電子工程師必備基礎知識手冊

　　電子工程師指從事各類電子裝置和資訊系統研究、教學、產品設計、科技開發、生產和管理等工作的高階工程技術人才。下面是小編精心為你們整理的的相關內容，希望你們會喜歡!

　　***一***：電阻

　　關鍵字： 電阻 基礎知識 線繞電阻器 薄膜電阻器 實心電阻器 電阻

　　導電體對電流的阻礙作用稱著電阻，用符號R 表示，單位為歐姆、千歐、兆歐，分別用Ω、kΩ、MΩ 表示。

　　一、電阻的型號命名方法：

　　國產電阻器的型號由四部分組成***不適用敏感電阻***

　　第一部分：主稱 ，用字母表示，表示產品的名字。如R 表示電阻，W 表示電位器。

　　第二部分：材料 ，用字母表示，表示電阻體用什麼材料組成，T-碳膜、H-合成碳膜、S-有機實心、N-無機實心、J-金屬膜、Y-氮化膜、C-沉積膜、I-玻璃釉膜、X-線繞。

　　第三部分：分類，一般用數字表示，個別型別用字母表示，表示產品屬於什麼型別。1-普通、2-普通、3-超高頻 、4-高阻、5-高溫、6- 精密、7-精密、8-高壓、9-特殊、G-高功率、T-可調。

　　第四部分：序號，用數字表示，表示同類產品中不同品種，以區分產品的外型尺寸和效能指標等 。例如：R T 1 1 型普通碳膜電阻a1}

　　二、電阻器的分類

　　1、線繞電阻器：通用線繞電阻器、精密線繞電阻器、大功率線繞電阻器、高頻線繞電阻器。

　　2、薄膜電阻器：碳膜電阻器、合成碳膜電阻器、金屬膜電阻器、金屬氧化膜電阻器、化學沉積膜電阻器、玻璃釉膜電阻器、金屬氮化膜電阻器。

　　3、實心電阻器：無機合成實心碳質電阻器、有機合成實心碳質電阻器。

　　4、敏感電阻器：壓敏電阻器、熱敏電阻器、光敏電阻器、力敏電阻器、氣敏電阻器、溼敏電阻器。

　　三、主要特性引數

　　1、標稱阻值：電阻器上面所標示的阻值。

　　2、允許誤差：標稱阻值與實際阻值的差值跟標稱阻值之比的百分數稱阻值偏差，它表示電阻器的精度。 允許誤差與精度等級對應關係如下：±0.5%-0.05、±1%-0.1***或00***、±2%-0.2***或0***、±5%-Ⅰ級、±10%-Ⅱ級、±20%-Ⅲ級

　　3、額定功率：在正常的大氣壓力90-106.6KPa 及環境溫度為-55℃～+70℃的條件下，電阻器長期工作所允許耗散的最大功率。

　　線繞電阻器額定功率系列為***W***：1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、4、8、10、16、25、40、50、75、100、150、250、500

　　非線繞電阻器額定功率系列為***W***：1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、5、10、25、50、100

　　4、額定電壓：由阻值和額定功率換算出的電壓。

　　5、最高工作電壓：允許的最大連續工作電壓。在低氣壓工作時，最高工作電壓較低。

　　6、溫度係數：溫度每變化1℃所引起的電阻值的相對變化。溫度係數越小，電阻的穩定性越好。阻值隨溫度升高而增大的為正溫度係數，反之為負溫度係數。

　　7、老化係數：電阻器在額定功率長期負荷下，阻值相對變化的百分數，它是表示電阻器壽命長短的引數。

　　8、電壓係數：在規定的電壓範圍內，電壓每變化1 伏，電阻器的相對變化量。

　　9、噪聲：產生於電阻器中的一種不規則的電壓起伏，包括熱噪聲和電流噪聲兩部分，熱噪聲是由於導體內部不規則的電子自由運動， 使導體任意兩點的電壓不規則變化。

　　四、電阻器阻值標示方法

　　1、直標法：用數字和單位符號在電阻器表面標出阻值，其允許誤差直接用百分數表示，若電阻上未注偏差，則均為±20%。

　　2、文字元號法：用阿拉伯數字和文字元號兩者有規律的組合來表示標稱阻值，其允許偏差也用文字符號表示。符號前面的數字表示整數阻值，後面的數字依次表示第一位小數阻值和第二位小數阻值。

　　表示允許誤差的文字元號：

　　文字元號 D F G J K M

　　允許偏差 ±0.5% ±1% ±2% ±5% ±10% ±20%

　　3、數碼法：在電阻器上用三位數碼錶示標稱值的標誌方法。數碼從左到右，第一、二位為有效值，第三位為指數，即零的個數，單位為歐。偏差通常採用文字符號表示。

　　4、色標法：用不同顏色的帶或點在電阻器表面標出標稱阻值和允許偏差。國外電阻大部分採用色標法。 黑-0、棕-1、紅-2、橙-3、黃-4、綠-5、藍-6、紫-7、灰-8、白-9、金-±5%、銀-±10%、無色-±20%

　　當電阻為四環時，最後一環必為金色或銀色，前兩位為有效數字， 第三位為乘方數，第四位為偏差。 當電阻為五環時，最後一環與前面四環距離較大。前三位為有效數字， 第四位為乘方數， 第五位為偏差。

　　五、常用電阻器

　　1、電位器

　　電位器是一種機電元件，他靠電刷在電阻體上的滑動，取得與電刷位移成一定關係的輸出電壓。

　　1.1 合成碳膜電位器

　　電阻體是用經過研磨的碳黑，石墨，石英等材料塗敷於基體表面而成，該工藝簡單， 是目前應用最廣泛的電位器。特點是分辯力高耐磨性好，壽命較長。缺點是電流噪聲，非線性大， 耐潮性以及阻值穩定性差。

　　1.2 有機實心電位器

　　有機實心電位器是一種新型電位器，它是用加熱塑壓的方法，將有機電阻粉壓在絕緣體的凹槽內。有機實心電位器與碳膜電位器相比具有耐熱性好、功率大、可靠性高、耐磨性好的優點。但溫度係數大、動噪聲大、耐潮效能差、製造工藝複雜、阻值精度較差。在小型化、高可靠、高耐磨性的電子裝置以及交、直流電路中用作調節電壓、電流。

　　1.3 金屬玻璃鈾電位器

　　用絲網印刷法按照一定圖形，將金屬玻璃鈾電阻漿料塗覆在陶瓷基體上，經高溫燒結而成。特點是：阻值範圍寬，耐熱性好，過載能力強，耐潮，耐磨等都很好， 是很有前途的電位器品種，缺點是接觸電阻和電流噪聲大。

　　1.4 繞線電位器

　　繞線電位器是將康銅絲或鎳鉻合金絲作為電阻體，並把它繞在絕緣骨架上製成。繞線電位器特點是接觸電阻小，精度高，溫度係數小，其缺點是分辨力差，阻值偏低，高頻特性差。主要用作分壓器、變阻器、儀器中調零和工作點等。

　　1.5 金屬膜電位器

　　金屬膜電位器的電阻體可由合金膜、金屬氧化膜、金屬箔等分別組成。特點是分辯力高、耐高溫、溫度係數小、動噪聲小、平滑性好。

　　1.6 導電塑料電位器

　　用特殊工藝將DAP***鄰苯二甲酸二稀丙脂***電阻漿料覆在絕緣機體上，加熱聚合成電阻膜，或將DAP 電阻粉熱塑壓在絕緣基體的凹槽內形成的實心體作為電阻體。特點是：平滑性好、分辯力優異耐磨性好、壽命長、動噪聲小、可靠性極高、耐化學腐蝕。用於宇宙裝置、導彈、飛機雷達天線的伺服系統等。

　　1.7 帶開關的電位器

　　有旋轉式開關電位器、推拉式開關電位器、推推開關式電位器

　　1.8 預調式電位器

　　預調式電位器在電路中，一旦除錯好，用蠟封住調節位置，在一般情況下不再調節。

　　1.9 直滑式電位器

　　採用直滑方式改變電阻值。

　　1.10 雙連電位器

　　有異軸雙連電位器和同軸雙連電位器

　　1.11 無觸點電位器

　　無觸點電位器消除了機械接觸，壽命長、可靠性高，分光電式電位器、磁敏式電位器等。

　　2、實芯碳質電阻器

　　用碳質顆粒壯導電物質、填料和粘合劑混合製成一個實體的電阻器。

　　特點：價格低廉，但其阻值誤差、噪聲電壓都大，穩定性差，目前較少用。

　　3、繞線電阻器

　　用高阻合金線繞在絕緣骨架上製成，外面塗有耐熱的釉絕緣層或絕緣漆。

　　繞線電阻具有較低的溫度係數，阻值精度高， 穩定性好，耐熱耐腐蝕，主要做精密大功率電阻使用，缺點是高頻效能差，時間常數大。

　　4、薄膜電阻器

　　用蒸發的方法將一定電阻率材料蒸鍍於絕緣材料表面製成。主要如下：

　　4.1 碳膜電阻器

　　將結晶碳沉積在陶瓷棒骨架上製成。碳膜電阻器成本低、效能穩定、阻值範圍寬、溫度係數和電壓係數低，是目前應用最廣泛的電阻器。

　　4.2 金屬膜電阻器

　　用真空蒸發的方法將合金材料蒸鍍於陶瓷棒骨架表面。

　　金屬膜電阻比碳膜電阻的精度高，穩定性好，噪聲， 溫度係數小。在儀器儀表及通訊裝置中大量採用。

　　4.3 金屬氧化膜電阻器

　　在絕緣棒上沉積一層金屬氧化物。由於其本身即是氧化物，所以高溫下穩定，耐熱衝擊，負載能力強。

　　4.4 合成膜電阻

　　將導電合成物懸浮液塗敷在基體上而得，因此也叫漆膜電阻。

　　由於其導電層呈現顆粒狀結構，所以其噪聲大，精度低，主要用他製造高壓， 高阻， 小型電阻器。

　　5、金屬玻璃鈾電阻器

　　將金屬粉和玻璃鈾粉混合，採用絲網印刷法印在基板上。

　　耐潮溼， 高溫， 溫度係數小，主要應用於厚膜電路。

　　6、貼片電阻SMT

　　片狀電阻是金屬玻璃鈾電阻的一種形式，他的電阻體是高可靠的釕系列玻璃鈾材料經過高溫燒結而成，電極採用銀鈀合金漿料。體積小，精度高，穩定性好，由於其為片狀元件，所以高頻效能好。

　　7、敏感電阻

　　敏感電阻是指器件特性對溫度，電壓，溼度，光照，氣體， 磁場，壓力等作用敏感的電阻器。 敏感電阻的符號是在普通電阻的符號中加一斜線，並在旁標註敏感電阻的型別，如：t. v 等。

　　7.1、壓敏電阻

　　主要有碳化矽和氧化鋅壓敏電阻，氧化鋅具有更多的優良特性。

　　7.2、溼敏電阻

　　由感溼層，電極， 絕緣體組成，溼敏電阻主要包括氯化鋰溼敏電阻，碳溼敏電阻，氧化物溼敏電阻。氯化鋰溼敏電阻隨溼度上升而電阻減小，缺點為測試範圍小，特性重複性不好，受溫度影響大。碳溼敏電阻缺點為低溫靈敏度低，阻值受溫度影響大，由老化特性， 較少使用。

　　氧化物溼敏電阻效能較優越，可長期使用，溫度影響小，阻值與溼度變化呈線性關係。有氧化錫，鎳鐵酸鹽，等材料。

　　7.3、光敏電阻

　　光敏電阻是電導率隨著光量力的變化而變化的電子元件，當某種物質受到光照時，載流子的濃度增加從而增加了電導率，這就是光電導效應。

　　7.4、氣敏電阻

　　利用某些半導體吸收某種氣體後發生氧化還原反應制成，主要成分是金屬氧化物，主要品種有：金屬氧化物氣敏電阻、複合氧化物氣敏電阻、陶瓷氣敏電阻等。

　　7.5、力敏電阻

　　力敏電阻是一種阻值隨壓力變化而變化的電阻，國外稱為壓電電阻器。所謂壓力電阻效應即半導體材料的電阻率隨機械應力的變化而變化的效應。可製成各種力矩計，半導體話筒，壓力感測器等。主要品種有矽力敏電阻器，硒碲合金力敏電阻器，相對而言， 合金電阻器具有更高靈敏度。

　　***二***：電容

　　關鍵字： 電容 基礎知識 鋁電解電容器 鉭電解電容器 薄膜電容器 電容

　　電容是電子裝置中大量使用的電子元件之一，廣泛應用於隔直，耦合， 旁路，濾波， 調諧迴路， 能量轉換，控制電路等方面。用C 表示電容，電容單位有法拉***F***、微法拉***uF***、皮法拉***pF***,1F=10^6uF=10^12pF。

　　一、 電容器的型號命名方法

　　國產電容器的型號一般由四部分組成***不適用於壓敏、可變、真空電容器***。依次分別

　　代表名稱、材料、分類和序號。

　　第一部分：名稱，用字母表示，電容器用C。

　　第二部分：材料，用字母表示。

　　第三部分：分類，一般用數字表示，個別用字母表示。

　　第四部分：序號，用數字表示。

　　用字母表示產品的材料：A-鉭電解、B-聚苯乙烯等非極性薄膜、C-高頻陶瓷、D-鋁電解、E- 其它材料電解、G-合金電解、H-複合介質、I-玻璃釉、J-金屬化紙、L-滌綸等極性有機薄膜、N-鈮電解、O-玻璃膜、Q-漆膜、T-低頻陶瓷、V-雲母紙、Y-雲母、Z-紙介

　　二、電容器的分類

　　1、按照結構分三大類：固定電容器、可變電容器和微調電容器。

　　2、按電解質 分類有：有機介質電容器、無機介質電容器、電解電容器和空氣介

　　質電容器等。

　　3、按用途分有：高頻旁路、低頻旁路、濾波、調諧、高頻耦合、低頻耦合、小型

　　電容器。

　　4、頻旁路：陶瓷電容器、雲母電容器、玻璃膜電容器、滌綸電容器、玻璃釉電容

　　器。

　　5、低頻旁路：紙介電容器、陶瓷電容器、、滌綸電容器。

　　6、濾波：鋁電解電容器、紙介電容器、複合紙介電容器、液體鉭電容器。

　　7、調諧：陶瓷電容器、雲母電容器、玻璃膜電容器、聚苯乙烯電容器。

　　8、高頻耦合：陶瓷電容器、雲母電容器、聚苯乙烯電容器。

　　9、低耦合：紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器、固體鉭電容

　　器。

　　10、小型電容：金屬化紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、聚苯乙烯電 容器、固體鉭電容器、玻璃釉電容器、金屬化滌綸電容器、聚丙烯電容器、雲母電容器。

　　三、常用電容器

　　1、 鋁電解電容器

　　用浸有糊狀電解質的吸水紙夾在兩條鋁箔中間卷繞而成，薄的化氧化膜作介質的電容器。因為氧化膜有單向導電性質,所以電解電容器具有極性.容量大，能耐受大的脈動電流，容量誤差大，洩漏電流大;普通的不適於在高頻和低溫下應用,不宜使用在25kHz 以上頻率低頻旁路、訊號耦合、電源濾波。

　　電容量：0.47--10000u

　　額定電壓：6.3--450V

　　主要特點：體積小，容量大，損耗大，漏電大

　　應用：電源濾波，低頻耦合，去耦，旁路等

　　2、 鉭電解電容器***CA***鈮電解電容***CN***

　　用燒結的鉭塊作正極,電解質使用固體二氧化錳溫度特性、頻率特性和可靠性均優於普

　　通電解電容器，特別是漏電流極小，貯存性良好，壽命長，容量誤差小，而且體積小，單位體積下能得到最大的電容電壓乘積對脈動電流的耐受能力差，若損壞易呈短路狀態超小型高可靠機件中。

　　電容量：0.1--1000u

　　額定電壓：6.3--125V

　　主要特點：損耗、漏電小於鋁電解電容

　　應用：在要求高的電路中代替鋁電解電容

　　3、 薄膜電容器

　　結構與紙質電容器相似，但用聚脂、聚苯乙烯等低損耗塑材作介質頻率特性好，介電損

　　耗小不能做成大的容量，耐熱能力差濾波器、積分、振盪、定時電路。

　　a 聚酯***滌綸***電容***CL***

　　電容量：40p--4u

　　額定電壓：63--630V

　　主要特點：小體積，大容量，耐熱耐溼，穩定性差

　　應用：對穩定性和損耗要求不高的低頻電路

　　b 聚苯乙烯電容***CB***

　　電容量：10p--1u

　　額定電壓：100V--30KV

　　主要特點：穩定，低損耗，體積較大

　　應用：對穩定性和損耗要求較高的電路

　　c 聚丙烯電容***CBB***

　　電容量：1000p--10u

　　額定電壓：63--2000V

　　主要特點：效能與聚苯相似但體積小，穩定性略差

　　應用：代替大部分聚苯或雲母電容，用於要求較高的電路

　　4、 瓷介電容器

　　穿心式或支柱式結構瓷介電容器，它的一個電極就是安裝螺絲。引線電感極小，頻率特

　　性好，介電損耗小，有溫度補償作用不能做成大的容量，受振動會引起容量變化特別適於高頻旁路。 a 高頻瓷介電容***CC***

　　電容量：1--6800p

　　額定電壓：63--500V

　　主要特點：高頻損耗小，穩定性好

　　應用：高頻電路

　　b 低頻瓷介電容***CT***

　　電容量：10p--4.7u

　　額定電壓：50V--100V

　　主要特點：體積小，價廉，損耗大，穩定性差

　　應用：要求不高的低頻電路

　　5、 獨石電容器

　　***多層陶瓷電容器***在若干片陶瓷薄膜坯上被覆以電極槳材料，疊合後一次繞結成一塊不可分割的整體，外面再用樹脂包封而成小體積、大容量、高可靠和耐高溫的新型電容器，高介電常數的低頻獨石電容器也具有穩定的效能，體積極小，Q 值高容量誤差較大噪聲旁路、濾波器、積分、振盪電路。

　　容量範圍：0.5PF--1UF

　　耐壓：二倍額定電壓。

　　電容量大、體積小、可靠性高、電容量穩定，耐高溫耐溼性好等。

　　應用範圍：廣泛應用於電子精密儀器。各種小型電子裝置作諧振、耦合、濾波、旁路。

　　6、 紙質電容器

　　一般是用兩條鋁箔作為電極，中間以厚度為0.008～0.012mm 的電容器紙隔開重疊卷繞而成。製造工藝簡單，價格便宜，能得到較大的電容量。

　　一般在低頻電路內，通常不能在高於3～4MHz 的頻率上運用。油浸電容器的耐壓比普通紙質。電容器高，穩定性也好，適用於高壓電路。

　　7、 微調電容器

　　電容量可在某一小範圍內調整，並可在調整後固定於某個電容值。 瓷介微調電容器的Q 值高，體積也小，通常可分為圓管式及圓片式兩種。 雲母和聚苯乙烯介質的通常都採用彈簧式東，結構簡單，但穩定性較差。 線繞瓷介微調電容器是拆銅絲〈外電極〉來變動電容量的，故容量只能變小，不適合在需反覆除錯的場合使用。

　　a 空氣介質可變電容器

　　可變電容量：100--1500p

　　主要特點：損耗小，效率高;可根據要求製成直線式、直線波長式、直線頻率式及對數式等

　　應用：電子儀器，廣播電視裝置等

　　b 薄膜介質可變電容器

　　可變電容量：15--550p

　　主要特點：體積小，重量輕;損耗比空氣介質的大

　　應用：通訊，廣播接收機等

　　c 薄膜介質微調電容器

　　可變電容量：1--29p

　　主要特點：損耗較大，體積小

　　應用：收錄機，電子儀器等電路作電路補償

　　d 陶瓷介質微調電容器

　　可變電容量：0.3--22p

　　主要特點：損耗較小，體積較小

　　應用：精密調諧的高頻振盪迴路

　　8、 陶瓷電容器

　　用高介電常數的電容器陶瓷〈鈦酸鋇一氧化鈦〉擠壓成圓管、圓片或圓盤作為介質，並用燒滲法將銀鍍在陶瓷上作為電極製成。它又分高頻瓷介和低頻瓷介兩種。 具有小的正電容溫度係數的電容器，用於高穩定振盪迴路中，作為迴路電容器及墊整電容器。低頻瓷介電容器限於在工作頻率較低的迴路中作旁路或隔直流用，或對穩定性和損耗要求不高的場合〈包括高頻在內〉。這種電容器不宜使用在脈衝電路中，因為它們易於被脈衝電壓擊穿。高頻瓷介電容器適用於高頻電路。

　　9、 玻璃釉電容器***CI***

　　由一種濃度適於噴塗的特殊混合物噴塗成薄膜而成，介質再以銀層電極經燒結而成"獨石"結構效能可與雲母電容器媲美，能耐受各種氣候環境，一般可在200℃或更高溫度下工作，額定工作電壓可達500V，損耗tgδ0.0005～0.008

　　電容量：10p--0.1u

　　額定電壓：63--400V

　　主要特點：穩定性較好，損耗小，耐高溫***200 度***

　　應用：脈衝、耦合、旁路等電路

　　四、電容器主要特性引數

　　1、 標稱電容量和允許偏差

　　標稱電容量是標誌在電容器上的電容量。

　　電容器實際電容量與標稱電容量的偏差稱誤差，在允許的偏差範圍稱精度。

　　精度等級與允許誤差對應關係：00***01***-±1%、0***02***-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、 Ⅳ***-+20%-10%***、Ⅴ-***+50%-20%***、Ⅵ-***+50%-30%***

　　一般電容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級，電解電容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級，根據用途選取。

　　2、額定電壓

　　在最低環境溫度和額定環境溫度下可連續加在電容器的最高直流電壓有效值，一般直接標註在電容器外殼上，如果工作電壓超過電容器的耐壓，電容器擊穿，造成不可修復的永久損壞。

　　3、絕緣電阻

　　直流電壓加在電容上，併產生漏電電流，兩者之比稱為絕緣電阻。

　　當電容較小時，主要取決於電容的表面狀態，容量〉0.1uf 時，主要取決於介質的效能，絕緣電阻越大越好。

　　電容的時間常數：為恰當的評價大容量電容的絕緣情況而引入了時間常數，他等於電容的絕緣電阻與容量的乘積。

　　4、損耗

　　電容在電場作用下，在單位時間內因發熱所消耗的能量叫做損耗。各類電容都規定了其在某頻率範圍內的損耗允許值，電容的損耗主要由介質損耗，電導損耗和電容所有金屬部分的電阻所引起的。

　　在直流電場的作用下，電容器的損耗以漏導損耗的形式存在，一般較小，在交變電場的作用下，電容的損耗不僅與漏導有關，而且與週期性的極化建立過程有關。

　　5、頻率特性

　　隨著頻率的上升，一般電容器的電容量呈現下降的規律。

　　五、電容器容量標示

　　1、 直標法

　　用數字和單位符號直接標出。如01uF 表示0.01 微法，有些電容用“R”表

　　示小數點，如R56 表示0.56 微法。

　　2、 文字元號法

　　用數字和文字元號有規律的組合來表示容量。如p10 表示0.1pF,1p0 表示

　　1pF,6P8 表示6.8pF, 2u2 表示2.2uF

　　3、 色標法

　　用色環或色點表示電容器的主要引數。電容器的色標法與電阻相同。

　　電容器偏差標誌符號：+100%-0--H、+100%-10%--R、+50%-10%--T、+30%-10%--Q、

　　+50%-20%--S、+80%-20%--Z。