电子元器件分析解析课件.ppt
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1、元器件基本介绍元器件基本介绍 USI.All rights reserved.USI.All rights reserved.序.2一、元件分类3二、电阻(Resistor)8三、电容(Capacitor).12四、电感(Inductor).18五、二极管(Diode).24六、三极管(Transistor).29七、场效应管(MOS-FET).32八、晶振(Crystal Oscillator).34九、连接器(Connector)37十、集成电路(Integrate Circuit).42目 录 USI.All rights reserved.USI.All rights reserved
2、.现代电子产品上的元件种类越来越多,体积越来越小,功能越来越强大。如何在外观上识别这些元件,这些元件有什么功能,在电路中起什么作用,本课程主要简述了电子产品常见的通用元件如电阻、电容、电感、IC的基本特性及作用等。序 USI.All rights reserved.USI.All rights reserved.1.1 元件按功能可分为:元件按功能可分为:电阻(Resistor)符号:R 电容(Capacitor)符号:C 电感(Inductor)符号:L/FB 二极管(Diode)符号:D 三极管(Transistor)符号:Q 场效应管(MOS-FET)符号:Q 晶振(Crystal)符号
3、:X/Y 连接器(Connector)符号:J 集成电路IC(Integrate Circuit)符号:U一、元件分类(1/5)(1/5)USI.All rights reserved.USI.All rights reserved.1.2 元件按组装方式可分为:元件按组装方式可分为:SMD表面贴装元件表面贴装元件 SMD(Surface Mounting Device),表面贴装组件,就是利用表面贴装技术 (SMT)组装的组件,也叫贴片元件。表面贴装技术(Surface Mounting Technology),是指用贴片机將元件贴在PCB板上,然后通过回焊炉利用焊锡將零组件焊接牢固。插件元
4、件插件元件 插件元件就是利用PCB板通孔插装元件方式组装的元件,PCB板通孔如果 是喷锡通孔(Plated Through Hole)就叫PTH元件。插装方式通常有利用插件机的自动插件(A/I)和人工的手插件(H/I)一、元件分类(2/5)(2/5)USI.All rights reserved.USI.All rights reserved.1.3 元件按封装形式可分为:元件按封装形式可分为:SOP-Small Outline Package.小型封装 SSOP-Shrink Small Outline Package.缩小型封装 TSSOP-Thin Shrink Small Outlin
5、e Package.薄缩小型封装 QFP-Quad Plat Package.四方型封装 TQFP-Thin Quad Plat Package.薄四方型封装 SIP-Single In-Line Package.单列直插封装 DIP-Dual In-Line Package.双列直插封装 SOT-Small Outline Transistor.小型晶体管 SOJ-Small Outline J.J形脚封装 QFN-Quad Flat No-lead Package.方形扁平无引脚封装 BGA-Ball Grid Array.球状栅阵列 PGA-Pin Grid Array.针状栅阵列一、元
6、件分类(3/5)(3/5)USI.All rights reserved.1.4 元件封装形式辨别:元件封装形式辨别:一、元件分类(4/5)(4/5)表面贴装类表面贴装类小型三极管类两边四边两边鸥翼型脚J型脚焊点在元件底部无引脚有引脚双边单边直线型脚通孔插装类通孔插装类SOTSOPQFPSOJQFNBGAPGADIPSIPSSOPTSSOPTQFPPQFP USI.All rights reserved.USI.All rights reserved.1.5 分类图解:分类图解:一、元件分类(5/5)(5/5)RLDQUJCSOPQFNQFPDIPSOTSOJBGASMD插件插件按元件封装按元
7、件封装按元件功能按元件功能按组装方式按组装方式 USI.All rights reserved.USI.All rights reserved.2.1 电阻电阻(器器)的英文缩写:的英文缩写:R(Resistor)各种材料对它所通过的电流呈现有一定的阻力,这种阻力称为电阻;具有集总电阻这种物理性质的实体(元件)叫电阻器2.2 电阻的国际标准单位电阻的国际标准单位:欧姆欧姆()电阻的常见单位:千欧(K)、兆欧(M)2.3 电阻的单位换算电阻的单位换算:1M=103K=1062.4 电阻的特性电阻的特性:欧姆定律(U=I*R):线性电阻两端的电压与流过电阻的电流成正比。2.5 电阻的作用电阻的作用
8、:分压和限流分压和限流2.6 电阻的主要电气性能指标电阻的主要电气性能指标:2.7.1 标称阻值:按国家标准规定的阻值.2.7.2 误差:指实际阻值与标称阻值之差值除以标准阻值,所得之百分比.2.7.3 额定功率:电阻发热的功率不能超过某一数值,此上限功率称为额定 功率.如 1/16W、1/8W、1/4W、1/2W、1W 二、电阻(1/4)(1/4)USI.All rights reserved.USI.All rights reserved.2.7 电阻的分类电阻的分类:可分为:色环电阻、热敏电阻、水泥电阻、贴片电阻、线绕电阻等 色环电阻色环电阻 1.是指印在电阻上的一圈圈的颜色,这些颜色都
9、代表着一定的含义 2.色环电阻分类:四环电阻 与 五环电阻 3.四环与五环电阻的辨识:a.四环电阻外壳一般成金黄色(金色或银色环定为最后一环)前三环的颜色都对 应着相应的数字,金色和银色表明误差:金色5%,银色10%,无色20%b.五环电阻外壳一般成蓝灰色(金色或银色为倒数第二个环)阻值相对较小、精度相对比较高的电阻器;前三环分别是百位、十位、个位,三个色环代表的三个数组成的三位数乘 上10-1或10-2欧姆,金色和银色分别表示10-1和10-2 读值口诀:黑棕红橙黄绿蓝紫灰白,它们分别对应着0123456789二、电阻(2/4)(2/4)USI.All rights reserved.USI
10、.All rights reserved.2.7 电阻的分类电阻的分类:热敏电阻 特征:它的阻值随着外部物理量的改变而改变,如光照强度、温度、压力等等 水泥电阻 特征:体积比较大,一般用在电源电路、负载电路或需耐热的场合 可变电阻 特征:a.价格高、不稳定.b.阻值在理想情况下可从零欧姆开始,一直到它的最大值之间任意变化二、电阻(3/4)(3/4)USI.All rights reserved.USI.All rights reserved.2.7 电阻的分类电阻的分类:贴片电阻 1.分类:贴片电阻(又称晶片或SMD电阻)分为:厚膜晶片电阻与薄膜晶片电阻 2.特点:它的阻值一般标示在本体上(如
11、右图所示)3.电阻阻值的计算方法:“122”阻值为:12*102=1200 “1402”阻值为:140*102=14000 “17R8”阻值为:17.8 “R22”阻值为:0.22 二、电阻(4/4)(4/4)122140217R8R22 USI.All rights reserved.USI.All rights reserved.3.1 电容电容(器器)的英文缩写的英文缩写:C (Capacitor)电容是储存电荷的容器,由两个金属极中间夹有绝缘材料(介质)构成3.2 电容的国际标准单位电容的国际标准单位:法拉法拉(F)电容的常见单位有:毫法(mF)、微法(uF)、纳法(nF)、皮法(pF
12、)3.3 电容的单位换算电容的单位换算:1F=103mF=106uF=109nF=1012pF3.4 电容的主要性能指标电容的主要性能指标:3.4.1 标称电容量C(Capacitance):按国家标准规定容量数值 3.4.2 误差:指电容的实际容值与标称容值之比值(%)3.4.3 额定工作电压:电容能够长期正常工作而不被击穿的最大电压值(简称耐压值)3.4.4 绝缘电阻IR:电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻(漏电电阻)。漏电电阻越小,漏电越严重。电容漏电会引起能量损耗,漏电电阻越大越好 3.4.5 散逸因子DF(Dissipation Factor,tan):又称“损失角正切值、损失角”,描
13、述电解电容的无用功率与有用功率的比值,用百分比表示 3.4.6 ESR(Equivalent Series Resistance):等效串联电阻,单位:3.4.7 自我共振频率SRF(Self Resonant Frequency)若频率落在此点上,容抗与感抗 相互抵消,为纯电阻性,已不具电容特性,故应避免将电容使用在此频率上三、电容(1/6)(1/6)USI.All rights reserved.USI.All rights reserved.3.5 电容的作用:电容的作用:隔断直流电,通过交流电、储存电势能,常用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及 信号调谐电路3.6 电容的分类电容的分类:按
14、极性分:有极性电容和无极性电容;按材质分:铝电解电容、钽电解电容、陶瓷电容、云母电容、可变电容 电解电容 在一个金属箔上根据电解作用生成一层单向导电的氧化膜作为绝缘物质,以金 属箔与电解液作为电容器的两极。电解电容在使用时不能接反,接反会有漏电三、电容(2/6)(2/6)电容器有极性电容无极性电容铝电解电容钽电解电容云母电容塑料电容麦拉电容可变电容陶瓷电容 USI.All rights reserved.USI.All rights reserved.1.电解电容的特点 a.电容量特别大且成本低 b.主要用低频电路中作耦合、滤波等 2.铝质电解电容的特点 a.漏电流较大 b.绝缘电阻比较小 c
15、.实际电容量和标称电容量之间往往相差较大(公差大).3.钽电解电容 a.优点电性能优良,工作温度范围宽,且形式多样,体积效率优异 b.缺点容量较小、价格也比铝电容贵,耐电压及电流能力较弱三、电容(3/6)(3/6)DIP用铝电解电容SMT用电容-极SMT钽电解电容+极+极DIP钽电解电容 USI.All rights reserved.USI.All rights reserved.陶瓷电容 1.类别:插件式(DIP),贴片式(MLCC)2.特点:无极性、高频损耗小、耐高温、价格便宜但容量小 3.目前小型化趋势SMD Type MLCC使用量最大 a.含义:片式多层陶瓷电容器(MultiLay
16、er Ceramic Capacitor)b.线路符号:c.Size规格:2220、1812、1210、1206、0805、0603、0402、0201、01005 0603规格表示 长=0.06inch 宽=0.03inch三、电容(4/6)(4/6)插件式电容贴片式电容 USI.All rights reserved.USI.All rights reserved.Size规格对照表 4.MLCC电容分类:按温度特性:类电容(COG/NP0);类电容(X7R/Y5V/Z5U)II类电容温度系数含义:类型:X7R Y5V Z5U 低温:X:-55C Y:-30 C Z:+10 C 高温:7:
17、+125 C 5:+85 C 5:+85 容量变化:R:15%V:+22 to-82%U:+22 to-56%按用途:高频热补偿电容器(UJ/SL)高频热稳定电容器(C0G/NPO)低频高介电容器(X7R、Y5V、Z5U)三、电容(5/6)(5/6)USI.All rights reserved.USI.All rights reserved.3.6 电容的分类电容的分类:云母电容 特点:耐高温(可达460)、高压(10040KV)、高频损耗小、性能稳定;常用于高质量、高精度、高稳定性的模拟电路中 可变电容 由一组定片和一组动片组成,它的容量随着动片的转动可以连续改变可变电容 的分类及特点(广
18、泛用于收音机):1.空气介质可变电容器 a.空气可变电容器的绝缘介质就是空气 b.它的电气性能较好,而且寿命长 c.体积较大,价格较高 2.固体介质可变电容器 a.采用有机薄膜作为介质;b.电气性能没有空气电容器好,寿命也较短.c.体积较小,价格较低.三、电容(6/6)(6/6)USI.All rights reserved.USI.All rights reserved.4.1 电感电感(器器)的英文缩写的英文缩写:L(Inductance)能够把电能转化为磁能而存储起来的元件;又称扼流器、电抗器、动态电抗器4.2 电感的国际标准单位电感的国际标准单位:亨利亨利(H)电感常见的单位有:毫亨(
19、mH)、微亨(uH)、纳亨(nH)4.3 电感的单位换算电感的单位换算:1H=103mH=106uH=109nH4.4 电感的特性:电感的特性:通直流、阻交流、储存电场能4.5 电感的作用电感的作用:谐振:选取信号,排拒不需要的信号及产生特定频率信号 滤波:使某一特定频率范围的信号通过或截止功能之线路 阻抗匹配:进行阻抗匹配使信号源与负载之间达到最大功率传输 扼流(Choke):电源电路中滤除涟波(ripple),射频抗流圈(RF choke)则被用于阻 绝电路中之高频信号。4.6 电感的分类电感的分类:按感值分:固定电感和可变电感;四、电感(1/6)(1/6)USI.All rights r
20、eserved.USI.All rights reserved.按导磁体性质分:空心线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈 按工作性质分:天线线圈、震荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈 按工作频率分:高频电感、低频电感 按组装方式分:SMD片式电感、插件电感 色环电感 电感量标志方法同电阻一样以色环来标记,单位为uH 读值口诀:黑棕红橙黄绿蓝紫灰白,它们分别对应着0123456789 公差:金色5%,银色10%,无色20%四、电感(2/6)(2/6)USI.All rights reserved.USI.All rights reserved.4.6 电感的分类电感的分类:线圈电感 线圈电感的
21、特点:1.空芯电感是用空气来做芯 2.铁芯电感是用铁磁材料来做芯 3.铜芯电感是用铜材料来做芯 4.铁氧体磁芯电感是用铁氧体材料来做芯 Bead 磁珠 与电感的差:1.电感是储能元件,Bead是能转换(耗散)元件;2.电感多用于电源滤波回,抑制传导性干扰;Bead多用于吸收高频信号并将其能转换,致于产生EMI问题;3.Bead的单位是依据它在某一频产生的阻抗称呼,欧姆();电感的单位是亨(H);四、电感(3/6)(3/6)USI.All rights reserved.USI.All rights reserved.4.7 电感的主要参数电感的主要参数:4.7.1 电感量L:表示电感原件自感应
22、能力的一种物理量;4.7.2 感抗XL:电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL,单位是欧姆,XL=2fL(f为交流频率,L为电感值)4.7.3 品质因素Q:表示电感质量的物理量;电感的Q值愈高,回路的损耗愈小;4.7.4 分布电容:电感线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电 容被称为分布电容;分布电容的存在使电感的Q值减小,稳定性变差,因而线圈的分布电容越小越好 4.7.5 共振频率(SRF):在此频率下分布电容值与电感值产生共振,电感的感值与 电容值相等而相互抵消掉,显现出具高阻抗值的纯阻抗性 4.7.6 直流电阻(DCR):直流电阻愈小愈好,单位为欧姆,通常以最大值标注
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