电子元件基本基础知识
第1章电子元件的基本知识
第一节电阻器
一、电阻器的种类
电阻器的种类很多，从构成材料来分，有碳膜电阻器、碳质电阻器、金属膜电阻器、绕线电阻器等多种。从结构形式来分，有固定电阻器、可变电阻器和电位器三种。国产电阻器和电位器的型号一般由四部分组成，各部分含义如下：
序号（用数字表示）
分类（用数字、字母表示）
材料（用字母表示）
主称（用字母Z或W表示）
表1-2电阻器标称值系列
二、电阻器表示法
电阻器的主要参数有两个： 1．标称阻值和允许误差。
在电阻上标注的电阻数值叫作标称阻值。如1.5K 、5.1Ω……。它的实际阻值允许有一定的误差，叫允许误差，分为Ⅰ级（±5％），Ⅱ级（±10％），Ⅲ级（±20％）。如电阻器上标“3KΩⅠ”，则表示这个电阻的阻值是3KΩ，误差为士5％。
电阻的标称值和误差也可以用色环来表示。在电阻上印有四条色彩鲜艳的园环，紧靠电阻左端的三条色环表示电阻值，最后一条色环表示允许误差。识别方法见表3一2。 微调电阻器和电位器的标称值是它的最大电阻值。如100K 电位器，表示它的阻值可在零至100千欧内连续变化。
电阻器的标称阻值和误差一般都标在电阻体上，其表示法有三种：
1）直标法：直标法是用阿拉伯数字和单位符号在电阻器表面直接标出标称阻值，如下图所示，其允许误差直接用百分数表示。
文字符号法是用阿拉伯数字和文字符号两者有规律的组合来表示标称阻值，其允许误差也用文字符号表示（如下表），符号前面的数字表示整数阻值，后面的数字依次表示第一位小数阻值和第二位小数阻值，如下图表示的为金属膜电阻器，额定功率为0.5W ，阻值为5.1k Ω，误差为5％ 。
2）色标法：色标法是用不同颜色的带或点在电阻器的表面标出标称阻值和允许误差。普通电阻器四道色环，精密电阻五道色环。例如电阻器上的色环依次为绿、黑、橙、无色，则表示50×103＝50k Ω±20%。精密电阻的色环依次为棕、蓝、绿、黑、棕，则表示165Ω±1％。
1 2 4 5 1 2 3 4 5 1标称值第一位有效数字； 2标称值第二位有效数字； 3标称值第三位有效数字；
4标称值有效数的倍率（数字后0的个数）；
5允许误差；
表1-4-1 色环定义
2．额定功率。
电阻器在正常大气压及额定温度下，长期连续工作并能满足规定性能要求时，所允许耗散的最大功率，叫作电阻器的额定功率。是指电阻器正常工作时允许的最大功率。超过这个值，电阻器将过分发热而烧毁。在本章所涉及的电子制作中，如无特殊要求，电阻器均采用1/8W的碳膜电阻。
当电流通过电阻器的时候，电阻器就会发热。负荷的功率越大，发热越厉害。如果使电阻器发热的功率过大，电阻器就有可能承受不了而烧毁。
第二节电容器
两个彼此绝缘、互相靠近的导体就构成了一个电容器。两个导体叫作电容器的两个极，分别用导线引出。电容器的文字符号是C。它的大小用电容量来衡量。电容量的基本单位是法拉（用F表示），还有较小的单位微法（μF）和皮法（PF），这三个单位的换算关系是：1F＝106μF；1μF＝106PF
电容器也可以按其电容量是否可以改变分为固定电容器和可变电容器。（包括微调电容器和可变电容器）若按制作材料划分也可分为瓷介电容器、电解电容器、空气电容器等等。电容器的外形和出形符
C
电容器在电路中的作用：我们用电容器代替图3-1电路中的开关（如图3-2（B））。接通电路时，我们看到小灯泡闪亮一下后就不再亮了。这是因为电容器在充电的瞬间，电路中有电流。而充电过程很快结束了，电容器充满电荷后，电流消失了。电容器容量越小，充电所用时间越短暂，可见直流电是不能通过电容器的。若将电源改为交流电源，小灯泡将持续发光，若交流电频率可以变化，那么在相同的电压下，高频率交流电较低频率交流电更易于通过同一个电容器而使小灯泡更亮些。这些实验可以说明电容器在电路中，可以起“隔直流，通交流”，“通高频、阻低频”的作用。
电容器的主要参数也有两个：
1．标称电容量和允许误差。标称电容量指电容器上标注的电容量。允许误差分三级，同于电阻器误差的表示方法。微调电容器和可变电容器标出了它的电容量的最小值和最大值，如7／270P
2．耐压。指电容器正常工作时，允许加在电容器上的最高电压值。不能超过，否则将损坏电容器。特别需要指出的是电解电容器两极有正负之分，是有极性电容器，使用时必须按电路要求接入，不能将两根引脚接反。
一、电容器的种类
电容器的种类很多，按结构形式来分有固定电容器（包括无极性电容器和有极性电容器）、半可变（微调）电容器和可变电容器。
二、电容器的规格与标志
国产电容器的型号一般有四部分组成，各部分含义如下：
序号（用数字表示，以区别产品外形尺寸性能指标）
分类（一般用数字表示，个别类型用字母表示）
材料（用字母表示）
主称（用字母C表示电容器）
表1-7 用数字表示产品的分类
三、国外电容器的规格与标志
国外生产的电容器，其规格数值表示方法与我国有所不同。
(1)标单位的直接表示法，有些电容器用字母R表示小数点，如R56uF表示0.56uF。
负极 10V 220uF 0.01uF (2)不表单位的直接表示法
3pF 2200pF 0.056uF ，±5%， 250V (3) 电容量的p 、n 、u 、m 表示法
1F=103mF=106uF=109nF=1012pF 。例如：4n7表示4.7nF
(4) 电容量的数码表示法。通常为三位数，从左算起，第一、第二位数字表示电容量值的有效数字。第三位数字为倍率，表示有效数字后面0的个数，数码表示的电容量单位为pF 。如103表示10000pF=0.01uF ，224表示220000pF=0.22uF ，有一种特例，第三位数字用9 表示有效数字乘上10－1。 (5) 电容量的色码表示法，由三道色码组成，前两道表示有效数字，第三道表示有效数字后面0的个数，单位为pF ，颜色的含义同色环电阻。
四、电容量的误差表示法
(1) 直接表示 如10±0.5uF 表示误差是±0.5uF ，有的用百分数表示。
(2) 字母表示法 如224K 表示0.22uF ±10%，不要误认为是224K 的电阻。D=±0.5%，F=±1%，G=±2%，J=±5%，K=±10%，M=±20%。
五、电容容量的标称系列
六、电容器的额定直流工作电压
电容器的额定直流工作电压指在线路中能够长期可靠的工作而不被击穿所能承受的最大直流电压（又称耐压）。通常所标明的电容器的耐压都是直流电压，如果用在交流电路中，则应注意所加的交流电压
的最大值（峰值）不能超过这个直流电压值。
钽、钛、铌、铝电解电容器的直流工作电压系指在＋85℃条件下长期工作的电压。 电容器常用的额定电压用：
6.3V 、10V 、16V 、25V 、63V 、100V 、160V 、250V 、400V 、630V 、1000V 、1600V 、2500V 等。
第三节 晶体管和集成电路
在电子制作中要经常使用晶体管和集成电路。晶体管分为晶体二极管和晶体三极管，它们是用半导体材料制成的，所以也叫半导体管。
（一）晶体二极管：晶体二极管的文字符号是VD ，它的外形和图形符号见表3-4。
表四常用二极管
我们将晶体二极管接在图3-1电路中的开关位置上（如图3-3（A））。灯泡发光，说明这时二极管导通，二极管的电阻（称为正向电阻）很小。若将二极管两极引脚对调（如图3-3（B）），这时小灯泡就不亮了。这时二极管的电阻（称为反向电阻）很大，电路中几乎没有电流。这个现象说明二极管有单向导电的特性。利用二极管的这个特性，可使用二极管进行检波和整流。
图3 晶体二极管的单向导电性
晶体二极管的参数有两个：
1.最大正向电流：二极管导通时允许通过的最大电流。
2.最高反向电压：二极管截止时加在二极管上的最高电压。
以上两项参数在使用中都不能超过，否则二极管将损坏。
还有一些特殊用途的二极管，如光电二极管、发光二极管等，也在电子制作中经常用到。
（二）晶体三极管
晶体三极管也是用半导体材料制成的，由于结构不同分为PNP型和NPN型两大类。三极管的文字符号是V。常用的三极管的外形和图形符号如表3-5。
表3-5 常用三极管
管的电流方向。可见两类三极管中电流的流向是相反的。
晶体三极管在电路中具有放大作用和开关作用。我们使用晶体三极管在电路中放大微弱的信号电流或制成自动开关，控制用电器的通断。
晶体三极管工作原理较复杂，在这里不作介绍。三极管的主要参数是穿透电流和放大倍数。穿透电流Iceo越小，三极管稳定性越好。放大倍数β一般从几十到几百，应根据电路需要选择。
（三）集成电路
集成电路是将二极管、三极管和电阻电容等元件按照电路结构的要求，制作在一小块半导体材料上，形成一个完整的具有一定功能的电路，然后封装而成。它的文字符号是IC，常用集成电路的外形和图形符号见表3-6。
集成电路是60年代后期，随着电子技术的发展而迅速发展起来的。使用集成电路和使用分立元件组装的电路相比，具有元件少、重量轻、体积小、性能好和省电等多项优点。所以电子产品的集成化已成为电子技术发展的必然趋向。