī)中頻選頻用。其特點(diǎn)是：體積小，重量輕，價(jià)格低，