電子元器件是構(gòu)成電子產(chǎn)品的基礎(chǔ),從電容、電阻到電感、磁珠、芯片、晶體管,再到半導(dǎo)體芯片、pcb等,無(wú)一例外,都是屬于電子元器件。
電子元器件是構(gòu)成電子產(chǎn)品的根本,對(duì)應(yīng)任何一個(gè)電子產(chǎn)品來(lái)說(shuō),缺少了某種電子元器件的時(shí)候,這個(gè)電子產(chǎn)品就不能正常的工作,而成為殘次商品或是廢品。
電子產(chǎn)品出現(xiàn)故障的時(shí)候,也是某一個(gè)或者是多個(gè)電子元器件的故障,往往只需要修復(fù)損壞的電子元器件,電子產(chǎn)品又能夠重新的、正常的工作起來(lái)。
電子元器件的種類非常的多,就拿我們最為熟悉的電阻來(lái)說(shuō),常用的電阻就包括了,厚膜電阻、薄膜電阻、金屬膜電阻、玻璃釉電阻、碳膜電阻、壓敏電阻、光敏電阻、磁敏電阻、熱敏電阻、合金電阻、水泥電阻、繞線電阻等等,數(shù)百種之多。而電阻僅僅是電子元器件中,微不足道的一個(gè)小小分類。
實(shí)際上,沒(méi)有人能夠統(tǒng)計(jì)出全部的電子元器件的型號(hào)來(lái),因?yàn)橐粋€(gè)電阻產(chǎn)品,因?yàn)樽柚?、誤差、功率的不一樣,就會(huì)有成千上萬(wàn)個(gè)料號(hào)。當(dāng)然,這并不是說(shuō)生產(chǎn)電阻的廠家,都會(huì)將這些料號(hào)一一的生產(chǎn)出來(lái),大部分生產(chǎn)廠家都是通過(guò)接收訂單之后,根據(jù)客戶的需求,再進(jìn)行加工生產(chǎn)。這是因?yàn)槊恳粋€(gè)客戶的需求是不一樣的,如果每一個(gè)阻值的電阻都全部生產(chǎn)出來(lái),就會(huì)出現(xiàn)批量壓倉(cāng)的情況,而客戶的需求又是不一樣的,廠家往往難以掌握到市場(chǎng)的需求,自然不會(huì)批量的備足每一個(gè)阻值的電阻器。
說(shuō)完了電阻器,我們?cè)賮?lái)說(shuō)一說(shuō)其他的電子元器件,大家所熟知的電子元器件都包括了哪些呢?這確實(shí)考驗(yàn)著每一位研發(fā)人員,在復(fù)雜的電路開發(fā)設(shè)計(jì)開發(fā)過(guò)程中,需要用到的電子元器件是非常多的,如果我們對(duì)電子元器件的種類不了解,對(duì)元器件的功能不了解,那么在設(shè)計(jì)的時(shí)候,往往就會(huì)出現(xiàn)無(wú)法按照預(yù)期那樣的順利進(jìn)行。
在電路的設(shè)計(jì)與研發(fā)過(guò)程中,我們會(huì)發(fā)現(xiàn),使用最多的電子元器件包括了:電阻器,電容器,發(fā)光二極管,晶體管,電源,示波器,函數(shù)發(fā)生器(或信號(hào)發(fā)生器),萬(wàn)用表等。
在下面的文章中,我們將會(huì)帶領(lǐng)大家來(lái)了解一些最常見的基本電子元件。至于更多專業(yè)的知識(shí),更多的可能還是需要個(gè)人研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的積累和測(cè)試數(shù)據(jù)的不斷完善,這樣才能夠幫助我們,更好的做好產(chǎn)品的研發(fā)。
首先我們從基礎(chǔ)的電子元器件開始,對(duì)基礎(chǔ)的電子元器件進(jìn)行有效的分類,其中人們最容易理解,也是最常見的方法是將其分為三類:有源電子元器件,無(wú)源電子元器件和機(jī)電元器件。所謂的有源電子元器件,是從物理學(xué)的角度來(lái)講,有源元器件是一種充當(dāng)能源的器件,就好比電池一樣。當(dāng)然根據(jù)很多研發(fā)工程師用通俗易懂的話來(lái)說(shuō),它們是依賴于能源并可將電源引入電路的元器件,因而有源電子元器件是可以控制通過(guò)它們電子的流動(dòng)的。而常見的有源元器件包括了:晶體管,二極管,ic(集成電路),電源(電池,交流和直流電源)等。
晶體管,作為最為常見的有源元器件,它是一種能夠改變電子電路而發(fā)明的一種半導(dǎo)體器件,主要應(yīng)用于:開關(guān)電源或放大電子信號(hào)。晶體管是一種三端器件,既可以是電流控制器件,也可以是電壓控制器件。晶體管進(jìn)一步分為雙極結(jié)型晶體管(bjt)和場(chǎng)效應(yīng)晶體管(fet)。
雙極結(jié)晶體管或bjt使用電荷載流子,即電子和空穴,通常用作電流放大器。在此基礎(chǔ)上,bjt進(jìn)一步分為npn和pnp三極管。
場(chǎng)效應(yīng)晶體管或fet只使用一個(gè)電荷載體。結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管(jfet)和金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管(mosfet)是兩種類型的場(chǎng)效應(yīng)管。
基于場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu),可分為n型和p型兩種類型。mosfet通常用于電源,音頻電路和其他電力電子應(yīng)用。
二極管,是允許一個(gè)方向上的電流流動(dòng)的非線性半導(dǎo)體器件。一個(gè)二極管是一個(gè)雙端子器件,兩個(gè)端子分別是陽(yáng)極和陰極。二極管的種類也很多,其中包括了:通用二極管,快恢復(fù)二極管,發(fā)光二極管(led),齊納二極管,肖特基二極管,光電二極管等。
集成電路(ic),三段集成電路或ic是在由半導(dǎo)體材料(通常為硅)構(gòu)成的單個(gè)器件(或芯片)上集成或并入幾個(gè)電子組件(主要是晶體管)。幾乎所有的電子設(shè)備,如電視機(jī),手機(jī),筆記本電腦,音頻播放器,路由器等都有集成電路。
接下來(lái),我們?cè)賮?lái)說(shuō)一下被動(dòng)元器件。在傳統(tǒng)的定義上,我們無(wú)法控制電流通過(guò),不能將能量引入到電路中,但可以增加或減少電壓和電流的元器件,稱之為被動(dòng)元器件。比如我們常見的:電阻器,電容器,電感器、變壓器、磁珠等,就屬于被動(dòng)元器件。
電阻器,對(duì)電路中的電流起到阻礙作用的電子元器件,也是電子元件的基礎(chǔ),在一個(gè)電子產(chǎn)品中,一大半的元器件都是由電阻構(gòu)成的,可見電阻在電子研發(fā)與應(yīng)用中的重要性。當(dāng)然,電阻雖然用的最多,卻也是最廉價(jià)的元器件,大多數(shù)的電阻器產(chǎn)品價(jià)格都非常的便宜,因而并不會(huì)對(duì)商品的研發(fā)成本構(gòu)成影響。電阻器按照阻值是否能夠調(diào)整,可以再次分為固定電阻和可調(diào)電阻,固定電阻,就是阻值固定不變的電阻器,其阻值不會(huì)因?yàn)榄h(huán)境、溫度、電壓、電流等因素而發(fā)生改變。而可調(diào)電阻器具有可調(diào)節(jié)性,可以手動(dòng)更改,也可以根據(jù)環(huán)境的因素來(lái)自行的調(diào)整。
電容器,一種以電場(chǎng)的形式存儲(chǔ)能量的裝置,在種類上可以分為貼片電容,鉭電容、高壓電容、鋁電容、電解電容,超級(jí)電容等。大多數(shù)電容器由兩塊由介電材料隔開的導(dǎo)電板組成。如果q是任何一個(gè)導(dǎo)體板上的電荷而v是它們之間的電壓,則電容器的電容c是c=q/v。在電子電路中,電容器主要用于阻斷直流電流并允許交流電流。電容器的其他應(yīng)用是濾波器,定時(shí)電路,電源和儲(chǔ)能元件。
電感器,電感器也是一種無(wú)源元件,廣泛用于濾波器,扼流圈,調(diào)諧電路等交流設(shè)備中。如果電容器以電場(chǎng)的形式存儲(chǔ)能量,則電感器是以磁場(chǎng)的形式存儲(chǔ)能量的器件。電感器只不過(guò)是以線圈形式纏繞的電線。線圈纏繞的鐵芯即空氣,鐵,鐵氧體等將決定磁場(chǎng)的強(qiáng)度。電感器反抗通過(guò)它們的電流的變化,電流的變化將導(dǎo)致電壓的感應(yīng)。
電源,臺(tái)式電源是解決電子電路問(wèn)題的重要設(shè)備之一。電子元器件主要工作在直流電源上,因此具有可靠的直流電源是非常重要的。ac-dc電源,線性穩(wěn)壓器,開關(guān)電源等電源種類很多。
函數(shù)發(fā)生器或信號(hào)發(fā)生器,信號(hào)發(fā)生器,顧名思義,產(chǎn)生各種信號(hào)用于測(cè)試和故障排除電子電路。最常見的信號(hào)類型是三角波,正弦波,方波和鋸齒波。與臺(tái)式電源和示波器一樣,函數(shù)發(fā)生器在設(shè)計(jì)電子電路時(shí)也是一個(gè)重要的設(shè)備。
電池,電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,并為手機(jī),筆記本電腦,手電筒等設(shè)備提供電力的設(shè)備。在電子產(chǎn)品中,我們經(jīng)常使用電池為我們的電路供電,或者使電路便攜,或者只是為了測(cè)試電路的功能。電池有不同的尺寸和電壓。你可以使用主電池,直到它們被排空并在稍后放棄。在二次電池的情況下,即使在通過(guò)充電將其排空后也可以使用它們。
萬(wàn)用表,萬(wàn)用表是電壓表,電流表和歐姆表的組合。它們提供了一種簡(jiǎn)單的方法來(lái)測(cè)量電流,電壓等電子電路的不同參數(shù)。萬(wàn)用表可以測(cè)量ac和dc的值。earmeters萬(wàn)用表是模擬的,由指針組成?,F(xiàn)代萬(wàn)用表是數(shù)字式的,通常稱為數(shù)字萬(wàn)用表或數(shù)字萬(wàn)用表。數(shù)字萬(wàn)用表可用作手持設(shè)備以及臺(tái)式設(shè)備。萬(wàn)用表可以非常方便地找到電路中的基本故障。
顯示設(shè)備,如同我們最常見的電腦顯示器一樣,在其他的電子產(chǎn)品中,也需要用到各種各樣的顯示設(shè)備,而在電子電路中最常用的顯示模塊是lcd顯示器,特別是16×2lcd顯示器。它是一個(gè)兩行16列的字母數(shù)字顯示器,最多可以顯示32個(gè)字符。七段顯示,另一個(gè)常見的顯示模塊是七段顯示器。它可以用來(lái)顯示不同的電子設(shè)備,如時(shí)鐘,儀表,計(jì)算器,公共信息系統(tǒng)等的十進(jìn)制數(shù)字。
基本測(cè)試和測(cè)量設(shè)備,在設(shè)計(jì)電子電路時(shí),測(cè)試和測(cè)量電流,電壓,頻率,電阻,電容等各種參數(shù)是非常重要的。因此,經(jīng)常使用像示波器,萬(wàn)用表,邏輯分析儀,函數(shù)發(fā)生器(或信號(hào)發(fā)生器)這樣的測(cè)試和測(cè)量設(shè)備。
示波器,觀察連續(xù)變化信號(hào)的最可靠的測(cè)試設(shè)備是示波器。在示波器的幫助下,隨著時(shí)間的推移,我們可以觀察到電壓信號(hào)的變化。示波器廣泛應(yīng)用于醫(yī)療,電子,汽車,工業(yè)和通信等領(lǐng)域。示波器本來(lái)是由陰極射線管(crt)顯示器組成的,但是現(xiàn)在,幾乎所有的示波器都是具有存儲(chǔ)和存儲(chǔ)等先進(jìn)功能的數(shù)字示波器。
磁珠,專門用于抑制信號(hào)線、電源上的高頻噪音的的被動(dòng)元器件,磁珠具有吸收靜電脈沖的能力,在一些高頻的信號(hào)電路中,都需要用到磁珠。磁珠的功能主要是消除存在于傳輸線結(jié)構(gòu)(電路)中的rf噪聲,rf能量是疊加在直流傳輸電平上的交流正弦波成分,直流成分是需要的有用信號(hào)。要消除這些不需要的信號(hào)能量,使用片式磁珠扮演高頻電阻的角色(衰減器)
晶振,在一些高頻的電路中,頻率的振動(dòng)都是非常平凡的一件事情,頻率高度穩(wěn)定的交流信號(hào),而lc振蕩器穩(wěn)定性較差,頻率容易漂移(即產(chǎn)生的交流信號(hào)頻率容易變化)。在振蕩器中采用一個(gè)特殊的元件——石英晶體,可以產(chǎn)生高度穩(wěn)定的信號(hào),這種采用石英晶體的振蕩器稱為晶體振蕩器。
通過(guò)上面的介紹,我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)了很多電子元器件,實(shí)際上電子元器件的種類遠(yuǎn)不止我們上面所說(shuō)的這些,比如:保險(xiǎn)絲、紅外接收管、發(fā)射管、接口、邏輯控制器、濾波器、存儲(chǔ)器、放大器……,都屬于電子元器件,在這里,我們就不再做一一的介紹。
電子元器件的種類多,功能復(fù)雜多樣,我們只有熟練的掌握各種電子元器件的性能及特征,才能夠更好的完成一個(gè)產(chǎn)品的研發(fā)。甚至在很多時(shí)候,為了更好的最求設(shè)計(jì)上的完美,我們還需要了解,電子元器件背后的品牌實(shí)力、生產(chǎn)工業(yè)等信息,這樣才能更好的完成自己的作品。