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电子设计竞赛辅导第二讲:最新电子元器件课件


最新电子元器件

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·厚 德 泽 人

内容提要
? ? ? ? 一、概述 二、元器件基础知识 三、电子元器件分类介绍 四、元器件的发展方向

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一、概述
1.元器件构成电子产品的基本元

素 2.元器件是推动电子产品发展的主要因素

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1、元器件构成电子产品的基本元素

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1.元器件构成电子产品的基本元素

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1.元器件构成电子产品的基本元素

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2.元器件是推动电子产品的发展主要因素

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2.元器件是推动电子产品的发展主要因素

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二、元器件基础知识
1. ? ? 分类: 电子元器件被用来改变电流方向,它们的形状和尺寸各不相同,用途 也多种多样。 电路中实现的功能分类:电阻、电容、电感器、变压器、机电组件、 半导体分立组件、集成电路。 当把元器件安装在PCB上时,有2种主要封装形式的元件,通孔元件 和表面贴装元件。

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2.元件封装 封装外形分类:THT-通孔安装形式。 SMT-表面安装形式。

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? ?

通孔元件,它有引脚穿过PCB,然后焊接。 表面安装元件被直接焊到PCB表面上被称作焊 盘的金属上。

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? 通孔元件的形式很多,有轴向、径向两种。 ? 轴向元件: 元件引脚从身体两端引出的称为轴向元件。 ? 径向元件: 元件的2个或多个引脚从同一方向伸出。

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? 典型的轴向元件有: 电阻、二极管、电容。

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? 典型的径向元件有: 晶体管、电容、二极管、滤波器和晶振。

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? 表面安装元件或SMD,相对于通孔元件而言, 越来越流行。 ? 表面安装元件的引脚不是穿过PWB,而是直 接安装在PCB表面的焊盘上,并焊接。

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? 很多通孔引脚与表面安装元件的功能相等,但 表面安装元件的体积要小得多。

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? SMD器件没有很长的引脚,因为它们不需要穿 过PWB。 ? 它们与PCB的接触也有2种形式,第一种是有 引脚元件;第二种是无引脚元件。

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? 在有引脚的元件中,也有2种引脚形式,J形和 欧翼形。J形引脚的形状像字母J,J的底部与 PCB焊盘相连;欧翼形引脚的形状像海欧的羽 翼。无引脚元件,它与PCB的接触是通过身体 两端引出的金属端与PCB直接焊接而成。

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3、基本概念
? 电抗组件标称值与偏差 ? 电抗组件标称值单位与符号 ? 电抗组件的标志

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电抗组件标称值与偏差
? 由于工厂商品化生产的需要,电抗组件产 品的规格是按特定数列提供的。考虑到技 术上和经济上的合理性,目前主要采用E数 列作为电抗组件规格。常用的系列有E6, E12, E24, E96系列.见表3.1 ? E6-±20%(M); E12-±10%(K); E24 -±5%(J); E96-±0.1%(B)、0.25(C) %、0.5%(D)、1%(F)、2%。(G)
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电抗组件标称值单位与符号
? ? ? ? ? ? ? ? 电阻 电容 mΩ(毫) F(法拉) Ω(欧姆) mF(毫) KΩ(千 ) μF(微) MΩ(兆) nF(纳) GΩ(吉 ) pF(皮) TΩ (太 ) 10 的3次方关系 电感 H(亨利) mH(毫) μH (微) nH(纳)

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电抗组件的标志
? 直标法

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电抗组件的标志
? 数码法

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电抗组件的标志
? 色码法
? (表3.4-不同颜色代表不同数字,以表示标称值和精度)

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三、电子元器件分类介绍
? 电抗元件: 电阻、电容、电感 ? 半导体分离器件: 二极管、三极管 ? 集成电路: 音/视频电路、数字电路 微处理器、存储器等 ? 机电组件 : 开关、继电器、连接器
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1.阻抗元件-电阻
? ? ? ? 外形尺寸及封装结构 性能指标 种类和用途 表示方法

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外形尺寸及封装结构
? 封装不同
? 尺寸不同

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结构不同 炭膜、金属膜、厚膜、薄膜

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性能指标
电阻额定功率 ? 定义:额定功率是指电阻器在直流或交流电路中, 在一定的工作环境下(87kPa-107 kPa的大气压, -55-125的工作温度)长期连续工作所允许承受的 最大功率。 ? 额 定 功 率 标 称 值 : 通 常 有 0.125W 、 0.25W 、 0.5W、1W、2W、3W、5、10W等规格。 ? 通孔元件的功率识别:可采用尺寸比较法确定功 率大小,表3.6。标示见图3.7。 ? 电阻器额定功率时,应使额定值高于在电路中的 实际值1.5~2倍以上. 非线性、温度系数、噪声、极限电压
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种类和用途
种类

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种类和用途
用途 ? 园柱形固定电阻器躁声电平和三次谐波失 真都比较低,常用于高档音响的电子. ? 薄膜型(RN型)电阻精度高、电阻温度系 数小、稳定性好,但阻值范围较窄,适用 于精密高频领域; ? 厚膜型(RK型)电阻在电路中应用最广泛。

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表示方法
? 原理图上表示符号

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表示方法
? 明细表中文字说明
炭膜电阻 RT-1/8W-330K-M 金属膜电阻 RJ - 1/4W - 5.1K - J RM73 B 2B TE 102 J 表贴电阻 4.7K- 5% -0603

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2、阻抗元件-电容
结构 作用:充放电、隔直流 通常用途: 调谐电路、旁路电路、 去藕电路、滤波电路。 电容量=电荷量/电压之比 表示方法: CD1-160V-0.22μ

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2、阻抗元件-电容
主要参数: 电容量=电荷量/电压之比 额定工作电压(耐压) : 电容器中的电介质能够承受的电场强度是 有限的。当施加在电容器上电压达到一定值 时,由于电介质漏电击穿而造成电容器失效。 在允许环境温度范围内,能够连续长期施加 在电容器上的最大电压有效值称为额定电压, 习惯也叫耐压。
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2、阻抗元件-电容
漏电流与绝缘电阻 漏电流:由于电容器中的介质非理想绝缘体,因 此任何电容器工作时都存在漏电流。漏电流过 大会使电容器性能变坏引起电路故障,甚至电 容器发热失效;电解电容器爆炸。电解电容器 由于采用电解质作介质,漏电流较大,通常给 出漏电流参数,一般铝电解电容漏电流可达 mA 数量级(与电容量,耐压成正比)。 绝缘电阻:由于其它电容器漏电流极小,用绝缘 电阻表示其绝缘性能。一般电容器绝缘电阻都 在数百M?到数G?数量级。
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2、阻抗元件-电容
损耗因素=tg?

实际电容器相当理想电容器 上并联一个等效电阻。当电 容器工作时一部分电能通过R 变成无用有害的热能,造成 电容器的损耗。显然tg?可表 P UI sin ? ? ? tg? 征电容器损耗的大小。特别 Pq UI cos? 在交流、高频电路中损耗因 数是一个重要的参数。不同 P有功损耗 介质电容tg?值相差很大,一 无功损耗Pq; 般在10-2~10-4数量级范围内。 U为电容上电压有效值,
?为损耗角。 新 ·厚 德 泽 人 格 物 致

电解电容(铝、钽)
? 结构:铝箔+纸+电解液 表示方法: CD1-160V-0.22μ 特点:容量大,损耗大, 漏电大 测量:注意方向 符号: 用途:用于电路要求不太高, 但电容量较大的场合。 如电源滤波、低频耦 合、去耦、旁路等。
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瓷介电容器
CC12-63V-200P 电路符号 I类 COG/NPO ? 特点:低损耗电容材料、高稳定性电容量,不随 温度、电压和时间的变化而改变。电介质特性好. II类 X7R ? 特点:电气性能较稳定,随温度、电压、时间的 变化,其特有性能变化并不显著,属稳定性电容。 ? III类 Z5V 特点:具有较高的介电常数,电容量较高,低频 通用型。
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瓷介电容器
用途: I类 ? 用途:用于稳定性、可靠性要求较高的高频、 特高频、甚高频电路。 II类 ? 用途:用于隔直、耦合、旁路、滤波即可靠性 要求较高的中高频电路。 III类 ? 用途:广泛用于对电容、损耗要求偏低,标称 容量要求较高的电路。
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4、阻抗元件--电感
电感 表示方法:L、LGX ? 结构: ? 作用:扼流、退耦、滤波 延迟、补偿、调谐。 ? 关键参数

2?fL Q? R
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电感、变压器
互感原理 外形和符号 常用变压器 充电器中低频变压器 初级和次级的区分

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4 、半导体分立器件
半导体 PN结 二极管 结构: ? 发光二极管 符号 极性 万用表区别

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4 、半导体分立器件
二极管 ? 普通二极管 符号 极性 用途:检波、整流 稳压、开关

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4 、半导体分立器件
? 三级管 结构: 符号: 作用: 放大,控制 开关。

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4 、半导体分立器件
? 三级管 判断三极管 的e、b、c 不同封装 9014 SOT23 9013 TO92

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5、集成电路
定义、结构、集成度:5×109元件

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5 、集成电路
硅棒:12’(300mm) 晶元:

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6 、集成电路的封装

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7、集成电路用途
? 用途 音频/视频电路:音频放大器、电视电路 数字电路:门电路、加法器、可编程逻辑电路 微处理器:单片机、DSP 存储器:动/静RAM、EPROM 接口电路: A/D、D/A、缓冲器 光电电路:光电开关 线性电路:运算放大器
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8、机电组件
定义 ? 开关 符号和外形

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8、机电组件
? 开关
刀(极):开关活动触点 掷(位):静止触点

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8、机电组件
?连接器 符号和外形

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四、元器件的发展方向
? 阻容元件的发展方向
封装代号:L-W 例 1608(公制) L=1.6mm(60mil) W=0.8mm(30mil) (0603)英制 埋入PCB中 2012 (0805)—1608(0603)—1005 (0402)— 0603(0201)— 0402 两种称呼 -公/英
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? 半导体分离器件的发展方向

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? IC元件的发展方向

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本讲结束!

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