6N137
的结构原理如图1所示，信号从脚2和脚3输入，发光二极
管发光，经片内光通道传到光敏二极管，反向偏置的光敏管光照后导通，经电流-电压转换后送到与门的一个输入端，与门的另一个输入为使能端，当使能端为高时与门输出高电平，经输出三极管反向后光电隔离器输出低电平。当输入信号电流小于触发阈值或使能端为低时，输出高电平，但这个逻辑高是集电极开路的，可针对接收电路加上拉电阻或电压调整电路。
简单的原理如图
2所示，若以脚2为输入，脚3接地，则真值表
如附表所列，这相当于非门的传输，若希望在传输过程中不改变逻辑状态，则从脚3输入，脚2接高电平。
6N137真值表
输入 H L H L
使能 H H L L 输出 L H H H 隔离器使用方法如图2所示，假设输入端属于模块I，输出端属于
模块II。输入端有A、B两种接法，分别得到反相或同相逻辑传输，其中RF为限流电阻。发光二极管正向电流0-250uA，光敏管不导通；发光二极管正向压降1.2-1.7V，正向电流6.5-15mA，光敏管导通。若以B方法连接，TTL电平输入，Vcc为5V时，RF可选500Ω左右。如果不加限流电阻或阻值很小，6N137仍能工作，但发光二极管导通电流很大对Vcc1有较大冲击，尤其是数字波形较陡时，上升、下降沿的频谱很宽，会造成相当大的尖峰脉冲噪声，而通常印刷电路板的分布电感会使地线吸收不了这种噪声，其峰-峰值可达100mV以上，足以使模拟电路产生自激，A/D不能正常工作。所以在可能的情况下，RF应尽量取大。
输出端由模块II供电，Vcc2=4.5-5.5V。在Vcc2（脚8）和地（脚5）之间必须接一个0.1uF高频特性良好的电容，如瓷介质或钽电容，而且应尽量放在脚5和脚8附近。这个电容可以吸收电源线上的纹波，又可以减小光电隔离器接受端开关工作时对电源的冲击。脚7是使能端，当它在0-0.8V时强制输出为高（开路）；当它在2.0V-Vcc2时允许接收端工作，见附表。
脚6是集电极开路输出端，通常加上拉电阻RL。虽然输出低电
平时可吸收电路达13mA，但仍应当根据后级输入电路的需要选择阻值。因为电阻太小会使6N137耗电增大，加大对电源的冲击，使旁路电容无法吸收，而干扰整个模块的电源，甚至把尖峰噪声带到地线上。一般可选4.7kΩ，若后级是TTL输入电路，且只有1到2个负载，则用47kΩ或15kΩ也行。CL是输出负载的等效电容，它和RL影响器件的响应时间，当RL=350Ω，CL=15pF时，响应延迟为48-75ns。注意：6N137不应使用太多，因为它的输入电容有60pF，若过多使用会降低高速电路的性能。情况允许时，可考虑把并行传输的数据串行化，由一个光电隔离器传送。 二 6N137应用实例
信号采集系统通常是模拟电路和数字电路的混合体，其中模数变
换是不可缺少的。从信号通路来说，AD变换之前是模拟电路，之后是数字电路。模拟电路和AD变换电路决定了系统的信噪比，而这是评价采集系统优劣的关键参数。为了提高信噪比，通常要想办法抑制系统中噪声对模拟和AD电路的干扰。在各种噪声当中，由数字电路产生并串入模拟及AD电路的噪声普遍存在且较难克服。数字电平上下跳变时集成电路耗电发生突变，引起电源产生毛刺，通常对开关电源影响比线性电源大，因为开关电源在开关周期内不能响应电流突变，而仅由电容提供电流的变化部分。一般数字电路越复杂，数据速率越高，累积的电流跳变越强烈，高频分量越丰富。而普通印刷电路的分布电感较大，使地线不能完全吸收逻辑电平跳变产生的电流高频分量，产生电压的毛刺，而这种毛刺进入地线后就不能靠旁路电容吸
收了，而且会通过共同的地线或穿过变压器，干扰模拟电路和AD转换器，其幅度可高达几百毫伏，足以使AD工作不正常。
本所研制的机载三通道红外成像扫描仪的数据采集系统，要求信噪比1000，12位量化级别，并行数据传输，数据传输率500KB/s。要达到上述要求，AD能否达到转换精度是个关键。在未采用光电隔离器的电路中，虽采取了一系列措施，但因各模块间地线相连，数字电路中尖峰噪声影响仍很大，系统信噪比仅达500.故我们采用6N137将模拟电路及AD变换器和数字电路彻底隔离，电路如图3所示。
电源部分由隔离变压器隔离，减少电网中的噪声影响，数字电源
和模拟电源不共地，由于模拟电路一般只有±15V，而AD转换器还需要+5V电源，为使数字电路与模拟电路真正隔离，+5V电源由+15V模拟电源经DC-DC变换器得到。模拟电路以及AD转换电路与数字电路的信号联系都通过6N137。逐次比较型AD并行输出12位数据，每一路信号经缓存器后送入6N137的脚3，进行同相逻辑传输至数字电路，输入端限流电阻选用470Ω，输出端上拉电阻选用47kΩ，输出端电
源和地间（即6N137的脚8与脚5间）接0.1uF瓷片电容，作为旁路电容以减少对电源的干扰，6N137的使能端接选通信号，使6N137在数据有效时才工作，减少工作电流。模拟电路和AD转换所需的各路控制信号也通过6N137接收，接法同上，在时序设计中要特别注意6N137约有50ns的延时，与未采用光电隔离器的数据采集电路相比，系统信噪比提高了一倍以上，满足了系统设计要求。
蜂鸣器及其原理
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增大字体 作者：佚名 来源：本站整理 发布时间：2007-12-15 09:30:14
一、蜂鸣器的介绍
1．蜂鸣器的作用 蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。
2．蜂鸣器的分类 蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。
3．蜂鸣器的电路图形符号 蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”（旧标准用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。
二、蜂鸣器的结构原理
1．压电式蜂鸣器 压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。
多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后（1.5~15V直流工作电压）,多谐振荡器起振,输出1.5~2.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。
压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。在陶瓷片的两面镀上银电极，经极化和老化处理后，再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。
2．电磁式蜂鸣器 电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。
接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。
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常用电子元器件的教程
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增大字体 作者：佚名 来源：本站整理 发布时间：2007-11-03 10:13:28
常用元器件的识别
一、电阻
电阻在电路中用“R”加数字表示,如:R1表示编号为1的电阻.电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置等.
1、参数识别:电阻的单位为欧姆(Ω),倍率单位有:千欧(KΩ),兆欧(MΩ)等.换算方法是:1兆欧=1000千欧=1000000欧
电阻的参数标注方法有3种,即直标法、色标法和数标法. a、数标法主要用于贴片等小体积的电路,如:
472 表示 47×100Ω(即4.7K); 104则表示100K b、色环标注法使用最多,现举例如下: 四色环电阻 五色环电阻(精密电阻)
2、电阻的色标位置和倍率关系如下表所示:
颜色 有效数字 倍率 允许偏差(%) 银色 / x0.01 ±10 金色 / x0.1 ±5 黑色 0 +0 / 棕色 1 x10 ±1 红色 2 x100 ±2 橙色 3 x1000 / 黄色 4 x10000 /
绿色 5 x100000 ±0.5 蓝色 6 x1000000 ±0.2 紫色 7 x10000000 ±0.1 灰色 8 x100000000 / 白色 9 x1000000000 /
二、电容 1、电容在电路中一般用“C”加数字表示(如C13表示编号为13的电容).电容是由两片金属膜紧靠,中间用绝缘材料隔开而组成的元件.电容的特性主要是隔直流通交流.
电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小,电容对交流信号的阻碍作用称为容抗,它与交流信号的频率和电容量有关.
容抗XC=1/2πf c (f表示交流信号的频率,C表示电容容量)
电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等. 2、识别方法:电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同,分直标法、色标法和数标法3种.电容的基本单位用法拉(F)表示,其它单位还有:毫法(mF)、微法(uF)、纳法(nF)、皮法(pF). 其中:1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法 容量大的电容其容量值在电容上直接标明,如10 uF/16V 容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示 字母表示法:1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF
数字表示法:一般用三位数字表示容量大小,前两位表示有效数字,第三位数字是倍率. 如:102表示10×102PF=1000PF 224表示22×104PF=0.22 uF 3、电容容量误差表 符 号 F G J K L M
允许误差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%
如:一瓷片电容为104J表示容量为0. 1 uF、误差为±5%.
三、晶体二极管
晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示,如: D5表示编号为5的二极管.
1、作用:二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,导通电阻很小;而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大.正因为二极管具有上述特性,无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中.
电话机里使用的晶体二极管按作用可分为:整流二极管(如1N4004)、隔离二极管(如1N4148)、肖特基二极管(如BAT85)、发光二极管、稳压二极管等. 2、识别方法:二极管的识别很简单,小功率二极管的N极(负极),在二极管外表大多采用一种色圈标出来,有些二极管也用二极管专用符号来表示P极(正极)或N极(负极),也有采用符号
标志为“P”、“N”来确定二极管极性的.发光二极管的正负极可从引脚长短来识别,长脚为正,短脚为负. 3、测试注意事项:用数字式万用表去测二极管时,红表笔接二极管的正极,黑表笔接二极管的负极,此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值,这与指针式万用表的表笔接法刚好相反. 4、常用的1N4000系列二极管耐压比较如下:
型号 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007 耐压(V) 50 100 200 400 600 800 1000 电流(A) 均为1
四、稳压二极管
稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示,如:ZD5表示编号为5的稳压管. 1、稳压二极管的稳压原理:稳压二极管的特点就是击穿后,其两端的电压基本保持不变.这样,当把稳压管接入电路以后,若由于电源电压发生波动,或其它原因造成电路中各点电压变动时,负载两端的电压将基本保持不变.
2、故障特点:稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定.在这3种故障中, 前一种故障表现出电源电压升高;后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定. 常用稳压二极管的型号及稳压值如下表:
型 号 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N47511N4761
稳压值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V
五、电感
电感在电路中常用“L”加数字表示,如:L6表示编号为6的电感. 电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成.
直流可通过线圈,直流电阻就是导线本身的电阻,压降很小;当交流信号通过线圈时,线圈两端将会产生自感电动势,自感电动势的方向与外加电压的方向相反,阻碍交流的通过,所以电感的特性是通直流阻交流,频率越高,线圈阻抗越大.电感在电路中可与电容组成振荡电路. 电感一般有直标法和色标法,色标法与电阻类似.如:棕、黑、金、金表示1uH(误差5%)的电感.
电感的基本单位为:亨(H) 换算单位有:1H=103mH=106uH.
六、变容二极管
变容二极管是根据普通二极管内部 “PN结” 的结电容能随外加反向电压的变化而变化这一原理专门设计出来的一种特殊二极管.
变容二极管在无绳电话机中主要用在手机或座机的高频调制电路上,实现低频信号调制到高频信号上,并发射出去.在工作状态,变容二极管调制电压一般加到负极上,使变容二极管的内部结电容容量随调制电压的变化而变化.
变容二极管发生故障,主要表现为漏电或性能变差:
(1)发生漏电现象时,高频调制电路将不工作或调制性能变差.
(2)变容性能变差时,高频调制电路的工作不稳定,使调制后的高频信号发送到对方被对方接收后产生失真.
出现上述情况之一时,就应该更换同型号的变容二极管.
七、晶体三极管
晶体三极管在电路中常用“Q”加数字表示,如:Q17表示编号为17的三极管.
1、特点:晶体三极管(简称三极管)是内部含有2个PN结,并且具有放大能力的特殊器件. 它分NPN型和PNP型两种类型,这两种类型的三极管从工作特性上可互相弥补,所谓OTL电路中的对管就是由PNP型和NPN型配对使用. 电话机中常用的PNP型三极管有:A92、9015等型号;NPN型三极管有:A42、9014、9018、9013、9012等型号.
2、晶体三极管主要用于放大电路中起放大作用,在常见电路中有三种接法.为了便于比较,将晶体管三种接法电路所具有的特点列于下表,供大家参考. 名称 共发射极电路 共集电极电路(射极输出器) 共基极电路
输入阻抗 中(几百欧~几千欧) 大(几十千欧以上) 小(几欧~几十欧)
输出阻抗 中(几千欧~几十千欧) 小(几欧~几十欧) 大(几十千欧~几百千欧) 电压放大倍数 大 小(小于1并接近于1) 大
电流放大倍数 大(几十) 大(几十) 小(小于1并接近于1)
功率放大倍数 大(约30~40分贝) 小(约10分贝) 中(约15~20分贝) 频率特性 高频差 好 好 续表
应用 多级放大器中间级,低频放大 输入级、输出级或作阻抗匹配用 高频或宽频带电路及恒流源电路
八、场效应晶体管放大器
1、场效应晶体管具有较高输入阻抗和低噪声等优点,因而也被广泛应用于各种电子设备中.尤其用场效管做整个电子设备的输入级,可以获得一般晶体管很难达到的性能.
2、场效应管分成结型和绝缘栅型两大类,其控制原理都是一样的.如图1-1-1是两种型号的表示符号:
3、场效应管与晶体管的比较
(1)场效应管是电压控制元件,而晶体管是电流控制元件.在只允许从信号源取较少电流的情况下,应选用场效应管;而在信号电压较低,又允许从信号源取较多电流的条件下,应选用晶体管.
(2)场效应管是利用多数载流子导电,所以称之为单极型器件,而晶体管是即有多数载流子,也利用少数载流子导电.被称之为双极型器件.
(3)有些场效应管的源极和漏极可以互换使用,栅压也可正可负,灵活性比晶体管好.
(4)场效应管能在很小电流和很低电压的条件下工作,而且它的制造工艺可以很方便地把很多场效应管集成在一块硅片上,因此场效应管在大规模集成电路中得到了广泛的应用.
贴片电容的种类和特点
单片陶瓷电容器(通称贴片电容)是目前用量比较大的常用元件,就AVX公司生产的贴片电容来讲有NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的规格,不同的规格有不同的用途.下面我们仅就常用的NPO、X7R、Z5U和Y5V来介绍一下它们的性能和应用以及采购中应注意的订货事项以引起大家的注意.不同的公司对于上述不同性能的电容器可能有不同的命名方法,这里我们引用的是AVX公司的命名方法,其他公司的产品请参照该公司的产品手册.
NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要区别是它们的填充介质不同.在相同的体积下由于填充介
质不同所组成的电容器的容量就不同,随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就不同.所以在使用电容器时应根据电容器在电路中作用不同来选用不同的电容器.
一 NPO电容器
NPO是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器.它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的.
NPO电容器是电容量和介质损耗最稳定的电容器之一.在温度从-55℃到+125℃时容量变化为0±30ppm/℃,电容量随频率的变化小于±0.3ΔC.NPO电容的漂移或滞后小于±0.05%,相对大于±2%的薄膜电容来说是可以忽略不计的.其典型的容量相对使用寿命的变化小于±0.1%.NPO电容器随封装形式不同其电容量和介质损耗随频率变化的特性也不同,大封装尺寸的要比小封装尺寸的频率特性好.下表给出了NPO电容器可选取的容量范围.
封 装 DC=50V DC=100V
0805 0.5---1000pF 0.5---820pF 1206 0.5---1200pF 0.5---1800pF 1210 560---5600pF 560---2700pF
2225 1000pF---0.033μF 1000pF---0.018μF
NPO电容器适合用于振荡器、谐振器的槽路电容,以及高频电路中的耦合电容.
二 X7R电容器
X7R电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器.当温度在-55℃到+125℃时其容量变化为15%,需要注意的是此时电容器容量变化是非线性的.
X7R电容器的容量在不同的电压和频率条件下是不同的,它也随时间的变化而变化,大约每10年变化1%ΔC,表现为10年变化了约5%.
X7R电容器主要应用于要求不高的工业应用,而且当电压变化时其容量变化是可以接受的条件下.它的主要特点是在相同的体积下电容量可以做的比较大.下表给出了X7R电容器可选取的容量范围.
封 装 DC=50V DC=100V
0805 330pF---0.056μF 330pF---0.012μF 1206 1000pF---0.15μF 1000pF---0.047μF 1210 1000pF---0.22μF 1000pF---0.1μF 2225 0.01μF---1μF 0.01μF---0.56μF
三 Z5U电容器
Z5U电容器称为”通用”陶瓷单片电容器.这里首先需要考虑的是使用温度范围,对于Z5U电容器主要的是它的小尺寸和低成本.对于上述三种陶瓷单片电容起来说在相同的体积下Z5U电容器有最大的电容量.但它的电容量受环境和工作条件影响较大,它的老化率最大可达每10年下降5%.
尽管它的容量不稳定,由于它具有小体积、等效串联电感(ESL)和等效串联电阻(ESR)低、良好的频率响应,使其具有广泛的应用范围.尤其是在退耦电路的应用中.下表给出了Z5U电
容器的取值范围.
封 装 DC=25V DC=50V
0805 0.01μF---0.12μF 0.01μF---0.1μF 1206 0.01μF---0.33μF 0.01μF---0.27μF 1210 0.01μF---0.68μF 0.01μF---0.47μF 2225 0.01μF---1μF 0.01μF---1μF
Z5U电容器的其他技术指标如下: 工作温度范围 +10℃ --- +85℃ 温度特性 +22% ---- -56% 介质损耗 最大 4%
四 Y5V电容器
Y5V电容器是一种有一定温度限制的通用电容器,在-30℃到85℃范围内其容量变化可达+22%到-82%.
Y5V的高介电常数允许在较小的物理尺寸下制造出高达4.7μF电容器. Y5V电容器的取值范围如下表所示
封 装 DC=25V DC=50V
0805 0.01μF---0.39μF 0.01μF---0.1μF 1206 0.01μF---1μF 0.01μF---0.33μF 1210 0.1μF---1.5μF 0.01μF---0.47μF 2225 0.68μF---2.2μF 0.68μF---1.5μF
Y5V电容器的其他技术指标如下: 工作温度范围 -30℃ --- +85℃ 温度特性 +22% ---- -82% 介质损耗 最大 5%
贴片电容器命名方法可到AVX网站上找到.不同的公司命名方法可能略有不同. [转贴]电路设计基础知识(一)
电路设计基础知识(1)——电阻
导电体对电流的阻碍作用称着电阻,用符号R表示,单位为欧姆、千欧、兆欧,分别用Ω、KΩ、MΩ表示.
一、电阻的型号命名方法:
国产电阻器的型号由四部分组成(不适用敏感电阻)
第一部分:主称 ,用字母表示,表示产品的名字.如R表示电阻,W表示电位器.
第二部分:材料 ,用字母表示,表示电阻体用什么材料组成,T-碳膜、H-合成碳膜、S-有机实心、N-无机实心、J-金属膜、Y-氮化膜、C-沉积膜、I-玻璃釉膜、X-线绕.
第三部分:分类,一般用数字表示,个别类型用字母表示,表示产品属于什么类型.1-普通、2-普通、3-超高频 、4-高阻、5-高温、6-精密、7-精密、8-高压、9-特殊、G-高功率、T-
可调.
第四部分:序号,用数字表示,表示同类产品中不同品种,以区分产品的外型尺寸和性能指标等 例如:R T 1 1 型普通碳膜电阻a1} 二、电阻器的分类
1、线绕电阻器:通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、大功率线绕电阻器、高频线绕电阻器. 2、薄膜电阻器:碳膜电阻器、合成碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、化学沉积膜电阻器、玻璃釉膜电阻器、金属氮化膜电阻器.
3、实心电阻器:无机合成实心碳质电阻器、有机合成实心碳质电阻器.
4、敏感电阻器:压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、力敏电阻器、气敏电阻器、湿敏电阻器.
三、主要特性参数
1、标称阻值:电阻器上面所标示的阻值.
2、允许误差:标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差,它表示电阻器的精度.
允许误差与精度等级对应关系如下:±0.5%-0.05、±1%-0.1(或00)、±2%-0.2(或0)、±5%-Ⅰ级、±10%-Ⅱ级、±20%-Ⅲ级
3、额定功率:在正常的大气压力90-106.6KPa及环境温度为-55℃~+70℃的条件下,电阻器长期工作所允许耗散的最大功率.
线绕电阻器额定功率系列为(W):1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、4、8、10、16、25、40、50、75、100、150、250、500
非线绕电阻器额定功率系列为(W):1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、5、10、25、50、100 4、额定电压:由阻值和额定功率换算出的电压.
5、最高工作电压:允许的最大连续工作电压.在低气压工作时,最高工作电压较低. 6、温度系数:温度每变化1℃所引起的电阻值的相对变化.温度系数越小,电阻的稳定性越好.阻值随温度升高而增大的为正温度系数,反之为负温度系数. 7、老化系数:电阻器在额定功率长期负荷下,阻值相对变化的百分数,它是表示电阻器寿命长短的参数.
8、电压系数:在规定的电压范围内,电压每变化1伏,电阻器的相对变化量. 9、噪声:产生于电阻器中的一种不规则的电压起伏,包括热噪声和电流噪声两部分,热噪声是由于导体内部不规则的电子自由运动,使导体任意两点的电压不规则变化. 四、电阻器阻值标示方法 1、直标法:用数字和单位符号在电阻器表面标出阻值,其允许误差直接用百分数表示,若电阻上未注偏差,则均为±20%.
2、文字符号法:用阿拉伯数字和文字符号两者有规律的组合来表示标称阻值,其允许偏差也用文字符号表示.符号前面的数字表示整数阻值,后面的数字依次表示第一位小数阻值和第二位小数阻值.
表示允许误差的文字符号 文字符号 D F G J K M
允许偏差 ±0.5% ±1% ±2% ±5% ±10% ±20%
3、数码法:在电阻器上用三位数码表示标称值的标志方法.数码从左到右,第一、二位为有效值,第三位为指数,即零的个数,单位为欧.偏差通常采用文字符号表示.
4、色标法:用不同颜色的带或点在电阻器表面标出标称阻值和允许偏差.国外电阻大部分采用色标法.
黑-0、棕-1、红-2、橙-3、黄-4、绿-5、蓝-6、紫-7、灰-8、白-9、金-±5%、银-±10%、
无色-±20%
当电阻为四环时,最后一环必为金色或银色,前两位为有效数字, 第三位为乘方数,第四位为偏差. 当电阻为五环时,最後一环与前面四环距离较大.前三位为有效数字, 第四位为乘方数, 第五位为偏差. 五、常用电阻器 1、电位器
电位器是一种机电元件,他*电刷在电阻体上的滑动,取得与电刷位移成一定关系的输出电压. 1.1 合成碳膜电位器
电阻体是用经过研磨的碳黑,石墨,石英等材料涂敷于基体表面而成,该工艺简单, 是目前应用最广泛的电位器.特点是分辩力高耐磨性好,寿命较长.缺点是电流噪声,非线性大, 耐潮性以及阻值稳定性差. 1.2 有机实心电位器
有机实心电位器是一种新型电位器,它是用加热塑压的方法,将有机电阻粉压在绝缘体的凹槽内.有机实心电位器与碳膜电位器相比具有耐热性好、功率大、可*性高、耐磨性好的优点.但温度系数大、动噪声大、耐潮性能差、制造工艺复杂、阻值精度较差.在小型化、高可*、高耐磨性的电子设备以及交、直流电路中用作调节电压、电流. 1.3 金属玻璃铀电位器
用丝网印刷法按照一定图形,将金属玻璃铀电阻浆料涂覆在陶瓷基体上,经高温烧结而成.特点是:阻值范围宽,耐热性好,过载能力强,耐潮,耐磨等都很好, 是很有前途的电位器品种,缺点是接触电阻和电流噪声大. 1.4 绕线电位器
绕线电位器是将康铜丝或镍铬合金丝作为电阻体,并把它绕在绝缘骨架上制成.绕线电位器特点是接触电阻小,精度高,温度系数小,其缺点是分辨力差,阻值偏低,高频特性差.主要用作分压器、变阻器、仪器中调零和工作点等. 1.5 金属膜电位器
金属膜电位器的电阻体可由合金膜、金属氧化膜、金属箔等分别组成.特点是分辩力高、耐高温、温度系数小、动噪声小、平滑性好. 1.6 导电塑料电位器
用特殊工艺将DAP(邻苯二甲酸二稀丙脂)电阻浆料覆在绝缘机体上,加热聚合成电阻膜,或将DAP电阻粉热塑压在绝缘基体的凹槽内形成的实心体作为电阻体.特点是:平滑性好、分辩力优异耐磨性好、寿命长、动噪声小、可*性极高、耐化学腐蚀.用于宇宙装置、导弹、飞机雷达天线的伺服系统等. 1.7 带开关的电位器
有旋转式开关电位器、推拉式开关电位器、推推开关式电位器 1.8 预调式电位器
预调式电位器在电路中,一旦调试好,用蜡封住调节位置,在一般情况下不再调节. 1.9 直滑式电位器
采用直滑方式改变电阻值. 1.10 双连电位器
有异轴双连电位器和同轴双连电位器 1.11 无触点电位器
无触点电位器消除了机械接触,寿命长、可*性高,分光电式电位器、磁敏式电位器等. 2、实芯碳质电阻器
用碳质颗粒壮导电物质、填料和粘合剂混合制成一个实体的电阻器.
特点:价格低廉,但其阻值误差、噪声电压都大,稳定性差,目前较少用. 3、绕线电阻器
用高阻合金线绕在绝缘骨架上制成,外面涂有耐热的釉绝缘层或绝缘漆.
绕线电阻具有较低的温度系数,阻值精度高, 稳定性好,耐热耐腐蚀,主要做精密大功率电阻使用,缺点是高频性能差,时间常数大. 4、薄膜电阻器
用蒸发的方法将一定电阻率材料蒸镀于绝缘材料表面制成.主要如下: 4.1 碳膜电阻器
将结晶碳沉积在陶瓷棒骨架上制成.碳膜电阻器成本低、性能稳定、阻值范围宽、温度系数和电压系数低,是目前应用最广泛的电阻器. 4.2 金属膜电阻器.
用真空蒸发的方法将合金材料蒸镀于陶瓷棒骨架表面.
金属膜电阻比碳膜电阻的精度高,稳定性好,噪声, 温度系数小.在仪器仪表及通讯设备中大量采用.
4.3 金属氧化膜电阻器
在绝缘棒上沉积一层金属氧化物.由于其本身即是氧化物,所以高温下稳定,耐热冲击,负载能力强.
4.4 合成膜电阻
将导电合成物悬浮液涂敷在基体上而得,因此也叫漆膜电阻.
由于其导电层呈现颗粒状结构,所以其噪声大,精度低,主要用他制造高压, 高阻, 小型电阻器.
5、金属玻璃铀电阻器
将金属粉和玻璃铀粉混合,采用丝网印刷法印在基板上. 耐潮湿, 高温, 温度系数小,主要应用于厚膜电路. 6、贴片电阻SMT
片状电阻是金属玻璃铀电阻的一种形式,他的电阻体是高可*的钌系列玻璃铀材料经过高温烧结而成,电极采用银钯合金浆料.体积小,精度高,稳定性好,由于其为片状元件,所以高频性能好.
7、敏感电阻
敏感电阻是指器件特性对温度,电压,湿度,光照,气体, 磁场,压力等作用敏感的电阻器. 敏感电阻的符号是在普通电阻的符号中加一斜线,并在旁标注敏感电阻的类型,如:t. v等. 7.1、压敏电阻
主要有碳化硅和氧化锌压敏电阻,氧化锌具有更多的优良特性. 7.2、湿敏电阻
由感湿层,电极, 绝缘体组成,湿敏电阻主要包括氯化锂湿敏电阻,碳湿敏电阻,氧化物湿敏电阻.氯化锂湿敏电阻随湿度上升而电阻减小,缺点为测试范围小,特性重复性不好,受温度影响大.碳湿敏电阻缺点为低温灵敏度低,阻值受温度影响大,由老化特性, 较少使用.
氧化物湿敏电阻性能较优越,可长期使用,温度影响小,阻值与湿度变化呈线性关系.有氧化锡,镍铁酸盐,等材料. 7.3、光敏电阻
光敏电阻是电导率随着光量力的变化而变化的电子元件,当某种物质受到光照时,载流子的浓度增加从而增加了电导率,这就是光电导效应. 7.4、气敏电阻
利用某些半导体吸收某种气体后发生氧化还原反应制成,主要成分是金属氧化物,主要品种
有:金属氧化物气敏电阻、复合氧化物气敏电阻、陶瓷气敏电阻等. 7.5、力敏电阻
力敏电阻是一种阻值随压力变化而变化的电阻,国外称为压电电阻器.所谓压力电阻效应即半导体材料的电阻率随机械应力的变化而变化的效应.可制成各种力矩计,半导体话筒,压力传感器等.主要品种有硅力敏电阻器,硒碲合金力敏电阻器,相对而言, 合金电阻器具有更高灵敏度.
电路设计基础知识(2)——电容
电容是电子设备中大量使用的电子元件之一,广泛应用于隔直,耦合, 旁路,滤波,调谐回路, 能量转换,控制电路等方面.用C表示电容,电容单位有法拉(F)、微法拉(uF)、皮法拉(pF),1F=10^6uF=10^12pF 一、电容器的型号命名方法
国产电容器的型号一般由四部分组成(不适用于压敏、可变、真空电容器).依次分别代表名称、材料、分类和序号.
第一部分:名称,用字母表示,电容器用C. 第二部分:材料,用字母表示.
第三部分:分类,一般用数字表示,个别用字母表示. 第四部分:序号,用数字表示.
用字母表示产品的材料:A-钽电解、B-聚苯乙烯等非极性薄膜、C-高频陶瓷、D-铝电解、E-其它材料电解、G-合金电解、H-复合介质、I-玻璃釉、J-金属化纸、L-涤纶等极性有机薄膜、N-铌电解、O-玻璃膜、Q-漆膜、T-低频陶瓷、V-云母纸、Y-云母、Z-纸介
二、电容器的分类
按照结构分三大类:固定电容器、可变电容器和微调电容器.
按电解质分类有:有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器和空气介质电容器等. 按用途分有:高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、小型电容器. 高频旁路:陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、涤纶电容器、玻璃釉电容器. 低频旁路:纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器. 滤 波:铝电解电容器、纸介电容器、复合纸介电容器、液体钽电容器. 调 谐:陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、聚苯乙烯电容器. 高频耦合:陶瓷电容器、云母电容器、聚苯乙烯电容器.
低频耦合:纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器、固体钽电容器.
小型电容:金属化纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、聚苯乙烯电容器、固体钽电容器、玻璃釉电容器、金属化涤纶电容器、聚丙烯电容器、云母电容器.
三、常用电容器 1、铝电解电容器
用浸有糊状电解质的吸水纸夹在两条铝箔中间卷绕而成,薄的化氧化膜作介质的电容器.因为氧化膜有单向导电性质,所以电解电容器具有极性.容量大,能耐受大的脉动电流容量误差大,泄漏电流大;普通的不适于在高频和低温下应用,不宜使用在25kHz以上频率低频旁路、信号耦合、电源滤波 2、钽电解电容器
用烧结的钽块作正极,电解质使用固体二氧化锰温度特性、频率特性和可*性均优于普通电解电容器,特别是漏电流极小,贮存性良好,寿命长,容量误差小,而且体积小,单位体积下能得到最大的电容电压乘积对脉动电流的耐受能力差,若损坏易呈短路状态超小型高可*机件中3、
薄膜电容器
结构与纸质电容器相似,但用聚脂、聚苯乙烯等低损耗塑材作介质频率特性好,介电损耗小不能做成大的容量,耐热能力差滤波器、积分、振荡、定时电路 4、瓷介电容器
穿心式或支柱式结构瓷介电容器,它的一个电极就是安装螺丝.引线电感极小,频率特性好,介电损耗小,有温度补偿作用不能做成大的容量,受振动会引起容量变化特别适于高频旁路 5、独石电容器
(多层陶瓷电容器)在若干片陶瓷薄膜坯上被覆以电极桨材料,叠合后一次绕结成一块不可分割的整体,外面再用树脂包封而成小体积、大容量、高可*和耐高温的新型电容器,高介电常数的低频独石电容器也具有稳定的性能,体积极小,Q值高容量误差较大噪声旁路、滤波器、积分、振荡电路 6、纸质电容器
一般是用两条铝箔作为电极,中间以厚度为0.008~0.012mm的电容器纸隔开重叠卷绕而成.制造工艺简单,价格便宜,能得到较大的电容量
一般在低频电路内,通常不能在高于3~4MHz的频率上运用.油浸电容器的耐压比普通纸质电容器高,稳定性也好,适用于高压电路 7、微调电容器
电容量可在某一小范围内调整,并可在调整后固定于某个电容值.
瓷介微调电容器的Q值高,体积也小,通常可分为圆管式及圆片式两种. 8、云母和聚苯乙烯介质的通常都采用弹簧式东,结构简单,但稳定性较差.
线绕瓷介微调电容器是拆铜丝〈外电极〉来变动电容量的,故容量只能变小,不适合在需反复调试的场合使用 9、陶瓷电容器
用高介电常数的电容器陶瓷〈钛酸钡一氧化钛〉挤压成圆管、圆片或圆盘作为介质,并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成.它又分高频瓷介和低频瓷介两种.
具有小的正电容温度系数的电容器,用于高稳定振荡回路中,作为回路电容器及垫整电容器.低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用,或对稳定性和损耗要求不高的场合〈包括高频在内〉.这种电容器不宜使用在脉冲电路中,因为它们易于被脉冲电压击穿.高频瓷介电容器适用于高频电路
云母电容器就结构而言,可分为箔片式及被银式.被银式电极为直接在云母片上用真空蒸发法或烧渗法镀上银层而成,由于消除了空气间隙,温度系数大为下降,电容稳定性也比箔片式高.频率特性好,Q值高,温度系数小不能做成大的容量广泛应用在高频电器中,并可用作标准电容器
10、玻璃釉电容器由一种浓度适于喷涂的特殊混合物喷涂成薄膜而成,介质再以银层电极经烧结而成\"独石\"结构性能可与云母电容器媲美,能耐受各种气候环境,一般可在200℃或更高温度下工作,额定工作电压可达500V,损耗tgδ0.0005~0.008
四、电容器主要特性参数: 1、标称电容量和允许偏差
标称电容量是标志在电容器上的电容量.
电容器实际电容量与标称电容量的偏差称误差,在允许的偏差范围称精度.
精度等级与允许误差对应关系:00(01)-±1%、0(02)-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、 Ⅳ-(+20%-10%)、Ⅴ-(+50%-20%)、Ⅵ-(+50%-30%) 一般电容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级,电解电容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级,根据用途选取.
2、额定电压
在最低环境温度和额定环境温度下可连续加在电容器的最高直流电压有效值,一般直接标注在电容器外壳上,如果工作电压超过电容器的耐压,电容器击穿,造成不可修复的永久损坏. 3、绝缘电阻
直流电压加在电容上,并产生漏电电流,两者之比称为绝缘电阻.
当电容较小时,主要取决于电容的表面状态,容量〉0.1uf时,主要取决于介质的性能,绝缘电阻越小越好.
电容的时间常数:为恰当的评价大容量电容的绝缘情况而引入了时间常数,他等于电容的绝缘电阻与容量的乘积. 4、损耗
电容在电场作用下,在单位时间内因发热所消耗的能量叫做损耗.各类电容都规定了其在某频率范围内的损耗允许值,电容的损耗主要由介质损耗,电导损耗和电容所有金属部分的电阻所引起的.
在直流电场的作用下,电容器的损耗以漏导损耗的形式存在,一般较小,在交变电场的作用下,电容的损耗不仅与漏导有关,而且与周期性的极化建立过程有关.
5、频率特性
随着频率的上升,一般电容器的电容量呈现下降的规律.
五、电容器容量标示 1、直标法
用数字和单位符号直接标出.如01uF表示0.01微法,有些电容用“R”表示小数点,如R56表示0.56微法. 2、文字符号法
用数字和文字符号有规律的组合来表示容量.如p10表示0.1pF,1p0表示1pF,6P8表示6.8pF, 2u2表示2.2uF. 3、色标法
用色环或色点表示电容器的主要参数.电容器的色标法与电阻相同.
电容器偏差标志符号:+100%-0--H、+100%-10%--R、+50%-10%--T、+30%-10%--Q、+50%-20%--S、+80%-20%--Z. 电路设计基础知识(3)——电感线圈
电感线圈是由导线一圈*一圈地绕在绝缘管上,导线彼此互相绝缘,而绝缘管可以是空心的,也可以包含铁芯或磁粉芯,简称电感.用L表示,单位有亨利(H)、毫亨利 (mH)、微亨利(uH),1H=10^3mH=10^6uH. 一、电感的分类
按 电感形式 分类:固定电感、可变电感.
按导磁体性质分类:空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈.
按 工作性质 分类:天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈. 按 绕线结构 分类:单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈. 二、电感线圈的主要特性参数 1、电感量L
电感量L表示线圈本身固有特性,与电流大小无关.除专门的电感线圈(色码电感)外,电感量一般不专门标注在线圈上,而以特定的名称标注. 2、感抗XL
电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL,单位是欧姆.它与电感量L和交流电频率f的关系为XL=2πfL 3、品质因素Q
品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量,Q为感抗XL与其等效的电阻的比值,即:Q=XL/R
线圈的Q值愈高,回路的损耗愈小.线圈的Q值与导线的直流电阻,骨架的介质损耗,屏蔽罩或铁芯引起的损耗,高频趋肤效应的影响等因素有关.线圈的Q值通常为几十到几百. 4、分布电容
线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电容被称为分布电容.分布电容的存在使线圈的Q值减小,稳定性变差,因而线圈的分布电容越小越好. 三、常用线圈 1、单层线圈
单层线圈是用绝缘导线一圈挨一圈地绕在纸筒或胶木骨架上.如晶体管收音机中波天线线圈. 2、蜂房式线圈
如果所绕制的线圈,其平面不与旋转面平行,而是相交成一定的角度,这种线圈称为蜂房式线圈.而其旋转一周,导线来回弯折的次数,常称为折点数.蜂房式绕法的优点是体积小,分布电容小,而且电感量大.蜂房式线圈都是利用蜂房绕线机来绕制,折点越多,分布电容越小 3、铁氧体磁芯和铁粉芯线圈
线圈的电感量大小与有无磁芯有关.在空芯线圈中插入铁氧体磁芯,可增加电感量和提高线圈的品质因素. 4、铜芯线圈
铜芯线圈在超短波范围应用较多,利用旋动铜芯在线圈中的位置来改变电感量,这种调整比较方便、耐用. 5、色码电感器
色码电感器是具有固定电感量的电感器,其电感量标志方法同电阻一样以色环来标记. 6、阻流圈(扼流圈)
限制交流电通过的线圈称阻流圈,分高频阻流圈和低频阻流圈. 7、偏转线圈
偏转线圈是电视机扫描电路输出级的负载,偏转线圈要求:偏转灵敏度高、磁场均匀、Q值高、体积小、价格低. 变压器
变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流).变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有两个或两个以上的绕组,其中接电源的绕组叫初级线圈,其余的绕组叫次级线圈. 一、分类
按冷却方式分类:干式(自冷)变压器、油浸(自冷)变压器、氟化物(蒸发冷却)变压器. 按防潮方式分类:开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器.
按铁芯或线圈结构分类:芯式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、壳式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、环型变压器、金属箔变压器. 按电源相数分类:单相变压器、三相变压器、多相变压器.
按用途分类:电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器.
二、电源变压器的特性参数 1 工作频率
变压器铁芯损耗与频率关系很大,故应根据使用频率来设计和使用,这种频率称工作频率.
2 额定功率
在规定的频率和电压下,变压器能长期工作,而不超过规定温升的输出功率. 3 额定电压
指在变压器的线圈上所允许施加的电压,工作时不得大于规定值. 4 电压比
指变压器初级电压和次级电压的比值,有空载电压比和负载电压比的区别. 5 空载电流
变压器次级开路时,初级仍有一定的电流,这部分电流称为空载电流.空载电流由磁化电流(产生磁通)和铁损电流(由铁芯损耗引起)组成.对于50Hz电源变压器而言,空载电流基本上等于磁化电流.
6 空载损耗:指变压器次级开路时,在初级测得功率损耗.主要损耗是铁芯损耗,其次是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗(铜损),这部分损耗很小. 7 效率
指次级功率P2与初级功率P1比值的百分比.通常变压器的额定功率愈大,效率就愈高. 8 绝缘电阻
表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能.绝缘电阻的高低与所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关. 三、音频变压器和高频变压器特性参数 1 频率响应
指变压器次级输出电压随工作频率变化的特性. 2 通频带
如果变压器在中间频率的输出电压为U0,当输出电压(输入电压保持不变)下降到0.707U0时的频率范围,称为变压器的通频带B. 3 初、次级阻抗比 变压器初、次级接入适当的阻抗Ro和Ri,使变压器初、次级阻抗匹配,则Ro和Ri的比值称为初、次级阻抗比.在阻抗匹配的情况下,变压器工作在最佳状态,传输效率最高.
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