電子元器件

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更新時間: 2013-09-21

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電子元器件是元件和器件的總稱。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。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、振蕩和調製等),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。

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1 電子元器件 -簡介

電子元器件電子元器件

電子元器件是元件和器件的總稱。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。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、振蕩和調製等),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。電子元器件發展史其實就是一部濃縮的電子發展史。電子技術是十九世紀末、二十世紀初開始發展起來的新興技術,二十世紀發展最迅速,應用最廣泛,成為近代科學技術發展的一個重要標誌。

 

2 電子元器件 -分類簡介

一、元件:工廠在加工產品是沒有改變分子成分產品可稱為元件,不需要能源的器件。

電子元件器件電子元器件

它包括:電阻、電容、電感器。(又可稱為被動元件PassiveComponents)
(1)電路類器件:二極體,電阻器等等
(2)連接類器件: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分子結構的器件稱為器件
器件分為:

1、主動器件,它的主要特點是:(1)自身消耗電能(2)還需要外界電源。

2、分立器件,分為(1)雙極性晶體三極體(2)場效應晶體管(3)可控硅 (4)半導體電阻電容。

電阻


電阻在電路中用「R」加數字錶示,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

電容在電路中一般用「C」加數字錶示(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.

晶體二極體

晶體二極體在電路中常用「D」加數字錶示,如: D5表示編號為5的二極體。
作用:二極體的主要特性是單嚮導電性,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。正因為二極體具有上述特性,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、調頻調製和靜噪等電路中,電話機里使用的晶體二極體按作用可分為:整流二極體(如1N4004)、隔離二極體(如1n4148)、肖特基二極體(如BAT85)、發光二極體、穩壓二極體等。

電感器

電感器在電子製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,並在磁場中儲存能量。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,製造了阻流圈、變壓器、繼電器等。

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3 電子元器件 -組合電路

集成電路是一種採用特殊工藝,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,英文為縮寫為IC,也俗稱晶元。

模擬集成電路主要是指由電容、電阻、晶體管等元件組成的模擬電路集成在一起用來處理模擬信號的集成電路。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、電源管理晶元等。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體描述語言在EDA軟體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於同一半導體晶元上而製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、解碼器、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。

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4 電子元器件 -發展史

電子元器件發展史其實就是一部濃縮的電子發展史。電子技術是十九世紀末、二十世紀初開始發展起來的新興技

電子元器件電子元器件
術,二十世紀發展最迅速,應用最廣泛,成為近代科學技術發展的一個重要標誌。第一代電子產品以電子管為核心。四十年代末世界上誕生了第一隻半導體三極體,它以小巧、輕便、省電、壽命長等特點,很快地被各國應用起來,在很大範圍內取代了電子管。五十年代末期,世界上出現了第一塊集成電路,它把許多晶體管等電子元件集成在一塊硅晶元上,使電子產品向更小型化發展。集成電路從小規模集成電路迅速發展到大規模集成電路和超大規模集成電路,從而使電子產品向著高效能低消耗、高精度、高穩定、智能化的方向發展。由於,電子計算機發展經歷的四個階段恰好能夠充分說明電子技術發展的四個階段的特性,所以下面就從電子計算機發展的四個時代來說明電子技術發展的四個階段的特點。

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5 電子元器件 -產品

1、繼電器繼電器是一種電子控制器件,它具有控制系統(又稱輸入迴路)和被控制系統(又稱輸出迴路),通常應用於自動控制電路中,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。

電子元器件信號繼電器

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

2、二極體

半導體二極體又稱晶體二極體,簡稱二極體(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
開關二極體/ 普通二極體
穩壓二極體/肖特基二極體
雙向觸發二極體/快恢復二極體
光電二極體/阻尼二極體
磁敏二極體/整流二極體
發光二極體/激光二極體
變容二極體 /檢波二極體
其他二極體

電子元器件三極體

3、三極體

三極體在中文含義裡面只是對三個腳的放大器件的統稱,我們常說的三極體,可能是如圖所示的幾種器件,
可以看到,雖然都叫三極體,其實在英文裡面的說法是千差萬別的,三極體這個辭彙其實也是中文特有的一個象形意義上的的辭彙
電子三極體 Triode 這個是英漢字典裡面「三極體」這個辭彙的唯一英文翻譯,這是和電子三極體最早出現有關係的,所以先入為主,也是真正意義上的三極體這個詞最初所指的物品。其餘的那些被中文裡叫做三極體的東西,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,在英文裡面根本就沒有三個腳的管子這樣一個辭彙!
帶阻三極體/磁敏三極體
開關晶體管 / 閘流晶體管
中高頻放大三極體/低雜訊放大三極體
低頻、高頻、微波功率晶體管/開關三極體
光敏三極體/ 微波三極體
高反壓三極體/ 達林頓三極體
光敏晶體管 /低頻放大三極體
功率開關晶體管/其他三極體

電子元器件電容器

4、電容器

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,廣泛應用於隔直,耦合,旁路,濾波,調諧迴路, 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。
雲母電容器/鋁電解電容器
真空電容器/漆電容器
複合介質電容器/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

5、連接器

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/ 端子台/接線座
其他連接器

6、電位器

用於分壓的可變電阻器。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

7、保險元器件
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

電子元器件感測器

8、感測器

能感受規定的被測量並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
電磁感測器/敏感元件
光電感測器/光纖感測器
氣體感測器/濕敏感測器
位移感測器/視覺、圖像感測器
其他感測器

9、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

10、電聲器件

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

11、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

電子元器件振蕩器

12、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

13、開關元件
可控硅/ 光耦/干簧管/其他開關元件

14、光電與顯示器件
顯示管 /顯象管|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

15、磁性元器件
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

16、集成電路
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 /手錶IC/ 其他集成電路

17、電子五金件
觸點/ 觸片 /探針

電子元器件液晶屏

鐵心/其他電子五金件

18、顯示器件
點陣/led數碼管/ 背光器件
液晶屏/偏光片/發光二極體晶元
發光二極體顯示屏/液晶顯示模塊
其他顯示器件

29、蜂鳴器

蜂鳴器是一種一體化結構的電子訊響器,採用直流電壓供電.

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6 電子元器件 -質量要求

電了元器件在質量方面現在國際上面有中國的CQC認證,美國的UL和CUL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。

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7 電子元器件 -電子專用材料

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

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8 電子元器件 -個別元器件件識別

電子元器件常用產品的識別
一、電阻

電子元器件電阻
電阻在電路中用「R」加數字錶示,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
電阻的參數標註方法有3種,即直標法、色標法和數標法。
a、數標法主要用於貼片等小體積的電路,如:472表示47×100Ω(即4.7K);104則表示100K
b、色環標註法使用最多,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係如下表所示:
顏色有效數字倍率允許偏差(%)
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9x1000000000/

二、電容
電子元器件電容
1、電容在電路中一般用「C」加數字錶示(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=103毫法=106微法=109納法=1012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錶示
字母表示法:1m=1000uF1P2=1.2PF1n=1000PF
數字錶示法:一般用三位數字錶示容量大小,前兩位表示有效數字,第三位數字是倍率。
如:102表示10×102PF=1000PF224表示22×104PF=0.22uF3、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%。

電子元器件晶體二極體
三、晶體二極體
晶體二極體在電路中常用「D」加數字錶示,如:D5表示編號為5的二極體。

1、作用:二極體的主要特性是單嚮導電性,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。正因為二極體具有上述特性,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、調頻調製和靜噪等電路中。電話機里使用的晶體二極體按作用可分為:整流二極體(如1N4004)、隔離二極體(如1N4148)、肖特基二極體(如BAT85)、發光二極體、穩壓二極體等。

2、識別方法:二極體的識別很簡單,小功率二極體的N極(負極),在二極體外表大多採用一種色圈標出來,有些二極體也用二極體專用符號來表示P極(正極)或N極(負極),也有採用符號標誌為「P」、「N」來確定二極體極性的。發光二極體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體時,紅表筆接二極體的正極,黑表筆接二極體的負極,此時測得的阻值才是二極體的正嚮導通阻值,這與指針式萬用表的表筆接法剛好相反。

4、常用的1N4000系列二極體耐壓比較如下:
型號1N40011N40021N40031N40041N40051N40061N4007
耐壓(V)501002004006008001000
電流(A)均為1

四、穩壓二極體在電路中常用「ZD」加數字錶示,如:ZD5表示編號為5的穩壓管。

1、穩壓二極體的穩壓原理:穩壓二極體的特點就是擊穿后,其兩端的電壓基本保持不變。這樣,當把穩壓管接入電路以後,若由於電源電壓發生波動,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:穩壓二極體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。
常用穩壓二極體的型號及穩壓值如下:
型號1N47281N47291N47301N47321N47331N47341N47351N47441N47501N47511N4761

五、電感在電路中常用「L」加數字錶示,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製成。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=103mH=106uH。

電子元器件變容二極體
、變容二極體是根據普通二極體內部「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體。變容二極體在無繩電話機中主要用在手機或座機的高頻調製電路上,實現低頻信號調製到高
頻信號上,併發射出去。在工作狀態,變容二極體調製電壓一般加到負極上,使變容二極體,的內部結電容容量隨調製電壓的變化而變化。變容二極體發生故障,主要表現為漏電或性能變差:
(1)發生漏電現象時,高頻調製電路將不工作或調製性能變差。
(2)變容性能變差時,高頻調製電路的工作不穩定,使調製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體。

七、晶體三極體在電路中常用「Q」加數字錶示,如:Q17表示編號為17的三極體。
1、特點:晶體三極體(簡稱三極體)是內部含有2個PN結,並且具有放大能力的特殊器件。它分NPN型和PNP型兩種類型,這兩種類型的三極體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型三極體有:A92、9015等型號;NPN型三極體有:A42、9014、9018、9013、9012等型號。

2、晶體三極體主要用於放大電路中起放大作用,在常見電路中有三種接法。為了便於比較,將晶體管三種接法電路所具有的特點列於下,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(小於1並接近於1)大
電流放大倍數大(幾十)大(幾十)小(小於1並接近於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

八、場效應晶體管放大器
電子元器件晶體管放大器
1、場效應晶體管具有較高輸入阻抗和低雜訊等優點,因而也被廣泛應用於各種電子設備中。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,而且它的製造工藝可以很方便地把很多場效應管集成在一塊矽片上,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、振蕩和調製等),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。

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9 電子元器件 -光電子器件

光網中光電子器件的發展趨勢
下一代光傳送網的基本特徵是超大容量,從目前各種復用技術的發展狀況看,密集波分復用(DWDM)被認為是擴大網路容量和提高其靈活性的最有效途徑。採用DWDM可以使容量迅速地擴大數十倍至數百倍。由於近年來市場驅動和技術突破的影響,波分復用系統發展極為迅速。因此各種新研製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,目前商用系統大多為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,同時還要採取抑制光纖中色散、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,這使得目前新原理、新結構和新功能的器件不斷湧現。 

近年來隨著"網路經濟"泡沫的破滅,光通信產業的資本支出大為減少,作為光通信產業鏈最底端的光電子器件產業面臨非常大的挑戰。據估計,2002年美國通信用光電子器件的資本支出將在2001年銳減29%的基礎上繼續降低24%。另一方面,前期對市場盲目樂觀的估計造成了大量光電子器件積壓,據估計此狀況將持續到2003年。在這種市場環境下,光電子器件的研究與發展的趨勢主要表現在以下幾方面:

(1)從光電子器件實現的功能來看,使光網路容量更大、更智能仍是光電子器件發展方向,但研究的側重點有所改變。在系統傳輸容量方面,光電子器件的研究方向將注重降低傳輸系統的每公里每比特的成本,而不再一味追求單纖傳輸速率的突破。光纖傳輸容量的提高有三種方案:擴展光波段、增加光通道密度和提高通道速率。在器件級的研究上,拉曼光放大器與EDFA結合的寬頻放大器被認為是系統擴展至L波段時最具應用潛力的光電子器件;波長鎖定激光器、大功率包層泵浦EDFA和高密度的群組濾波器將是光通道間隔降低到50GHz、25GHz甚至12.5GHz的高光通道密度傳輸系統中的關鍵器件。40Gbit/s高速光調製器和接收器、動態色散補償器和偏振模色散補償器等光電子器件將是通道速率為40Gbit/s的系統中的關鍵器件。這些關鍵光電子器件的性能與價格將直接影響未來光傳輸系統的設計方案選取,但近期重點產品仍在10Gbit/s系列上,而2.5Gbit/s產品將呈逐步下降的走向。

(2)小型化和集成化正成為光電子器件保持競爭力的一個新的趨勢。隨著光電子器件在光傳輸設備中的比例越來越大,對光電子器件的小型化要求日益顯現。使設備能少佔機房的面積和少消耗能源,能有效地降低網路的運行成本。光電子器件的小型化要求還促進了集成技術的發展。光電集成技術可以將光子元件與它的驅動電子晶元集成在一起。平面波導集成技術則可以將光開關、可調衰減器和波分復用/解復用器等無源器件集成在一起,在一塊晶元實現子系統功能的系統與分立器件組成的系統相比,既大大減小了體積,還降低封裝的成本。在小型化光器件的開發中,將激光器/探測器等光器件與微電子晶元組裝成一體,形成具有多種功能模塊的發展趨勢正在明顯加快。模塊化能消除寄生參量的影響從而提高性能,並能節省后道組裝的工序和成本。它還促進了相關產業界的合作和標準化,如一年前由多家企業就10Gbit/s 轉發器的光、電和機械性能標準達成的協議,大大推動了這類器件性能價格比的提高。在功能上,前向糾錯(FEC)、熱插拔已普遍為高端產品所採納。在尺寸上,與傳統的插盤相比,用集成的轉發器模塊能使體積縮小到原來的1/10,功耗下降2/3而價格卻只有原來的1/3。主要在城域網和接入網中使用的光收發一體模塊也在由DUPLEX SC型向更小封裝的SFF 模塊發展。與DUPLEX SC封裝相比,它在插盤上占的體積縮小了1/2。在光放大器方面,新的EDFA模塊尺寸只有7cm′9cm′1.2cm (長′寬′高),卻能提供24dB的增益和15dBm的功率輸出。模塊化還進一步促進了微型封裝激光器和無致冷激光器的進步。現在不僅是光信號源用激光器,功率型的泵浦激光器也取得了無致冷技術的突破。120mW以下980nm無致冷激光器已有商品提供,由於省掉致冷器,EDFA模塊的功耗從4.5W減少到不足1W,體積也大大縮小。值得注意的是,近來摻鉺波導光放大器(EDWA)也被集成於平面波導中,以克服平面波導器件插損大的缺點,從而使製造功能更新、更複雜的平面波導器件成為可能。 

(3)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。由於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,但近來有很大突破。國外的學術期刊已多次報道在VCSEL、新型光學准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、壓焊等許多過去認為只能由人工操作的工藝現在都能由機械手進行。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誌和發展的必然。

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10 電子元器件 -常用電子元器件的檢測方法和技術


在電子電路中,除了接觸最多的電子元器件( 例如電阻,電感,電容,二極體,三極體,集成電路等) 以外,還有其他常用電子元器件,如電聲器件,開關及接插件等。

1 電聲器件

電聲器件是指能把電聲轉變成音頻電信號或者把音頻電信號變成聲能的器件。常見的電聲器件有揚聲器、耳機、傳聲器等。

1.1 揚聲器

( 1) 分類

揚聲器俗稱喇叭,它是將電能轉變成聲能並將它輻射到空氣中去的一種電聲換能器件。揚聲器的種類較多,按電―聲換能的方式不同分為電動式、壓電式、電磁式、氣動式等; 按結構不同分為號筒式、紙盆式、平板式、組合式等多種; 按形狀不同分為圓形、橢圓型; 按工作頻段不同分為高音揚聲器、中音揚聲器和低音揚聲器等。

不同結構的揚聲器有不同的用途,一般在廣場擴音時,使用電動號筒式揚聲器; 在收音機、錄音機、電視機中多使用電動紙盆式揚聲器。

( 2) 主要電聲參數標稱功率: 揚聲器的標稱功率又稱為額定功率,是指揚聲器長時間工作時所輸出的電功率。揚聲器在標稱功率下能達到最佳的工作狀態。

額定阻抗: 揚聲器的阻抗是指它的交流阻抗值,因而它隨測試頻率的不同而不同。一般標註的阻抗值對口徑小於Φ90 mm 的揚聲器使用100 Hz 時的值,對於口徑大於Φ90 mm 的揚聲器使用400 Hz 時的值。

頻率範圍: 揚聲器在一定的頻率範圍內有較高的靈敏度,這個範圍就是揚聲器的有效頻率範圍。

不同的揚聲器具有不同的頻率範圍,一般口徑較大的揚聲器,低頻響應較好,口徑較小的揚聲器則高頻響應較好。

( 3) 一般檢測高、中、低音揚聲器的直觀判別: 由於測試揚聲器的有效頻率範圍比較麻煩,所以多根據它的口徑大小及紙盆柔軟程度來進行直觀判斷,以粗略確定其頻率響應。一般而言,揚聲器的口徑越大,紙盆邊越柔軟,低頻特性越好,與此相反,揚聲器的口徑越小,紙盆越硬而輕,高音特性越好。

音質的檢查: 用萬用表的R × 1 Ω 檔測量揚聲器的阻抗。表筆一觸及引腳,就能聽到喀喇聲,喀喇聲越響的揚聲器,其電―聲轉換的效率越高,喀喇聲越清脆、乾淨的揚聲器,其音質越好。如果碰觸時萬用表指針沒有擺動,則說明揚聲器的音圈或音圈引出線斷路;如果僅有指針擺動,但沒有喀喇聲,則表明揚聲器的音圈引出線有短路現象。

選擇揚聲器時,首先要根據實際電路性能指標來選擇參數合適的揚聲器,如功率參數應選取實際電路最大不失真輸出功率的2 ~ 3 倍為宜。揚聲器的阻抗有4 Ω、8 Ω、16 Ω 等,選擇時也應根據實際電路輸出阻抗而定。實現阻抗匹配,電路性能才能達到充分的發揮。若用於聽音樂則要選擇有效放音頻帶越寬越好的揚聲器,也可以選取高、低頻兩種揚聲器組成分頻式音箱。若只用於語言廣播,則一般選用電聲效能高的揚聲器即可,如號筒式揚聲器。若用於彩色電視機等需防止磁場影響的電器揚聲器,則應選用防磁型內磁揚聲器,由於內磁揚聲器使用磁性較強的鋁鎳合金磁鐵,磁鐵可以做得很小,常用鐵殼包住,可有效防止其磁場對電聲工作的影響。而外磁揚聲器使用磁性稍弱的鐵氧體做磁鐵,磁鐵要做得較大才能獲得較大輸出功率和較高的靈敏度,所以其磁鐵的大小也是衡量揚聲器質量優劣的重要參數之一。

1.2 傳聲器

( 1) 分類

傳聲器俗稱話筒,又稱麥克風,是一種將聲音信號轉換成相應電信號的聲能轉換電器。傳聲器根據換能類型可分為靜電和電動兩類; 按結構分有動圈式、鋁帶式、炭粒式、壓電式和電容式等幾種。在各種傳聲器中,動圈式話筒日常應用比較廣泛,電容式話筒主要供專業使用。

( 2) 性能參數

主要性能參數有靈敏度,頻率特性,固有雜訊,方向性等。

( 3) 一般檢測

對動圈式話筒可以用萬用表簡單地判斷一下其好壞( 電容式傳聲器不宜用萬用表來測量) .測量時,將萬用表置於R × 10 Ω 或R × 100 Ω 檔,兩根錶針與傳聲器的插頭兩端相連接,此時,萬用表應有一定的直流電阻指示,高阻抗話筒約為1 ~ 2 kΩ,低阻抗話筒約為幾十歐。如果電阻為零或無窮大,則表示傳聲器內部可能已經短路或斷路。

( 4) 傳聲器的選用

應根據使用要求,選用相應的傳聲器。在對音質要求較高的播音和錄音的情況下,可選用普通動圈式傳聲器; 在流動宣傳時,可選用動圈式傳聲器及炭粒式傳聲器; 在演唱流行歌曲時可選用動圈式近講傳聲器。

1.3 耳機

耳機也是一種將電能轉換為聲能的電聲器件,其作用是在一個小的空間內造成聲壓。

( 1) 分類

耳機的種類也比較多,按換能原理可分為電磁式、壓電式、電動式( 動圈式電動機) 、靜電式( 電容式,駐極體式) ; 按結構分為插入式( 耳塞式) 、耳掛式、聽診式、頭戴式( 貼耳式、耳罩式) .

( 2) 性能參數

耳機的主要參數有靈敏度,頻率特性,輸入阻抗,額定功率等。

( 3) 一般檢測

目前常用的耳機分高阻抗和低阻抗兩種。高阻抗耳機一般是800 ~ 2000 Ω,低阻抗耳機一般是8 Ω 左右。如果發現耳機無聲,但聲源良好,可藉助萬用表來進行測量。

檢查低阻抗耳機時,可用萬用表R × 1 Ω 檔,其方法可參照用萬用表判別揚聲器好壞的方法。

高阻抗耳機萬用表來測量時,將萬用表撥至R ×100 Ω 檔,一般表頭指針約指向800 Ω 左右,如果指針指向R = 0 或者指針不偏轉,則說明有故障,這時耳機內的接線柱有可能短路或斷路。旋開耳機插頭后,如果發現接線柱上的接線無誤,這就說明耳機線圈有故障。

立體聲耳機一般為三芯插頭,兩根芯線中一根是R 通道,一根是L 通道。簡單地說等於兩個耳機,因此檢查時分別檢查就可以了。

( 4) 耳機的選用

應根據用途選用不同的耳機。如果是一般學習和聽新聞用,只需選擇價格較低的頭戴式,普通的電磁式耳機,以耳罩帶音量調節的為好。若是一般性欣賞音樂,應選用中檔耳機,若為欣賞高質量音樂,則應選用高保真耳機,如優質動圈式或電容式耳機。為使用方便,可選無線式耳機,不用連線,但必須與發射機配套使用。另外還有帶收音機的耳機,可以隨時收聽各類節目。

2 接插件和開關

2.1 開關

在無線電設備中,開關主要是用來切換電路的,一般是指用手動的方式來實現換路控制的元件。它既可以完成一個電路的接通和斷開,還可以使幾個電路同時改變狀態。其大多數都是手動式機械結構,由於此結構操作方便,價廉可靠,目前使用十分廣泛。

開關的種類有很多,常見的有: 連動式組合開關、扳手開關、按鈕開關、琴鍵開關、導電橡膠開關、輕觸開關、薄膜開關和電子開關等。

( 1) 連動式組合開關

是指由多個開關組合而成且具有連動作用的開關組合。根據它在電路中的作用分成多種開關,如波段開關、功能開關、錄放開關等。開關調節方式有旋轉式、撥動式和按鍵式。每一種開關根據「刀」和「擲」的數量又可分成多個規格。在每個開關結構中,可以直接移動( 或間接移動) 的導體稱為「刀」,固定的導體稱為「擲」,組合開關內有「多少把刀」是指它由多少個開關組合而成,一個開關有多少個狀態即有多少「擲」.

組合開關有單列和兩列結構。

( 2) 扳手開關

扳手開關也稱鈕子開關,在電子設備中是最常用的一種,它有大型、中型、小型和超小型。有單刀、雙刀和三刀等,觸點有單擲、雙擲,工作電流從0.5 ~ 5 A 不等,多用於小功率電源開關使用。

( 3) 琴鍵開關

琴鍵開關屬於摩擦式接觸,有自鎖自複位型、互鎖複位型、自鎖共複位型結構。有單鍵,也有多鍵等形式,常用在收錄機、電風扇、洗衣機等家電上作功能、檔次轉換開關。

( 4) 按鈕開關

按鈕開關多用於電子設備的接觸開關,分大、小型,形狀多為圓形和方形,其結構主要有簧片式、組合式、帶燈與不帶燈等結構。分帶自鎖開關和不帶自鎖開關。帶自鎖的開關每按一次轉換一個狀態,常在各種家電中作電源開關使用; 不帶自鎖開關即複位開關,每按一次只給兩個觸點作瞬間短路,即按下電路接通,鬆開電路斷開,如門鈴開關等。

( 5) 導電橡膠開關

導電橡膠開關也是複位開關的一種,它具有輕觸耐用、體積小、結構簡單等特點,因其功率較小,常在計算器、遙控器等數字控制電路上作功能按鍵使用。開關的觸點處有一塊黑色橡膠即為導電橡膠,測其阻值一般為幾十歐姆到數百歐姆之間。當其阻值大於5kΩ 時說明已經出現按鍵接觸不良或失效等現象。

( 6) 輕觸開關

該種開關也屬於複位開關的一種,具有導通電阻小,輕觸耐用,手感好,常在電視機、音響等家電上作功能轉換或調節的按鍵使用。

( 7) 薄膜開關

是一種較為新型的開關,具有體積小、美觀耐用、可防水、防潮等優點,有平面型和凸面型兩種。常在全自動洗衣機,數控型微波爐和電飯煲等家電上作功能轉換或調節的按鍵使用。

( 8) 電子開關

又稱模擬開關,是由一些電子元件組成,常用集成塊形式來封裝,如CD4066 為四個雙向型模擬開關。

這種開關的特點是體積小、易於控制、無觸點干擾,常用在電視機或音響中作信號切換的開關使用。

( 9) 鍵盤開關

用於計算機或計算器中的快速通斷。鍵盤有數碼鍵、符號鍵,其接觸形式有簧片式、導電橡膠式等。

( 10) 拔動開關

它是水平滑動換位,切入式咬合接觸。常用於計算機、收錄機等電子產品中。

2.2 常用接插件

接插件是電子設備中用於各種部件之間進行插撥式電氣連接的器件,接插件一般可分為插頭和插座兩部分。按接插件外形和用途分,接插件可分為圓形插頭座、矩形插頭座、印製電路板插頭座、電源插頭座、耳機插頭座、香蕉插頭座和帶狀電纜接插件等。

( 1) 圓形插接件

圓形插接件俗稱航空插頭插座。它有一個標準的旋轉鎖緊機構,並有多接點和插拔力較大的特點,連接較方便,抗振性極好,同時還容易實現防水、密封以及電場屏蔽等特殊要求。適用於大電流連接,廣泛用於不需經常拔插的電氣之間以及電氣與機械之間的電路連接。本類連接器接點數量從兩個到近百個,額定電流可從1 A 到數百安,工作電壓均在300 ~ 500 V 之間。

( 2) 矩形插接件

矩形排列能充分利用空間位置,所以被廣泛應用於機內互連。當帶有外殼或鎖緊裝置時,也可用於機外的電纜和面板之間的連接。

本類插頭座,可分插針式和雙曲線簧式,帶外殼和不帶外殼式,帶鎖緊式和非鎖緊式。接點數目、電流、電壓均有多種規格。根據電路的具體要求,可查閱有關手冊。

( 3) 印製電路板接插件

印製電路板接插件的結構形式有直接型、插針型、間接型等,選用時可查手冊。

( 4) 扁平排列接插件

這種連接器的端接方法不需接觸,而是靠刀口刺破絕緣層,實現接點連接的目的。因此,也稱絕緣―位移―接觸連接器。

本類連接器接觸可靠,適用於微弱信號的連接,多用於計算機及外部設備中。

( 5) 其他連接件

接線柱: 常用於儀器面板的輸入、輸出接點,種類有很多。

接線端子: 常用於大型設備的內部接線。

2.3 接插件和開關的一般檢測及選用

接插件和開關其檢測的一般要點是觸點可靠,轉換準確,一般用目測和萬用表測量即可達到要求。

( 1) 目測

對非密封的開關、接插件均可先進行外觀檢查,檢查中的主要工作是檢查其整體是否完整,有無損壞,接觸部分有無損壞、變形、鬆動、氧化或失去彈性,波段開關還應檢查定位是否準確,有無錯位、短路等情況。

( 2) 用萬用表測量

將萬用表置於R × 1 Ω 擋,測量接通兩觸點之間的直流電阻,這個電阻應為零,否則說明觸點接觸不良。將萬用表置於R × 1 kΩ 或R × 10 kΩ,測量觸點斷開后觸點間、觸點對「地」間的電阻,此值應趨於無窮大,否則說明開關、接插件的絕緣性能不好。

正確的選擇及使用開關、接插件,對產品的可靠性影響很大。下面是幾點注意事項。

( 1) 選用時,開關、接插件的額定電壓、電流應高於電路中的額定參數,同時要考慮工作環境與機械要求等。

( 2) 為了提高接觸可靠性,儘可能增加並聯點數,所以選擇開關、接插件的觸點數要比實際電路中的多。

( 3) 應盡量選用有定位的接插件,避免插錯而造成故障。

( 4) 觸點的接線應防止虛焊和接觸不良。為防止焊點處細導線短路和斷路,焊接處應加套管封住。

綜上所述,對於常用其他電子元器件的名稱、性能指標、具體作用和使用範圍要求、使用條件等有比較詳細地了解,也了解了這些電子元器件的檢測方法。在實際使用過程中,應根據電子設備的具體情況,正確、合理地選擇和使用。

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11 電子元器件 -檢測方法


電子元器件的檢測是家電維修的一項基本功,安防行業很多工程維護維修技術也實際是來自於家電的維護維修技術,或是借鑒或同質。如何準確有效地檢測元器件的相關參數,判斷元器件的是否正常,不是一件千篇一律的事,必須根據不同的元器件採用不同的方法,從而判斷元器件的正常與否。特別對初學者來說,熟練掌握常用元器件的檢測方法和經驗很有必要,以下對常用電子元器件的檢測經驗和方法進行介紹供對考。
電阻器
1 固定電阻器的檢測。
A 將兩表筆(不分正負)分別與電阻的兩端引腳相接即可測出實際電阻值。為了提高測量精度,應根據被測電阻標稱值的大小來選擇量程。由於歐姆擋刻度的非線性關係,它的中間一段分度較為精細,因此應使指針指示值儘可能落到刻度的中段位置,即全刻度起始的20%~80%弧度範圍內,以使測量更準確。根據電阻誤差等級不同。讀數與標稱阻值之間分別允許有±5%、±10%或±20%的誤差。如不相符,超出誤差範圍,則說明該電阻值變值了。
B 注意:測試時,特別是在測幾十kΩ以上阻值的電阻時,手不要觸及表筆和電阻的導電部分;被檢測的電阻從電路中焊下來,至少要焊開一個頭,以免電路中的其他元件對測試產生影響,造成測量誤差;色環電阻的阻值雖然能以色環標誌來確定,但在使用時最好還是用萬用表測試一下其實際阻值。
2 水泥電阻的檢測。檢測水泥電阻的方法及注意事項與檢測普通固定電阻完全相同。
3 熔斷電阻器的檢測。在電路中,當熔斷電阻器熔斷開路后,可根據經驗作出判斷:若發現熔斷電阻器表面發黑或燒焦,可斷定是其負荷過重,通過它的電流超過額定值很多倍所致;如果其表面無任何痕迹而開路,則表明流過的電流剛好等於或稍大於其額定熔斷值。對於表面無任何痕迹的熔斷電阻器好壞的判斷,可藉助萬用表R×1擋來測量,為保證測量準確,應將熔斷電阻器一端從電路上焊下。若測得的阻值為無窮大,則說明此熔斷電阻器已失效開路,若測得的阻值與標稱值相差甚遠,表明電阻變值,也不宜再使用。在維修實踐中發現,也有少數熔斷電阻器在電路中被擊穿短路的現象,檢測時也應予以注意。
4 電位器的檢測。檢查電位器時,首先要轉動旋柄,看看旋柄轉動是否平滑,開關是否靈活,開關通、斷時「喀噠」聲是否清脆,並聽一聽電位器內部接觸點和電阻體摩擦的聲音,如有「沙沙」聲,說明質量不好。用萬用表測試時,先根據被測電位器阻值的大小,選擇好萬用表的合適電阻擋位,然後可按下述方法進行檢測。
A 用萬用表的歐姆擋測「1」、「2」兩端,其讀數應為電位器的標稱阻值,如萬用表的指針不動或阻值相差很多,則表明該電位器已損壞。
B 檢測電位器的活動臂與電阻片的接觸是否良好。用萬用表的歐姆檔測「1」、「2」(或「2」、「3」)兩端,將電位器的轉軸按逆時針方向旋至接近「關」的位置,這時電阻值越小越好。再順時針慢慢旋轉軸柄,電阻值應逐漸增大,表頭中的指針應平穩移動。當軸柄旋至極端位置「3」時,阻值應接近電位器的標稱值。如萬用表的指針在電位器的軸柄轉動過程中有跳動現象,說明活動觸點有接觸不良的故障。
5 正溫度係數熱敏電阻(PTC)的檢測。檢測時,用萬用表R×1擋,具體可分兩步操作:
A 常溫檢測(室內溫度接近25℃);將兩表筆接觸PTC熱敏電阻的兩引腳測出其實際阻值,並與標稱阻值相對比,二者相差在±2Ω內即為正常。實際阻值若與標稱阻值相差過大,則說明其性能不良或已損壞。
B 加溫檢測;在常溫測試正常的基礎上,即可進行第二步測試—加溫檢測,將一熱源(例如電烙鐵)靠近PTC熱敏電阻對其加熱,同時用萬用表監測其電阻值是否隨溫度的升高而增大,如是,說明熱敏電阻正常,若阻值無變化,說明其性能變劣,不能繼續使用。注意不要使熱源與PTC熱敏電阻靠得過近或直接接觸熱敏電阻,以防止將其燙壞。
6 負溫度係數熱敏電阻(NTC)的檢測。
(1)、測量標稱電阻值Rt 用萬用表測量NTC熱敏電阻的方法與測量普通固定電阻的方法相同,即根據NTC熱敏電阻的標稱阻值選擇合適的電阻擋可直接測出Rt的實際值。但因NTC熱敏電阻對溫度很敏感,故測試時應注意以下幾點:A Rt是生產廠家在環境溫度為25℃時所測得的,所以用萬用表測量Rt時,亦應在環境溫度接近25℃時進行,以保證測試的可信度。B 測量功率不得超過規定值,以免電流熱效應引起測量誤差。C 注意正確操作。測試時,不要用手捏住熱敏電阻體,以防止人體溫度對測試產生影響。
(2)、估測溫度係數αt 先在室溫t1下測得電阻值Rt1,再用電烙鐵作熱源,靠近熱敏電阻Rt,測出電阻值RT2,同時用溫度計測出此時熱敏電阻RT表面的平均溫度t2再進行計算。
7 壓敏電阻的檢測。用萬用表的R×1k擋測量壓敏電阻兩引腳之間的正、反向絕緣電阻,均為無窮大,否則,說明漏電流大。若所測電阻很小,說明壓敏電阻已損壞,不能使用。
8 光敏電阻的檢測。
A 用一黑紙片將光敏電阻的透光窗口遮住,此時萬用表的指針基本保持不動,阻值接近無窮大。此值越大說明光敏電阻性能越好。若此值很小或接近為零,說明光敏電阻已燒穿損壞,不能再繼續使用。
B 將一光源對準光敏電阻的透光窗口,此時萬用表的指針應有較大幅度的擺動,阻值明顯減些 此值越小說明光敏電阻性能越好。若此值很大甚至無窮大,表明光敏電阻內部開路損壞,也不能再繼續使用。
C 將光敏電阻透光窗口對準入射光線,用小黑紙片在光敏電阻的遮光窗上部晃動,使其間斷受光,此時萬用表指針應隨黑紙片的晃動而左右擺動。如果萬用表指針始終停在某一位置不隨紙片晃動而擺動,說明光敏電阻的光敏材料已經損壞。

電容器
1 固定電容器的檢測
A 檢測10pF以下的小電容 因10pF以下的固定電容器容量太小,用萬用表進行測量,只能定性的檢查其是否有漏電,內部短路或擊穿現象。測量時,可選用萬用表R×10k擋,用兩表筆分別任意接電容的兩個引腳,阻值應為無窮大。若測出阻值(指針向右擺動)為零,則說明電容漏電損壞或內部擊穿。
B 檢測10PF~0 01μF固定電容器是否有充電現象,進而判斷其好壞。萬用表選用R×1k擋。兩隻三極體的β值均為100以上,且穿透電流要些 可選用3DG6等型號硅三極體組成複合管。萬用表的紅和黑表筆分別與複合管的發射極e和集電極c相接。由於複合三極體的放大作用,把被測電容的充放電過程予以放大,使萬用表指針擺幅度加大,從而便於觀察。應注意的是:在測試操作時,特別是在測較小容量的電容時,要反覆調換被測電容引腳接觸A、B兩點,才能明顯地看到萬用表指針的擺動。
C 對於0 01μF以上的固定電容,可用萬用表的R×10k擋直接測試電容器有無充電過程以及有無內部短路或漏電,並可根據指針向右擺動的幅度大小估計出電容器的容量。
2 電解電容器的檢測
A 因為電解電容的容量較一般固定電容大得多,所以,測量時,應針對不同容量選用合適的量程。根據經驗,一般情況下,1~47μF間的電容,可用R×1k擋測量,大於47μF的電容可用R×100擋測量。
B 將萬用表紅表筆接負極,黑表筆接正極,在剛接觸的瞬間,萬用表指針即向右偏轉較大偏度(對於同一電阻擋,容量越大,擺幅越大),接著逐漸向左迴轉,直到停在某一位置。此時的阻值便是電解電容的正向漏電阻,此值略大於反向漏電阻。實際使用經驗表明,電解電容的漏電阻一般應在幾百kΩ以上,否則,將不能正常工作。在測試中,若正向、反向均無充電的現象,即錶針不動,則說明容量消失或內部斷路;如果所測阻值很小或為零,說明電容漏電大或已擊穿損壞,不能再使用。
C 對於正、負極標誌不明的電解電容器,可利用上述測量漏電阻的方法加以判別。即先任意測一下漏電阻,記住其大小,然後交換表筆再測出一個阻值。兩次測量中阻值大的那一次便是正向接法,即黑表筆接的是正極,紅表筆接的是負極。
D 使用萬用表電阻擋,採用給電解電容進行正、反向充電的方法,根據指針向右擺動幅度的大小,可估測出電解電容的容量。
3 可變電容器的檢測
A 用手輕輕旋動轉軸,應感覺十分平滑,不應感覺有時松時緊甚至有卡滯現象。將載軸向前、后、上、下、左、右等各個方向推動時,轉軸不應有鬆動的現象。
B 用一隻手旋動轉軸,另一隻手輕摸動片組的外緣,不應感覺有任何鬆脫現象。轉軸與動片之間接觸不良的可變電容器,是不能再繼續使用的。
C 將萬用表置於R×10k擋,一隻手將兩個表筆分別接可變電容器的動片和定片的引出端,另一隻手將轉軸緩緩旋動幾個來回,萬用表指針都應在無窮大位置不動。在旋動轉軸的過程中,如果指針有時指向零,說明動片和定片之間存在短路點;如果碰到某一角度,萬用表讀數不為無窮大而是出現一定阻值,說明可變電容器動片與定片之間存在漏電現象。
電感器、變壓器
1 色碼電感器的的檢測 將萬用表置於R×1擋,紅、黑表筆各接色碼電感器的任一引出端,此時指針應向右擺動。根據測出的電阻值大小,可具體分下述三種情況進行鑒別:
A 被測色碼電感器電阻值為零,其內部有短路性故障。
B 被測色碼電感器直流電阻值的大小與繞制電感器線圈所用的漆包線徑、繞制圈數有直接關係,只要能測出電阻值,則可認為被測色碼電感器是正常的。
2 中周變壓器的檢測
A 將萬用表撥至R×1擋,按照中周變壓器的各繞組引腳排列規律,逐一檢查各繞組的通斷情況,進而判斷其是否正常。
B 檢測絕緣性能 將萬用表置於R×10k擋,做如下幾種狀態測試:
(1)初級繞組與次級繞組之間的電阻值;
(2)初級繞組與外殼之間的電阻值;
(3)次級繞組與外殼之間的電阻值。
上述測試結果分出現三種情況:
(1)阻值為無窮大:正常;
(2)阻值為零:有短路性故障;
(3)阻值小於無窮大,但大於零:有漏電性故障。
3 電源變壓器的檢測
A 通過觀察變壓器的外貌來檢查其是否有明顯異常現象。如線圈引線是否斷裂,脫焊,絕緣材料是否有燒焦痕迹,鐵心緊固螺桿是否有鬆動,硅鋼片有無鏽蝕,繞組線圈是否有外露等。
B 絕緣性測試。用萬用表R×10k擋分別測量鐵心與初級,初級與各次級、鐵心與各次級、靜電屏蔽層與衩次級、次級各繞組間的電阻值,萬用表指針均應指在無窮大位置不動。否則,說明變壓器絕緣性能不良。
C 線圈通斷的檢測。將萬用表置於R×1擋,測試中,若某個繞組的電阻值為無窮大,則說明此繞組有斷路性故障。
D 判別初、次級線圈。電源變壓器初級引腳和次級引腳一般都是分別從兩側引出的,並且初級繞組多標有220V字樣,次級繞組則標出額定電壓值,如15V、24V、35V等。再根據這些標記進行識別。
E 空載電流的檢測。
(a) 直接測量法。將次級所有繞組全部開路,把萬用表置於交流電流擋(500mA,串入初級繞組。當初級繞組的插頭插入220V交流市電時,萬用表所指示的便是空載電流值。此值不應大於變壓器滿載電流的10%~20%。一般常見電子設備電源變壓器的正常空載電流應在100mA左右。如果超出太多,則說明變壓器有短路性故障。
(b) 間接測量法。在變壓器的初級繞組中串聯一個10 /5W的電阻,次級仍全部空載。把萬用表撥至交流電壓擋。加電后,用兩表筆測出電阻R兩端的電壓降U,然後用歐姆定律算出空載電流I空,即I空=U/R。F 空載電壓的檢測。將電源變壓器的初級接220V市電,用萬用表交流電壓接依次測出各繞組的空載電壓值(U21、U22、U23、U24)應符合要求值,允許誤差範圍一般為:高壓繞組≤±10%,低壓繞組≤±5%,帶中心抽頭的兩組對稱繞組的電壓差應≤±2%。G 一般小功率電源變壓器允許溫升為40℃~50℃,如果所用絕緣材料質量較好,允許溫升還可提高。
H 檢測判別各繞組的同名端。在使用電源變壓器時,有時為了得到所需的次級電壓,可將兩個或多個次級繞組串聯起來使用。採用串聯法使用電源變壓器時,參加串聯的各繞組的同名端必須正確連接,不能搞錯。否則,變壓器不能正常工作。I.電源變壓器短路性故障的綜合檢測判別。電源變壓器發生短路性故障后的主要癥狀是發熱嚴重和次級繞組輸出電壓失常。通常,線圈內部匝間短路點越多,短路電流就越大,而變壓器發熱就越嚴重。檢測判斷電源變壓器是否有短路性故障的簡單方法是測量空載電流(測試方法前面已經介紹)。存在短路故障的變壓器,其空載電流值將遠大於滿載電流的10%。當短路嚴重時,變壓器在空載加電後幾十秒鐘之內便會迅速發熱,用手觸摸鐵心會有燙手的感覺。此時不用測量空載電流便可斷定變壓器有短路點存在。

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12 電子元器件 -電子元器件失效分析技術

電子信息技術是當今新技術革命的核心,電子元器件是發展電子信息技術的基礎。了解造成元器件失效的因素,以提高可靠性,是電子信息技術應用的必要保證。
開展電子元器件失效分析,需要採用一些先進的分析測試技術和儀器。
1 光學顯微鏡分析技術
2 紅外分析技術
3 聲學顯微鏡分析
4 液晶熱點檢測技術
5 光輻射顯微分析技術
6 微分析技術

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