电子元件(1)<电阻> 电阻在电路中使用R加数表示:R1表示1号的电阻。电阻在电路中的主要作用是:分流、限流、分压、偏置等。# 1.参数识别:电阻单位为欧姆(Ω),倍率单位有:千欧(KΩ),兆欧(MΩ)等。换算方法为:1兆欧=1000千欧=1万欧元电阻的参数标记方法有直标法、色标法、数标法三种。 a、数标法主要用于贴片等小体积电路,如: 472 表示 47×100Ω(即4.7K); 104则表示100K b、最常用的色环标注法,例如: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 允许银色偏差(%) / 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 / ××× 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 / 电子元件(2)<电容> # 1.电容器通常用于电路中。C加数字表示(如C13表示编号为13的电容)。电容器是由两片金属膜紧靠,中间用绝缘材料隔开而成的元件。电容器的特点主要是隔直流通。电容的大小是指能储存电能的大小,电容对交流信号的阻碍称为容抗,它与交流信号的频率和电容有关。容抗XC=1/2πf c (f表示交流信号的频率,C电话中常用的电容有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容、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,分为直标法、色标法和数标法。法拉电容的基本单位使用法拉(F)其他单位还有: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皮法容量大的电容的容量值直接标明在电容上,如 10 uF/16V 小容量电容的容量值用字母或数字表示:1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF 数字表示:容量大小一般用三位数表示,前两位表示有效数字,第三位数字为倍率。如:102表示10×102PF=1000PF 224表示22×104PF=0.22 uF # 3.电容量误差表 号 F G J K L M 允许误差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20% 例如,瓷片电容为104J表示容量为0. 1 uF、误差为±5%。如:102表示10×102PF=1000PF 224表示22×104PF=0.22 uF # 3.电容量误差表 号 F G J K L M 允许误差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20% 例如,瓷片电容为104J表示容量为0. 1 uF、误差为±5%。 电子元件(3)<晶体二极管> 晶体二极管常用于电路D加数表示: D5表示二极管编号为5。 # 1.功能:二极管的主要特点是单向导电,即在正向电压的作用下,导电阻很小;在反向电压的作用下,导电阻很大或无限大。由于二极管具有上述特性,无绳电话常用于整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制、静噪等电路。电话中使用的晶体二极管可分为:整流二极管(如 1N4004)N4148)、肖特基二极管(如BAT85)、发光二极管、稳压二极管等。# 2.识别方法:二极管的识别非常简单。小功率二极管的N极(负极)大多用一个色圈标记在二极管的外观上。一些二极管也用二极管的特殊符号表示P极(正极)或N极(负极),有的用符号标记为P”、“N二极管极性的确定。发光二极管的正负极可以从引脚负极,长脚为正,短脚为负。# 3.测试注意事项:用数字万用表测量二极管时,红表笔接二极管正极,黑表笔接二极管负极。此时测量的电阻值为二极管的正导电阻值,与指针万用表的表笔接法正好相反。# 4、常用的1N4000系列二极管的耐压性如下: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 电子元件(4)<稳压二极管> 电路中常用的稳压二极管ZD加数表示:ZD5表示5号稳压管。 # 1.稳压二极管的稳压原理:稳压二极管的特点是击穿后两端电压基本保持不变。这样,当稳压管连接到电路时,如果电源电压波动或其他原因导致电路中的点电压发生变化,负载两端的电压保持不变。 # 2、故障特点:稳压二极管主要表现为开路、短路、稳压值不稳定。在这三个故障中,前一个故障显示电源电压升高;后两个故障显示电源电压降至零伏或输出不稳定。稳压二极管常用型号及稳压值如下表所示:型号 号 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761 稳压值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V 电子元件(5)<电感> 电感在电路中常用“L加数表示:L6表示6号电感。电感线圈是在绝缘骨架上绕一定数量的绝缘线。直流可以通过线圈,直流电阻是导线本身的电阻,压降很小;当交流信号通过线圈时,线圈两端会产生自感电势。自感电势的方向与外部电压的方向相反,阻碍交流。因此,电感的特点是通过直流电阻进行交流。频率越高,线圈阻抗越大。电感可以与电容器形成振荡电路。电感一般有直标法和色标法,类似于电阻。如:棕、黑、金、金 1uH电感(误差5%)。 电感的基本单位是:亨(H) 换算单位有:1H=103mH=106uH 电子元件(6)<变容二极管 > 变容二极管是基于普通二极管内部 “PN结” 专门设计的结电容随反向电压的变化而变化。变容二极管主要用于手机或座机的高频调制电路,实现低频信号调制到高频信号并发射。在工作状态下,变容器二极管的调制电压一般增加到负极,使变容器二极管的内部结电容量随调制电压的变化而变化。变容二极管故障主要表现为漏电或性能差:(1)漏电时,高频调制电路不工作或调制性能差。(2)变容性能差时,高频调制电路工作不稳定,使调制后的高频信号发送到对方接收后失真。出现上述情况之一时,应更换同型号的变容二极 电子元件(7)<晶体三极管> 晶体三极管常用于电路中Q加数表示:Q17表示编号为17的三极管。#1.特点:晶体三极管(以下简称三极管)内含两个PN具有放大能力的特殊装置。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电路中的对管是由的PNP型和NPN配对使用类型。常用的电话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,常用电路有三种连接方式。为便于比较,下表列出了三种晶体管连接电路的特点,供您参考。名称共发射极电路 共集电极电路(射极输出器) 输入阻抗的共基极电路 中(几百欧~几千欧) 大(几十千欧元以上) (几欧~几十欧)输出阻抗(几千欧~几十欧) 小(几欧~几十欧) 电压放大倍数(几十千欧元~几百千欧元) 大 小(小于1,接近1) 大电流放大倍数 大(几十)大(几十) 小(小于1,接近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 续表应用好 中间级多级放大器,低频放大 输入级、输出级或阻抗匹配 高频或宽频带电路和恒流源电路 电子元件(8)<晶体管放大器的场效应> #1、场效应晶体管具有输入阻抗高、噪音低等优点,因此也广泛应用于各种电子设备中。特别是用场效管作为整个电子设备的输入级,可以获得一般晶体管难以达到的性能。#2、场效应管分为结型和绝缘栅两类,其控制原理相同。#3、场效应管与晶体管的比较(1)场效应管为电压控制元件,晶体管为电流控制元件。只允许从信号源取较少的电流时,应选择现场效应管;当信号电压较低且允许从信号源取较多电流时,应选择晶体管。(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。被称为双极装置。(3)部分场效应管的源极和漏极可互换使用,栅压也可正负,灵活性优于晶体管。(4)场效应管可以在电流小、电压低的情况下工作,其制造工艺可以很容易地将许多场效应管集成在硅片上,因此场效应管广泛应用于大型集成电路中 电子元件(9)<单片机>*1 单片机硬件系统设计原则(转贴) zt(icbase.com) 单片机应用系统的硬件电路设计包括两部分:一是系统扩展,即单片机内部的功能单元,如ROM、RAM、I/O、当定时器/计数器、中断系统等不能满足应用系统的要求时,必须在片外扩展,选择合适的芯片,设计相应的电路。二是系统配置,即按照键盘、显示器、打印机等系统功能要求配置外围设备 A/D、D/A转换器等,设计合适的接口电路。 系统的扩展和配置应遵循以下原则: # 1.尽量选择典型电路,并符合单片机的常规用法。为硬件系统的标准化、模块化打下良好的基础。 # 2、系统扩展和外围设备的配置水平应充分满足应用系统的功能要求,并为二次开发留出适当的空间。 # 3.硬件结构应与应用软件方案相结合。硬件结构和软件方案会相互影响,原则是软件能尽可能实现的功能,从而简化硬件结构。但必须注意的是,软件实现的硬件功能一般响应时间比硬件长,占用时间长CPU时间。# 4.系统中的相关设备应尽可能匹配性能。如选用CMOS芯片单片机构成低功耗系统时,系统中所有芯片都应尽可能选择低功耗产品。# 5.可靠性和抗干扰设计是硬件设计的重要组成部分,包括芯片、设备选择、去耦滤波、印刷电路板布线、通道隔离等。 # 当单片机外围电路较多时,必须考虑其驱动能力。当驱动力不足时,系统工作不可靠,可以通过增加线路驱动器来增强驱动力或减少芯片功耗来减少总线负载。 # 7.硬件系统尽量设计在单片方向。系统设备越多,设备之间的相互干扰越强,功耗越大,系统的稳定性不可避免地降低。随着单片内集成功能的增强,真正的片上系统SoC可以实现,比如ST新推出的公司μPSD32××该系列产品在芯片上集成了80个C32核、大容量FLASH存储器、 SRAM、A/D、I/O、两串,看门狗,上电复位电路等。 单片机系统硬件抗干扰常用方法实践影响单片机系统可靠安全运行的主要因素主要来自系统内部和外部的各种电气干扰,并系统结构设计、元器件选择、安装、制造工艺影响。这些都构成单片机系统的干扰因素,常会导致单片机系统运行失常,轻则影响产品质量和产量,重则会导致事故,造成重大经济损失。 形成干扰的基本要素有三个: (1)干扰源。指产生干扰的元件、设备或信号,用数学语言描述如下:du/dt, di/dt大的地方就是干扰源。如:雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可 能成为干扰源。(2)传播路径。指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。典型的干扰传 播路径是通过导线的传导和空间的辐射。(3)敏感器件。指容易被干扰的对象。如:A/D、D/A变换器,单片机,数字IC, 弱信号放大器等。 干扰的分类 1干扰的分类干扰的分类有好多种,通常可以按照噪声产生的原因、传导方式、波形特性等等进行不同的分类。按产生的原因分:可分为放电噪声音、高频振荡噪声、浪涌噪声。 按传导方式分:可分为共模噪声和串模噪声。 按波形分:可分为持续正弦波、脉冲电压、脉冲序列等等。 2 干扰的耦合方式干扰源产生的干扰信号是通过一定的耦合通道才对测控系统产生作用的。因此,我有必要看看干扰源和被干扰对象之间的传递方式。干扰的耦合方式,无非是通过导线、空间、公共线等等,细分下来,主要有以下几种: (1)直接耦合:这是最直接的方式,也是系统中存在最普遍的一种方式。比如干扰信号通过电源线侵入系统。对于这种形式,最有效的方法就是加入去耦电路。从而很好的抑制。(2)公共阻抗耦合:这也是常见的耦合方式,这种形式常常发生在两个电路电流有共同通路的情况。为了防止这种耦合,通常在电路设计上就要考虑。使干扰源和被干扰对象间没有公共阻抗。 (3)电容耦合: 又称电场耦合或静电耦合 。是由于分布电容的存在而产生的耦合。 (4)电磁感应耦合:又称磁场耦合。是由于分布电磁感应而产生的耦合。 (5)漏电耦合: 这种耦合是纯电阻性的,在绝缘不好时就会发生。 常用硬件抗干扰技术针对形成干扰的三要素,采取的抗干扰主要有以下手段。 1 抑制干扰源抑制干扰源就是尽可能的减小干扰源的du/dt,di/dt。这是抗干扰设计中最优先考虑和最重要的原则,常常会起到事半功倍的效果。减小干扰源的du/dt主要是通过在干扰源两端并联电容来实现。减小干扰源的di/dt则是在干扰源回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现。 形成干扰的基本要素有三个: (1)干扰源。指产生干扰的元件、设备或信号,用数学语言描述如下:du/dt, di/dt大的地方就是干扰源。如:雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可 能成为干扰源。(2)传播路径。指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。典型的干扰传 播路径是通过导线的传导和空间的辐射。(3)敏感器件。指容易被干扰的对象。如:A/D、D/A变换器,单片机,数字IC, 弱信号放大器等。 干扰的分类 1干扰的分类干扰的分类有好多种,通常可以按照噪声产生的原因、传导方式、波形特性等等进行不同的分类。按产生的原因分:可分为放电噪声音、高频振荡噪声、浪涌噪声。 按传导方式分:可分为共模噪声和串模噪声。 按波形分:可分为持续正弦波、脉冲电压、脉冲序列等等。 2 干扰的耦合方式干扰源产生的干扰信号是通过一定的耦合通道才对测控系统产生作用的。因此,我有必要看看干扰源和被干扰对象之间的传递方式。干扰的耦合方式,无非是通过导线、空间、公共线等等,细分下来,主要有以下几种: (1)直接耦合:这是最直接的方式,也是系统中存在最普遍的一种方式。比如干扰信号通过电源线侵入系统。对于这种形式,最有效的方法就是加入去耦电路。从而很好的抑制。(2)公共阻抗耦合:这也是常见的耦合方式,这种形式常常发生在两个电路电流有共同通路的情况。为了防止这种耦合,通常在电路设计上就要考虑。使干扰源和被干扰对象间没有公共阻抗。 (3)电容耦合: 又称电场耦合或静电耦合 。是由于分布电容的存在而产生的耦合。 (4)电磁感应耦合:又称磁场耦合。是由于分布电磁感应而产生的耦合。 (5)漏电耦合: 这种耦合是纯电阻性的,在绝缘不好时就会发生。 常用硬件抗干扰技术针对形成干扰的三要素,采取的抗干扰主要有以下手段。 1 抑制干扰源抑制干扰源就是尽可能的减小干扰源的du/dt,di/dt。这是抗干扰设计中最优先考虑和最重要的原则,常常会起到事半功倍的效果。减小干扰源的du/dt主要是通过在干扰源两端并联电容来实现。减小干扰源的di/dt则是在干扰源回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现。 电子元件(10)<晶体管的选用经验> 晶体管的品种繁多,不同的电子设备与不同的电子电路,对晶体管各项性能指标的要求是不同的。所以,应根据应用电路的具体要求来选择不同用途,不同类型的晶体管。# 1.一般高频晶体管的选用一般小信号处理(例如图像中放、伴音中放、缓冲放大等)电路中使用的高频晶体管,可以选用特征频率范围在30~300MHZ的高频晶体管,例如3DG6、 3DG8、3CG21、2SA1015、2SA673、2SA733、S9011、S9012、S9014、S9015、2N5551、2N5401、 BC337、BC338、BC548、BC558等型号的小功率晶体管,可根据电路的要求选择晶体管的材料与极性,还要考虑被选晶体管的耗散功率、集电极最大电流、最大反向电压、电流放大系数等参数及外地人形尺寸等是否符合应用电路的要求。# 2.末级视放输出管的选用彩色电视机中使用的末级视放输出管,应选用特征频率高于80MHZ的高频晶体管。 21in(in=0.0254m)以下的中小屏幕彩色电视机中使用的末级视放输出管,其耗散功率应大于或等于750mW,最大集电极电流应大于或等于 50mA,最高反向电压应大于200V,一般可选用3DG182J、2SC2229、2SC3942等型号的晶体管。 25英寸以上的大屏幕彩色电视机中使用的末级视放输出管,其耗散功率应大于或等于1.5W,最大集电极电流应大于或等于50mA,最高反向电压应大于 300V,一般可选用3DG182N、2SC2068、2SC2611、2SC2482等型号的晶体管。 # 3.行推动管的选用彩色电视机中使用的行推动管,应选用中、大功率的高频晶体管。其耗散功率应大于或等于10W,最大集电极电流应大于150mA,最高反向电压应大于或等于 250V。一般可选用3DK204、2SC1569、2SC2482、2SC2655、2SC2688等型号的三极管。# 4.行输出管的选用彩色电视机中使用的行输出管属于高反压大功率晶体管,其最高反向电压应大于或等于1200V,耗散功率应大于或等于50W,最大集电极电流应大于或等于 3.5A(大屏幕彩色电视机行输出管的耗散功率应大于或等于60W,最大集电极电流应大于5A)。 21英寸以下小屏幕彩色电视机的行输出管可选用2SD869、2SD870、2SD871、2SD899A、2SD950