電子元器件是電子元件和電小型的機器、儀器的組成部分,其本身常由若干零件構成,可以在同類產品中通用;常指電器、無線電、儀表等工業的某些零件,如電容、晶體管、游絲、發條等子器件的總稱。常見的有二極管等。
電子元器件包括:電阻、電容器、電位器、電子管、散熱器、機電元件、連接器、半導體分立器件、電聲器件、激光器件、電子顯示器件、光電器件、傳感器、電源、開關、微特電機、電子變壓器、繼電器、印制電路板、集成電路、各類電路、壓電、晶體、石英、陶瓷磁性材料、印刷電路用基材基板、電子功能工藝專用材料、電子膠(帶)制品、電子化學材料及部品等。
電子元器件在質量方面國際上面有中國的CQC認證,美國的UL認證,德國的VDE和TUV以及歐盟的CE等國內外認證,來保證元器件的合格。
一、元件:工廠在加工時沒改變原材料分子成分的產品可稱為元件,元件屬于不需要能源的器件。它包括:電阻、電容、電感。(又稱為被動 元件Passive Components)
元件分為:
1、電路類元件:二極管,電阻器等等
2、連接類元件:連接器,插座,連接電纜,印刷電路板(PCB)
二、器件:工廠在生產加工時改變了原材料分子結構的產品稱為器件
器件分為:
1、主動器件,它的主要特點是:(1)自身消耗電能(2)需要外界電源。
2、分立器件,分為(1)雙極性晶體三極管(2)場效應晶體管(3)可控硅 (4)半導體電阻電容
電阻在電路中用"R”加數字表示,如:R1表示編號為1的電阻.電阻在電路中的主要作用為:分流、限流、分壓、偏置等.
電容在電路中一般用"C"加數字表示(如C13表示編號為13的電容).電容是由兩片金屬膜緊靠,中間用絕緣材料隔開而組成的元件.電容的特性主要是隔直流通交流.
電容的容量大小表示能貯存電能的大小,電容對交流信號的阻礙作用稱為容抗,它與交流信號的頻率和電容量有關.
晶體二極管在電路中常用“D”加數字表示,如: D5表示編號為5的二極管.
作用:二極管的主要特性是單向導電性,也就是在正向電壓的作用下,導通電阻很小;而在反向電壓作用下導通電阻極大或無窮大.
因為二極管具有上述特性,無繩電話機中常把它用在整流、隔離、穩壓、極性保護、編碼控制、調頻調制和靜噪等電路中.
電感器在電子制作中雖然使用得不是很多,但它們在電路中同樣重要。我們認為電感器和電容器一樣,也是一種儲能元件,它能把電能轉變為磁場能,并在磁場中儲存能量。電感器用符號L表示,它的基本單位是亨利(H),常用毫亨(mH)為單位。它經常和電容器一起工作,構成LC濾波器、LC振蕩器等。另外,人們還利用電感的特性,制造了阻流圈、變壓器、繼電器等。
集成電路是一種采用特殊工藝,將晶體管、電阻、電容等元件集成在硅基片上而形成的具有一定功能的器件,英文縮寫為IC,也俗稱芯片。
模擬集成電路是指由電容、電阻、晶體管等元件集成在一起用來處理模擬信號的模擬集成電路。有許多的模擬集成電路,如集成運算放大器、比較器、對數和指數放大器、模擬乘(除)法器、鎖相環、電源管理芯片等。模擬集成電路的主要構成電路有:放大器、濾波器、反饋電路、基準源電路、開關電容電路等。模擬集成電路設計主要是通過有經驗的設計師進行手動的電路調試,模擬而得到,與此相對應的數字集成電路設計大部分是通過使用硬件描述語言在EDA軟件的控制下自動的綜合產生。數字集成電路是將元器件和連線集成于同一半導體芯片上而制成的數字邏輯電路或系統。根據數字集成電路中包含的門電路或元、器件數量,可將數字集成電路分為小規模集成(SSI)電路、中規模集成(MSI)電路、大規模集成(LSI)電路、超大規模集成VLSI電路和特大規模集成ULSI)電路。小規模集成電路包含的門電路在10個以內,或元器件數不超過100個;中規模集成電路包含的門電路在10-100個之間,或元器件數在100-1000個之間;大規模集成電路包含的門電路在100個以上,或元器件數在10-10個之間;超大規模集成電路包含的門電路在1萬個以上,或元器件數在10-10之間;特大規模集成電路的元器件數在10-10之間。它包括:基本邏輯門、觸發器、寄存器、譯碼器、驅動器、計數器、整形電路、可編程邏輯器件、微處理器、單片機、DSP等。
繼電器是一種電子控制器件,它具有控制系統(又稱輸入回路)和被控制系統(又稱輸出回路),通常應用于自動控制電路中,它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關”。故在電路中起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用。汽車繼電器/信號繼電器
固態繼電器/ 中間繼電器、電磁類繼電器/干簧式繼電器、濕簧式繼電器/熱繼電器、步進繼電器/大功率繼電器、磁保持繼電器/ 極化繼電器、溫度繼電器 /真空繼電器、時間繼電器/混合電子繼電器、延時繼電器/他繼電器
半導體二極管又稱晶體二極管,簡稱二極管(diode);它只往一個方向傳送電流的電子零件。它是一種具有1個零件號
開關二極管/ 普通二極管、穩壓二極管/肖特基二極管、雙向觸發二極管/快恢復二極管、光電二極管/阻尼二極管、磁敏二極管/整流二極管、發光二極管/激光二極管、變容二極管 /檢波二極管、其他二極管
三極管在中文含義里面只是對三個腳的放大器件的統稱,我們常說的三極管,可能是如圖所示的幾種器件,可以看到,雖然都叫三極管,其實在英文里面的說法是千差萬別的,三極管這個詞匯其實也是中文特有的一個象形意義上的的詞匯電子三極管 Triode 這個是英漢字典里面“三極管”這個詞匯的唯一英文翻譯,這是和電子三極管最早出現有關系的,所以先入為主,也是真正意義上的三極管這個詞最初所指的物品。其余的那些被中文里叫做三極管的東西,實際翻譯的時候是絕對不可以翻譯成Triode的,否則就麻煩大咯,嚴謹的說,在英文里面根本就沒有三個腳的管子這樣一個詞匯!
帶阻三極管/磁敏三極管、開關晶體管 / 閘流晶體管、中高頻放大三極管/低噪聲放大三極管、低頻、高頻、微波功率晶體管/開關三極管、光敏三極管/微波三極管、高反壓三極管/達林頓三極管、光敏晶體管/低頻放大三極管、功率開關晶體管/其他三極管
電容器通常簡稱其為電容,用字母C表示。
定義1:電容器,顧名思義,是‘裝電的容器’,是一種容納電荷的器件。英文名稱:capacitor。電容是電子設備中大量使用的電子元件之一,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。
定義2:電容器,任何兩個彼此絕緣且相隔很近的導體(包括導線)間都構成一個電容器。
云母電容器/鋁電解電容器、真空電容器/漆電容器、復合介質電容器/玻璃釉電容器、有機薄膜電容器/導電塑料電位器、紅外熱敏電阻/氣敏電阻器、陶瓷電容器/鉭電容器、紙介電容器/ 電子電位器、磁敏電阻電位器/濕敏電阻器、光敏電阻電位器/固定電阻器、可變電阻器/ 排電阻器、熱敏電阻器/熔斷電阻器、其它電阻/電位器
連接器,即CONNECTOR。國內亦稱作接插件、插頭和插座。一般是指電連接器。即連接兩個有源器件的器件,傳輸電流或信號。
端子/線束/卡座、IC插座/光纖連接器、接線柱/電纜連接器、印刷板連接器/電腦連接器、手機連接器/端子臺/接線座、其他連接器
用于分壓的可變電阻器。在裸露的電阻體上,緊壓著一至兩個可移金屬觸點。觸點位置確定電阻體任一端與觸點間的阻值。
合成碳膜電位器/直滑式電位器
貼片式電位器/屬膜電位器、實心電位器/單圈/多圈電位器、單連、雙連電位器/ 帶開關電位器、線繞電位器/ 其他電位器
溫度開關/溫度保險絲、電流保險絲/保險絲座、自恢復熔斷器/其他保險元器件
傳感器能感受規定的被測量并按照一定的規律轉換成可用信號的器件或裝置,通常由敏感元件和轉換元件組成電磁傳感器/敏感元件、光電傳感器/光纖傳感器、氣體傳感器/濕敏傳感器、位移傳感器/視覺、圖像傳感器、其他傳感器
電感器能產生電感作用的元件統稱為電感原件,常常直接簡稱為電感.、磁珠/電流互感器/電壓互感器、電感線圈/固定電感器/可調電感器、線饒電感器/非線饒電感器
阻流電感器(阻流圈、扼流圈)、其他電感器
電聲器件(electroacoustic device):指電和聲相互轉換的器件,它是利用電磁感應、靜電感應或壓電效應等來完成電聲轉換的,包括揚聲器,耳機,傳聲器,唱頭等。揚聲器/傳聲器|拾音器、送話器/受話器|蜂鳴器(蜂鳴器是一種一體化結構的電子訊響器,采用直流電壓供電.)、電聲配件、盆架/ 電聲喇叭/防塵蓋、音膜、振膜/其他電聲配件、T鐵/磁鋼|彈波、鼓紙/壓邊/電聲網罩、頻率元件、分頻器/振蕩器/濾波器、諧振器/ 調頻器/鑒頻器、其他頻率元件
可控硅/光耦/干簧管/其他開關元件、光電與顯示、顯示管/顯像管|指示管、示波管/攝像管|投影管、光電管/發射器件/其他光電與顯示器件
磁頭/鋁鎳磁鋼永磁元件、金屬軟磁元件(粉芯)/鐵氧體軟磁元件(磁芯)、鐵氧體永磁元件/稀土永磁元件、其它磁性元器件
電視機IC/音響IC/電源模塊、影碟機IC/錄象機IC/電腦IC、通信IC/遙控IC/照相機IC、報警器IC/門鈴IC /閃燈IC、電動玩具IC/溫控IC/音樂IC、電子琴IC /手表IC/ 其他集成電路、電子五金件、觸點/觸片/探針、鐵心/其他電子五金件
點陣/led數碼管/ 背光器件、液晶屏/偏光片/發光二極管芯片、發光二極管顯示屏/液晶顯示模塊、其他顯示器件
電容器專用極板材料/導電材料、電極材料|光學材料/測溫材料、半導體材料/屏蔽材料、真空電子材料/覆銅板材料、壓電晶體材料/電工陶瓷材料、光電子功能材料|強電、 弱電用接點材料、激光工質|電子元器件專用薄膜材料、電子玻璃|類金剛石膜、膨脹合金與熱雙金屬片|電熱材料與電熱元件、其它電子專用材料
光電子器件組裝的自動化技術將是降低光電子器件成本的關鍵。手工組裝是限制光電子器件的成本進一步下降的主要因素。自動化組裝可以降低人力成本、提高產量和節約生產場地,因此光電子器件組裝的自動化技術的研究將是降低光電子器件成本的關鍵。由于光電子器件自動化組裝的精度在亞微米量級,自動化組裝生產一直被認為是很困難的事,但有很大突破。國外的學術期刊已多次報道在VCSEL、新型光學準直器件和自對準等技術進步基礎上,光器件自動化組裝實現的突破,同時專門針對自動化組裝的光電子器件設計也正在興起。2002年OFC展覽會上有十多家自動封裝、自動熔接設備廠商參展,熔接、對準、壓焊等許多認為只能由人工操作的工藝都能由機械手進行。據ElectroniCast預測,到2005年自動化組裝與測試設備的銷量將達17.1億美元,光電子器件產值中的70%~80%將由全自動或半自動化組裝生產, 可以說自動化生產線的出現是光電子行業開始走向成熟的標志和發展的必然。
下一代光傳送網的基本特征是超大容量,從各種復用技術的發展狀況看,密集波分復用(DWDM)被認為是擴大網絡容量和提高其靈活性的最有效途徑。采用DWDM可以使容量迅速地擴大數十倍至數百倍。由于市場驅動和技術突破的影響,波分復用系統發展極為迅速。因此各種新研制的光器件也都或多或少與波分復用有關。DWDM的發展思路一直是追求更高的頻譜效率,一方面提高每個通道的速率,另一方面增加通道密度。在速率上,商用系統大多為2.5Gbit/s或10Gbit/s,更高速率的40Gbit/s系統正在實用化,預計到2004年開始商業應用,一些電信公司如阿爾卡特的實驗室已進行了160Gbit/s的傳輸實驗。在通道密度方面,通道間的波長間隙已小到25GHz,還在向12.5GHz努力,使得商用系統的總通道數現為160~240個,實驗室中最高達到1022個。為得到更大容量,有時不得不在上述兩者之間折衷考慮,同時還要采取抑制光纖中色散、非線性效應的措施。所有這些要求都涉及到器件的高速、靈活和可靠的問題,而且最終還必須考慮低成本的問題,這使得新原理、新結構和新功能的器件不斷涌現。
新型元器件將繼續向微型化、片式化、高性能化、集成化、智能化、環保節能方向發展。
市場需求分析
隨著下一代互聯網、新一代移動通信和數字電視的逐步商用,電子整機產業的升級換代將為電子材料和元器件產業的發展帶來巨大的市場機遇。
我國《電子基礎材料和關鍵元器件“十一五”專項規劃》重點強調新型元器件、新型顯示器件和電子材料作為主要分產業的發展目標。
1、COB(Chip On Board)
通過幫定將IC裸片固定于印刷線路板上
2、COF (Chip On FPC)
將芯片固定于TCP上
3、COG (Chip On Glass)
將芯片固定于玻璃上
4、El (Electro Luminescence)
電致發光,EL層由高分子量薄片構成,用作LCD的EL光源
5、FTN (Formutated STN)
一層光程補償片加于STN,用于黑白顯示
6、LED (Light Emitting Diode)
發光二極管
7、PCB (Print Circuit Board)
印刷線路板
8、QFP (Quad Flat Package)
四方扁平封裝
9、QTP (Quad Tape Carrier Package)
四向型TCP
10、SMT (Surface Mount Technology)
表面貼裝技術
11、TCP (Tape Carrier Package)
柔性線路板,IC可固定于其上
12、STN (Super Twisted Nematic)
帶有約180度到270度扭曲向列的顯示類型
13、tf (Fall Time)
響應速度:下降沿時間
14、TN (Twisted Nematic)
帶有約90度扭曲向列的顯示類型
15、TNR (Tn With Retardation Film)
一種彩色顯示,它不采用彩色濾光片,而是在普通TN玻璃上 附加上光程補償片
16、tr (Rise Time)
響應速度:上升沿時間
17、Vop (Operating Voltage)
LCD驅動電壓
18、Vth (Threshold Voltage)
閥值電壓
電子元器件常用產品的識別
電阻在電路中用“R”加數字表示,如:R1表示編號為1的電阻。電阻在電路中的主要作用為分流、限流、分壓、偏置等。
1、參數識別:電阻的單位為歐姆(Ω),倍率單位有:千歐
(KΩ),兆歐(MΩ)等。換算
方法是:1兆歐=1000千歐=1000000歐
電阻的參數標注方法有3種,即直標法、色標法和數標法。
a、數標法主要用于貼片等小體積的電路,如:472表示47×100Ω(即4.7K);104則表示100K
b、色環標注法使用最多,現舉例如下:四色環電阻五色環電阻(精密電阻)
2、電阻的色標位置和倍率關系如下表所示:
顏色有效數字倍率允許偏差(%)
從電阻的較細一段算起
銀色/x0.01±10
金色/x0.1±5
黑色0+0/
棕色1x10±1
紅色2x100±2
橙色3x1000/
黃色4x10000/
綠色5x100000±0.5
藍色6x1000000±0.2
紫色7x10000000±0.1
灰色8x100000000/
白色9x100000000/
1、電容在電路中一般用“C”加數字表示(如C13表示編號為13的電容)。電容是由兩片金屬膜緊靠,中間用絕緣材料隔開而組成的元件。電容的特性主要是隔直流通交流。電容容量的大小就是表示能貯存電能的大小,電容對交流信號的阻礙作用稱為容抗,它與交流信號的頻率和電容量有關。
容抗XC=1/2πfc(f表示交流信號的頻率,C表示電容容量)
電話機中常用電容的種類有電解電容、瓷片電容、貼片電容、獨石電容、鉭電容和滌綸電容等。2、識別方法:電容的識別方法與電阻的識別方法基本相同,分直標法、色標法和數標法3種。電容的基本單位用法拉(F)表示,其它單位還有:毫法(mF)、微法(uF)、納法(nF)、皮法(pF)。
其中:1法拉=10^3毫法=10^6微法=10^9納法=10^12皮法
容量大的電容其容量值在電容上直接標明,如10uF/16V
容量小的電容其容量值在電容上用字母表示或數字表示
字母表示法:1m=1000uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF
數字表示法:一般用三位數字表示容量大小,前兩位表示有效數字,第三位數字是倍率。
如:102表示10×10^2PF=1000PF 224表示22×10^4PF=0.2 2uF3、電容容量誤差表
符號FGJKLM
允許誤差±1%±2%±5%±10%±15%±20%
如:一瓷片電容為104J表示容量為0.1uF、誤差為±5%。
電感在電路中常用“L”加數字表示,如:L6表示編號為6的電感。電感線圈是將絕緣的導線在絕緣的骨架上繞一定的圈數制成。直流可通過線圈,直流電阻就是導線本身的電阻,壓降很小;當交流信號通過線圈時,線圈兩端將會產生自感電動勢,自感電動勢的方向與外加電壓的方向相反,阻礙交流的通過,所以電感的特性是通直流阻交流,頻率越高,線圈阻抗越大。電感在電路中可與電容組成振蕩電路。電感一般有直標法和色標法,色標法與電阻類似。如:棕、黑、金、金表示1uH(誤差5%)的電感。電感的基本單位為:亨(H)換算單位有:1H=10^3mH=10^6uH。
晶體二極管在電路中常用“D”加數字表示,如:D5表示編號為5的二極管。
1、作用:二極管的主要特性是單向導電性,也就是在正向電壓的作用下,導通電阻很小;而在反向電壓作用下導通電阻極大或無窮大。正因為二極管具有上述特性,無繩電話機中常,把它用在整流、隔離、穩壓、極性保護、編碼控制、調頻調制和靜噪等電路中。電話機里使用的晶體二極管按作用可分為:整流二極管(如1N4004)、隔離二極管(如1N4148)、肖特基二極管(如BAT85)、發光二極管、穩壓二極管等。
2、識別方法:二極管的識別很簡單,小功率二極管的N極(負極),在二極管外表大多采用一種色圈標出來,有些二極管也用二極管專用符號來表示P極(正極)或N極(負極),也有采用符號標志為“P”、“N”來確定二極管極性的。發光二極管的正負極可從引腳長短來識別,長腳為正,短腳為負。
3、測試注意事項:用數字式萬用表去測二極管時,紅表筆接二極管的正極,黑表筆接二極管的負極,此時測得的阻值才是二極管的正向導通阻值,這與指針式萬用表的表筆接法剛好相反。
4、常用的1N4000系列二極管耐壓比較如下:
型號1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007
電流(A)均為1
穩壓二極管在電路中常用“ZD”加數字表示,如:ZD5表示編號為5的穩壓管。
1、穩壓二極管的穩壓原理:穩壓二極管的特點就是擊穿后,其兩端的電壓基本保持不變。這樣,當把穩壓管接入電路以后,若由于電源電壓發生波動,或其它原因造成電路中各點電壓變動時,負載兩端的電壓將基本保持不變。
2、故障特點:穩壓二極管的故障主要表現在開路、短路和穩壓值不穩定。在這3種故障中,前一種故障表現出電源電壓升高;后2種故障表現為電源電壓變低到零伏或輸出不穩定。
常用穩壓二極管的型號及穩壓值如下:
型號1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761
變容二極管是根據普通二極管內部“PN結”的結電容能隨外加反向電壓的變化而變化這一原理專門設計出來的一種特殊二極管。變容二極管在無繩電話機中主要用在手機或座機的高頻調制電路上,實現低頻信號調制到高
頻信號上,并發射出去。在工作狀態,變容二極管調制電壓一般加到負極上,使變容二極管,的內部結電容容量隨調制電壓的變化而變化。變容二極管發生故障,主要表現為漏電或性能變差:
(1)發生漏電現象時,高頻調制電路將不工作或調制性能變差。
(2)變容性能變差時,高頻調制電路的工作不穩定,使調制后的高頻信號發送到對方被對方接收后產生失真。出現上述情況之一時,就應該更換同型號的變容二極管。
在電路中常用“Q”加數字表示,如:Q17表示編號為17的三極管。
1、特點:晶體三極管(簡稱三極管)是內部含有2個PN結,并且具有放大能力的特殊器件。它分NPN型和PNP型兩種類型,這兩種類型的三極管從工作特性上可互相彌補,所謂OTL電路中的對管就是由PNP型和NPN型配對使用。電話機中常用的PNP型三極管有:A92、9015等型號;NPN型三極管有:A42、9014、9018、9013、9012等型號。
2、晶體三極管主要用于放大電路中起放大作用,在常見電路中有三種接法。為了便于比較,將晶體管三種接法電路所具有的特點列于下,名稱共發射極電路共集電極電路(射極輸出器)共基極電路
輸入阻抗中(幾百歐~幾千歐)大(幾十千歐以上)小(幾歐~幾十歐)
輸出阻抗中(幾千歐~幾十千歐)小(幾歐~幾十歐)大(幾十千歐~幾百千歐)
電壓放大倍數大小(小于1并接近于1)大
電流放大倍數大(幾十)大(幾十)小(小于1并接近于1)
功率放大倍數大(約30~40分貝)小(約10分貝)中(約15~20分貝)
頻率特性高頻差好好
1、場效應晶體管具有較高輸入阻抗和低噪聲等優點,因而也被廣泛應用于各種電子設備中。尤其用場效管做整個電子設備的輸入級,可以獲得一般晶體管很難達到的性能。
2、場效應管分成結型和絕緣柵型兩大類,其控制原理都是一樣的。兩種型號的表示符號:
3、場效應管與晶體管的比較(1)場效應管是電壓控制元件,而晶體管是電流控制元件。在只允許從信號源取較少電流的情況下,應選用場效應管;而在信號電壓較低,又允許從信號源取較多電流的條件下,應選用晶體管。(2)場效應管是利用多數載流子導電,所以稱之為單極型器件,而晶體管是即有多數載流子,也利用少數載流子導電。被稱之為雙極型器件。(3)有些場效應管的源極和漏極可以互換使用,柵壓也可正可負,靈活性比晶體管好。(4)場效應管能在很小電流和很低電壓的條件下工作,而且它的制造工藝可以很方便地把很多場效應管集成在一塊硅片上,因此場效應管在大規模集成電路中得到了廣泛的應用。
1)電子元件:指在工廠生產加工時不改變分子成分的成品。如電阻器、電容器、電感器。因為它本身不產生電子,它對電壓、電流無控制和變換作用,所以又稱無源器件。按分類標準,電子元件可分為11個大類。
2)電子器件:指在工廠生產加工時改變了分子結構的成品。例如晶體管、電子管、集成電路。因為它本身能產生電子,對電壓、電流有控制、變換作用(放大、開關、整流、檢波、振蕩和調制等),所以又稱有源器件。按分類標準,電子器件可分為12個大類,可歸納為真空電子器件和半導體器件兩大塊。
穩壓值3.3V3.6V3.9V4.7V5.1V5.6V6.2V15V27V30V75V。