1、基本电路元件图例学习数字收发通信模块原理与设计(1)第 1 节 常见电子元件识别电子元器件电子元器件是具有独立电路功能、构成电路的基本单元。随着电子技术的发展,元器件的品种越来越多、功能越来越强,涉及范围也在不断扩大,跨越了元件、电路、系统传统的分类,跨越了硬件、软件的基本范畴。电子元器件的分类基本电路元器件大体上可以分为有源元器件和无源元器件。对于用半导体制成的元器件,还可以分立器件和集成器件。按用途还可以分为:基本电路元件、开关类元件、连接器、指示或显示器件、传感器等。无源器件是一种只消耗元器件输入信号电能的元器件,本身不需要电源就可以进行信号处理和传输。无源器件包括电阻、电位器、电容、电
2、感、二极管等。有源器件正常工作的基本条件是必须向器件提供相应的电源,如果没有电源,器件将无法工作。有源器件包括三极管、场效应管、集成电路等,是以半导体为基本材料构成的元器件。基本电路元件图例学习随着集成电路的发展,已经能把单元电路、功能电路,甚至整个电子系统集成在一起。集成电路按规模大小分为:小规模集成电路(SSI) 、中规模集成电路(MSI) 、大规模集成电路(LSI) 、超大规模集成电路(VLSI) 。按数字特征分为:模拟集成电路与数字集成电路。基本的模拟集成电路有运算放大器、乘法器、集成稳压器、定时器、信号发生器等。数字集成电路品种很多,小规模集成电路有多种门电路,即与非门、非门、或门等
3、;中规模集成电路有数据选择器、编码译码器、触发器、计数器、寄存器等。大规模或超大规模集成电路有 PLD(可编程逻辑器件)和 ASIC(专用集成电路) 。从 PLD 和 ASIC 这个角度来讲,元件、器件、电路、系统之间的区别不再是很严格。不仅如此,PLD 器件本身只是一个硬件载体,载入不同程序就可以实现不同电路功能。因此,现代的器件已经不是纯硬件了,软件器件和以及相应的软件电子学在现代电子设计中得到了较多的应用,其地位也越来越重要。基本电路元件图例学习电路元器件种类繁多,随着电子技术和工艺水平的不断提高,大量新的器件不断出现,同一种器件也有多种封装形式,例如:贴片元件在现代电子产品中已随处可见
4、。对于不同的使用环境,同一器件也有不同的工业标准,国内元器件通常有三个标准,即:民用标准、工业标准、军用标准,标准不同,价格也不同。军用标准器件的价格可能是民用标准的十倍、甚至更多。工业标准介于二者之间。一般元器件一般元器件指电路中经常使用的电阻、电容、电感,以及开关类元件、连接器、指示或显示器件、传感器等。电阻、电容和电感是电子设备中最常用的零件。电阻元件的基本特征是消耗能量, 电位器就是可变电阻,在需要调整电路参数的地方。电阻器是电路元件中应用最广泛的一种,在电子设备中约占元件总数的 30%以上,其质量的好坏对电路工作的稳定性有极大影响。电阻器主要用途是稳定和调节电路中的电流和电压,其次在
5、电路中还起限流、分流、降压、分压、负载和匹配等作用。基本电路元件图例学习电阻器的种类繁多,若根据电阻器的工作特性及在电路中的作用来分,可分为固定式和可变式两大类。阻值固定不变的电阻器,也就是固定电阻器一般称为“电阻”;电位器是一种阻值在一定范围内连续可调的电阻器。图 1 固定电阻基本电路元件图例学习图 2 电位器电阻器按制作材料和实际应用分为不同类型。按制作材料分类合金型:用块状电阻合金拉制成合金线或碾压成合金箔制成电阻。通常用在较精密或要求较高的电路中;薄膜型:在玻璃或陶瓷基体上沉积一层电阻薄膜而制成。 如碳膜、金属膜、化学沉积膜和金属氧化膜等,金属膜电阻的性能比较稳定,精度较高,是电子电路
6、的首选器件;图 3 薄膜型电阻合成型:电阻体本身由导电颗粒和有机(或无机)粘接剂混合而成,可制成薄膜或实芯两种。常用于不太重要或要求不高的电子电路中。按实际应用分类基本电路元件图例学习通用型:指一般技术要求的电阻,这是电子电路中最常用的一种。一般的额定功率为 0.05 2 瓦,阻值在 1 W 22M W 之间,容差为 5 、 10 、 20 等;精密型:有较高精密度及稳定性,主要用于高精密的电子仪器和设备中。额定功率一般都大于 2 瓦,阻值在为 0.01 W 20 M W 范围, 容差在 0.001 2 之间分档;高频型:电阻自身电感量极小,常称为无感电阻,常用于高频电路或电磁环境恶劣条件下工
7、作的电子仪器与设备中。阻值小于 1k W ,功率最大可达 100 瓦;高阻型:主要用在某些敏感电路中。阻值大于 10 M W ,最高可达 10 14 W ;集成型:又称电阻排。 基本电路元件图例学习排阻这是一种电阻网络,它具有体积小、规整化,精密度高等特点。适用于电子仪器设备及计算机电路。压敏型:这种电阻是一种非线性电阻,当其两端电压低于规定值时,其电阻值很高(一般在几十 M W 以上) ,当其两端电压高于规定值时,其电阻值变得很低(几 W 或几十 W ) 。这种电阻多用在各种电子电路设备的保护电路中(如防雷电保护电路) 。热敏型:这是一种电阻值随温度变化比较明显的电阻件,有正温度系数和负温度
8、系数两种。一般用作温度传感器或电子电路的温度补偿器件。光敏型:光敏电阻是根据半导体的光导效应制成的,制造 RG 的材料有多种,其中对可见光敏感的硫化镉 RG是最有代表性的一种. RG 可加直流,也可加交流使用,基本电路元件图例学习广泛用于自动控制、光检设备、电子乐器和其它家电中。图 5 光敏型电阻光敏电阻可变型:一般是指 电位器,其阻值可手工调节。基本电路元件图例学习图 6 可变型电阻图 7 电阻符号及电路图符号:R电阻阻值的单位是欧姆,符号。10001K,1000K1M,书写时通常 可以省略。电阻按材料分类一般有:碳膜电阻、金属膜电阻、水泥电阻、线绕电阻等。一般家用电器使用碳膜电阻较多,因为
9、它成本低廉。金属膜电阻精度要高些,使用在要求较高的设备上。水泥电阻和线饶电阻都是能够承受比较大功率的,线绕电阻的精度也比较高,常用在要求很高的测量仪器上。按功能分类有光敏电阻、压敏电阻、温敏电阻等等。基本电路元件图例学习电阻的色环表示小功率碳膜和金属膜电阻,一般都用色环表示电阻阻值的大小,这也是我们在学习电阻的很重要的一步。电阻色环表示法分为四色环和五色环,四色环就是用四条有颜色的环代表阻值大小。五色环就是用五条有颜色的环代表阻值大小。每种色环颜色代表不同的数字,如下表所示:棕 1 红 2 橙 3 黄 4 绿 5 蓝 6 紫 7 灰 8 白 9黑 0 金、银表示误差颜色 有效数字 倍率 允许偏
10、差%棕 1 101 1红 2 102 2 橙 3 103 黄 4 104 绿 5 105 0.5 蓝 6 106 0.25 紫 7 107 0.1 灰 8 108 白 9 109 +50 -20 黑 0 100 金 10-1 5 银 10-2 10 无色 20 四色环电阻各色环表示意义如下:基本电路元件图例学习第一条色环:阻值的第一位数字;第二条色环:阻值的第二位数字;第三条色环:10 的幂数;第四条色环:误差表示。例如:电阻色环为:棕黑红金第一位:1;第二位:0;第三位:10 的幂为 2(即 100) ;第四位:误差为 5%即阻值为:10X100=1000 欧=10 千欧=1K五色环电阻还有
11、精确度更高的“五色环”电阻,用五条色环表示电阻的阻值大小,具体如下:第一条色环:阻值的第一位数字;第二条色环:阻值的第二位数字;第三条色环:阻值的第三未数字;第四条色环:阻值乘数的 10 的幂数;第五条色环:误差(常见是棕色,误差为 1%)可见,四色环电阻误差为 5-10%,五色环常为 1%,精度提高了。基本电路元件图例学习另外,为了美观,生产厂家好推出低精度的五色环电阻,读法一样,但精确度和四色环电阻一样。购买时需注意。例如:电阻:黄紫红橙棕前三位数字是:472第四位表示 10 的 3 次方,即 1000即阻值为:472X1000 欧=472 千欧(即 472K)为了使工厂生产的电阻符合标准
12、化的要求,同时也为了使电阻的规格不致于太多,有关标准规定了一系列的阻值作为产品的标准,这一系列的阻值就叫做电阻的标称阻值。电阻的标称阻值分为E6、E12、E24、E48、E96、E192 六大系列,分别适用于允许偏差为20%、10%、5%、2%、1%和0.5%的电阻器。不同系列有不同规定的标称阻值范围。其中 E24 系列为常用系列,E24、E12 和 E6 系列也适用于电位器和电容器,E48、E96、E192 系列为高精密电阻系列。对各系列的电阻规定了几个基本系数,这些系数再基本电路元件图例学习乘以 10n(其中 n 为整数),即为某一电阻器的具体阻值。为供大家查询,具体系数如下:E6,20%
13、,1.022M1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8E12,10%,1.022M1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2E24,2%,5%,1.022M1.0 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 9.1E96,1% ,102.2M1.00 1.02 1.05 1.07 1.10 1.13 1.15 1.18 1.21 1.24 1.27 1.301.33 1.37 1.40 1.43 1.47 1
14、.50 1.54 1.58 1.62 1.65 1.69 1.741.78 1.82 1.87 1.91 1.96 2.00 2.05 2.10 2.15 2.21 2.26 2.322.37 2.43 2.49 2.55 2.61 2.67 2.74 2.80 2.87 2.94 3.01 3.093.16 3.24 3.32 3.40 3.48 3.57 3.65 3.74 3.83 3.92 4.02 4.124.22 4.32 4.42 4.53 4.64 4.75 4.87 4.99 5.11 5.23 5.36 5.495.62 5.76 5.90 6.04 6.19 6.34 6
15、.49 6.65 6.81 6.98 7.15 7.32基本电路元件图例学习7.50 7.68 7.87 8.06 8.25 8.45 8.66 8.87 9.09 9.31 9.53 9.76E192,0.1%,0.5%,102.2M1.00 1.01 1.02 1.04 1.05 1.06 1.07 1.09 1.10 1.11 1.13 1.141.15 1.17 1.18 1.20 1.21 1.23 1.24 1.26 1.27 1.29 1.30 1.321.33 1.35 1.37 1.38 1.40 1.42 1.43 1.45 1.47 1.49 1.50 1.521.54
16、1.56 1.58 1.60 1.62 1.64 1.65 1.67 1.69 1.72 1.74 1.761.78 1.80 1.82 1.84 1.87 1.89 1.91 1.93 1.96 1.98 2.00 2.032.05 2.08 2.10 2.13 2.15 2.18 2.21 2.23 2.26 2.29 2.32 2.342.37 2.40 2.43 2.46 2.49 2.52 2.55 2.58 2.61 2.64 2.67 2.712.74 2.77 2.80 2.84 2.87 2.91 2.94 2.98 3.01 3.05 3.09 3.123.16 3.20
17、3.24 3.28 3.32 3.36 3.40 3.44 3.48 3.52 3.57 3.613.65 3.70 3.74 3.79 3.83 3.88 3.92 3.97 4.02 4.07 4.12 4.174.22 4.27 4.32 4.37 4.42 4.48 4.53 4.59 4.64 4.70 4.75 4.814.87 4.93 4.99 5.05 5.11 5.17 5.23 5.30 5.36 5.42 5.49 5.565.62 5.69 5.76 5.83 5.90 5.97 6.04 6.12 6.19 6.26 6.34 6.42基本电路元件图例学习6.49
18、6.57 6.65 6.73 6.81 6.90 6.98 7.06 7.15 7.23 7.32 7.417.50 7.59 7.68 7.77 7.87 7.96 8.06 8.16 8.25 8.35 8.45 8.568.66 8.76 8.87 8.98 9.09 9.20 9.31 9.42 9.53 9.65 9.76 9.88电阻器的标称阻值一般都标在电阻体上,除了色标法,还有其它三种标志:直标法、文字符号法和数码法,这里不作详细介绍,可参阅相关书籍。常见电阻外观如下:四色环电阻 五色环电阻水泥电阻 陶瓷(线绕)电阻功率分类有:1/16W、1/8W、1/4W、1/2W、1W、3
19、W、5W ,常用1/4W基本电路元件图例学习电位器电位器也称可调电阻,电路图符号为:及电位器是由一个电阻体和一个转动或者滑动系统组成的。在家用电器和其他电子设备电路中,电位器的作用是用来分压,分流和用来作为变阻器。在收音机、VCD、DVD、随身听中常用来控制音量的大小,有的兼做开关之用!电位器在电路中如作为分压器,它是一个四端电子元件,当作为变阻器使用时,它是一个两端电子元件。带开关的电位器电路图符号如右图所示。其阻值标法和单位与电阻相同。具体参见电阻相关知识。电位器常见外观如下:200K 卧式电位器 带开关单联电位器基本电路元件图例学习双联电位器电容一、电容的分类和作用电容器就是储存电荷的器
20、件。电容(Electric capacity),由两个金属极,中间夹有绝缘材料(介质)构成。由于绝缘材料的不同,所构成的电容器的种类也有所不同:按结构可分为:固定电容,可变电容,微调电容。按介质材料可分为:气体介质电容,液体介质电容,无机固体介质电容,有机固体介质电容电解电容。按极性分为:有极性电容和无极性电容。电容在电路中具有隔断直流电,通过交流电的作用,因此常用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐二、电容的符号电容的符号同样分为国内标表示法和国际电子符号表示法,但电容符号在国内和国际表示都差不多,唯一的区别就是在有极性电容上,国内的是一个空筐下面一根横线,而国际符号的就是普通电容加一个“
21、符号代表正极。三、电容的单位电容的基本单位是:F(法) ,此外还有 F(微法) 、pF(皮法) 、nF(纳法) ,由于电容 F 的容量非常大,所以我们看到的一般都是 F、nF、pF 的单位,而不是F 的单位。他们之间的具体换算如下:基本电路元件图例学习1F1000000F1F=1000nF1nF=1000pF四、电容的耐压值单位:V(伏特)每一个电容都有它的耐压值,这是电容的重要参数之一。耐压值的单位:V(伏特)普通无极性电容的标称耐压值有:63V、100V、160V、250V、400V、600V、 1000V 等,有极性电容的耐压值相对要比无极性电容的耐压要低,一般的标称耐压值有:4V、6.
22、3V、10V、16V、25V、35V、50V、 63V、80V、100V、220V、400V 等。电容的识别方法http: 2004-7-9 电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同,分直标法、色标法和数标法 3 种。电容的基本单位用法拉(F)表示,其它单位还有:毫法(mF)、微法(uF)、纳法(nF)、皮法(pF)。基本电路元件图例学习其中:1 法拉=103 毫法=106 微法=109 纳法=1012皮法 容量大的电容其容量值在电容上直接标明,如10uF/16V。 容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示。 字母表示法:1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF数字表
23、示法:一般用三位数字表示容量大小,前两位表示有效数字,第三位数字是倍率。 如:102 表示 10102PF=1000PF 224 表示22104PF=0.22 Uf。五、电容的种类电容的种类有很多,可以从原理上分为:无极性可变电容、无极性固定电容、有极性电容等,从材料上可以分为:CBB 电容(聚乙烯) ,涤纶电容、瓷片电容、云母电容、独石电容、电解电容、钽电容等。下面是各种电容的优缺点:无感 CBB 电容2 层聚丙乙烯塑料和 2 层金属箔交替夹杂然后捆绑而成。 无感,高频特性好,体积较小。不适合做大容量,价格比较高,耐热性能较差。基本电路元件图例学习CBB 电容2 层聚乙烯塑料和 2 层金属箔
24、交替夹杂然后捆绑而成。有感,其他同上。CBB 电容瓷片电容薄瓷片两面渡金属膜银而成。体积小,耐压高,价格低,频率高(有一种是高频电容) ,易碎!容量低瓷片电容云母电容云母片上镀两层金属薄膜 容易生产,技术含量低。体积大,容量小, (几乎没有用了)基本电路元件图例学习云母电容独石电容体积比 CBB 更小,其他同 CBB,有感独石电容电解电容两片铝带和两层绝缘膜相互层叠,转捆后浸泡在电解液(含酸性的合成溶液)中。 容量大。 高频特性不好。电解电容钽电容用金属钽作为正极,在电解质外喷上金属作为负极。 稳定性好,容量大,高频特性好。 造价高。 (一般用于基本电路元件图例学习关键地方)钽电容六、电容的标
25、称及识别方法1.由于电容体积要比电阻大,所以一般都使用直接标称法。如果数字是 0.001,那它代表的是0.001uF1nF,如果是 10n,那么就是 10nF,同样 100p就是 100pF。电解电容的容值和耐压一般直接标于外壳。2.不标单位的直接表示法:用 14 位数字表示,容量单位为 pF,如 350 为 350pF,3 为 3pF,0.5 为0.5pF3.色码表示法:沿电容引线方向,用不同的颜色表示不同的数字,第一、二种环表示电容量,第三种颜色表示有效数字后零的个数(单位为 pF) 。颜色意义:棕=1、红=2、橙=3、黄=4、绿=5、蓝=6、紫=7、灰=8、白=9、黑=0。4.有极性电解
26、电容的极性判别,出厂是长引脚为正极、短引脚为负极,并在负极一侧图一条白色条,中间画“” 。基本电路元件图例学习电容常用字母代表误差B: 0.1,C: 0.25,D: 0.5,F: 1,G: 2,J: 5,K: 10,M: 20,N: 30,Z:+80-20。电容器是一种储能元件,它是各种电子产品中不可缺少的基本元件,在电路中用于调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换和延时等。电容器的种类很多,分类方法也不同,通常可按其结构、材料、用途等分类,其中有普通电容、电解电容和可变电容。按其结构分,电容器可分为固定电容器、可变电容器和半可变电容器;按介质材料可分为瓷介质电容器、云母电容器、涤纶电容器、金属纸介
27、电容器和电解电容器等。图-普通电容图-电解电容图-可变电容基本电路元件图例学习按使用材料可分为下列几种:瓷片、云母、玻璃釉、玻璃膜、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、涤纶、聚碳酸脂、漆膜、纸介、混合纸介、铝、钽、铌、钛。按结构可分为非电解电容和可变电容非电解电容是没有极性的,也就是说可以在电路中任意连接而不必担心 + 、 - 极性问题。电子电路中最常用的是园片电容( disc ) 。另外还有瓷片电容( ceramic ) 、云母电容。在大多数应用电路中都使用瓷片电容( disc ) ,这种电容是褐色的,形状像瓦片( disc ) 。其电容值的范围可以几 pF 到 1 m F (也可以找到具有较高容值的无极
28、性电容,这种电容上标有 NP 字样,表示该电容无极性) 。基本电路元件图例学习图-各种非电解电容电解电容 是有极性的电容,在电路中必须按要求连接,其 + 和 - 端必须连接到电路中的指定位置。与非电解电容相比,电解电容体积较大,因此尽量避免使用电解电容。只有在需要较大的容值时才使用。并且,电解电容不很稳定,其电容值会随着温度和其他参数的变化而发生微小改变。相对而言,非电解电容要稳定些。电解电容的容值一般在 1 m F 到 4700 m F 之间,价格也更贵一些。注意:如果将电解电容的极性连错,将发生爆炸。基本电路元件图例学习图-电解电容微调电容电感器基本电路元件图例学习电感元件也是一动态储能元
29、件,本身不消耗能量,将能量以磁场的形式储存在元件中,主要用于滤波、振荡、电磁耦合等场合。电感器在电子电路中具有广泛的应用。广义的电感器件包括能产生自感作用或互感作用的器件,狭义的电感器仅指产生自感作用的器件。实用的电感器均由线圈组成,为了增加电感量,提高品质因数和减小体积,通常将线圈绕在不同的导磁材料上就构成不同用途的电感器。多数的电感器均为非标准件,根据电路的不同要求而设计。电感是用线圈制作的,它的作用多是扼流滤波和滤除高频杂波,它的外形有很多种:有的像电阻、有的像二极管、有的一看上去就是线圈。通常只有像电阻的那种电感才能读出电感值,因为只有这种有色环,其它的就没有了。电感常用“L”表示,电
30、路图符号:基本单位是亨利,字母符号 H,常用更小单位“mH” 、“H” ,1H1000mH、1 mH1000H。电感分类http: 2004-7-9 基本电路元件图例学习大电感全部是绕线的,按结构分为空心电感和磁心电感,空心电抗器线性度好,但受外界干扰严重;磁心电抗器存在饱和现象,磁化曲线的弯曲使得电感值不固定。其它的电感分为固定电感和可调电感,固定电感如小磁环,小引线等;可调电感如中周等,中周在检波和发射电路中使用,必须带屏蔽罩,克服干扰。带骨架的电感也是一种绕线电感,骨架起固定作用,如果骨架是磁心,则为磁心电感。电感(一般称电感线圈)按使用特征可分为固定和可调两种,按磁芯材料可分为空心、磁芯和铁芯等。 按结构可分为小型固定电感、平面电感以及中周。图-普通电感基本电路元件图例学习图-可变电感小型固定电感有卧式、立式两种。结构特点是将漆包线或丝包线直接绕在棒形、工字型、王字型等磁心上,外表裹覆环氧树脂或封装在塑料壳中。具有体积小、重量轻、结构牢固(耐振、耐冲击) 、防潮性能好、安装方便等优点。一般常用在滤波、延迟等电路中。色码电感柱式电感基本电路元件图例学习图-小型固定电感平面电感是在陶瓷或微晶玻璃基片沉淀金属导线而成。有较好的稳定性、精度及可靠性,常应用在几十 MHz 到几百 MHz 的电路中。