电子元件识别基础培训及三极管电性特性

电子元件基础知识

主要内容：1.电子常用术语

2.基本元件概述

3.几类基本元件辨别（包括电阻、电感、变压器、IC芯片等）

常用术语

引脚：元件的一部分，用于把元件焊在电路板上

单面板：电路板上只有一面用金属处理；

双面板：上下两面都有线路的电路板；

多层板：除上、下两面都有线路外，在电路板内层也有线路；

元件面：电路板上插元件的一面；

焊接面：电路板中元件面的反面，有许多焊盘提供焊接用；

焊盘：ＰＣＢ板上用来焊接元件引脚或金属端的金属部分；

空焊:零件脚或引线脚与锡垫间没有锡或其它因素造成没有接合。

假焊:假焊之现象与空焊类似，但其锡垫之锡量太少，低于接合面标准。

桥接、连锡:有脚零件脚与脚之间焊锡联接短路

PTH：穿孔元件（引脚能穿过PCB板的元件）

SMD：表面贴装元件

SIP：单列直插（一排引脚）

DIP：双列直插（两排引脚）

极性元件：有些元件，插入电路板时必需定向；

极性标志：印刷电路板上，极性元件的位置印有极性标志；

错件：零件放置之规格或种类与作业规定不符；

缺件：应放置零件之位置，因不正常之缘故而产生空缺；

自检：由工作的完成者依据规定的规则对该工作进行的检验；

我们的自检包括两部分：

检验上道工序步骤；

完成本道工序后，检验本道工序；

在这里，我们要求做到“三不”：

即：‘不接受’不合格产品；‘不生产’不合格产品；‘不流出’不合格产品；





PCB板上字母标志 元件名称 特性 计量单位 功能 R

(RN/RP) 电阻 有色环标识

贴片用数码标识

有SIP/DIP/SMD封装 欧姆

Ω/KΩ/MΩ 限流、分流、降压、分压、负载与电容配合作滤波器及阻匹配等.数字电路中功能有上拉电阻和下拉电阻。 C 电容 色彩明亮、标有DC/VDC/pF/uF等 法拉

pF/nF/uF 存储电荷，

通交流、阻直流、 L 电感 单线圈 亨利

uH/mH 存储磁场能量,

通直流、阻交流 T 变压器 两个或以上线圈 匝比数 调节交流电的电压与电流 D

VD 二极管 有一条色环标记/LED（发光二极管） 单向导通、反向截止

整流、稳压 Q 三极管 三只引脚 放大倍数 用作放大器或开关等 U 集成电路IC 按功能分：

数字IC、模拟IC、微波IC及其他IC XL 晶振 金属体 赫兹（Hz） 产生振荡频率 F 保险丝 安培（A） 电路过载保护 S或SW 开关 有触发式、按键式及旋转式，通常为DIP 触点数 通断电路 J或P 连接器 引脚数 连接电路板 B或BJT 电池 正负极，电压 伏特（安培） 提供直流电流 DB：桥堆

FET：场效应晶体管



电阻R

表示符号为“R”，基本单位是Ω，功率用Ｗ表示

种类：常见的电阻器有下列几种:

（1）金属膜电阻器（蓝色）（2）碳膜电阻器（土黄色）

（3）电阻网络器（排阻）（4）电位器可调电阻

（5）敏感电阻器（压敏、光敏、湿敏等）

（6）水泥电阻（7）氧化膜电阻（灰色）

识别色环电阻的阻值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。四色环电阻色环电阻

如：（四环）棕绿红金

金银代表着误差，所以金、银对面端色环记作为第一环

标准的：棕色=1，绿色=5，红色=215x102=1500Ω=1.5kΩ

简单点的：棕色=1，绿色=5，红色=2，直接在15后面加2个零（第三环颜色代表着几就加几个零）

再简单的：直接看第三色环，因为红：几点几kΩ，把第一第二色环拉下来就是1.5kΩ



如：（五环）五环就多加一个有效数字位

棕黄黑橙棕

140X103=140000Ω=140kΩ

棕黄黑（前三位）对应140，第四位橙就加3个零（第四环颜色代表着几就加几个零）

六色环电阻，六色环电阻前五色环与五色环电阻表示方法一样，第六色环表示该电阻的温度系数。技巧1：先找标志误差的色环，从而排定色环顺序。最常用的表示电阻误差的颜色是：金、银、棕，尤其是金环和银环，一般绝少用做电阻色环的第一环，所以在电阻上只要有金环和银环，就可以基本认定这是色环电阻的最末一环。



技巧2：棕色环是否是误差标志的判别。棕色环既常用做误差环，又常作为有效数字环，且常常在第一环和最末一环中同时出现，使人很难识别谁是第一环。在实践中，可以按照色环之间的间隔加以判别：比如对于一个五道色环的电阻而言，第五环和第四环之间的间隔比第一环和第二环之间的间隔要宽一些，据此可判定色环的排列顺序。



技巧3：在仅靠色环间距还无法判定色环顺序的情况下，还可以利用电阻的生产序列值来加以判别。比如有一个电阻的色环读序是：棕、黑、黑、黄、棕，其值为：100×104Ω=1MΩ误差为1％，属于正常的电阻系列值，若是反顺序读：棕、黄、黑、黑、棕，其值为140×100Ω=140Ω，误差为1％。显然按照后一种排序所读出的电阻值，在电阻的生产系列中是没有的，故后一种色环顺序是不对的。电阻按材料分一般有：碳膜电阻、金属膜电阻、水泥电阻、线饶电阻等。一般的家庭电器使用碳膜电阻较多，因为它成本低廉。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，线饶电阻的精度也比较高，常用在要求很高的测量仪器上。

D=压敏电阻直径MM

471=47x10的一次方压敏电压

K=15%公差

极性分类：无极电容、有极电容。聚酯（涤纶）电容如103表示有效值是10，后面再加3个0，即10000Pf=0.01μf。字母与数字混合标注法用2—4位数字表示有效值，用P、n、M、μ、G、m等字母表示有效数后面的量级。进口电容器在标注数值时不用小数点，而是将整数部分写在字母之前，将小数部分写在字母后面。如4P7表示4．7Pf，3m3表示3300μf等。

电容器的容量的允许偏差标注字母及含义：

字母含义

F±1％

G±2％

J±5％

K±10％

M±20％

N±30％

如103M表示容量10000Pf=0．01μf，容量允许偏差为±20％。高压瓷片电容的额定耐压等级是1000V直流电压，103指的是10乘于10的三次方，就是10nF,或者0.01uF。

这个瓷片电容可以用于800V以内的工频直流电场合，也可以用于460V以内的工频交流电场合。它的特点是容量大，但是漏电大，稳定性差，有正负极性，适宜用于电源滤波或者低频电路中。使用的时候，正负极不要接反。二极管二极管单向特性，几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常广泛。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别,长脚为正,短脚为负.

+－a+-k

我们目前用的二极管有DZ5V8、DZ5V1（稳压管）1N5399、1N4148（整流管）等

三极管Q

三极管，全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管,晶体三极管,是一种电流控制电流的半导体器件.其作用是把微弱信号放大成辐值较大的电信号,也用作无触点开关。



a.按材质分:硅管、锗管

b.按结构分:NPN、PNP

c.按功能分:开关管、功率管、达林顿管、光敏管、稳压管等.

d.按功率分：小功率管、中功率管、大功率管

e.按工作频率分：低频管、高频管、超频管

f.按安装方式:插件三极管、贴片三极管插件三极管





我们常用的三极管：8050、A733（按摩腰带主板）

贴片5C（BC807）、6C(BC817)、B772、B882等





78L05

79L05

三端集成稳压器N=300mA，M=500mA，无字母=1.5A，还有T、H、P，但用的较少，分别表示为3A、5A和10ASKW20N60、IRF250等（东庚下控）



晶闸管

晶闸管又叫可控硅。自从20世纪50年代问世以来已经发展成了一个大的家族，它的主要成员有单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管、可关断晶闸管、快速晶闸管，等等。今天大家使用的是单向晶闸管，也就是人们常说的普通晶闸管，它是由四层半导体材料组成的，有三个PN结，对外有三个电极〔图(a)〕：第一层P型半导体引出的电极叫阳极A，第三层P型半导体引出的电极叫控制极G，第四层N型半导体引出的电极叫阴极K。从晶闸管的电路符号〔图(b)〕可以看到，它和二极管一样是一种单方向导电的器件，关键是多了一个控制极G，这就使它具有与二极管完全不同的工作特性。



目前我们用的可控硅BT137800v、BTB04（按摩腰带主板上面）、BTA12A800V（东庚DK20-110）等







光耦合器

光耦合器（英文缩写为OC）亦称光电隔离器或光电耦合器，简称光耦。它是以光为媒介来传输电信号的器件，通常把发光器（红外线发光二极管LED）与受光器（光敏半导体管）封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电—光—电”转换。以光为媒介把输入端信号耦合到输出端的光电耦合器，由于它具有体积小、寿命长、无触点，抗干扰能力强，输出和输入之间绝缘，单向传输信号等优点，在数字电路上获得广泛的应用。





光耦是有极性的，因此是绝对不允许反件的。我们应用的为PC817。

IC

IC，即集成电路是采用半导体制作工艺，在一块较小的单晶硅片上制作上许多晶体管及电阻器、电容器等元器件，并按照多层布线或遂道布线的方法将元器件组合成完整的电子电路。它在电路中用字母“IC”（也有用文字符号“N”等）表示。八D锁存器译码器脉冲宽度调制(PWM)，是英文“PulseWidthModulation”的缩写，简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术一、三极管的结构类型与工作原理

半导体三极管又称为晶体管、三极管、双极型晶体管、BJT。它由2个背靠背的PN结组成，分为NPN型、PNP型。由制造的材料又分为硅三极管、锗三极管。

NPN型三极管：c：collector集电极；b：base基极；e：emitter发射极



采用平面管制造工艺，在N＋型底层上形成两个PN结。



工艺特点：三个区，二个结，引出三根电极杂质浓度(e区掺杂浓度最高，b区较高，c区最低)；面积大小(c区最大，e区大，b区窄)。

PNP型三极管：在P＋型底层上形成两个PN结。



NPN管的工作原理：为使NPN管正常放大时的条件：射结正偏(VBE＞0)，集电结反偏(VCB＞0)。



发射区向基区大量发射电子(多子)，进入基区的电子成为基区的少子，其中小部分与基区的多子(空穴)复合，形成IB电流，绝大部分继续向集电结扩散并达到集电结边缘。因集电结反偏，这些少子将非常容易漂移到集电区，形成集电集电流的一部分ICN。而基区和集电区本身的少子也要漂移到对方，形成反向饱和电流ICBO。

，，

晶体管的四种工作状态：

1、发射结正偏，集电结反偏：放大工作状态用在模拟电子电路

2、发射结反偏，集电结反偏：截止工作状态

3、发射结正偏，集电结正偏：饱和工作状态用在开关电路中

4、发射结反偏，集电结正偏：倒置工作状态较少应用

三种基本组态：集电极不能作为输入端，基极不能作为输出端。

1、共基组态(CB)

输入：发射极端：基极公共(此处接地)。输出：集电极。

VBE＞0，发射结正偏，VCB＞0(VCC＞VBB)，集电结反偏。所以三极管工作在放大状态。



发射极组态(CE)：



共集电极组态(CC)：



共基组态时电流关系(放大状态)：

，

，

称为共基极直流电流放大系数，0.98~0.998。ICBO称为集电结反向饱和电流，其值很小，常可忽略。







其中穿透电流，。

当时，

称为共射极直流电流放大系数,穿透电流ICEO，其值较小，也常可忽略。所以有和之间的关系：



共集组态时电流关系(放大状态)：

无论哪种组态，输入电流对输出电流都具有控制作用，因此三极管是一种电流控制器件(CCCS)。并且共射和共集组态还具有电流放大作用。

二、三极管的伏安特性曲线

1、共射极输入特性

基极电流iB与发射结电压VBE之间的关系：

电路及三极管典型特性曲线：



与二极管的正向特性相似，但当C-E间的电压增加时，特性曲线右移，当VCE＞1后，输入伏安特性曲线基本不变。

2、共射极输出特性

集电极电流iC与集-射间电压VCE之间的关系：



饱和区：发射结正偏，集电结正偏。



当集电结零偏(VCB=0)时称为临界饱和。VCES称饱和压降，ICS称集电极饱和电流，IBS称基极临界饱和电流。当iB＞IBS时，三极管进入深饱和，晶体三极管进入饱和后，管子就不具备有放大能力了。

饱和区模型：



临界饱和：VCES＝0.7V，深度饱和：VCES≈0.3V

放大区：发射结正偏，集电结反偏。



特征是IC仅受iB控制，与VCE的大小基本无关。



PNP型三极管：



三、三极管的主要参数

1、电流放大倍数

共射极直流电流放大倍数：

共射极交流电流放大倍数：，，β典型值为50～200。

共基极直流电流放大倍数：

共射极交流电流放大倍数：，，α典型值为0.98～0.998。

2、极间反向电流

集电结

反向饱和电流ICBO是指发射极开路，集电极与基极之间加反向电压时的反向饱和电流(nA级)。与单个PN结的反向电流一样，主要取决于温度和少子浓度。

穿透电流ICEO是指基极开路，集电极与发射极之间加反向电压时，从集电极穿过基区流入发射极的反向饱和电流。(f27)ICEO是衡量三极管性能稳定与否的重要参数之一，其值愈小愈好。ICBO和ICEO与温度密切相关。

3、极限参数

集电极最大允许电流ICM，当iC超过ICM时，电流放大倍数β将显著下降。

集电极最大允许功耗PCM，PCM表示集电结上允许的耗散功率的最大值。主要由管子所允许的温升及散热条件决定。当超过PCM时，管子可能烧毁。

反向击穿电压超过反向击穿电压时，管子将发生击穿。反向击穿电压的大小不仅与管子本身的特性有关，还与外电路的接法有关。



4、安全工作区与温度稳定性

安全工作区：

由三极管的三个极限参数：PCM、ICM和V(BR)CEO，在输出特性曲线上可画出安全工作区。



温度稳定性：

输入特性：温度上升时，发射结电压下降(负温度特性),温度系数约为-2.5mV/。

输出特性：温度上升时，输出特性曲线上移，间距增大。



































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