元器件的識(shí)別方法

元器件的識(shí)別方法第1頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第一講常用電子元器件的識(shí)別與檢測(cè)1.電阻一般來(lái)說(shuō)，電阻的標(biāo)注方法有三種，即直標(biāo)法、數(shù)標(biāo)法、色標(biāo)法1.1直標(biāo)法：直接在電阻上標(biāo)出阻值的方法；例如：5.1Ω，47K，120Ω等，一般用在體積較大的功率電阻上。也有書(shū)上的文字符號(hào)法也屬于直標(biāo)法的一種1.2數(shù)標(biāo)法：即在電阻上標(biāo)出一種數(shù)字代碼的表示方法；它的前兩位表示有效數(shù)字，第三位表示倍率。例如：123就表示12K；101就表示100Ω等，一般用在體積較小的或片狀電阻上。1.3色標(biāo)法：是指不同顏色表示元件不同參數(shù)的方法。在電阻器上，不同的顏色代表不同的標(biāo)稱(chēng)值和偏差色標(biāo)法可以分為：色環(huán)法和色點(diǎn)法。其中，最常用的是色環(huán)法。色環(huán)電阻器中，根據(jù)色環(huán)的環(huán)數(shù)多少，又分為四色環(huán)表示法和五色環(huán)表示法。第2頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五表1.1色環(huán)表示的含義見(jiàn)下表

顏色黑棕紅橙黃綠藍(lán)紫灰白金銀無(wú)第一位有效數(shù)字

0123456789第二位有效數(shù)字

0123456789倍率偏差

(％)

第3頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五1.3.1四色環(huán)電阻的色環(huán)代表的意義：第一環(huán)、第二環(huán)代表有效數(shù)字；第三環(huán)代表倍率（即零的個(gè)數(shù)）；第四環(huán)代表精度（即誤差）。第4頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五1.3.2四色環(huán)電阻的阻值快速識(shí)別步驟：（1）當(dāng)我們拿到一個(gè)四色環(huán)電阻時(shí)，首先看它的第四道色環(huán)，第四道色環(huán)一般離其它三道色環(huán)的距離較遠(yuǎn)一些，容易找到，并且第四色環(huán)的顏色也只有金和銀兩種色，或者是沒(méi)有第四道色環(huán)即無(wú)色。之所以要先看第四道色環(huán)不僅僅是因?yàn)樗恢锰厥夂皖伾?jiǎn)單容易識(shí)別而已，而是因?yàn)樗鼘Q定第一道和第二道色環(huán)的顏色，這個(gè)重要的特征由標(biāo)稱(chēng)值系列來(lái)決定的。（2）看完第四道色環(huán)后接著是先看第三道色環(huán)，第三道色環(huán)是快速讀出阻值的關(guān)鍵一環(huán)，大家都知道第三環(huán)是倍率，如果只是讀出倍率的話(huà)那將影響整個(gè)阻值讀取過(guò)程，我們應(yīng)該將倍乘直接讀成阻值的單位，再加上第一二道色環(huán)的數(shù)值就是正確的結(jié)果（3）然后再看第一二道色環(huán)，第一二道色環(huán)代表的是有效值，第一道色環(huán)一般會(huì)緊靠在色環(huán)電阻的某一端，緊接著的是第二道色環(huán)和第三道色環(huán)，然后再隔較遠(yuǎn)的距離才是第四道色環(huán)；第5頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五但是說(shuō)實(shí)在的，現(xiàn)在的電阻產(chǎn)品，你要區(qū)分色環(huán)距離的大小的確很困難，哪一環(huán)是第一環(huán)，往往憑借經(jīng)驗(yàn)來(lái)識(shí)別；對(duì)四色環(huán)而言，還有一點(diǎn)可以借鑒，那就是：四色環(huán)電阻的第四環(huán)，不是金色，就是銀色，而不會(huì)是其它顏色（這一點(diǎn)在五色環(huán)中不適用）；這樣你就可以知道那一環(huán)該是第一環(huán)了。請(qǐng)看下面例子：

紅紫棕

金271個(gè)0

5％第一環(huán)：紅——代表2第二環(huán)：紫——代表7第6頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

第三環(huán)：棕——代表1，但是第三環(huán)的“1”并不是“有效數(shù)字”，而是表示在前面兩個(gè)有效數(shù)字后面添加“零”的個(gè)數(shù)，由此看來(lái)，這個(gè)電阻的阻值應(yīng)該是270，單位是什么？在色環(huán)電阻中，一律默認(rèn)為“歐姆”（電阻的基本單位，符號(hào)是Ω）。上述電阻的阻值是：270Ω，那么，第四環(huán)又是什么意思？第四環(huán)表示電阻的“精度”，也就是阻值的誤差。金色代表誤差±5％，銀色代表誤差±10％。對(duì)270Ω而言，±5％的誤差，意味著這個(gè)電阻實(shí)際最小的阻值是270*（1－0.05）＝265.5Ω；最大不會(huì)超過(guò)270*（1＋0.05）＝283.5Ω。第7頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

在識(shí)別四色環(huán)電阻時(shí)，有兩個(gè)情況要特別注意：①當(dāng)?shù)谌h(huán)是黑色的時(shí)候，這個(gè)黑環(huán)代表0的個(gè)數(shù)，幾個(gè)0？是0個(gè)“0”，也就是“沒(méi)有0”，不添加“0”。如：阻值是：22Ω而絕不是220Ω！②金色和銀色也會(huì)出現(xiàn)在第三環(huán)中：前面我們已經(jīng)提到，第四環(huán)是表示誤差的色環(huán),用金、銀兩種顏色分別表示不同的精度；而第三環(huán)表示“添加零的個(gè)數(shù)”，那么當(dāng)?shù)谌h(huán)出現(xiàn)金色或銀色的時(shí)候，又怎么理解“添加零的個(gè)數(shù)”呢？你就這樣記?。旱谌h(huán)——金色：把小數(shù)點(diǎn)向前移動(dòng)1位；第三環(huán)——銀色：把小數(shù)點(diǎn)向前移動(dòng)2位。舉兩個(gè)例子：①色環(huán)排列：橙灰金金阻值是3.9Ω②色環(huán)排列：綠黃銀金阻值是：0.54Ω這種電阻的阻值太小了，在一般電路中用得較少，常常在電源電路中作保險(xiǎn)電阻用。

紅紅黑

金220個(gè)0

±5％

第8頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

1.3.3五色環(huán)電阻的色環(huán)代表的意義：第一環(huán)、第二環(huán)、第三環(huán)代表有效數(shù)字；第四環(huán)代表倍率（即零的個(gè)數(shù)）；第五色代表精度（即誤差）五環(huán)電阻與四色環(huán)電阻之間的不同之處有：前三色環(huán)是有效數(shù)值，第四色環(huán)是倍率，第五色環(huán)是誤差。1.3.4五色環(huán)電阻的阻值快速識(shí)別步驟：①五色環(huán)電阻阻值識(shí)別步驟和四色環(huán)電阻識(shí)別的步驟是差不多的，依然是先看第五環(huán)（即最后一環(huán)），四色環(huán)電阻的最后一環(huán)只有金銀無(wú)三種色，而五色環(huán)電阻的最后一環(huán)卻有金銀棕紅綠藍(lán)紫灰無(wú)九種色，這樣使五色環(huán)的誤差精度有所提高。②五色環(huán)電阻阻值識(shí)別第二步同四色環(huán)電阻識(shí)別一樣，也是看第四環(huán)（即倒數(shù)第二環(huán)）倍乘，因?yàn)榍懊嫒挥行?shù)值，所以五色環(huán)電阻的倍乘與四色環(huán)電阻的倍乘完會(huì)不同，不同之處主要表現(xiàn)在第四色環(huán)的倍乘比四色環(huán)電阻的第三色環(huán)倍乘的倍率大101③五色環(huán)電阻的前三色環(huán)有效值識(shí)別方法和四色環(huán)電阻完全相同，由于有三個(gè)有效值，使得五色環(huán)電阻精確度比四色環(huán)電阻明顯提高，所以五色環(huán)電阻一般作精密電阻使用了。色環(huán)電阻的基本單位是歐姆，色環(huán)電容的基本單位是皮法，色環(huán)電感的基本單位是微亨,色環(huán)電感的標(biāo)示方法和電阻一樣。第9頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五1.3.5電阻的檢測(cè)1.測(cè)量前的準(zhǔn)備工作（1）檢查萬(wàn)用表電池方法如下：將檔位旋鈕依次置于電阻檔R×1檔--R×10K檔，然后將紅、黑測(cè)試筆短接。旋轉(zhuǎn)調(diào)零電位器，觀察指針是否指向零。如R×1檔，指針不能回零，則更換萬(wàn)用表的1.5V電池。如R×10檔，指針不能回零，則U201型萬(wàn)用表更換22.5V電池：MF47型萬(wàn)用表更換9V電池。（2）選擇適當(dāng)倍率檔測(cè)量某一電阻器的阻值時(shí)，要依據(jù)電阻器的阻值正確選擇倍率檔，按萬(wàn)用表使用方法規(guī)定，萬(wàn)用表指針應(yīng)在該度的中心部分讀數(shù)才較準(zhǔn)確。測(cè)量時(shí)電阻器的阻值是萬(wàn)用表上刻度的數(shù)值與倍率的乘積。如測(cè)量一電阻器，所選倍率為R×1，刻度數(shù)值為9.4，該電阻器電阻值為R=9.4×1=9.4。（3）電阻檔調(diào)零在測(cè)量電阻之前必須進(jìn)行電阻檔調(diào)零。其方法是將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆電位器是表筆指向零點(diǎn)。特別注意：在測(cè)量電阻時(shí)，每更換一次倍率檔后，都必須重新調(diào)零。2.測(cè)量電阻測(cè)量電阻器時(shí)，要注意不能用手同時(shí)捏住表筆和電阻器兩引出端，以免人體電阻影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。第10頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

1.4電位器電位器是一種機(jī)電元件，他靠電刷在電阻體上的滑動(dòng)，取得與電刷位移成一定關(guān)系的輸出電壓。1.4.1電位器的識(shí)別1.4.2電位器的符號(hào)1.4.3電位器的檢測(cè)第11頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2電容2.1表示方法電容在電路中一般用“C”加數(shù)字表示（如C13表示編號(hào)為13的電容）。電容是由兩片金屬膜緊靠，中間用絕緣材料隔開(kāi)而組成的元件。電容的特性主要是隔直流通交流。電容容量的大小就是表示能貯存電能的大小，電容對(duì)交流信號(hào)的阻礙作用稱(chēng)為容抗，它與交流信號(hào)的頻率和電容量有關(guān)。容抗XC=1/2πfc(f表示交流信號(hào)的頻率，C表示電容容量)；常用電容的種類(lèi)有電解電容、瓷片電容、貼片電容、獨(dú)石電容、鉭電容和滌綸電容等。第12頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2識(shí)別方法電容的識(shí)別方法與電阻的識(shí)別方法基本相同，分色標(biāo)法、直標(biāo)法和數(shù)標(biāo)法3種。色標(biāo)法在實(shí)際中用得較少；直標(biāo)法往往用在體積較大的電容標(biāo)注上；數(shù)標(biāo)法往往用在體積較小的電容標(biāo)注上。電容的基本單位用法拉（F）表示，其它單位還有：毫法（mF）、微法（uF）、納法（nF）、皮法（pF）。其中：1法拉=1000毫法=106微法=109納法=1012皮法；容量大的電容其容量值在電容上直接標(biāo)明，如10uF/16V；容量小的電容其容量值在電容上用字母表示或數(shù)字表示：字母表示法：1m=1000uF1P2=1.2PF1n=1000PF數(shù)字表示法：一般用三位數(shù)字表示容量大小，前兩位表示有效數(shù)字，第三位數(shù)字是倍率。如：102表示10×102PF=1000PF224表示22×104PF=0.22uF2.3電容容量誤差表符號(hào)：FGJKLM允許誤差：±1±2±5±10±15±20例如：一瓷片電容為104J表示容量為0.1uF、誤差為±5。第13頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

2.4有極性電解電容器引腳極性的表示方式1.采用不同的端頭形狀來(lái)表示引腳的極性，見(jiàn)圖（b），（c）所示，這種方式往往出現(xiàn)在兩根引腳軸向分布的電解電容器中。2.標(biāo)出負(fù)極性引腳，見(jiàn)圖（d）所示，在電解電容器的絕緣套上畫(huà)出像負(fù)號(hào)的符號(hào)，以表示這一引腳為負(fù)極性引腳。3.采用長(zhǎng)短不同的引腳來(lái)表示引腳極性，通常長(zhǎng)的引腳為正極性引腳，見(jiàn)圖（a）。

2.5在電路圖中電容器容量單位的標(biāo)注規(guī)則當(dāng)電容器的容量大于100pF而又小于1F時(shí)，一般不注單位，沒(méi)有小數(shù)點(diǎn)的，其單位是pF時(shí)，有小數(shù)點(diǎn)的其單位是F。如4700就是4700pF，0.22就是0.22F。當(dāng)電容量大于是10000pF時(shí)，可用F為單位，當(dāng)電容小于10000pF時(shí)用pF為單位。第14頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.6電容器檢測(cè)方法電容器的檢測(cè)方法主要有兩種：1.采用萬(wàn)用表歐姆檔檢測(cè)法，這種方法操作簡(jiǎn)單，檢測(cè)結(jié)果基本上能夠說(shuō)明問(wèn)題。（1）漏電電阻的測(cè)量（2）電容器的斷路（又稱(chēng)開(kāi)路）、擊穿（又稱(chēng)短路）檢測(cè)（3）電解電容的極性的判斷用萬(wàn)用表測(cè)量電解電容器的漏電電阻，并記下這個(gè)阻值的大小，然后將紅、黑表棒對(duì)調(diào)再測(cè)電容器的漏電電阻，將兩次所測(cè)得的阻值對(duì)比，漏電電阻小的一次，黑表棒（指針表）所接觸的是負(fù)極。2.采用代替檢查法，這種方法的檢測(cè)結(jié)果可靠，但操作比較麻煩，此方法一般多用于在路檢測(cè)。修理過(guò)程中，一般是先用第一種方法，再用第二種方法加以確定。第15頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3二極管幾乎在所有的電子電路中，都要用到半導(dǎo)體二極管，它在許多的電路中起著重要的作用，它是誕生最早的半導(dǎo)體器件之一，其應(yīng)用也非常廣泛。3.1二極管的工作原理

晶體二極管為一個(gè)由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體形成的P-N結(jié)，在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層，并建有自建電場(chǎng)。當(dāng)不存在外加電壓時(shí)，由于P-N結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴(kuò)散電流和自建電場(chǎng)引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。3.2二極管的類(lèi)型

二極管種類(lèi)有很多，按照所用的半導(dǎo)體材料，可分為鍺二極管（Ge管）和硅二極管（Si管）。根據(jù)其不同用途，可分為檢波二極管、整流二極管、穩(wěn)壓二極管、開(kāi)關(guān)二極管等。按照管芯結(jié)構(gòu)，又可分為點(diǎn)接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二極管。點(diǎn)接觸型二極管是用一根很細(xì)的金屬絲壓在光潔的半導(dǎo)體晶片表面，通以脈沖電流，使觸絲一端與晶片牢固地?zé)Y(jié)在一起，形成一個(gè)“PN結(jié)”。由于是點(diǎn)接觸，只允許通過(guò)較小的電流（不超過(guò)幾十毫安），適用于高頻小電流電路，如收音機(jī)的檢波等。面接觸型二極管的“PN結(jié)”面積較大，允許通過(guò)較大的電流（幾安到幾十安），主要用于把交流電變換成直流電的“整流”電路中。平面型二極管是一種特制的硅二極管，它不僅能通過(guò)較大的電流，而且性能穩(wěn)定可靠，多用于開(kāi)關(guān)、脈沖及高頻電路中。第16頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.3二極管的導(dǎo)電特性二極管最重要的特性就是單方向?qū)щ娦?。在電路中，電流只能從二極管的正極流入，負(fù)極流出。下面通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明二極管的正向特性和反向特性。1.正向特性

在電子電路中，將二極管的正極接在高電位端，負(fù)極接在低電位端，二極管就會(huì)導(dǎo)通，這種連接方式，稱(chēng)為正向偏置。必須說(shuō)明，當(dāng)加在二極管兩端的正向電壓很小時(shí)，二極管仍然不能導(dǎo)通，流過(guò)二極管的正向電流十分微弱。只有當(dāng)正向電壓達(dá)到某一數(shù)值（這一數(shù)值稱(chēng)為“門(mén)檻電壓”，鍺管約為0.2V，硅管約為0.6V）以后，二極管才能真正導(dǎo)通。導(dǎo)通后二極管兩端的電壓基本上保持不變（鍺管約為0.3V，硅管約為0.7V），稱(chēng)為二極管的“正向壓降”。2.反向特性

在電子電路中，二極管的正極接在低電位端，負(fù)極接在高電位端，此時(shí)二極管中幾乎沒(méi)有電流流過(guò)，此時(shí)二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，這種連接方式，稱(chēng)為反向偏置。二極管處于反向偏置時(shí)，仍然會(huì)有微弱的反向電流流過(guò)二極管，稱(chēng)為漏電流。當(dāng)二極管兩端的反向電壓增大到某一數(shù)值，反向電流會(huì)急劇增大，二極管將失去單方向?qū)щ娞匦?，這種狀態(tài)稱(chēng)為二極管的擊穿。第17頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.4二極管的主要參數(shù)

用來(lái)表示二極管的性能好壞和適用范圍的技術(shù)指標(biāo)，稱(chēng)為二極管的參數(shù)。不同類(lèi)型的二極管有不同的特性參數(shù)。對(duì)初學(xué)者而言，必須了解以下幾個(gè)主要參數(shù)：1.額定正向工作電流是指二極管長(zhǎng)期連續(xù)工作時(shí)允許通過(guò)的最大正向電流值。因?yàn)殡娏魍ㄟ^(guò)管子時(shí)會(huì)使管芯發(fā)熱，溫度上升，溫度超過(guò)容許限度（硅管為140左右，鍺管為90左右）時(shí)，就會(huì)使管芯過(guò)熱而損壞。所以，二極管使用中不要超過(guò)二極管額定正向工作電流值。例如，常用的IN4001－4007型鍺二極管的額定正向工作電流為1A。2.最高反向工作電壓加在二極管兩端的反向電壓高到一定值時(shí)，會(huì)將管子擊穿，失去單向?qū)щ娔芰Α榱吮ＷC使用安全，規(guī)定了最高反向工作電壓值。例如，IN4001二極管反向耐壓為50V，IN4007反向耐壓為1000V。3.反向電流反向電流是指二極管在規(guī)定的溫度和最高反向電壓作用下，流過(guò)二極管的反向電流。反向電流越小，管子的單方向?qū)щ娦阅茉胶谩Ｖ档米⒁獾氖欠聪螂娏髋c溫度有著密切的關(guān)系，大約溫度每升高10度，反向電流增大一倍。例如2AP1型鍺二極管，在25度時(shí)反向電流若為250uA，溫度升高到35度，反向電流將上升到500uA，依此類(lèi)推，在75度時(shí)，它的反向電流已達(dá)8mA，不僅失去了單方向?qū)щ娞匦?，還會(huì)使管子過(guò)熱而損壞。又如，2CP10型硅二極管，25度時(shí)反向電流僅為5uA，溫度升高到75度時(shí)，反向電流也不過(guò)160uA。故硅二極管比鍺二極管在高溫下具有較好的穩(wěn)定性。第18頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.5二極管的檢測(cè)

通常使用萬(wàn)用表（以指針表為例）來(lái)檢測(cè)二極管性能的好壞。測(cè)試前先把萬(wàn)用表的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥到歐姆檔的RX1K或RX100檔位（注意不要使用RX1檔，以免電流過(guò)大燒壞二極管，若是數(shù)字表要撥到二極管擋），再將紅、黑兩根表筆短路，進(jìn)行歐姆調(diào)零。1.正向特性測(cè)試

把萬(wàn)用表的黑表筆（表內(nèi)正極）搭觸二極管的正極，紅表筆（表內(nèi)負(fù)極）搭觸二極管的負(fù)極。若表針不擺到0值而是停在標(biāo)度盤(pán)的中間，這時(shí)的阻值就是二極管的正向電阻，一般正向電阻越小越好。若正向電阻為0值，說(shuō)明管芯短路損壞，若正向電阻接近無(wú)窮大值，說(shuō)明管芯斷路。短路和斷路的管子都不能使用。2.反向特性測(cè)試

把萬(wàn)且表的紅表筆搭觸二極管的正極，黑表筆搭觸二極管的負(fù)極，若表針指在無(wú)窮大值或接近無(wú)窮大值，管子就是合格的。第19頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.6穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管是電子電路特別是電源電路中常見(jiàn)元器件之一，與普通二極管不同的是，它常工作于PN結(jié)的反向擊穿區(qū)，只要其功耗不超過(guò)最大額定值，就不致?lián)p壞。1.穩(wěn)壓二極管的識(shí)別。常見(jiàn)的穩(wěn)壓二極管有兩只引腳，但也有少數(shù)穩(wěn)壓二極管為三只引腳（如2DW7），除通過(guò)外殼的標(biāo)志識(shí)別外，初學(xué)人員更應(yīng)學(xué)會(huì)用萬(wàn)用表區(qū)別穩(wěn)壓二極管與普通二極管（1）穩(wěn)壓二極管正、負(fù)極的識(shí)別方法。（2）普通二極管與穩(wěn)壓二極管的區(qū)分方法。2.穩(wěn)壓二極管的檢測(cè)。用萬(wàn)用表R×1k檔測(cè)量其正、反向電阻，正常時(shí)反向電阻阻值較大，若發(fā)現(xiàn)表針擺動(dòng)或其它異?，F(xiàn)象，就說(shuō)明該穩(wěn)壓管性能不良甚至損壞。用在路通電的方法也可以大致測(cè)得穩(wěn)壓管的好壞，其方法是用萬(wàn)用表直流電壓檔測(cè)量穩(wěn)壓管兩端的直流電壓，若接近該穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值，說(shuō)明該穩(wěn)壓二極管基本完好；若電壓偏離標(biāo)稱(chēng)穩(wěn)壓值太多或不穩(wěn)定，說(shuō)明穩(wěn)壓管損壞。

穩(wěn)壓二極管在電路中常用“ZD”加數(shù)字表示，如：ZD5表示編號(hào)為5的穩(wěn)壓管。第20頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓原理：穩(wěn)壓二極管的特點(diǎn)就是反向擊穿后，其兩端的電壓基本保持不變。這樣，當(dāng)把穩(wěn)壓管接入電路以后，若由于電源電壓發(fā)生波動(dòng)，或其它原因造成電路中各點(diǎn)電壓變動(dòng)時(shí)，負(fù)載兩端的電壓將基本保持不變。4.故障特點(diǎn)：穩(wěn)壓二極管的故障主要表現(xiàn)在開(kāi)路、短路和穩(wěn)壓值不穩(wěn)定。在這3種故障中，前一種故障表現(xiàn)出電源電壓升高；后2種故障表現(xiàn)為電源電壓變低到零伏或輸出不穩(wěn)定。第21頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.7發(fā)光二極管3.7.1發(fā)光二極管的原理發(fā)光二極管（LED）是一種由磷化鎵（GaP）等半導(dǎo)體材料制成的、能直接將電能轉(zhuǎn)變成光能的發(fā)光顯示器件。當(dāng)其內(nèi)部有一定電流通過(guò)時(shí)，它就會(huì)發(fā)光。圖2-3是其電路圖形符號(hào)。發(fā)光二極管也與普通二極管一樣由PN結(jié)構(gòu)成，也具有單向?qū)щ娦?。它廣泛應(yīng)用于各種電子電路、家電、儀表等設(shè)備中、作電源指示或電平指示。

第22頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.7.2發(fā)光二極管的類(lèi)型、主要參數(shù)按其使用材料可分為磷化鎵(GaP)發(fā)光二極管磷砷化鎵(GaAsP)發(fā)光二極管、砷化鎵(GaAs)發(fā)光二極管、磷銦砷化鎵(GaAsInP)發(fā)光二極管和砷鋁化鎵(GaAlAs)發(fā)光二極管等多種。按其封裝結(jié)構(gòu)及封裝形式除可分為金屬封裝、陶瓷封裝、塑料封裝、樹(shù)脂封裝和無(wú)引線(xiàn)表面封裝外，還可分為加色散射封裝（D）、無(wú)色散射封裝（W）、有色透明封裝（C）和無(wú)色透明封裝（T）。按其封裝外形可分為圓形、方形、矩形、三角形和組合形等多種，圖2-4為幾種發(fā)光二極管的外形。第23頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五1．普通單色發(fā)光二極管普通單色發(fā)光二極管具有體積小、工作電壓低、工作電流小、發(fā)光均勻穩(wěn)定、響應(yīng)速度快、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，可用各種直流、交流、脈沖等電源驅(qū)動(dòng)點(diǎn)亮。它屬于電流控制型半導(dǎo)體器件，使用時(shí)需串接合適的限流電阻。

2．高亮度單色發(fā)光二極管和超高亮度單色發(fā)光二極管高亮度單色發(fā)光二極管和超高亮度單色發(fā)光二極管使用的半導(dǎo)體材料與普通單色發(fā)光二極管不同，所以發(fā)光的強(qiáng)度也不同。3．變色發(fā)光二極管變色發(fā)光二極管是能變換發(fā)光顏色的發(fā)光二極管。變色發(fā)光二極管發(fā)光顏色種類(lèi)可分為雙色發(fā)光二極管、三色發(fā)光二極管和多色（有紅、藍(lán)、綠、白四種顏色）發(fā)光二極管。變色發(fā)光二極管按引腳數(shù)量可分為二端變色發(fā)光二極管、三端變色發(fā)光二極管、四端變色發(fā)光二極管和六端變色發(fā)光二極管。第24頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第25頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4．閃爍發(fā)光二極管閃爍發(fā)光二極管（BTS）是一種由CMOS集成電路和發(fā)光二極管組成的特殊發(fā)光器件，可用于報(bào)警指示及欠壓、超壓指示。其外形、內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖及內(nèi)電路框圖見(jiàn)圖2-8和圖2-9。

閃爍發(fā)光二極管在使用時(shí)，無(wú)須外接其它元件，只要在其引腳兩端加上適當(dāng)?shù)闹绷鞴ぷ麟妷海?V）即可閃爍發(fā)光。5．電壓控制型發(fā)光二極管普通發(fā)光二極管屬于電流控制型器件，在使用時(shí)需串接適當(dāng)阻值的限流電阻。電壓控制型發(fā)光二極管（BTV）是將發(fā)光二極管和限流電阻集成制作為一體，使用時(shí)可直接并接在電源兩端。見(jiàn)圖2-10是電壓控制型發(fā)光二極管的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

電壓控制型發(fā)光二極管的發(fā)光顏色有紅、黃、綠等，工作電壓有5V、9V、12V、18V、19V、24V共6種規(guī)格。第26頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五6．紅外發(fā)光二極管紅外發(fā)光二極管也稱(chēng)紅外線(xiàn)發(fā)射二極管，它是可以將電能直接轉(zhuǎn)換成紅外光（不可見(jiàn)光）并能輻射出去的發(fā)光器件，主要應(yīng)用于各種光控及遙控發(fā)射電路中。其外形圖見(jiàn)圖2-11。紅外發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)、原理與普通發(fā)光二極管相近，只是使用的半導(dǎo)體材料不同。紅外發(fā)光二極管通常使用砷化鎵（GaAs）、砷鋁化鎵（GaAlAs）等材料，采用全透明或淺藍(lán)色、黑色的樹(shù)脂封裝。第27頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.8整流二極管利用二極管單向?qū)щ娦裕梢园逊较蚪惶孀兓慕涣麟娮儞Q成單一方向的脈動(dòng)直流電。整流二極管可用半導(dǎo)體鍺或硅等材料制造。硅整流二極管的擊穿電壓高，反向漏電流小，高溫性能良好。通常高壓大功率整流二極管都用高純單晶硅制造。這種器件的結(jié)面積較大，能通過(guò)較大電流（可達(dá)上千安），但工作頻率不高，一般在幾十千赫以下。整流二極管主要用于各種低頻整流電路。3.9開(kāi)關(guān)二極管開(kāi)關(guān)二極管的應(yīng)用范圍很廣，可以組成脈沖極性選擇電路、限幅電路和鉗位電路等，分析電路是將其視為理想開(kāi)關(guān)，即正向?qū)〞r(shí)忽略其正向壓降，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)短路接通，電阻為零；反向截止時(shí)忽略其反向漏電流，相當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，電阻無(wú)窮大。利用二極管的開(kāi)關(guān)特性，可以組成各種邏輯電路。3.10檢波二極管檢波（也稱(chēng)解調(diào)）二極管的作用是利用其單向?qū)щ娦詫⒏哳l或中頻無(wú)線(xiàn)電信號(hào)中的低頻信號(hào)或音頻信號(hào)取出來(lái)，廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體收音機(jī)、收錄機(jī)、電視機(jī)及通信等設(shè)備的小信號(hào)電路中，其工作頻率較高，處理信號(hào)幅度較弱。常用的國(guó)產(chǎn)檢波二極管有2AP系列鍺玻璃封裝二極管。常用的進(jìn)口檢波二極管有1N34/A、1N60等。第28頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.11變?nèi)荻O管變?nèi)荻O管是利用PN結(jié)之間電容可變的原理制成的半導(dǎo)體器件，在高頻調(diào)諧、通信等電路中作可變電容器使用，圖2-12是變?nèi)荻O管的電路符號(hào)。變?nèi)荻O管屬于反偏壓二極管，改變其PN結(jié)上的反向偏壓，即可改變PN結(jié)的電容量。反向偏壓越高，則結(jié)電容越??；反向偏壓與結(jié)電容的關(guān)系是非線(xiàn)性的。變?nèi)荻O管有玻璃外殼封裝（玻封）、朔料封裝（朔封）、金屬外殼封裝（金封）和無(wú)引線(xiàn)表面封裝等多種形式；通常，中小功率的變?nèi)荻O管采用玻封、朔封或表面封裝，而功率較大的變?nèi)荻O管多采用金。常用的國(guó)產(chǎn)變?nèi)荻O管有2CC系列和2CB系列；常用的進(jìn)口變?nèi)荻O管有S系列、MV系列、KV系列、IT系列、ISV系列等。第29頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4三極管半導(dǎo)體三極管也稱(chēng)為晶體三極管，可以說(shuō)它是電子電路中最重要的器件。它最主要的功能是電流放大和開(kāi)關(guān)作用。三極管顧名思義具有三個(gè)電極。二極管是由一個(gè)PN結(jié)構(gòu)成的，而三極管由兩個(gè)PN結(jié)構(gòu)成，共用的一個(gè)電極成為三極管的基極（用字母b表示）。其他的兩個(gè)電極成為集電極（用字母c表示）和發(fā)射極（用字母e表示）。

4.1三極管的結(jié)構(gòu)及類(lèi)型三極管的種類(lèi)很多，并且不同型號(hào)各有不同的用途。三極管大都是塑料封裝或金屬封裝，常見(jiàn)三極管，大的很大，小的很小。通過(guò)工藝的方法,把兩個(gè)二極管背靠背的連接起來(lái)級(jí)組成了三極管。按PN結(jié)不同的組合方式，形成了一種是NPN型的三極管，另一種是PNP型的三極管；它們的結(jié)構(gòu)示意圖和電路符號(hào)分別為：如圖（1）、（2）所示：第30頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五在結(jié)構(gòu)的理解上，我們可以把晶體三極管的結(jié)構(gòu)看作是兩個(gè)背靠背的PN結(jié)，對(duì)NPN型晶體管來(lái)說(shuō)，基極是兩個(gè)PN結(jié)公共陽(yáng)極，對(duì)PNP型晶體管來(lái)說(shuō)，基極是兩個(gè)PN結(jié)的公共陰極，分別如下圖所示：不管是什么樣的三極管，它們均包含三個(gè)區(qū)：發(fā)射區(qū)，基區(qū)，集電區(qū)，同時(shí)相應(yīng)的引出三個(gè)電極：發(fā)射極，基極，集電極。同時(shí)又在兩兩交界區(qū)形成PN結(jié)

，分別是發(fā)射結(jié)和集電結(jié)。第31頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.2三極管的放大作用我們知道，把兩個(gè)二極管背靠背的連在一起，是沒(méi)有放大作用的，要想使它具有放大作用，必須做到一下幾點(diǎn)：１.發(fā)射區(qū)中摻雜２.基區(qū)必須很?。?集電結(jié)的面積應(yīng)很大４.工作時(shí)：發(fā)射結(jié)應(yīng)正向偏置，集電結(jié)應(yīng)反向偏置載流子載流子的傳輸過(guò)程：因?yàn)榘l(fā)射結(jié)正向偏置，且發(fā)射區(qū)中進(jìn)行摻雜，所以發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子擴(kuò)散注入至基區(qū)，又由于集電結(jié)的反向作用，故注入至基區(qū)的載流子在基區(qū)形成濃度差，因此這些載流子從基區(qū)擴(kuò)散至集電結(jié)，被電場(chǎng)拉至集電區(qū)形成集電極電流。而留在基區(qū)的很少，因?yàn)榛鶇^(qū)做的很薄。我們?cè)儆脠D形來(lái)說(shuō)明一下，如圖（3）所示：三極管最基本的作用是放大作用，它可以把微弱的電信號(hào)變成一定強(qiáng)度的信號(hào)，當(dāng)然這種轉(zhuǎn)換仍然遵循能量守恒，它只是把電源的能量轉(zhuǎn)換成信號(hào)的能量罷了。第32頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.3三極管的的工作狀態(tài)晶體三極管的三種工作狀態(tài):1)截止?fàn)顟B(tài)：當(dāng)加在三極管發(fā)射結(jié)的電壓小于PN結(jié)的導(dǎo)通電壓，基極電流為零，集電極電流和發(fā)射極電流都為零，三極管這時(shí)失去了電流放大作用，集電極和發(fā)射極之間相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)狀態(tài)，我們稱(chēng)三極管處于截止?fàn)顟B(tài)。具體表現(xiàn)為Ube≤0,兩個(gè)PN結(jié)都反偏，ib=0,ic=0。2)放大狀態(tài)：當(dāng)加在三極管發(fā)射結(jié)的電壓大于PN結(jié)的導(dǎo)通電壓，并處于某一恰當(dāng)?shù)闹禃r(shí)，三極管的發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置，這時(shí)基極電流對(duì)集電極電流起著控制作用，使三極管具有電流放大作用，其電流放大倍數(shù)β＝ΔIc/ΔIb，這時(shí)三極管處放大狀態(tài)。具體表現(xiàn)為Ube﹥0，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，ic≈βib。3)飽和導(dǎo)通狀態(tài)：當(dāng)加在三極管發(fā)射結(jié)的電壓大于PN結(jié)的導(dǎo)通電壓，并當(dāng)基極電流增大到一定程度時(shí)，集電極電流不再隨著基極電流的增大而增大，而是處于某一定值附近不怎么變化，這時(shí)三極管失去電流放大作用，集電極與發(fā)射極之間的電壓很小，集電極和發(fā)射極之間相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)。三極管的這種狀態(tài)我們稱(chēng)之為飽和導(dǎo)通狀態(tài)。具體表現(xiàn)為Ube﹥0，兩個(gè)PN結(jié)均為正偏，ib≥ibs(基極臨界飽和電流)；此時(shí)，對(duì)于硅管，Uce≈0.3V；對(duì)于鍺管Uce≈0.1V。第33頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.4三極管的型號(hào)三極管的型號(hào)很多，我國(guó)生產(chǎn)的晶體管有一套命名規(guī)則，具體是：第一部分的3表示為三極管。第二部分表示器件的材料和結(jié)構(gòu)，A：PNP型鍺材料；B：NPN型鍺材料；C：PNP型硅材料；D：NPN型硅材料；第三部分表示功能，U：光電管；K：開(kāi)關(guān)管；X：低頻小功率管；G：高頻小功率管；D：低頻大功率管；A：高頻大功率管。另外，3DJ型為場(chǎng)效應(yīng)管，BT打頭的表示半導(dǎo)體特殊元件。在電子制作中，常用的三極管有90××系列，包括低頻小功率硅管9013（NPN）、9012（PNP），低噪聲管9014（NPN），高頻小功率管9018（NPN）等。它們的型號(hào)一般都標(biāo)在塑殼上，而樣子都一樣，都是TO-92標(biāo)準(zhǔn)封裝。在老式的電子產(chǎn)品中還能見(jiàn)到3DG6（低頻小功率硅管）、3AX31（低頻小功率鍺管）等，它們的型號(hào)也都印在金屬的外殼上。第34頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.5三極管管型和管腳的判斷1.首先判斷晶體三極管b極和型管（NPN,PNP）（以指針表為例）1）將萬(wàn)用表置于R×100或R×1K擋，假設(shè)三極管的某一極為b極，紅表筆接在假設(shè)的b極上，黑表筆分別接另外兩個(gè)極測(cè)其電阻，如果兩次測(cè)得電阻均為低阻（一般為幾百歐姆），此時(shí)再對(duì)換表筆測(cè)其電阻是否均為高阻，如果是，則紅筆接的就是要找的b極，且此三極管為PNP型管。2）如果黑表筆接假設(shè)的b極，按照1的方法檢測(cè)，結(jié)果均為高阻值，對(duì)換表筆測(cè)其電阻均為低阻，則黑表筆所接為b極，且此三極管為NPN管。3）如果上述方法測(cè)得結(jié)果一個(gè)為低阻值，一個(gè)為高阻值，則原假設(shè)的b極是錯(cuò)的，必須假設(shè)另一腳為b極，直到滿(mǎn)足要求為止。第35頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.其次判斷c,e極1)根據(jù)三極管結(jié)構(gòu)測(cè)以PNP為例：將萬(wàn)用表置于R×100或R×1K擋，紅表筆基極b，用黑表筆分別接觸另外兩個(gè)管腳時(shí)，所測(cè)得的兩個(gè)電阻值會(huì)是一個(gè)大一些，一個(gè)小一些。在阻值小的一次測(cè)量中，黑表筆所接管腳為集電極；在阻值較大的一次測(cè)量中，黑表筆所接管腳為發(fā)射極。反之，對(duì)于NPN型管，黑表筆所接是c極。2）根據(jù)三極管的工作原理測(cè)以NPN為例：將萬(wàn)用表置于R×100或R×1K擋，

把黑筆接到假定的C極，紅筆接到假定的E極，并用手捏住B、C兩極（但不能使B、C短接）。相當(dāng)于B、C之間接入偏置電阻──人體電阻，讀出C-E間的電阻值。然后將紅、黑兩表筆對(duì)調(diào)重測(cè)，并與前一次讀數(shù)比較。若第一次阻值小，則原來(lái)的假定是對(duì)的，即黑筆接的是C極，紅筆接的是E極。因?yàn)镃-E間電阻值較小正說(shuō)明通過(guò)萬(wàn)用表的電流較大，偏置正常，因而表明原來(lái)的假定是正確的。3）根據(jù)三極管的放大倍數(shù)測(cè)將萬(wàn)用表置于放大倍數(shù)HEF擋，根據(jù)以上測(cè)出的三極管的管型及管腳，插入萬(wàn)用表的相應(yīng)位置，測(cè)出兩次不同插法時(shí)的放大倍數(shù)，大的那一次的插法和表上的標(biāo)示一致。再次提醒：在測(cè)量三極管時(shí)，指針萬(wàn)用表和數(shù)字萬(wàn)用表的不同。第36頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五5晶閘管晶閘管（Thyristor）是晶體閘流管的簡(jiǎn)稱(chēng)，又可稱(chēng)做可控硅整流器，以前被簡(jiǎn)稱(chēng)為可控硅；它有小功率、中功率、大功率之分，是一種典型開(kāi)關(guān)型半導(dǎo)體器件，在電路中用文字符號(hào)為“V”、“VT”表示（舊標(biāo)準(zhǔn)中用字母“SCR”表示）。晶閘管具有硅整流器件的特性，能在高電壓、大電流條件下工作，且其工作過(guò)程可以控制、被廣泛應(yīng)用于可控整流、交流調(diào)壓、無(wú)觸點(diǎn)電子開(kāi)關(guān)、逆變及變頻等電子電路中。按電流導(dǎo)通方向的不同可分為：?jiǎn)蜗蚓чl管，雙向晶閘管等。第37頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五5.1單向晶閘管5.1.1單向晶閘管的基本結(jié)構(gòu)及工作原理今天大家使用的是單向晶閘管，也就是人們常說(shuō)的普通晶閘管，它是由四層半導(dǎo)體材料組成的，有三個(gè)PN結(jié)，它們是由相互交疊的4層P區(qū)和N區(qū)所構(gòu)成的，如圖(a)所示。晶閘管的三個(gè)電極是從P1引出陽(yáng)極A，從N2引出陰極K，從P2引出控制極G，因此可以說(shuō)它是一個(gè)四層三端半導(dǎo)體器件。為了便于說(shuō)明，可以把圖5-1(a)所示晶閘管看成是由兩部分組成的[見(jiàn)圖(b)]，這樣可以把晶閘管等效為兩只三極管組成的一對(duì)互補(bǔ)管，左下部分為NPN型管，右上部分為PNP型管[見(jiàn)圖(c)]。第38頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五當(dāng)接上電源Ea后，VT1及VT2均處于放大狀態(tài)，若在G、K極司加入一個(gè)正觸發(fā)信號(hào)，就相當(dāng)于在VT1基極與發(fā)射極回路中有一個(gè)控制電流IG，它就是VT1的基極電流IB1。經(jīng)放大后，VT1產(chǎn)生集電極電流IC1。此電流流出VT2的基極，成為VT2的基極電流電。于是，VT2產(chǎn)生了集電極電流IC2，IC2再流入VT1的基極，再次得到放大。這樣依次循環(huán)下去，一瞬間便可使VT，和V乃全部導(dǎo)通并達(dá)到飽和。所以，當(dāng)晶閘管加上正電壓后，一輸入觸發(fā)信號(hào)，它就會(huì)立即導(dǎo)通。晶閘管一經(jīng)導(dǎo)通后，由于導(dǎo)致VT1基極上總是流過(guò)比控制極電流IC大得多的電流，所以即使觸發(fā)信號(hào)消失后，晶閘管仍舊能保持導(dǎo)通狀態(tài)。只有降低電源電壓Ea，使VT1、VT2集電極電流小于某一維持導(dǎo)通的最小值，晶閘管才能轉(zhuǎn)為關(guān)斷狀態(tài)。如果把電源Ea反接，VT1和VT2都不具備放大工作條件，即使有觸發(fā)信號(hào)，晶閘管也無(wú)法工作而處于關(guān)斷狀態(tài)。同樣，在沒(méi)有輸入觸發(fā)信號(hào)或觸發(fā)信號(hào)極性相反時(shí)，即使晶閘管加上正向電壓，它也無(wú)法導(dǎo)通。上述的幾種情況可參見(jiàn)圖5-2。第39頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五總而言之，單向晶閘管具有可控開(kāi)關(guān)的特性，但是這種控制作用是觸發(fā)控制，它與一般半導(dǎo)體三極管構(gòu)成的開(kāi)關(guān)電路的控制作用是不同的。第40頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期五怎樣區(qū)分晶閘管的三個(gè)電極?怎樣測(cè)試單