電子元器件是組成電子產(chǎn)品的基礎(chǔ)。所有的電子產(chǎn)品都是由各種各樣的電子元器件組成的,正確選擇、使用電子元器件是保證產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性的關(guān)鍵。了解電子元器件的分類和主要參數(shù),以及規(guī)格型號、性能參數(shù),對所有從事電子技術(shù)工作的人員都是十分重要的。
電子元器件的種類繁多,傳統(tǒng)的元器件引腳較長,必須穿過印制電路板上的通孔安裝(THT)。隨著電子產(chǎn)品的微型化和集成化發(fā)展,元器件的引腳很短或者沒有引腳,這就是表面安裝元件(SMC)和表面安裝器件(SMD)。無論是有引腳還是無引腳,元件的性質(zhì)并沒有發(fā)生改變,通常分成以下幾類。
(1)阻抗元件 阻抗元件屬于線性元件和電感器等。
(2)I/o接口硬件在電子產(chǎn)品中應(yīng)用非常廣泛,它們是電阻器、電位器、電容器 在電子產(chǎn)品中,輸入和輸出接口部分所用的元器件*為復(fù)雜,名目繁多,常見的有天線、開關(guān)、接插件、繼電器、揚聲器、傳聲器和顯示器件(含觸摸屏)等。
(3)半導(dǎo)體分立器件 半導(dǎo)體分立器件包括二極管、三極管、單結(jié)晶體管、晶閘管以及場效應(yīng)晶體管等。隨著集成電路的發(fā)展,分立器件的使用量較過去有所減少,但仍然是電子產(chǎn)品中不可或缺的主要器件。
(4)集成電路 集成電路是當(dāng)今電子產(chǎn)品中的核心元器件,根據(jù)其電路性質(zhì)的不同,可以分為模擬集成電路、數(shù)字集成電路和專用集成電路。
電子元器件的分類和主要參數(shù)之元器件的特性參數(shù)
特性參數(shù)是描述電子器件在電路中的電氣功能,通常用該元件的名稱來表示,例如電阻特性、電容特性、二極管的伏安特性、三極管的輸入及輸出特性等。這些元件又可分為線性元件和非線性元件。在一般情況下,線性元件的阻值是一個常量,不隨外加電壓的大小而變化,符合毆姆定律,大多數(shù)常用的電阻屬于這一類(熱敏電阻、光敏電阻及壓敏電阻屬于非線性電阻);非線性元件的阻值不是常量,如半導(dǎo)體元件的伏安特性曲線隨外加電壓或某些非電量的變化而變化,不符合歐姆定律。
需要說明的是,人們常說的線性元件,它們的伏安特性不一定是直線(電容充放電),而非線性元件的伏安特性也不一定是曲線。例如,某些放大器叫做線性放大器,是指輸出信號y與輸入信號義之比,其放大倍數(shù)女在一定工作條件下為可根據(jù)電路的實際需要選用之。
電子元器件的分類和主要參數(shù)之元器件的質(zhì)量參數(shù)
元器件的質(zhì)量參數(shù)有溫度系數(shù)、噪聲電動勢、高頻特性以及可靠性等。從電子設(shè)備制造工藝方面考慮,主要有機(jī)械強度和可焊性。
1.溫度系數(shù) 溫度每變化1℃,電子元器件的電參數(shù)數(shù)值產(chǎn)生的相對變化叫做溫度系數(shù),單位為1/℃。溫度系數(shù)描述了元器件在環(huán)境溫度變化條件下的特性參數(shù)的穩(wěn)定性。溫度系數(shù)越小,說明電子元器件的參數(shù)越穩(wěn)定。溫度系數(shù)有正、負(fù)之分,分別表示當(dāng)環(huán)境溫度升高時,元器件參數(shù)數(shù)值變化的趨勢是增加還是減小。溫度系數(shù)撒于電子元器件的制造材料、結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)條件等因素。
在設(shè)計那些要求長期穩(wěn)定工作或工作環(huán)境溫度變化較大的電子產(chǎn)品時,應(yīng)舊能選用溫度系數(shù)較小的元器件,也可以根據(jù)工作條件考慮產(chǎn)品的通風(fēng)、降溫,以便采取相應(yīng)的恒溫措施。
2.噪聲電動勢和噪聲系數(shù) 噪聲分外部噪聲和內(nèi)部噪聲。從設(shè)備外部來的,如雷電干擾、宇宙干擾和工業(yè)干擾等有害信號為外部噪聲;從機(jī)內(nèi)產(chǎn)生的,如收音機(jī)發(fā)出的“沙沙”聲、無信號輸入時電視機(jī)屏幕上出現(xiàn)雨霧狀的斑點等,這類噪聲叫做內(nèi)部噪聲。內(nèi)部噪聲主要由各種電子元器件產(chǎn)生。在一般情況下,有用信號比內(nèi)部噪聲大得多,噪聲產(chǎn)生的有害影響很小,可以不予考慮:但當(dāng)有用信號非常微弱時,噪聲就可能把有用信號“淹沒”掉,其有害作用不可忽視。
導(dǎo)體內(nèi)的自由電子在一定溫度下總是處于“無規(guī)則”的熱運動狀態(tài)之中,從而在導(dǎo)體內(nèi)部形成了方向及大小都隨時間不斷變化的“無規(guī)則”電流,并在導(dǎo)體的等效電阻兩端產(chǎn)生噪聲電動勢。噪聲電動勢是隨機(jī)變化的,在很寬的頻率范圍內(nèi)起作用。
通常用信噪比來描述電阻、電容、電感這類無源器件的噪聲指標(biāo)。信噪比定義為元件兩端的外加信號功率與其內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲功率之比,即: 信噪比=外加信號功率/噪聲功率 對于晶體管或集成電路這一類有源器件的噪聲,則用噪聲系數(shù)來衡量:噪聲指標(biāo)是一項重要的質(zhì)量參數(shù)。在設(shè)計高增益放大器時,應(yīng)盡量采用低噪聲的電子元器件。
3.高頻特性 當(dāng)工作頻率不同時,電子元器件會表現(xiàn)出不同的電路響應(yīng),這是由制造元器件時所使用的材料及工藝結(jié)構(gòu)決定的。元器件工作在高頻狀態(tài)下,將表現(xiàn)出電抗特性,即使一段很短的導(dǎo)線,其電感、電容也會對電路的頻率響應(yīng)產(chǎn)生不可忽略的影響。電子元器件的這種性質(zhì),稱為高頻特性。在設(shè)計制作高頻電路時,必須考慮元器件的頻率響應(yīng),應(yīng)選擇那些高頻特性較好,分布電容、分布電感較小的元器件。
4.機(jī)械強度和可焊性 人們希望電子設(shè)備工作在無振動、無機(jī)械沖擊的理想環(huán)境中,然而事實上設(shè)備遭受振動和沖擊是無法避免的。如選用的元器件的機(jī)械強度不高,就會在振動時發(fā)生斷裂,造成損壞,使電子設(shè)備失效。常見的機(jī)械性故障表現(xiàn)為:電阻器的陶瓷骨架斷裂、電阻體兩端的金屬帽脫落、電容體開裂以及各種元器件的引線折斷、開焊等。
電子元器件的分類和主要參數(shù)之電子元器件的機(jī)械強度是重要的質(zhì)量參數(shù)之一。在設(shè)計制作電子產(chǎn)品時,應(yīng)該選用機(jī)械強度高的元器件,并從整體結(jié)構(gòu)方面考慮抗振動、耐沖擊的措施。
電子元器件的分類和主要參數(shù)之元器件引線的可焊性也是主要工藝質(zhì)量參數(shù)之一??珊感圆睿瑫a(chǎn)生“虛焊”,這是引起整機(jī)失效的常見故障。為減少虛焊,操作者要不斷練習(xí),提高焊接技術(shù)水平,積累發(fā)現(xiàn)虛焊點的經(jīng)驗,同時,在應(yīng)用時應(yīng)選用那些可焊性良好的元器件。
5.可靠性和失效率 可靠性是指元器件的有效工作壽命,即它能夠正常完成某一特定電氣功能的時間。
電子元器件的工作壽命結(jié)束,叫做失效,失效是隨時間的推移、工作環(huán)境的變化、元器件的規(guī)格參數(shù)從“量變到質(zhì)變”而產(chǎn)生的。
度量電子產(chǎn)品可靠性的基本參數(shù)是時間,即用有效工作壽命的長短來評價它的可靠性。電子元器件的可靠性用失效率來表示。即: 失效率丸(f)=失效數(shù)/運用總數(shù)×運用時間 失效率的常用單位是“菲特”(flt),1flt=10—9/h。即100萬元器件運用1000h,每發(fā)生1次失效,就叫做1flt。失效率越低,說明元器件的可靠性越高。
電子元器件的分類和主要參數(shù)之測試方法
首先要校準(zhǔn)數(shù)字電橋ET3510,確保LCR測試參數(shù)無誤,L表示電感,C表示電容,R表示電阻.測試電容要調(diào)到指示C上,測試電容用夾具夾著,上面就顯示數(shù)據(jù)了.測量電阻按LCR指示燈顯示R.用夾具夾著就行自動測試就可以了.