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1、第2章 常用电子元器件第1页，共103页，编辑于2022年，星期一2.1 常用电子元器件n2.1.1 电阻n电阻是最常用的电子元件，据统计一般电子产品中电阻可达元器件总数的40%。由此可见掌握各种电阻的基本特性和正确使用是至关重要的。n2.1.1.1 电阻的种类n电阻的种类繁多，形状各异，功率也不同，在电路中用来控制电流、分配电压。第2页，共103页，编辑于2022年，星期一n（1）按结构形式分类n电阻按结构形式分类有固定电阻、可变电阻两大类。固定电阻的种类比较多，主要有碳质电阻、碳膜电阻、金属电阻和线绕电阻等。固定电阻的电阻值是固定不变的，阻值的大小就是它的标称值。固定电阻常用字母“R”表示
2、。n（2）按制作材料分类n电阻按材料分类有线绕电阻、膜式电阻、碳质电阻等。n（3）按用途分类n电阻按用途分类有通用电阻、精密电阻、高频电阻、高压电阻、大功率电阻、热敏电阻、熔断电阻等。第3页，共103页，编辑于2022年，星期一（a）碳膜电阻 （b）金属膜电阻 （c）碳质电阻片 （d）状热敏电阻图1.1.1 常见电阻外形图第4页，共103页，编辑于2022年，星期一n2.1.1.2 电阻的性能指标电阻的性能指标n（1）标称阻值n标称阻值是指标注于电阻体上的名义阻值。其单位为欧（）千欧（k）兆欧（M）。n（2）允许偏差n即标称阻值与实际阻值的相对允许误差，常见允许偏差为5%（级）、10%（级）、
3、20%（级）。第5页，共103页，编辑于2022年，星期一n表2.1.1 电阻器标称阻值系列和允许偏差 阻值系列允许误差偏差等级电阻标称值E245%1.0 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.7 3.03.3 3.6 3.9 4.3 4.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1E1210%1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2E620%1.0 1.5 2.2 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2 表中所列数值再乘以10n，其中n为正整数或负整数。就可以成为这一阻值的系列。
4、第6页，共103页，编辑于2022年，星期一n在电阻、电容、电感器的生产上，为了满足技术和经济上的合理性，采用E数列作为元件生产系列化规格，即按公式：(n=1，2，3，)，E取不同的值，计算形成数值系列。当E取6、12、24所得值构成数列，分别叫E6、E12、E24标称系列。所谓E6、E12、E24系列，就是在数字110内，该系列有6、12、24个取值。阻抗元件的制造就是按这样一个标准序列生产的，所以阻抗元件上的标示值叫标称值。阻抗元件的标称值为标称系列值再乘以10n倍，n为正整数或负整数。第7页，共103页，编辑于2022年，星期一n（3）额定功率n指电阻器在环境温度为+25时，长期稳定工作
5、的条件下所能耗散的电功率。成品电阻器常见的额定功率有0.05W、0.125 W、0.5 W、1 W、2 W、4 W等。n（4）额定使用电压n电阻器长期稳定工作所能承受的电压，此电压和额定功率密切相关。第8页，共103页，编辑于2022年，星期一n2.1.1.3 电阻器的型号和标志法电阻器的型号和标志法n电阻器型号组成部分如图2.1.2所示，每一部分的意义及代号（GB2471-81）见表2.1.2。n图2.1.2 电阻器型号组成图2.1.2 电阻器型号组成第9页，共103页，编辑于2022年，星期一n标称阻值的表示方法：直标法、文字符号法、色标法n直标法：直接将数值打印在电阻器上。200 5%n
6、文字符号法：如3K3 5M1n色标法：图2.1.3(a)示出了电阻器色标识别图例，为四环道电阻器。另外精密电阻用E96系列表示，其阻值由三位数组成，常用五道色环表示，允许偏差分1%（棕）、2%（红）、0.5%（绿）、0.2%（蓝）、0.1%（紫）。图2.1.3（b）为五环道电阻器。第10页，共103页，编辑于2022年，星期一n图2.1.3 电阻器色标示例n普通精度的电阻用四条色环来表示其阻值与误差级别，首先要把颜色所代表的数字记熟，即：棕1、红2、橙3、黄4、绿5、蓝6、紫7、灰8、白9、黑0，可以把19、0的顺序编成口诀如下：n棕红橙黄绿，蓝紫灰白黑（a）四环道电阻器（271035%）（b
7、）五环道电阻器（17410-21%）第11页，共103页，编辑于2022年，星期一n2.1.1.4 电阻的简易测试电阻的简易测试n阻值测试方法主要有万用表测试法。另外，还有电桥测试法、RLC智能测试仪测试法和电阻误差分选仪测试法等。用万用表测量电阻的方法如下：n (1)将挡位旋钮置于电阻挡，再将倍率挡旋钮置于Rl挡，然后把两表笔金属棒短接，观察指针是否到零位。如果调节欧姆挡调零旋钮后，指针仍然不能到零位，则说明电池不足，应更换电池。第12页，共103页，编辑于2022年，星期一n (2)按万用表使用方法规定，表笔应指在标度尺的中心部分，读数才准确。因此，根据电阻的阻值来选择倍率挡。n (3)右
8、手拿万用表棒，左手拿电阻体的中间，切不可用手同时捏表棒和电阻的两根引脚。因为这样测量的是原电阻与人体电阻并联的阻值，尤其是测量大电阻时，会使测量误差增大。在电路中测量电阻时要切断电源，要考虑电路中的其他元器件对电阻值的影响。如果电路中接有电容器，还必须将电容器放电，以免万用表被烧毁。第13页，共103页，编辑于2022年，星期一n2.1.1.5 电阻的选用电阻的选用n (1)按用途选择电阻的种类。n (2)在一般档次的电子产品中，选用碳膜电阻就可满足要求。对于环境较恶劣的地方或精密仪器中，应选用金属膜电阻。n (3)正确选取阻值和允许误差。n 对于一般电路，选用误差为5的电阻即可，对于精密仪器
9、应选用高精度的电阻。第14页，共103页，编辑于2022年，星期一n (4)为保证电阻可靠耐用，其额定功率应是实际功率的2倍-3倍。n (5)电阻安装前，应将引线处理一下，保证焊接可靠。高频电路中电阻引线不宜长以减少分布参数的影响：小型电阻的引线不宜短，一般为5mm左右。n (6)使用电阻，应注意电阻两端所承受的最高工作电压。n (7)电阻绝缘性能要良好，不能有脱漆现象等。第15页，共103页，编辑于2022年，星期一n2.1.2电位器n 可调电阻器就是电阻器的阻值可以在一定范围内调节变化，可分为微调电阻器和电位器两种。电位器在电阻体上有两个固定端和一个可在电阻体上滑动的滑动端构成，如图1-7
10、(b)所示。滑动点在电阻体上滑动，从滑动端到固定电阻器仍一端之间的电阻值随滑动点移动而改变，从而实现阻值调节作用。一般的可变电阻器都有三条引脚，部分电位器还和开关装在一起，组成带开关的开关电位器。微调电阻器和电位器的电路符号如图1-7(c)所示。第16页，共103页，编辑于2022年，星期一n电位器的类型n电位器的分类如图1-3中所示，对某种类型还可有具体分类，如薄膜型可分为金属膜、金属氧化膜等。n电位器随额定功率不同体积有大小之分，还有旋转轴柄有长柄、短柄之分。n轴端形式也各有不同，电位器的轴端形式常用有：ZS-1光轴式，ZS-3带起子槽式，ZS-5铣平面式和ZS-13轴中开口式等，如图1-
11、8示。第17页，共103页，编辑于2022年，星期一(b)电位器微调电阻(c)滑动触点点电阻体132123接地端端第18页，共103页，编辑于2022年，星期一n 电位器在旋转时，其相应阻值随旋转角度而变化，按变化规律可分为、型。X型为直线式，其阻值按旋转角线性变化。这种电位器适于作分压、调节电流、电视机中场频调整等。Z型为指数式，其阻值按旋转角度按指数关系变化。它常使用在音量调节电路中，由于人耳对声音的听觉特性是接近于对数关系的，当音量从零开始逐渐变大的一段过程中，人耳对音量变化听觉最灵敏，当音量大到一定程度后，人耳听觉逐渐变迟钝。所以音量调整一般采用指数式电位器，使声音变化听起来显得平稳、
12、舒适。D型为对数式，其阻值按旋转角度成对数关系变化。适用在音调控制等电路。第19页，共103页，编辑于2022年，星期一Z型X型D型100%100%阻值变化转角变化 ZS-1ZS-3ZS-5ZS-13第20页，共103页，编辑于2022年，星期一n微调电阻的阻值虽然可以象电位器一样进行调节，由于没有旋柄，调节不方便，所以，微调电阻用于需要调节，但又不需经常调节的电路中。n在计算机、精密挡仪器、通讯设备和家用电器中，还用到无引脚片状或圆柱形等形状电n位器，它具有体积小，重量轻，高频特性好，阻值调节范围宽，温度系数小，额定功率小等特点。第21页，共103页，编辑于2022年，星期一n电位器的主要性
13、能参数n电位器的标称阻值和允许偏差 n常用电位器有E6、E12系列。电位器的实际总阻值与标称阻值之间的最大允许偏差就是电位器的阻值精度。n电位器的额定功率n电位器的额定功率的定义与电阻器的额定功率定义相似。根据国家标准的规定，电位器额定功率的标称系列如表1-6所示。第22页，共103页，编辑于2022年，星期一表2-6电位器额定功率标称系列（单位：）电位器系列0.025;0.05;0.25;0.5;1;1.6;2;3;5;10;16;25;40;63;100线绕电位器0.25;0.5;1;1.6;2;3;5;10;16;25;40;63;100非线绕电位器0.025;0.05;0.1;0.25
14、;0.5;1;2;3 在电位器的选用中，除在参数上注意电位器的标称阻值和额定功率这两个参数外，还要考虑电位器的体积、轴长、轴端形式等方面的情况。数字电位器现在应用也逐步增多，在扩音机的音量调节中使用了步进式数字电位器。第23页，共103页，编辑于2022年，星期一2.1.3 2.1.3 电电容容2.1.3.1 电容的型号和标志法图2.1.3是几种电容器的外形图。图2.1.3 几种电容器的外形图 电容器性能指标常用色环（点）表示。有效数字一般为二位（也有三位的），单位为pf。第24页，共103页，编辑于2022年，星期一n2.1.3.2 电容器的检测n测量电容器的电容量要用电容表，有的万用表也带
15、有电容档。在通常情况下，电容用作滤波或隔直，电路中对电容量的精确度要求不高，故无须测量实际电容量。但是，使用中应掌握电容的一般检测方法。第25页，共103页，编辑于2022年，星期一n(1)测试漏电阻(适用于01F以上容量的电容)n 方法：用万用表的电阻挡(R*100和R*1k)，将表笔接触电容器的两引线。刚接触时，由于电容充电电流大，表头指针偏转角度最大，随着充电电流减小，指针逐渐向R=方向返回，最后稳定处即漏电电阻值。一般电容器的漏电电阻为几百至几千兆欧，漏电电阻相对小的电容质量不好。测量时，若表头指针指到或接近欧姆零点，表明电容器内部短路。若指针不动，始终指在R=处，则意味着电容器内部断
16、路或已失效。对于电容量在01F以下的小电容，由于漏电阻接近，难以分辨，故不能用此法测漏电阻或判定好坏。第26页，共103页，编辑于2022年，星期一n(2)电解电容器的极性检测：n 电解电容器的正、负极性不允许接错，当极性接反时，可能因电解液的反向极化，引起电解电容器的爆裂。当极性标记无法辨认时，可根据正向连接时漏电电阻大、反向连接时漏电电阻相对小的特点判断极性。交换表笔前后两次测量漏电电阻，阻值大的一次，黑表笔接触的是正极，因为黑表笔与万用表内电池正极相接(采用数字万用表时，红表笔接电池正极)。但用这种办法有时并不能明显地区分正、反向电阻，所以使用电解电容时，要注意保护极性标记。第27页，共
17、103页，编辑于2022年，星期一n2.1.4 电感器和变压器电感器和变压器n 绝大多数的电子元器件，如电阻器、电容器、扬声器等，都是生产部门根据规定的标准和系列进行生产的成品。而电感线圈只有一部分如阻流圈、低频阻流圈、振荡线圈和LC固定电感线圈等是按规定的标准生产出来的产品，绝大多数的电感线圈是非标准件，往往要根据实际的需要自行制作。对于非标准件的电感线圈在使用时要根据实际需要有针对性地进行绕制，自行绕制时要注意以下几点：第28页，共103页，编辑于2022年，星期一n2.1.4.1 电感器n电感器为了增强电感量和品质因数（值），缩小电感体积，电感线圈中常放置磁性材料制作的磁芯。低频多采用铁
18、芯和磁芯（铁氧体），中、高频电感采用高频磁芯和空线圈。空心电感磁芯电感可调电感第29页，共103页，编辑于2022年，星期一n2.1.4.2 变压器n变压器属于电磁感应作用的能量转换器件，它的主要作用是变电压、变电流和变阻抗，还可使电源和负载之间进行隔离等。一般变压器是由线圈绕在同一闭合磁路上而构成。线圈有两个或多个组成，接电源（信号源）的线圈叫初级线圈，传输能量给负载的线圈叫次级线圈。n变压器常用字母符号或r表示。T第30页，共103页，编辑于2022年，星期一n2.1.4.3.电感器和变压器的主要参数n电感的主要参数n线圈的电感量 线圈产生感应电动势大小的能力称为线圈的电感量。电感量用字母
19、L表示。电感量的单位是“亨利”（H）、“毫亨”（mH）和“微亨”（H）。n1亨（H）1000毫亨（mH）n 1000000微亨（H）。n由电感量可计算电感对交流阻碍作用，电感的感抗大小XL=2f L。可见电感的感抗与电感量L和交流电的频率f成正比。第31页，共103页，编辑于2022年，星期一n品质因素 品质因数是表示电感线圈品质的参数，物理意义为电感线圈在一个正弦周期内储存能量与损耗能量之间的关系量。品质因数用字母来表示，因此，品质因数也叫值。线圈值的大小与线圈的内阻、绕制方式、介质损耗、工作频率等有重要关系。不但线圈存在值，电容器也有值参数，而且电感和电容组成的调谐回路，也有一个储存能量和
20、耗能的关系，这就是回路的值。第32页，共103页，编辑于2022年，星期一n分布电容 在线圈上绕的相邻两根导线，相当于电容器的两个极板，导线之间的绝缘材料相当于介质。这样当工作频率较高时，绕线之间就形成小电容，这个小电容称为分布电容。圈数越多，分布电容越大，为了减小线圈的分布电容，线圈在绕制时采用特殊的绕制方法。如蜂房式等 n直流电阻R 电感线圈具有的电阻值，直流电阻的大小会影响电感的Q值，因为电感的Q值定义为：n Q=2f L/Rn式中f为电路工作频率，L为电感量，R为电感的总损耗电阻（直流电阻和介质损耗电阻等）。第33页，共103页，编辑于2022年，星期一n变压器主要参数有：n 变比n：
21、nN1/N2=U1/U2，N1、N2分别为变压器初次级绕组的匝数，U1、U2为绕组电压。n额定功率：指变压器在额定电压，额定频率的情况下，变压器长时间工作在规定温升条件下的输出功率。额定功率的单位用VA（伏安）表示。n绝缘电阻 变压器各绕组之间和各绕组与铁芯之间由于不是完全理想的绝缘，外加电压时，存在着一定的漏电，这就是绝缘电阻。绝缘电阻越大，漏电电流就越小。变压器绝缘电阻过小，就会使仪器、设备的外壳带电，对仪器设备的正常工作和人身安全带来危险。n另外还有温升、空载电流、效率等参数。第34页，共103页，编辑于2022年，星期一n2.1.4.4.电感和变压器的检测n用万用表测电感和变压器。检测
22、电感线圈直流电阻和绕组内部有无开路现象。万用表调至电阻挡，并将表笔接绕组两端头，这时绕组呈现一定的电阻值，这个电阻值就是绕组的直流电阻。若测得某一绕组的直流电阻是无限大，则说该绕组内部导线已断；若已知绕组的正常直流电阻值，而测得电阻值比该绕组正常直流电阻值小得多，说明绕组有严重匝间短路。n对于多个绕组的电感器，用万用表测电阻的方法判测各绕组的端头间的直流电阻，找出哪两个或几个端头属于同一个绕组。正常情况下各绕组间、绕组与铁心间、绕组与屏蔽层间的绝缘电阻都应是无限大。第35页，共103页，编辑于2022年，星期一n用万用表测量变压器的同极性端。在使用中，有时需要知道变压器的同极性端（也叫同名端）
23、，但变压器上又无标志，就需要对变压器进行同名端的判测，可用下述方法（直流法）测定。测试电路如图1-17所示。n图中T为待测试同极性端的变压器。将E为1.5伏干电池和开关S接于变压器初级（设定）两端。将万用表拨到最小电压挡（如2.5伏）或最小电流挡（微安），接于变压器次级，如图1-17示接法。当开关合上瞬间，观察万用表指针的偏转方向，若表针向右方摆动一下，又回到零点，说明a端和c端（b端和d端）为同极性端，如图中所标示“”端为同极性端。若表针向左偏转，a端和d端是同极性端。第36页，共103页，编辑于2022年，星期一TrT图2-17 直流法测变压器的同极性端第37页，共103页，编辑于2022
24、年，星期一n注意在测试中开关不要长时闭合，减少电池损耗。若表针偏转不太明显，可将变压器的初、次级交换后再进行测试。n变压器绝缘电阻可以用摇表（兆欧表）进行检测。n电感线圈的电感量L、值等参数用万用电桥和表进行测量。第38页，共103页，编辑于2022年，星期一n2.1.5 半导体器件n 这里介绍几种常用的半导体分立元件，它们是晶体二级管、三极管、场效应管、晶闸管等。n2.1.5.1 半导体元件的命名 n 国产半导体元件的命名方法如表1-10示。举例说明：3DG201B 表示NPN型高频小功率硅管。第39页，共103页，编辑于2022年，星期一2.1.5.2 晶体二极管 把一块纯净半导体一部份制
25、成型半导体，另一部份制成型半导体，那么在型和型半导体之间的交界面上就形成了具有单向导电性能的结，分别从区和区引出两个电极，并以管壳封装就制成了二极管。从区引出的电极称为正极，从区引出的电极称为负极。普通二极管的结构、伏安特性、电路图形符号如图所示。第40页，共103页，编辑于2022年，星期一n普通二极管的的最大特点就是具有单向导电性。给二极管加上正向电压（P区电位高于N区电位）时，当正向电压大于死区电压（硅管约.5伏，锗管约.2伏），二极管导通。正常导通情况下管压降也很小（硅管约.7伏，锗管约0.3伏）。给二极管加反向电压（N区电位高于P区电位）时，随着反向电压的增大，二极管仅有很小的反向电
26、流，二极管反向几乎不导电。这就是二极管的单向导电性。第41页，共103页，编辑于2022年，星期一n 1晶体二极管的类型n 二极管的种类很多，从制造材料上分为锗二极管、硅二极管、砷化镓二极管；从用途上分为有整流二极管、检波二极管、稳压二极管、发光二极管、各种敏感二极管和特殊用途的二极管，如变容二极管、微波二极管等；从结构上分为点接触型二极管、面接触型二极管等。按封装形式可分为塑封管、金封管和玻璃封装等。典型二极管如表所示。第42页，共103页，编辑于2022年，星期一普通二极管发光二极管稳压二极管特殊二极管金封大功率外形符号用途整流、检波等正向通电发光反向应用于稳压各种相关应用大功率整流特点整
27、流二极管检波二极管开关二极管等 有发红色、绿色、黄色、红外、激光等发光二极管 各种稳压电压值的金封、塑封和玻璃封装稳压管 各种敏感二极管、变容二极管等金属封装 第43页，共103页，编辑于2022年，星期一n2二极管的主要电参数n普通二极管的主要性能参数：最大整流电流IFM；最高反向工作电压（常称耐压）VM；反向电流IR；最高工作频率fM等n发光二极管：正向电压降VF；最大电流IM；最大功率PM等。n稳压二极管：稳压电压VZ；最大工作电流IM；动态电阻ro；最大功率PM等。第44页，共103页，编辑于2022年，星期一n3.万用表检测二极管n万用表检测普通二极管n判二极管好坏n用万用表检测半导
28、体二极管，就是检测二极管的单向导电性。将万用表掷于电阻挡（一般选用100或1K挡），两表笔分别接触二极管的两管脚（如图1-19所示），测出一个阻值，交换表笔再测一次，又测出一个阻值。对于一只正常的二极管，一次测得电阻值大，一次测得电阻值小，测得阻值较小的一次，与黑表笔相接的电极为二极管的正极。同理，在测得阻值较大的一次中，与黑表笔相接的一端为二极管的负极。如果两次都测得的电阻很小，说明二极管内部短路；若两次都测得电阻值很大，则说明管子内部断路。在这两种情况下说明二极管已损坏。若两次测得阻值相差不大，说明管子性能很差，也不能使用。第45页，共103页，编辑于2022年，星期一测二极管正反向电阻
29、（a）正向电阻小（表针偏转大）(b)反向电阻大（表针偏转小）第46页，共103页，编辑于2022年，星期一n通常小功率锗二极管的正向电阻值为几百欧以上，硅管的正向电阻在几千欧或更大些。锗管的反向电阻为几十千欧，硅管反向电阻在几百千欧以上（几乎为无限大）。大功率二极管的正反向电阻数值比小功率二极管都要小得多。但有一点是相同的，对于一只二极管而言，反向电阻与正向电阻值的比值越大越好。n对于小功率二极管的正负极，常在二极管的一端用色环标示出负极，塑封用白色环，玻璃封装用黑色（或其它色）标示负极。第47页，共103页，编辑于2022年，星期一n判硅、锗二极管n一种方法是做一个简单电路，用一只1.5的干
30、电池，串一个1K电阻，同时将二极管的正极与电池的正极一端相接，使二极管处于正向导通，这时用万用表测量二极管两端的管压降，如果为0.60.7伏即为硅管，如为0.10.3伏即为锗管。若二极管在路时也可用此法进行判断。也可以用锗管的正向电阻比硅管的正向电阻小进行粗略的判别。n发光二极管（LED）的检测n发光二极管常作为仪器仪表、家用电器的指示器，红外遥控等。当发光二极管加上合适的正向电流时，不同的发光二极管便可发出不同颜色的光来（激光二极管也是发光二极管的一种），发光颜色与发光二极管的材料有关，发光强度与正向电流成正比。第48页，共103页，编辑于2022年，星期一n发光二极管的正向阻值比普通二极管
31、正向电阻大，一般在十千欧的数量级,反向电阻在500以上。并且发光二极管的正向压降比较大，用万用表R1K以下各挡，因表内电池仅为1.5伏，不能使发光二极管正向导通和发出光来。一般用R10K挡（内部电池是伏或更大）进行测试，这样可测出正向电阻，同时可看到发光二极管发出微弱的光。若测得正、反向电阻都很小，说明内部击穿短路。若测得正、反电阻都是无限大，说明内部开路。由于LED数码管也是由发光二极管组成，所以用这个方法可检查LED数码管。n发光二极管从外观上看，正极引脚比负极长。第49页，共103页，编辑于2022年，星期一几种材料的发光二极管工作时的正向电压。发光二极管的种类和参数 种类 参数磷砷化镓
32、发光二极管磷化镓发光二极管磷化镓发光二极管正向压降Vf（伏）1.51.72.32.3工作电流If（mA）101010最大工作电流Ifmax 505050发光二极管在使用中，为了使发光二极管正常发光，必须加上合适的工作电流，同时要保证不超过其最大允许耗散功率。第50页，共103页，编辑于2022年，星期一n稳压二极管的检测n一般用万用表的低阻挡（1）以下测量稳压二极管时，由于表内电池为1.5V，只能测稳压低于1.5伏的稳压管。对于稳压电压高于1.5伏，不能使稳压二极管反向击穿，测得稳压二极管正、反向电阻与普通二极管一样。若用高阻挡测，也有计算的麻烦。可用一电路进行测试，电路如图1-20.所示。在
33、面包板上接好电路，实验室的直流电源输出电压都是连续可调，将电源电压从小到大缓慢调高，观察电压表的值，当达到电源电压升高时而电压表所指示电压不再升高时，这个电压就稳压管的稳压电压VZ。注意选取合适的限流电阻R（一般选几K）。为了避免电流过大而损坏稳压管，可在电路中串入一毫安表。第51页，共103页，编辑于2022年，星期一V万用表直流电压挡RE稳压二极管稳压值的测试 敏感二极管的检测以光电二极管家为例，光电二极管的特点是正向电阻不随光照强弱变化，约为几千欧。而反向电阻则随光照变化，无光照阻值很大（几百千欧），当随光照增强时，反向电阻随之减小。万用表调至电阻挡（1），表笔接于二极管两端，用手挡光线
34、进行测试，反向电阻有非常明显变化。第52页，共103页，编辑于2022年，星期一n2.1.5.3 晶体三极管n晶体三极管简称三极管，它是电子线路中的核心元件。在模拟电路中用它构成各种放大器，各种波形产生、变化和信号处理电路；在数字电路中开关控制作用。n1.三极管的结构、类型和外型n晶体三极管的结构如图所示。三极管从材料上可分为硅材料制成的硅管和锗材料制成的锗管。从结构上又可分为PNP型和NPN型两种类型。从工作频率上可分高频管、低频管和开关管；按功率大小可分大功率管、小功率管；按封装形式可分塑封管、金封管和片状三极管结构。第53页，共103页，编辑于2022年，星期一晶体三极管结构和电路符号(
35、a)NPN型晶体管 (b)PNP型晶体管 第54页，共103页，编辑于2022年，星期一三极管的外型大小各有不同，常见外形如表 塑封小功率管金封小功率管塑封大功率管金封大功率管片状三极管各种小功率高、低频管各种小功率高、低频管塑封造价低。大功率需加合适的散热片。功率大，需加合适的散热片。引脚短（或无）贴片安装，特性好。第55页，共103页，编辑于2022年，星期一n3.晶体三极管的测试n管脚的判别n一些特殊管脚排列如图所示n用万用表的电阻挡判测三极管的基极就是测PN结的单向导电性。由三极管的结构知道，NPN型三极管的基极是接在内部P区，而发射极和集电极则接在内部的N区。PNP型管则是基极接在N
36、区，发射极和集电极接在N区。第56页，共103页，编辑于2022年，星期一典型晶体管引脚排列 第57页，共103页，编辑于2022年，星期一n基极的判别n对于1W以下的小功率管，选用万用表的R100或R1K挡，对于测量1W以上的大功率管，则选用R1或R10挡。n首先，仍选一管脚假设其为基极，将万用表的黑表笔接触此脚，再将万用表的红表笔分别接触另外两管脚，若两次测得电阻值都是小；再交换表笔，即红表笔接所设基极，而用黑表笔分别支接触其余两管脚，两次测得阻值都是大，则所设基极是基极，如图1-25所示。若在上面两次测试中有一次阻值是“一大一小”，则所设电极就不是基极，需再另选一电极并设为基极继续进行测
37、试，直至判出基极为止。n测出基极的同时，还判别出管型。若用万用表的黑表笔接触基极，再用万用表的红表笔分别接触另外两脚，若两次测得同时电阻值小（或红表笔接基极，而用黑表笔分别支接触其余两管脚，两次测得同时电阻大），则管子是NPN型；若用万用表的黑表笔接触基极，再用万用表的红表笔分别接触另外两脚，若两次测得同时电阻值大（或红表笔接基极，而用黑表笔分别支接触其余两管脚，两次测得同时电阻小），则所测管子为PNP型。第58页，共103页，编辑于2022年，星期一基极的判别 第59页，共103页，编辑于2022年，星期一n判别三极管的集电极和发射极n判别三极管的集电极和射极的方法较多，这里介绍测放大倍数的
38、方法，判测集电极和发射极。n以NPN型管为例，再已判出了基极和管型的情况下，假设余下两管脚中一脚为集电极，将万用的黑表笔接所设集电极，红表笔接另一脚。然后，在所设集电极和基极之间加上一人体电阻（如用握三极管手的一个指头，占上一点水将指头润湿，然后用指头接触CB），如图1-26所示。这时注意观察表针的偏转情况，记住表针偏转的位置。交换表笔，设管脚中另一脚为集电极，仍在所设集电极和基极之间加上人体电阻，观察表针的偏转位置。两次假设中，指针偏转大的一次黑表笔所接电极是集电极，另一脚是发射极。第60页，共103页，编辑于2022年，星期一集电极和发射极的判别 对于PNP型三极管，黑表笔接所设发射极，仍
39、在基极和集电极之间加人体电阻，观察指针的偏转大小，指针偏转大的一次，黑表笔接的是发射极。对于一只三极管，在集电极和基极之间加上人体电阻时，指针偏转角度越大，可以粗略地说明三极管的电流放大倍数越大。指针偏转角度越小，电流放大倍数也就越小。第61页，共103页，编辑于2022年，星期一n2.1.5.4 晶闸管n晶闸管也叫可控硅整流元件(英语缩写SCR)，在电路中常用于作交直流开关、交直流调压、可控整流、逆变、斩波等。具有体积小，重量轻、响应速度高、作为开关应用无触点、寿命长等优点。它是现代电路中一个重要的电子元件。n晶闸管从结构和功能上又可分为多种，在这里仅介绍常用的单向晶闸管和双向晶闸管。n1.
40、单向晶闸管n单向晶闸管的结构n单向晶闸管和双向晶闸管的结构、符号如图1-27所示。n单向晶闸管内部有四个区域，三个PN结。外部引出三个电极：阳极A、阴极K、控制极（也叫门极）G。第62页，共103页，编辑于2022年，星期一AKG单向晶闸管的结构和符号(a)单向晶闸管内部结构 (b)符号第63页，共103页，编辑于2022年，星期一n单向晶闸管外形如图 几种晶闸管的外形结构 第64页，共103页，编辑于2022年，星期一n用万用表判测单向晶闸管n晶闸管的管脚判别n如图，万用表置R1K挡，设晶闸管三只管脚中任一脚为控制极，用黑表笔接控制极G，然后用红表笔分别接触另外两个电极，若两次中只有一次呈现
41、小阻值，结正向导通，则这一次中黑表笔接的电极是控制极，红表笔所接电极是阴极。另一电极即为阳极。若两次测得阻值都为无限大，所设电极不是控制极，再另选设一电极再测，直到测出为止。n在测试中，判出了三个电极后，还要测试门极和阴极之间的反向电阻，若门极和阴极之间的反向电阻很小，说明G、K之间的PN结已损坏。若测试中任何两电极间正向电阻都很小或都是无限大，也说明晶闸管已坏。第65页，共103页，编辑于2022年，星期一n触发特性测试n测试出三个电极后，用万用表可简单测试单向晶闸管的触发特性。如图1-30，万用表调到R1挡，将黑表笔接A，红表笔接；在A和G之间加一电阻（用人体电阻）或直接用黑表笔接触G一下
42、，A、K之间呈导通状态（小电阻）；然后撒去A、G之间电阻（或黑表笔与G的断开），这时万用表仍保持导通状态，说明晶闸管触发特性良好。n对于电流在5A以上的中、大功率普通晶闸管，因其通态压降VT、维持电流IH及门极触发电压VG均相对较大，万用表R1挡所提供的电流偏低，晶闸管不能完全导通，故检测时可在黑表笔端串接一只200可调电阻和13节1.5V干电池（视被测晶闸管的容量而定，其工作电流大于100A的，应用3节1.5V干电池）进行测量。另外也可用一简单电路来进行测试。第66页，共103页，编辑于2022年，星期一万用表判测单向晶闸管电极 万用表判测单向晶闸管触发特性 第67页，共103页，编辑于20
43、22年，星期一n2双向晶闸管n双向晶闸管的结构和符号n如图所示，双向晶闸管从内部上看有多个区域和多个结，相当于两个单向晶闸管的并联。外部引出三个电极名叫：第一阳极T1、第二阳极T2和门极组成。第68页，共103页，编辑于2022年，星期一n当G极和T1相对于T2的电压为负时，导通方向为T2T1，此时T2为阳极，T1为阴极。n当G极和T2相对于T1的电压为负时，导通方向为T1T2，此时T1为阳极，T2为阴极。n双向晶闸管也具有去掉触发电压后仍能维持导通的特性，只有当T1、T2间电压降低到不足以维持导通或T1、T2间电压改变极性时又没有触发电压时，晶闸管被阻断。第69页，共103页，编辑于2022
44、年，星期一图1-32交流电路中测晶闸管触发特性对于耐压为400V以上的双向晶闸管，可以用220V交流电压来测试其触发能力及性能好坏。图是双向晶闸管的测试电路。电路中，EL为60W/220V白炽灯泡，VT为被测双向晶闸管，R为100限流电阻，S为按钮。第70页，共103页，编辑于2022年，星期一n将电源插头接入市电后，双向晶闸管处于截止状态，灯泡不亮(若此时灯泡正常发光，则说明被测晶闸管的T1、T2极之间已击穿短路；若灯泡微亮，则说明被测晶闸管漏电损坏。按动一下按钮S，为晶闸管的门极G提供触发电压信号，正常时晶闸管应立即被触发导通，灯泡正常发光。若灯泡不能发光，则说明被测晶闸管内部开路损坏。第
45、71页，共103页，编辑于2022年，星期一n2.1.5.5场效应管n1场效应管的结构n场效应管分结型场效应管和绝缘栅场效应管（也叫MOS场效应管）两大类，按形成导电沟道所采用的半导体材料又可分为N沟道和P沟道。MOS场效应管对于沟道(NMOS)、P沟道(PMOS)场效应管又分增强型和耗尽型。N沟道结场效应管和普通NMOS场效应管的结构如图所示。DSGSGDPN+N+SGD基片O2siDGSNPP第72页，共103页，编辑于2022年，星期一n2用万用表判测场效应管n这里仅以N沟道结场效应管和功率型绝缘栅场效应管（VMOS）为例，说明场效应管的测试方法。VMOS管在电源等大功率场合广泛使用。n
46、结场效应管的判测n由图N沟道结场效应管的结构示意图，首先确定栅极G。将万用表置于R1K挡，设三个管脚中任一脚为栅极G，用黑表笔接所假定G极，然后分别用红表笔去挡触另外两个电极。若两测得电阻值都比较小（几千欧），再交换表笔，用红表笔接触假定G极，用黑表笔分别接触另外两电极，若测得电阻值均很大（无穷大），则说明所设电极是栅极G。同时也就确定了管子是N沟道结场效应管（反之为P沟道结场效应管）。如果所选电极不满足上述情况，另选一是电极再测，直到找出栅极G为止。若在测试中，不能找到满足上述条件情况，则可能结场效应管已损坏。第73页，共103页，编辑于2022年，星期一n当栅极G确定后，漏极D和源极S从图
47、(a)可以看出，一般D极和S极在制造工艺对称的情况下，可以互换使用，因此可以不一定再判别。n判出三个电极后，还要判测一下管子的放大能力，方法是：将万用表的红、黑表分别接S、D，然后用手指碰触G，如果万用表指针有较大幅度的摆动，说明管子有较大的放大能力。如果表针摆动幅度很小或几乎不动，则说明管子不能使用。第74页，共103页，编辑于2022年，星期一nVMOS场效应管的判测n从图(b)中普通N沟道MOS场效应管的结构示意图上看，栅极G与漏极D和源极S之间是绝缘的。并且D和S之间是两个背对背的结，不论用万用表的电阻挡如何去测试，D和S之间也是不会导通的。实际上MOS场效应管在制造中将S极与衬底连接
48、在一起，这样三个电极就有明显的区别了。n一般情况下，不允许用万用表测试MOS场效应管，因为MOS场效应管栅极与衬底之间的绝缘层是一层很薄的二氧化硅(O2si)，当带电体靠近栅极时，栅极与衬底之间组成的极间电容很小，栅极和衬底间的感生电荷在绝缘层上产生很高电压（UQ/C），会导致绝缘层击穿，管子损坏。但大功率的电源开关管（VMOS）场效应管时，可以用下面介绍的方法进行测试。n功率型场效应管又称为VMOS场效应管，它不仅具有输入阻抗高、驱动电流小的优点，而且还具有耐压高（最高耐压达1200V）、工作电流大（1.5A100A），输出功率大（1W250W），跨导线性好、开关速度快等优点。近年来，在各种
49、电子领域中得到了广泛的应用。第75页，共103页，编辑于2022年，星期一n判别管脚：n判别栅极G。将万用表置于R1K挡，分别测量三个管脚之间的电阻，如果测得某管脚与其余两脚间电阻为无穷大，且交换表笔测量时阻值仍为无穷大，则证明此脚是栅极G。因为从结构上看，栅极G与其余两脚是绝缘的，但要注意，此种测量法仅对管内无保护二极管的VMOS管适用。n判定源极S和漏极D。由VMOS管结构可知，在源-漏极之间有一个PN结，因此根据PN结正、反向电阻存在差异的特点，可准确识别源极S和漏极D。将万用表置于R1K挡，先将VMOS管三个电极短接一下，然后用交换表笔的方法测两次电阻，如果管子是好的必然会测得阻值为一
50、大一小，其中阻值较大的一次测量中，黑表笔所接的为漏极D，红表笔所接的为源极S，而阻值较小的一次测量中，红表笔所接的为漏极D，黑表笔所接的为源极S，这种规律还证明，被测管为N沟道管，如果被测管子为P沟道管，则所测阻值的大小规律正好相反。第76页，共103页，编辑于2022年，星期一n好坏的判别：n用万用表R1K挡去测量场效应管任意两引脚之间的正、反向电阻值。如果出现两次以上电阻值较小（几乎为0K），则该场效应管损坏；如果仅出现一次电阻值较小（一般为数百欧），其余各次测量电阻值均为无穷大，还需作进一步判断（注意，以上测量方法适用于内部无保护二极管的VMOS管）。以N沟道管为例，可依次做下述测量，以