電子設計第一部分-1
Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,電子設計公選課,2013.3.9,電子設計公選課課程安排,內 容,時 間,地 點,第一部分 常用元器件的識別與測量(一),3月9日,409,第一部分 常用元器件的識別與測量(二),3月16日,409,第二部分 基本單元電路認識,3月23日,409,第三部分電子系統(tǒng)設計及調試方法,第四部分 電路板制作及焊接工藝,3月30日,409,實驗一 觸摸開關、光控開關實驗,4月6日,409,實驗二 循環(huán)彩燈電路實驗,4月13日,409,實驗三 觸摸報警器實驗,4月20日,409,實驗四 紅外耳機實驗,4月27日,409,1.電阻的測量,電阻是所有電子電路中使用最多的元件。它主要是對電流通過起著,阻礙作用,。利用這種阻礙作用做成的元件稱為電阻。,電阻的主要,物理特征,是變電能為熱能,也可以說它是一個,耗能元件,,電流經(jīng)過它就產(chǎn)生熱能。電阻在電路中通常起,分壓和限流,的作用,對信號來說,交流與直流信號都可以通過電阻。,電阻都具有一定的阻值,用符號,R,表示,電阻的單位是歐姆,用符號“,”表示。它的圖形表示如圖所示。,R,第一部分 電子元器件的識別與測量,R,電阻的用途,限制流過元器件上的電流大小,為晶體管提供偏置電流。,用作分壓器。,與電容相連,構成,RC,電路,控制電容的充、放電時間。,RC,R,1,R,2,A,12,V,C,R,電阻的分類,固定電阻:,阻值固定不變。由于制作材料和工藝不同,分為實心電阻器、薄膜電阻器、線繞電阻器、敏感電阻器等。,可調電阻:,阻值可變(在一定范圍內可以調整),*,可調電阻又分為,可變電阻,和,電位器,。,常用電阻的電路圖形符號:,微調電阻,可變電阻,電阻的一般符號,電位器,U,壓敏電阻,t,熱敏電阻,光敏電阻,固定電阻外形圖,碳膜電阻,金屬膜電阻,敏感電阻,片式電阻,琺瑯電阻,水泥電阻,排電阻,線繞電阻,可調電阻外形圖,電阻的,標稱阻值,阻值是電阻的主要參數(shù)之一,不同類型的電阻,阻值范圍不同,不同精度的電阻其阻值系列亦不同。根據(jù)國家標準,常用的標稱電阻值系列如表所示。分為E6、E12和E24系列。,標稱值系列,精度,標稱值,E6,20%,1.0,1.5,2.2,3.3,4.7,6.8,8.2,E12,10%,1.0,3.3,1.2,3.9,1.5 4.7,1.8,5.6,2.2,6.8,2.7,8.2,E24,5%,1.0,2.2,4.7,1.1,2.4,5.1,1.2,2.7,5.6,1.3,3.0,6.2,1.5,3.3,6.8,1.6,3.6,7.5,1.8,3.9,8.2,2.0,4.3,9.1,色環(huán)電阻的讀法,顏 色,第一環(huán),第二環(huán),第三環(huán),乘數(shù),誤 差,黑色,0,0,0,1,棕色,1,1,1,10,1%,紅色,2,2,2,100,2%,橙色,3,3,3,1K,黃色,4,4,4,10K,綠色,5,5,5,100K,0.5%,藍色,6,6,6,1M,0.25%,紫色,7,7,7,10M,0.1%,灰色,8,8,8,0.05%,白色,9,9,9,金色,0.1,5%,銀色,0.01,10%,本色,20%,電阻的選擇及使用中注意事項,規(guī)格和型號的選擇,作為一般用途的,可選用通用電阻,其價格便宜。作為軍用和特殊場合使用時,則應選擇專用型電阻,以滿足電路所需要的高性能指標和高穩(wěn)定性。,阻值和精讀的選擇,電阻值應根據(jù)電路實際需要選擇系列表中所列的標稱值。若需要高精度要求的,則應選擇精密電阻。,額定功率的選擇,電阻的額定功率,應比理論計算的耗散功率(,I,2,R,)大一些,一般情況下,額定功率的選擇應為理論計算的耗散功率的1.5至2倍左右。以保證電阻的耐用可靠。如果功率較大,應選擇較大功率的電阻。,電阻的品種和誤差的選擇,選擇電阻不要片面追求高精度的產(chǎn)品,應多根據(jù)電路指標,滿足要求即可,精度越高,價格越昂貴。,電阻的檢測,用萬用表測量固定電阻,常用的,模擬,式,和,數(shù)字,式,萬用表均可測量電阻。測量時,首先選擇好萬用表電阻擋的,倍率或量程,范圍,其次將兩個輸入端(表筆),短路調零,(數(shù)字式萬用表無需調零),第三,將萬用表并接在被測電阻的兩端,讀出電阻阻值即可。,在用萬用表測量電阻時應注意以下幾點:,不得將,雙手和電阻,的兩個端子及萬用表的兩個表筆捏在一起。,在路測量電阻時,應將電路,電源斷開,,決不允許帶電測量電阻的阻值。,由于用模擬萬用表測量電阻時,不同倍率擋的零點不同,因此,每換一擋時,都需對萬用表,重新進行一次調零,,當某一擋調零電位器不能使指針回到0歐姆時,表明萬用表內電池電壓不足,需要更換電池。,模擬萬用表,數(shù)字萬用表,用萬用表測量電位器的方法與測量固定電阻的方法相同。首先測量電位器兩固定端之間的總固定電阻值,然后測量滑動端對任意一端之間的電阻值,并不斷改變滑動端的位置,觀察電阻值的變化情況,直到滑動端調到另一端為止。在緩慢調節(jié)滑動端時,應滑動靈活,松緊適度,聽不到咝咝的噪聲,阻值指示平穩(wěn)變化,沒有跳變現(xiàn)象,否則說明滑動一端存在接觸不良等故障。測量電位器時,用模擬式萬用表測量較為直觀。,用萬用表測量電位器,幾種非線性電阻的特性,非線性電阻如,熱敏電阻、光敏電阻、壓敏電阻、保險電阻,等,由于它們的阻值與工作環(huán)境以及外加電壓和電流的大小有直接關系,因此,通常采用專用設備測量其特性。,熱敏電阻:,隨溫度變化,阻值發(fā)生改變。隨著溫度升高阻值變大的熱敏電阻是,正溫度系數(shù),的熱敏電阻,隨著溫度升高阻值變小的熱敏電阻是,負溫度系數(shù),的熱敏電阻。熱敏電阻主要用來測量溫度的變化。,光敏電阻:,對光線非常敏感,電阻值與光照強度有關,光照越強,阻值越小。無光照時,呈高阻態(tài),阻值達幾十千歐姆以上,有光照時,阻值迅速減小,為幾百乃至幾十歐姆。,光敏電阻主要應用于光控開關計數(shù)電路及各種光控自動控制系統(tǒng)中。,壓敏電阻:,它的阻值與兩端施加的電壓值大小有關。壓敏電阻在正常工作時,呈高阻態(tài),僅有很小的漏電流。當電壓增大到一定數(shù)值時,便呈低阻態(tài),流過它的電流增加幾個數(shù)量級,但其兩端電壓幾乎保持不變。當電壓恢復正常時,它仍能恢復到原來的工作狀態(tài)。它廣泛應用于家用電器的市電進線端起過壓保護作用。如電視機及顯示器的電源電路、行輸出電路、顯象管電路中作過壓保護。,用指針完用表的,R10K檔測量壓敏電阻兩端間阻值,應為無窮大;若表針有偏轉,則漏電流大,質量差。,U,Rv,保險電阻:,保險電阻是對電路中的重要元器件進行保護,具有普通電阻的作用。它在額定電流下發(fā)出的熱量與周圍媒質達到熱平衡,當過載時(電路中發(fā)生短路、過流),電阻溫度上升,使電阻層剝落而熔斷,起到保護電路中的元器件不受損壞,從而有效地避免故障擴大。,濕敏電阻,具有體積小、靈敏度高、量程寬、溫度系數(shù)小、耐高溫、使用壽命長等特點。主要用于濕度測量和控制。,2.電容的識別與檢測,電容就是“存儲電荷的容器”,故電,容器具有儲存電荷的能力。就像一般容,器可以裝水(或漏水),電容器可以充,電或放電。,電容器是電子設備中大量使用的電,子元件之一,通常簡稱為電容。廣泛應,用于隔直、耦合、旁路、濾波、調諧回,路、能量轉換、控制電路等方面。,按照結構分可分為三大類:即,固定,電容器、可變電容器,和,微調電容器,。,C,C,C,.固定電容器,鋁電解電容器,鋁電解電容器是在鋁箔(陽極)表面生,成氧化膜后疊上飽和電解液的電容紙(陰極),經(jīng)卷繞輥扎而成的,陽極一般為鋁、鉭、鈮、,鈦等。鋁電解電容器容量可以做得很大。新,出廠的電解電容器長腳為正極,短腳為負極,,且在電容器表面上還印有負極標志。,電解電容器在使用中一旦極性接反,則,通過其內部的電流過大,可導致其因過熱而,被擊穿,溫度升高產(chǎn)生的氣體會引起外殼爆,裂。主要應用于電源濾波、低頻耦合、去耦,和旁路等電路中。,鉭電解電容器也屬于電解電容的一種,它用,金屬鉭(,Ta,)做正極,用稀硫酸稀釋液做負極。,具有體積小、容量大(0.1,1000,F,)、性能穩(wěn)定、,壽命長、絕緣電阻大、溫度特性好(50,100),等特點,廣泛應用于通信、航天和軍事,工業(yè)、海底電纜和高級電子裝置、民用電器等諸,多方面。如計算機、手機等。此外,,頻率特性,好,,對于頻率特性不好的電容,當工作頻率高,時,其容量就下降。,鉭電解電容器,薄膜電容器是近一二十年發(fā)展起來的電容器。以金屬鉑做電極,將,其與聚乙脂、聚丙烯、聚苯乙烯或聚碳酸脂等塑料薄膜從兩端重疊后,,卷繞成圓筒裝的電容器,以塑料薄膜的種類又被分別稱為聚乙脂電容器、,聚丙烯電容器、聚苯乙烯電容器、聚碳酸脂電容器。,此外,薄膜電容器還有一種制造法,叫做金屬化薄膜,其制法是在,塑料薄膜上真空蒸鍍一層很薄的金屬作為電極,如此可以減小電容的體,積,MKP電容器和CBB電容器分別是金屬化聚乙脂和聚丙烯電容器的代稱。,它們都具有良好的性能。適用于電子儀器、普通電源、點火器、節(jié)能燈、,充電器、臭氧發(fā)生器及通信設備等各種直流脈動電路。主要用于要求較,高的電路中。,薄膜電容器,滌綸電容器是聚脂薄膜電容器的別稱。也是一種常用的電容器。,滌綸電容容量范圍為40,PF,4,F,,額定電壓為63,1000,V,,其特點是小體積、耐熱耐濕,但穩(wěn)定性差。主要應用于對穩(wěn)定性和損耗要求不高的低頻電路中。,薄膜電容和滌綸電容,聚丙烯電容,滌綸電容,金屬化聚酯電容,金屬化聚酯薄膜電容,亦稱獨石電容器。是以陶瓷為介質,涂敷金屬薄膜經(jīng)高溫燒結而成。由于是片狀,俗稱瓷片電容。廣泛用于高頻電路。特點是絕緣性能好,穩(wěn)定性好,容量不隨溫度而改變,很高的頻率特性。容量,1,PF,2.2,F,,耐壓值,6KV及以上。,陶瓷電容器,在玻璃或云母板上噴涂銀層做電極板,電極板與云母一,層一層疊合后,再壓鑄在膠木粉或封固在環(huán)氧樹脂中制成。,用于要求電容量較小、品質系數(shù)高以及對溫度、頻率和穩(wěn)定,性好的電路中。其中玻璃電容電容量范圍10,0.1,F,,額定,電壓范圍63,400,V,;它穩(wěn)定性較好,損耗小,耐高溫,(200,),應用于脈沖、耦合、旁路等電路中。,云母電容具有很高的絕緣電阻、低功耗系數(shù)、低電感和,優(yōu)良的穩(wěn)定特性,電容量范圍為10,p,0.1,F,,額定電壓為,100,V,7,kV,。主要特點是高穩(wěn)定性,高可靠性,溫度系數(shù),小,特別適合于高頻電路,因此主要應用于高頻振蕩和脈沖,等要求較高的電路。,玻璃和云母電容器,玻璃電容和云母電容,玻璃電容,云母電容,它由一組定片和一組動片組成,它的容量隨著動片的轉,動可以連續(xù)改變。通常有“單聯(lián)”和“雙聯(lián)”之分,把兩組可變,電容裝在一起同軸轉動,叫做雙聯(lián)。用在半導體收音機中,,做調諧。,.,可調電容,半可變電容也叫做微調電容。以空氣、云母或陶瓷為介,質,由兩片或者兩組小型金屬彈片,中間夾著介質制成。調,節(jié)的時候改變兩片之間的距離或者面積,容量即發(fā)生改變,,其可變容量為10,PF,1100,PF,。電容量可在某一小范圍內調,整,并可在調整后固定于某個電容值。,.半可變電容器,.電容器的主要性能指標,標稱容量,額定電壓,它是指在下限溫度和額定溫度之間的任意溫度下,可連續(xù),施加在電容器上的最大直流電壓或最大交流電壓的有效值或,脈沖電壓的峰值。不同電容有著不同的耐壓值,對于所有的,電容器,在使用中,施加在電容器兩端的直流電壓與交流峰,值電壓之和不得超過直流電壓的額定值。常用固定式電容的,直流工作電壓系列為6.3,V,、10,V,、16,V,、25,V,、35,V,、40,V,、63,V,、,100,V,、160,V,、250,V,和400,V,。,絕緣電阻,由于溫升引起電子活動增加。溫度升高,將使絕緣電阻,降低。因此,電容器的絕緣電阻是一個不穩(wěn)定的電氣參數(shù),,它會隨著溫度、濕度、時間的變化而變化。對于理想的電容,器,在其加上直流電