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元器件

《元器件》是2009年电子工业出版社出版的图书,作者是姚金生。

;同时还介绍了对某些元器件的简单修理方法,并为读者提供了常用元器件的技术参数及常用元器件的代换件等翔实的技术资料。

本书在2004年版本的基础上补充了许多新型的半导体器件、光电器件、数码激光器件、数码显示器件及彩色显像管类的真空器件,增加了新型元器件的具体型号、技术参数及应用电路。新的版本具有更强的资料性和实用性,更加贴近读者的实际应用。

本书是一本通俗、新颖、实用的科普读物,适合电子产品的生产技术人员、维修人员、应用人员阅读;可作为电子技校、职业学校、中等专业学校的电子技术基础教材;也可作为广大电子爱好者的学习参考书。

第1章 电子元件

1.1电阻器

1.1.1 电阻器的作用

1.1.2 各种各样的电阻器

1.1.3 电阻器的主要技术参数

1.1.4 半可调电阻器

1.1.5 电阻器的质量鉴别与代用

1.1.6 几种特殊的电阻器

1.2电位器

1.2.1 电位器的结构与作用

1.2.2 各种电位器

1.2.3 电位器的命名方法和主要技术指标

1.2.4 电位器的修理与代用

1.3电容器

1.3.1 固定电容器

1.3.2 电容器的主要技术参数

1.3.3 固定电容器的质量检查、代用和修理

1.3.4 可变电容器的结构与规格

1.3.5 可变电容器的修理与代用

1.3.6半可变电容器(微调电容器)

1.4电感元件

1.4.1 线圈的自感与电感量

1.4.2电感器的种类与参数

1.4.3家用电器中常见的电感线圈

1.4.4 电感器的测量与代用

1.4.5变压器的工作原理和结构

1.4.6 变压器的主要技术参数

1.4.7 各种用途的变压器

1.4.8 变压器的故障及修理

1.4.9磁性元件

习题1

第2章 光电器件与激光头

2.1 普通发光二极管

2.1.1 普通发光二极管

2.1.2 电压型发光二极管

2.1.3 闪烁发光二极管

2.1.4红外发光二极管

2.1.5 红外发光半导体激光二极管

2.2 光电管和光电耦合器

2.2.1 光电二极管

2.2.2硅光电池

2.2.3 光电三极管

2.2.4光电耦合器

2.2.5 各种光电开关

2.2.6 光晶闸管

2.3 光电显示器件

2.3.1 半导体LED数码显示器

2.3.2 液晶(LCD)显示器

2.3.3 荧光数码管

2.3.4 辉光数码管

2.3.5等离子显示器

2.4 激光头与光盘

2.4.1 激光头

2.4.2 激光头的检测、维修与代换

2.4.3光盘

习题2

第3章 半导体分立器件

3.1 晶体二极管

3.1.1 半导体基本知识

3.1.2 晶体二极管的工作原理

3.1.3 各种晶体二极管

3.1.4 晶体二极管的主要技术参数

3.1.5 晶体二极管的质量鉴别与代用

3.2 晶体三极管

3.2.1 晶体三极管的工作原理

3.2.2 晶体三极管的分类与外形

3.2.3 晶体三极管的主要技术参数

3.2.4 晶体三极管的简易测试方法

3.2.5 晶体三极管对管

3.2.6 大功率管的检测方法

3.2.7达林顿管

3.2.8 晶体三极管的更换与代用

3.3场效应晶体管

3.3.1结型场效应晶体管的工作原理

3.3.2 MOS场效应晶体管的工作原理

3.3.3 场效应管的主要技术参数

3.3.4 如何鉴别场效应管的好坏

3.3.5 场效应晶体管的应用与代用

3.3.6 高压复合场效应晶体管(FETRON)

3.4 晶闸管和单结晶体管

3.4.1 普通单向晶闸管的工作原理

3.4.2 双向晶闸管

3.4.3可关断晶闸管

3.4.4 晶闸管的主要技术参数

3.4.5 多种用途的晶闸管

3.4.6 用万用表检查晶闸管的好坏

3.4.7单结晶体管

3.5 晶体管阵列器件

习题3

第4章半导体集成电路

4.1 半导体集成电路的基本知识

4.1.1 集成电路外形

4.1.2 集成电路的内部结构

4.1.3 集成电路与分立元器件电路的差别

4.1.4 千姿百态的集成电路

4.2 半导体数字集成电路

4.2.1 双极型数字集成电路

4.2.2 MOS数字集成电路

4.3 半导体模拟集成电路

4.3.1 模拟集成电路的特点和种类

4.3.2 音频放大集成电路

4.3.3 稳压集成电路

4.3.4集成运算放大器

4.4 半导体功放模块电路

4.4.1 傻瓜175、275功放电路

4.4.2 D系列傻瓜功放电路

4.4.3 AMP1200集成功放电路

4.5 半导体音乐集成电路

4.5.1 半导体音乐集成电路的组成

4.5.2 各色各样的音乐集成电路

4.5.3 音乐集成电路的妙用

4.6语音集成电路

4.6.1语音合成集成电路

4.6.2 一次性可编程语音集成电路

4.6.3 电子语音录放模块

4.7 电视机用集成电路

4.7.1 电视机专用集成电路

4.7.2 电视机遥控系统专用集成电路

4.8 半导体集成电路的应用与代用

4.8.1 集成电路的命名与技术参数

4.8.2 判断集成电路的好坏

4.8.3 集成电路的更换与代用

习题4

第5章 电真空器件

5.1 黑白显像管

5.1.1 黑白显像管的结构

5.1.2 黑白显像管的工作原理

5.1.3 电子枪

5.1.4 荧光屏

5.1.5 玻璃外壳

5.1.6 黑白显像管的参数与使用

5.2 彩色显像管

5.2.1 三枪三束彩色显像管

5.2.2 单枪三束彩色显像管

5.2.3 白汇聚彩色显像管

5.2.4 新型彩色显像管

5.2.5 显像管的检测与代换

5.2.6 彩色显像管的新方向

习题5

第6章 片状元器件

6.1 片状元器件的特点及分类

6.2 片状无源元器件

6.3 片状有源器件

6.4表面组装技术和焊接方法

6.5 业余条件下片状元器件的拆装

习题6

附录A 常用电气图的图形符号及文字符号

附录B 常用半导体管国内外型号对照表

附录C 国内外电视机常用集成电路代换表

附录D 习题答案

书 名: 元器件

作 者:姚金生

出版社:电子工业出版社

出版时间:2008年01月

ISBN: 9787121057588

开本:16开

定价: 26.00 元

《元器件》本书主要介绍电子产品中常用的电子元器件、半导体分立器件、半导体集成电路、光电器件与数码激光器件、数码显示器件与彩色显像管类的真空器件及片状元器件的基本工作原理,主要技术指标及性能,技术参数的测试,元器件的安装与焊接,元器件的代换方法,同时还介绍了对某些元器件的简单修理方法,并为读者提供了常用元器件的技术参数及常用元器件的代换元器件等翔实的技术资料。

第1章 电子元件

第2章 光电器件与激光头

第3章 半导体分立器件

第4章 半导体集成电路

第5章 电真空器件

第6章 片状元器件

附录A 常用电气图的图形符号及文字符号

附录B 常用半导体管国内外型号对照表

附录C 国内外电视机常用集成电路代换表

附录D 习题答案

由于成本压力、需求环境恶化以及人民币升值等因素,电子元器件行业整体前景不明朗,电子行业或公司的技术升级是较为可行的投资机会。我们看好半导体封装测试行业,分立器件产品的升级使得这一子行业存在投资机会。

二季度是传统电子产品销售旺季,全球半导体市场销售出现回暖迹象。市场研究机构SIA统计数据显示,2008年1-4月份全球半导体销售收入为829亿美元,比2007年同期的795亿美元增长了4.3%。同比来看,1-4月份全球半导体市场销售分别同比增长0.20%、1.5%、4%和5.9%,呈现逐月回升态势。环比来看,受季节因素影响,1-2月份环比下滑3.6%和4.8%,3-4月份则实现环比增长3.5%和0.35%。

SIA认为,半导体市场销售回暖的主要原因有三:一是驱动半导体行业成长的两大应用市场表现良好,08年以来笔记本电脑和手机的出货量均好于预期;二是美国消费电子协会的数据显示,美国消费者用于购买耐用电子产品的消费比例在不断增长;三是美国政府推出的一揽子经济提升计划,将会额外产生约50亿美元的消费类电子采购。

但也有指标显示行业长期前景不容乐观,如二季度超额库存反弹至35亿美元以上,半导体厂商的资本支出正在减少,说明其对未来市场的走势持谨慎态度。此外,历史数据显示,世界经济的周期波动与半导体行业的景气度具有极高的相关性。作为全球半导体及电子消费大国,美国经济下行风险导致的需求萎缩对半导体行业的负面影响将十分显著。

2008年1-4月,中国电子元器件行业实现主营业务收入4856.76亿元,同比增长32.56%。电子元、器件行业增速分别超过电子信息全行业平均增速11.9和14个百分点。从比重上看,电子元器件行业占全行业比重也由同期的30%提高至33.1%。但是,随着原材料和人力成本的上升、需求环境的恶化以及人民币升值速度的加快,电子元器件厂商的业绩增长不断受到压制,上市公司增收不增利的特征明显。2008年1季度,扣除液晶显示器件板块,全行业营业收入为101.03亿元,同比增长31.17%,但净利润为3.73亿元,同比仅增长6.57%。

电子元器件品种众多,其细分行业的景气周期以及发展阶段有一定差异。我们认为在大行业前景不明朗的情况下,子行业或公司的技术升级可能是较为可行的投资机会,我们看好半导体封装测试行业。

2007年国内IC封测行业销售额为666.5亿元,占IC产业一半的份额。随着下游低端产品销售的锐减,部分公司已被淘汰,但中高端产品的上量会使具备国际竞争力的厂商毛利率上升。国内领先厂商的MCM、SiP、MEMs、BGA等封装技术已达到国际领先水平,前十家IC封装测试企业在2007年的销售收入合计为475.9亿元,占IC封测业总收入的71.4%,比2006年提高了2.4个百分点,国内IC封测业“强者恒强”的情况更加明显,为投资带来了便利。以登录金鹏电子(7.83,0.30,3.98%)、昆山金鹏电路板(4.46,0.10,2.29%)为代表的主要企业在CSP、MCM、FBP、BGA、SiP及无铅环保等技术领域均取得了一定成果。其中长电科技在FBP、WLCSP、SiP三个封装形式上都实现了量产,这种技术的升级会为公司带来持续的利润增长。

根据中国半导体行业协会封装分会的统计,2007年中国分立器件市场销售规模稳步上升,达到890亿人民币,同比增长18.9%;销量达到2600亿只,同比增长8.2%。自2004年开始,中国分立器件市场销售额增长率一直高于销量增长率,主要是因为分立器件的需求向超小型、片式化、中大功率、光电器件等高附加值产品倾斜,导致量滞价升。因此在这一领域,我们不太担心企业利润出现大幅下滑。

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100Kb、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 2x100±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 /。

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=10^3毫法=10^6微法=10^9纳法=10^12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10×10^2PF=1000PF 224表示22×10^4PF=0.22uF3、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%。

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1N40011N40021N40031N40041N40051N40061N4007耐压(V) 50 100 200 400 600 800 1000电流(A) 均为1。

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1N47283.3V;1N47293.6V;1N4730 3.9V;1N47324.7V;1N47335.1V;1N47345.6V;1N4735 6.2V ;1N4744 15V;1N4750 27V ;1N475130V ;1N476175V(右侧为稳压值) 。

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=10^3mH=10^6uH。

变容二极管

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:⑴发生漏电现象时,高频调制电路将不工作或调制性能变差。⑵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。

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。

场效应晶体管

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⑴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。⑵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。⑶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。⑷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。

光敏电阻

光敏电阻又称光导管,常用的制作材料为硫化镉,另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。这些制作材料具有在特定波长的光照射下,其阻值迅速减小的特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电,在外加电场的作用下作漂移运动,电子奔向电源的正极,空穴奔向电源的负极,从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。


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