《常用电子元件认知》课件

常用电子元件认知电子世界的基石欢迎来到电子元件认知的旅程，我们将探索电子世界的基石，学习理解这些元件如何协同工作，构建出我们生活中各种各样的电子产品课程目标和学习收获目标收获了解电子元件的基本概念，掌握元件识别和参数解读的方法，并为后续学习电子电路和进行电子产品设计奠定基础，提升对电子初步学习元件选型和使用技巧产品及技术的理解能力，增强动手实践能力电子元件的定义与重要性定义电子元件是构成电子电路的基本单元，它们可以是导体、半导体或绝缘体，具有特定的电气特性和功能，是实现电路功能的关键重要性电子元件是电子设备的核心，它们决定了电路的功能、性能和可靠性，是现代科技发展不可或缺的组成部分电子元件的基本分类方法按功能分类主动元件与被动元件1按结构分类分立元件和集成电路2按材料分类金属元件、半导体元件、电介质元件等3按封装分类封装、封装等DIP SMD4按功能分类主动元件与被动元件主动元件主动元件是指能够控制或改变电流或电压的元件，例如二极管、三极管、场效应管等，它们能够放大信号、整流电流、转换能量等被动元件被动元件是指不具有控制或改变电流或电压能力的元件，例如电阻、电容、电感等，它们主要用于阻挡、储存、传递或转换能量被动元件概述电阻1阻碍电流流动的元件电容2储存电荷的元件电感3储存磁能的元件电阻的基本概念电阻是电子元件中最常见的元件之一电阻器能够将电能转化为热能，在电，其作用是阻碍电流的流动，并根据路中起到限流、分压、分流和匹配阻电阻值将电压转换为电流抗等作用电阻的工作原理材料性质电阻器通常由导电性较差的材料制成，例如碳、金属薄膜、金属氧化物等电流流动当电流流过电阻器时，材料内部的电子会与原子核碰撞，消耗能量，从而产生热量阻碍作用这种能量消耗会阻碍电流的流动，电阻值越大，阻碍作用越强，电流越小电阻的单位与符号ΩΩk欧姆千欧姆电阻的单位是欧姆，用符号表示千欧姆等于欧姆，用符号Ω1000kΩ表示ΩM兆欧姆兆欧姆等于欧姆，用符号1000000表示MΩ常见电阻类型介绍固定电阻阻值固定，应用广可变电阻阻值可调节，用于泛控制电路参数电位器一种特殊的可变电阻，用于精确调节电压固定电阻的特点优势局限性价格低廉，制造工艺成熟，阻值稳定，易于使用，广泛应用于各阻值固定，无法改变，通常用于固定电路参数，无法动态调节电种电路路特性可变电阻的应用音量控制调节音频信号的大小光线调节控制LED灯的亮度温度控制根据温度调节电路参数测量电阻的方法惠斯通电桥法万用表法利用惠斯通电桥的平衡原理精确测量电阻值，适用于高精度测量使用万用表的多档位欧姆档测量电阻值，操作简便，精度较高电阻的色环识别方法白黑90灰棕1018192紫红837274蓝橙6563绿黄54电阻选型注意事项阻值根据电路要求选择合适的阻值，确保电路正常工作功率选择功率足够大的电阻器，避免电阻器过热损坏精度根据电路要求选择合适的精度等级，保证电路的稳定性温度系数考虑温度对电阻值的影响，选择温度系数小的电阻器电容的基本概念电容是储存电荷的元件，可以看作是电容在电路中可以起到滤波、耦合、一个电子仓库，能够存储一定量的电去耦、振荡、定时、能量转换等作用荷，并释放电荷电容的工作原理电场形成电荷积累极板上的电荷会在极板之间形成电场，电电极结构当电压加到电容两端时，电子会从负极板容越大，储存的电荷越多，电场越强电容器由两块导电极板构成，极板之间由流向正极板，在极板上积累电荷绝缘材料隔开电容的单位与符号F法拉电容的单位是法拉，用符号F表示μF微法拉微法拉等于10^-6法拉，用符号μF表示nF纳法拉纳法拉等于10^-9法拉，用符号nF表示pF皮法拉皮法拉等于10^-12法拉，用符号pF表示常见电容类型介绍电解电容容量大，价格低，常用于陶瓷电容容量较小，频率特性好，薄膜电容容量介于电解电容和陶瓷滤波、耦合等应用常用于高频电路、滤波、去耦等应用电容之间，精度高，常用于高频电路、计时等应用电解电容的特点优势缺点容量大，价格低廉，体积小，应用广泛精度低，频率特性差，工作温度范围较窄，易漏电，需要考虑极性陶瓷电容的应用滤波器去除电路中的杂波和噪声去耦合抑制电路中的电源波动高频电路用于高频信号的耦合和滤波薄膜电容的特性高精度稳定性好频率特性好薄膜电容的精度高，可达±1%甚至更薄膜电容具有良好的稳定性，工作温薄膜电容的频率特性好，适用于高频小，适用于要求精度高的电路度范围宽，不易受环境影响电路电容的极性识别12标识大小电解电容通常在负极引线上标有负号电解电容的正极引线一般比负极引线或负极标识粗3颜色一些电解电容使用颜色标识极性，例如黑色代表负极，红色代表正极电容器的选择要点容量电压频率根据电路要求选择合适的容量，满足选择电压等级高于电路工作电压的电选择工作频率合适的电容器，满足电电路对电荷储存的需求容器，避免电容器击穿路对信号频率的要求精度温度系数根据电路要求选择合适的精度等级，保证电路的稳定性选择温度系数小的电容器，降低温度变化对电容值的影响电感的基本概念电感是储存磁能的元件，它利用电流电感在电路中可以起到滤波、耦合、产生磁场，并储存能量阻抗匹配、能量转换等作用电感的工作原理线圈结构电感通常由导线绕成线圈，线圈的匝数越多，电感量越大电流产生磁场当电流流过线圈时，会在线圈周围产生磁场，磁场的强度与电流大小成正比储存磁能磁场储存能量，当电流变化时，磁场也会随之变化，产生感应电动势，阻碍电流变化电感的单位与符号H mH亨利毫亨利电感的单位是亨利，用符号表示毫亨利等于亨利，用符号H10^-3mH表示μH微亨利微亨利等于亨利，用符号10^-6μH表示常见电感类型介绍铁芯电感使用铁芯作为磁芯，电感空芯电感没有磁芯，电感量较小，可调电感电感量可以调节，常用于量大，体积小，常用于低频电路常用于高频电路调谐电路电感在电路中的作用滤波去除电路中的高频噪声1耦合传递信号，将不同频率的信号进行隔离2阻抗匹配调整电路的阻抗，提高信号传输效率3能量转换将电能转换为磁能，或将磁能转换为电能4电感的应用实例电源滤波去除电源中的高频噪声，保证电路稳定运行无线通信用于无线通信电路的谐振回路音频电路用于音频电路的滤波、耦合和阻抗匹配主动元件概述二极管1单向导电的元件三极管2控制电流的元件场效应管3控制电流的元件，结构比三极管简单二极管的基本概念二极管是一种单向导电的元件，它只二极管在电路中可以起到整流、限压允许电流在一个方向上流动，而阻止、保护、开关、检测等作用，应用广电流在另一个方向上流动泛二极管的工作原理反向偏置正向偏置当反向电压加到二极管两端时，电场增强结PN当正向电压加到二极管两端时，电场减弱，电子和空穴无法穿过结，电流无法流PN二极管是由P型半导体和N型半导体组成的，电子和空穴可以穿过PN结，电流可以流动PN结，结点处存在着电场动二极管的特性曲线12正向电压导通电压当正向电压小于导通电压时，电流很当正向电压达到导通电压后，电流迅小，几乎为零速增大3反向电流当反向电压加到二极管两端时，电流非常小，称为反向电流常见二极管类型整流二极管用于将交流电转换为直流电发光二极管能够发光的二极管LED稳压二极管用于稳定电压肖特基二极管导通电压低，速度快整流二极管的应用电源整流将交流电转换为直流电，为电子设备提供直流电源信号检测用于检测信号的极性和幅度保护电路防止过电压对电路的损坏发光二极管简介LED原理特点LED是利用PN结发光的二极管，当电流通过PN结时，电子和发光效率高，寿命长，体积小，功耗低，响应速度快，应用广泛空穴复合，释放能量，以光子的形式发出光的应用领域LED照明显示灯已经成为主流照明光源，广泛应用于各种显示设备，LED LED具有节能、环保、寿命长等优点例如手机、电视、电脑等，显示效果清晰明亮通信在光纤通信中作为光源，可以实现高速、长距离的光信号传输LED稳压二极管的特点稳定电压保护电路应用广泛稳压二极管能够在一定范围内保持输出稳压二极管可以用来保护电路不受过电稳压二极管应用于电源电路、信号处理电压稳定，不受输入电压变化的影响压的损坏电路、控制电路等各个领域二极管的检测方法万用表法使用万用表的多档位二极管档检测二极管的正向导通和反向截止特性灯泡法用一个小灯泡和电池连接二极管，观察灯泡是否亮起，判断二极管是否完好三极管的基本概念三极管是一种控制电流的元件，能够放大信号、转换信号、控制三极管应用于各种电子设备的放大电路、开关电路、信号处理电电流等路等三极管的工作原理三个结PN三极管由三个结构成，分别称为发射极、基极和集电极PN EB C电流控制通过控制基极电流，可以控制集电极电流的大小，从而实现放大和开关作用放大作用三极管可以将微小的基极电流放大成更大的集电极电流，实现信号放大三极管的类型型三极管发射极是型半导体，基极是型半导体，型三极管发射极是型半导体，基极是型半导体，NPN N P PNPP N集电极是型半导体集电极是型半导体NP与三极管PNP NPN型PNP型三极管的电流方向是发射极流出，集电极流入PNP型NPN型三极管的电流方向是发射极流入，集电极流出NPN三极管的放大作用基极电流通过控制微小的基极电流，可以控制集电极电流的大小电流放大集电极电流是基极电流的倍，称为三极管的电流放大倍数ββ信号放大利用三极管的放大作用，可以将微弱的信号放大成更强的信号三极管的开关作用导通状态当基极电流足够大时，三极管导通，集电极电流1可以流动截止状态当基极电流为零或很小时，三极管截止，集电极2电流无法流动三极管的应用电路放大电路开关电路利用三极管的放大作用放大信号利用三极管的开关作用控制电流，例如音频放大器、视频放大器，例如电子开关、继电器控制电等路等信号处理电路利用三极管的特性对信号进行处理，例如信号调制、解调、滤波等场效应管简介原理特点场效应管利用电场控制电流，通过在栅极加电压，控制沟道电流结构简单，功耗低，工作频率高，抗干扰能力强，应用越来越广的大小泛场效应管的特点电流控制通过栅极电压控制沟道电流，实现对电流的控制高输入阻抗栅极与沟道之间存在绝缘层，输入阻抗很高，不容易受到干扰工作频率高场效应管的工作频率比三极管更高，适用于高频电路功耗低场效应管的功耗比三极管低，适用于低功耗电路场效应管的应用放大电路利用场效应管的放大作用放大信号开关电路利用场效应管的开关作用控制电流电源电路用于电源电路的电压转换和电流控制元件识别实践外观特征观察元件的外观，例如形状、颜色、引脚、标记等，初步判断元件的类型和功能型号解读根据元件型号识别元件的类型、规格参数和制造厂商参数理解理解元件参数的含义，例如阻值、容量、电压、电流等，判断元件是否符合电路要求常见元件外观特征电容电感二极管三极管通常为圆柱形或方形，两端有通常为圆柱形或方形，内部有通常为小巧的圆柱形，两端有通常为小巧的圆柱形或方形，引脚，表面可能带有标识线圈，表面可能带有标识引脚，表面可能带有标识三端有引脚，表面可能带有标识元件型号的解读方法制造厂商型号的前缀通常代表元件的制造厂商，例如，代表电阻，代表电R C容规格参数型号的中间部分通常代表元件的规格参数，例如阻值、容量、电压等封装类型型号的最后部分通常代表元件的封装类型，例如，封装、DIP封装SMD元件参数的理解电阻电容阻值、功率、精度、温度系数等容量、电压、频率、精度、温度系数等电感二极管电感量、电流、频率、精度、温度系数等导通电压、反向电流、最大正向电流、最大反向电压等三极管场效应管电流放大倍数、集电极电流、基极电流、工作电压等栅极电压、漏极电流、源极电流、工作电压等元件质量的判断12外观参数观察元件的外观，是否有明显的缺陷，使用万用表或其他测试仪器测量元件的例如，引脚断裂、封装破损、标识模糊参数，判断参数是否符合规格要求等3测试对元件进行简单测试，验证元件是否正常工作，例如，测量电阻的阻值，测试二极管的导通和截止特性元件采购注意事项选择正规渠道采购元件，确保元件质注意元件的规格参数，确保符合电路查看元件的生产日期，尽量选择新生量可靠要求产的元件检查元件的封装类型，确保与电路板兼容保存好元件的包装和相关资料，方便后续查询实用电子元件测试技巧电阻电容电感二极管使用万用表测量电阻的阻值使用电容测试仪或万用表测使用电感测试仪或万用表测使用万用表或灯泡法测试二，判断是否符合规格要求，量电容的容量和漏电流，判量电感量，判断是否符合规极管的正向导通和反向截止注意观察电阻是否过热断是否符合规格要求格要求特性常见故障分析元件损坏由于过压、过流、温度过高或其他原因导致元件损坏，例如，电阻烧断、电容漏电、二极管击穿焊接不良元件焊接不良会导致接触不良，造成电路无法正常工作，例如，虚焊、冷焊元件参数错误使用错误的元件参数会导致电路无法正常工作，例如，阻值错误、容量错误电路设计错误电路设计错误会导致元件损坏或电路无法正常工作，例如，电路短路、元件负载过重元件使用安全须知使用前仔细阅读元件说明书，了解元选择合适的元件参数，避免过压、过注意静电防护，避免静电对元件造成件的使用规范和安全注意事项流、过热等情况发生损坏操作电路时，注意安全用电，避免触电妥善保管元件，避免受潮、污染或损伤电子元件发展趋势小型化元件的尺寸越来越小，例如，封装、芯片封装SMD1智能化元件集成度越来越高，例如，微处理器、微控制器2节能化元件的功耗越来越低，例如，低功耗芯片、节能型3灯LED数字化元件的控制方式越来越数字化，例如，数字信号处4理芯片、数字控制系统。