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二极管的符号


二极管的符号、 划分方法及种类 普通二极管 按功能划分 整流二极管 发光二极管 稳压二极管 光敏二极管 变容二极管 按照材料划分 硅二极管 锗二极管 按照外壳封装材料 划分 塑料封装二极管 金属封装二极管 玻璃封装二极管

判别、参数和分类 说明 常见的二极管 专门用于整流的二极管
专门用于指示信号的二极管,能发出可见光;此 外还有红外发光二极管,能

发出不可见光

专门用于直流稳压的二极管 对光有敏感作用的二极管
这种二极管的结电容比较大, 并可在较大范围内变化

硅材料二极管,常用的二极管 锗材料二极管 大量使用的二极管采用这种封装材料 大功率整流二极管采用这种封装材料 检波二极管等采用这种封装材料

二极管符号 二极管(国标) 二极管的判别及参数 1.简述 半导体是一种具有特殊性质的物质, 它不像导体一样能够完全导 电, 又不像绝缘体那样不能导电, 它介于两者之间, 所以称为半导体。 半导体最重要的两种元素是硅(读“guī”)和锗(读“zhě”)。 我们常听说的 美国硅谷,就是因为那里有好多家半导体厂商。

二极管应该算是半导体器件家族中的元老了。很久以前,人们热 衷于装配一种矿石收音机来收听无线电广播, 这种矿石后来就被做成 了晶体二极管。 二极管最明显的性质就是它的单向导电特性, 就是说电流只能从 一边过去,却不能从另一边过来(从正极流向负极)。我们用万用表来 对常见的 1N4001 型硅整流二极管进行测量, 红表笔接二极管的负极, 黑表笔接二极管的正极时,表针会动,说明它能够导电;然后将黑表 笔接二极管负极,红表笔接二极管正极,这时万用表的表针根本不动 或者只偏转一点点,说明导电不良(万用表里面,黑表笔接的是内部 电池的正极)。 常见的几种二极管中有玻璃封装的、 塑料封装的和金属封装的等 几种。像它的名字,二极管有两个电极,并且分为正负极,一般把极 性标示在二极管的外壳上。大多数用一个不同颜色的环来表示负极, 有的直接标上“—”号。大功率二极管多采用金属封装,并且有个螺母 以便固定在散热器上。

2.半导体二极管的极性判别及选用 (1) 半导体二极管的极性判别 一般情况下,二极管有色点的一端为正极,如 2AP1~2AP7, 2AP11~2AP17 等。如果是透明玻璃壳二极管,可直接看出极性,即 内部连触丝的一头是正极,连半导体片的一头是负极。塑封二极管有 圆环标志的是负极,如 IN4000 系列。 无标记的二极管,则可用万用表电阻挡来判别正、负极,万用表 电阻挡示意图见图 T304。 根据二极管正向电阻小,反向电阻大的特点,将万用表拨到电阻 挡(一般用 R×100 或 R×1k 挡。不要用 R×1 或 R×10k 挡,因为 R×1 挡 使用的电流太大,容易烧坏管子,而 R×10k 挡使用的电压太高,可能 击穿管子)。用表笔分别与二极管的两极相接,测出两个阻值。在所 测得阻值较小的一次,与黑表笔相接的一端为二极管的正极。同理, 在所测得较大阻值的一次,与黑表笔相接的一端为二极管的负极。如 果测得的正、反向电阻均很小,说明管子内部短路;若正、反向电阻 均很大, 则说明管子内部开路。 在这两种情况下, 管子就不能使用了。

(2) 半导体二极管的选用 通常小功率锗二极管的正向电阻值为 300~500Ω, 硅管为 1kΩ或 更大些。锗管反向电阻为几十千欧,硅管反向电阻在 500kΩ以上(大 功率二极管的数值要大得多)。正反向电阻差值越大越好。 点接触二极管的工作频率高, 不能承受较高的电压和通过较大的 电流,多用于检波、小电流整流或高频开关电路。面接触二极管的工 作电流和能承受的功率都较大,但适用的频率较低,多用于整流、稳 压、低频开关电路等方面。 选用整流二极管时,既要考虑正向电压,也要考虑反向饱和电流 和最大反向电压。 选用检波二极管时, 要求工作频率高, 正向电阻小, 以保证较高的工作效率,特性曲线要好,避免引起过大的失真。 3.半导体分立元器件命名方法

利用二极管单向导电的特性,常用二极管作整流器,把交流电变 为直流电,即只让交流电的正半周(或负半周)通过,再用电容器滤波 形成平滑的直流。事实上好多电器的电源部分都是这样的。二极管也 用来做检波器,把高频信号中的有用信号“检出来”,老式收音机中会 有一个“检波二极管”,一般用 2AP9 型锗管。 二极管的类型也有好几种,对于电子制作来说,常常用到以下的 二极管: 用于稳压的稳压二极管,用于数字电路的开关二极管,用 于调谐的变容二极管,以及光电二极管等,最常看见的是发光二极 管。 1.发光二极管 (1) 符号

(2) 发光二极管 发光二极管在日常生活电器中无处不在,它能够发光,有红色、 绿色和黄色等, 有直径为 3mm 或 5mm 圆形的, 也有规格为 2×5mm 长方 形的。与普通二极管一样,发光二极管也是由半导体材料制成的,也 具有单向导电的性质,即只有极性正确才能发光。 发光二极管的发光颜色一般和它本身的颜色相同, 但是近年来出 现了透明的发光管,它也能发出红黄绿等颜色的光,只有通电了才能 知道。 辨别发光二极管正负极的方法,有实验法和目测法。实验法 就是通电看看能不能发光,若不能就是极性接错或是发光管损坏。

注意发光二极管是一种电流型器件,虽然在它的两端直接接上 3V 的电压后能够发光,但容易损坏,在实际使用中一定要串接限流 电阻,工作电流根据型号不同一般为 1mA 到 30mA。另外,由于发光 二极管的导通电压一般为 1.7V 以上, 所以一节 1.5V 的电池不能点亮 发光二极管。同样,一般万用表的 R×1 挡到 R×1k 挡均不能测试发光 二极管,而 R×10k 挡由于使用 15V 的电池,能把有的发光管点亮。 用眼睛来观察发光二极管,可以发现内部的两个电极一大一小。 一般来说,电极较小、个头较矮的一个是发光二极管的正极,电极较 大的一个是它的负极。若是新买来脚较长的一个是正极。

(3) 发光二极管的伏安特性

发光二极管的伏安特性与普通

二极管类似, 但它的正向压降较大, 并在正向压降达到一定值时发光。 发光颜色和构成 PN 结的材料有关,通常有红、黄、绿、蓝和紫等颜 色。发光亮度近似和工作电流密度成正比,但掺杂 ZnO 和 GaP 的发光 二极管,其发光亮度随电流密度的增加会很快趋向饱和。另外,随结 温的升高,LED 的发光亮度将会减弱。 由于发光二极管的响应时间(光信号对电信号的延迟时间)一般 小于 100ns,故直流信号、交流信号或脉冲信号均可作为它的驱动信 号。 国产 LED 器件用 FG × 1 × 2 × 3 × 4 × 5 × 6 命名,其中×1 表示材料,×1 取值 1,2,3 分别对应 LED 的材料为 GaAsP,GaAsAl 和 GaP。×2 表示发光颜色,×2 取 1~6 时表示发光颜色为红、橙、黄、 绿、蓝和复色,× 3 表示封装形式。× 4 表示外形,取 0 ~ 6 各整数 时,分别指发光二极管的外形为圆形、长方形、符号形、三角形、正 方形、组合形和特殊形。× 5 × 6 为序号。 使用发光二极管时,若用电压源驱动,则应在电路中串接限流电阻, 以防止 LED 中电流过大而损坏。用交流信号驱动时,为防止 LED 被反 向击穿,可在两端反极性并连整流二极管。几种红色发光二极管的参 数见表 B313。

2.Z310 半导体发光器件:LED 数码管 常用的 LED 数码管如图 T310(a)所示。它是利用发光二极管的制 造工艺,由 7 个条状管芯 和一个点状管芯的发光二极管制成。LED 数码管有两种不同的结构形式,其等效电路分别如图 T311 所示。各 段发光二极管的阳极连在一起作为公共端,因此称为共阳极数码管。 工作时应当将阳极连电源正极, 各驱动输入端通过限流电阻接相应的 译码驱动器的输出。当译码驱动器的输出为低电平时,数码管相应的 段变亮。

LED 数码管各段发光二极管的伏安特性与普通二极管类似,只是 正向压降稍大, 在正向电流达到适当大小时就能发光。 在一定范围内, 发光亮度和正向电流的大小近似成正比, 但正向电流应小于允许的最 大电流,并应留有适当的裕量,一般以不超过极限电流的 70%为宜。 因此,它的驱动输入端和译码电路或电压源相连时,应当串接合适的 限流电阻,以免损坏器件。 表 B314 列出了几种数码管的参数。

LED 数码管的大小规格很多,一般尺寸大的工作电压也大,这是 因为大尺寸数码管的每一段可能是由几个发光二极管串联组成, 称为 导光柱型。国产 LED 数码管的管脚排列规格很多,因此,使用时除查 产品说明书外,主要采用实测的方法来确定各管脚的功能,下面以共 阳极数码管为例来说明。 先按图 T312 准备好测试线路,把数码管的左下角接地,再使 A 端逐个和其它管脚接触。若 A 端和所有管脚都已接触过,而数码管各 段全不亮,则左下角管脚即为阳极或空脚(设数码管是好的)。若 A 端 接触管脚时数码管上某段变亮,则 A 端接触的管脚为阳极。然后使 A 和阳极连好, 用地线分别接触阳极以外的各管脚, 相应的段就会变亮,

从而可确定管脚和显示段间的对应关系。

3.Z312 半导体光敏器件:光敏二极管 光敏二极管又称光电二极管,目前使用最多的是光电二极管。它 有四种类型:PN 结型,PIN 结型,雪崩型和肖特基结型。以下简介 PN 结型光敏二极管。 PN 结型光敏二极管同普通二极管一样,也是 PN 结构造,只是结 面积较大,结深较浅,管壳上有光窗,从而使人射光容易注入 PN 结 的耗尽区中进行光电转换,大的结面积增加了有效光面积,提高了光 电转换效率。 在无光照射时,光敏二极管的伏安特性和普通二极管一样,此时 的反向饱和电流叫暗电流,一般在几微安到几百微安之间,其值随反 向偏压的增大和环境温度的升高而增大。在检测弱光电信号时,必须 考虑用暗电流小的管子。 在有光照时,光敏二极管在一定的反偏电压范围内(UR≥5V),其 反向电流将随光照强度(10-3~103 lx 范围内)的增加而线性增加, 这时的反向电流又叫光电流。因此,对应一定的光照强度,光敏二极

管相当于一个恒流源。在有光照而无外加电压时,光敏二极管相当于 一个电池,P 区为正,N 区为负。 光敏二极管有一定光谱响应范围, 并对某波长的光有最高的响应 灵敏度(峰值波长)。因此,为获取最大的光电流,应选择光谱响应特 性符合待测光谱的光敏二极管,同时加大照度和调整入射的角度。 光敏二极管的响应时间,一般小于几百微秒,主要取决于结电容 和外部电路电阻的乘积。表 B316 列出了几种光敏二极管的参数,其 中灵敏度指输入给定波长的单位功率时, 光敏二极管能输出的光电流 值。

三极管知识简介 作者: admin 文章来源: 五六电子 间:2015-01-15 电子电路中最核心的器件就是三极管,它随处可见,特别是各种集 成电路中,其基本三极管。 点击:951 更新时

1.三极管 三极管(transistor,代表电路符号 信号的半导体器件。 在 1.2.2 节介绍 Multisim2001 时打开的图 1-27“带 25dB 增益补偿 输出的 Class B 音频放大器”电路中,就有三极管。 三极管一般有 3 个管脚,如图 1-58 所示,它们是 b 一基极(base)、 c 一集电极(collector)、 e 一发射极(emitter) 。三极管根据内部结构的 不同分为 NPN 型和 PNP 型两个大类。 注意图 1-58 中两类三极管电 路符号中代表电流方向的箭头指向不同, NPN 的箭头指向 e 极而 PNP 的箭头指向 b 极。 NPN 或 PNP 三极管再根据电电气参数的不 同有数以室千计的型号,图 1-59 展示了一些常用三极管的典型封装和 主要参数。 ) ,是一种用于放大或开关电

图 1-59 还把几种典型三极管的 b 极、 c 极、 e 极判别用底视图 给出,拿封装为 TO-92 的小功率 PNP 三极管 2N3906 来说, 正对器 件的型号, 则从左到右管脚依次为 e 极、 b 极、 c 极,如图 1-60 所示。

就像二极管的正极和负极不能接反一样,三极管的 b 极、 c 极、 e 极管脚在使用时也不能混用, 否则轻则电路无法正常工作, 重则烧毁 三极管本身或其他器件。 如果拿到一个陌生的三极管而不确定其 b 极、 c 极、 e 极时, 可用以下两种方法来判别。 (1)上网査找 。 直接把三极管的型号输到搜索引擎中, 就可以 得到一些提供技术文档的网站链接,其中有可以免费浏览或下载器件 的技术文档 。 在三极管技术文档的第 1 页一般都会有其管脚排布示 意图,如图 1-61 所示的三极管 BC546 技术文档中就有关于其封装、 管脚判别的描述: BC546 是一个 NPN 型的一般用途三极管, 有 TO-92 和 SOT54 两种封装。 如果面对着该器件,则其管脚从左自右依次为 c 极、 b 极、 e 极。

(2)用万用表测。一般的数字万用表都有三极管直流放大倍数 的测量挡,如图 1-62 所示,直流放大倍数 流的放大能力, 大倍数 衡量的是三极管对电

的值一般都在 10 以上, 绝大部分三极管的直流放

在 100~1000 这个区问内 。在数字万用表上有一个

NPN/PNP 三极管插座,如图 1-62 所示,上面标有 c、 b、 e,如果 NPN 或 PNP 三极管的 c 极、 b 极、 e 极管脚正确插入对应的插孔中,万 用表就会显示一个 100~1000 的读数,此时插座所标的 c、 b、 e 孔 对应所插三极管的 c 极、 b 极、e 极; 如果读数不对, 则可调整三极 管管脚再插入, 直到得到正确读数为止。

2.三极管的直流放大特性 就像铭记二极管的单向导电特性一样, 只要谈起三极管就要想到 “电流放大” 。 通过以下一个仿真实例来看看三极管是如何进行直流 放大的 。

图 1-63 所需的三极管 BC547A 在图 1-30 所示的元器件栏的三极 管集合( )的第一 个实际 NPN 三极管器件( )中,打开器件选择窗

口后找到型号为 BC547A 的三极管并放置到工作窗口中, 其他器件如 电池、 电流表等按 1.2.4 节介绍的方法取用 。 连接完电路后打开仿 真开关, 电流表 AB 和 Ac 上很快出现了读数, 分别为 0.123mA 和 33mA(0.033A) 。 这意味着什么? 电流表 AB 测量的是三极管 b 极电 流, IB=0.123mA; 而电流表 Ac 测量的是三极管 c 极电流, Ic=33mA, 可知 Ic 约为 IB 的 268 倍! 因此可以说三极管把 b 极电流放大了 268 倍。 结论是: 三极管是一个具有电流放大功能的器件 。

为了让这个枯燥的概念形象一些, 我们用一幅画来比喻三极管的 电流放大作用 。 图 1-64 (a) 所示是一个水箱, 其排水管由阀门控制, 只要微调阀门 就能控制排水管的流量。水箱好像三极管的 c 极, 阀门就好像 b 极, 而排水管相当于 e 极。当三极管 b 极获得如图 1-64 (b)所示的微小 偏置电压后(+0.7V) ,就好像阀门被打开一样,水得以从水箱向下快速 流出一电流从 c 极流向 e 极。 一旦三极管 b 极偏置电压消失,就好像 阀门关上了一样, c 极到 e 极也就没有电流了。 结论是: 三极管 b 极上的小电流可以控制 c 极的大电流。

3.三极管的直流增益 我们明确了三极管具有电流放大特性之后,再稍微从定量的角度 看看具体的放大倍数。 从图 1-64(b)可知, 如果把三极管 b 极电

流 IB 看成输入电流,而把 c 极电流 Ic 看成输出电流, 则三极管实现 了电流的放大, 其直流放大倍数 (又称直流增益, dc current gain)

可以用输出电流与输入电流之问的比值来描 述:

结论是:图 1-64 (b)所示的三极管 BC547 把输入电流 IB 放大了 268 倍。 这个倍数可以通过图 1 -62 所示数字万用表的 测量挡直接测

得, 即某三极管的直流增益 hFE。不同型号的三极管其直流增益是不 尽相同的,如果把图 1-63 中的三极管 BC547 换成其他型号, 则电路 的增益是不相同的, 即电流表 AB 和 Ac 读数有所改变。 大家可以在 Multisim2001 中选择一些其他型号的三极管来验证一下。 三极管直流增益中,下标“F”代表正向电流(forwardcurrent) ,而“E” 代表三极管以 e 极形式连接。 “F”和“E”都为大写,说明是与直流有关 的参数,如果下标为小写则是与交流有关的特性参数。 4.三极管的电流关系式 从图 1-64 (b)中可看到, b 极电流 IB 流入三极管, c 极电流 Ic 亦流 入三极管,很自然有进就有出,电流必须得从三极管的 e 极流出,形成

e 极电流 IE。于是在三极管 b 极、 c 极、 e 极电流之间形成了一个 关系:

(1-4)说明三极管 e 极电流为 b 极和 c 极电流之和。对于图 1-63 来说,Ic =33mA,IB=0.123mA,代入式(1-4)可得:

可见 IE 与 Ic 非常接近, 这是因为 IB 相对来说实在小得可怜, 所以 一般可以忽略 IB 不计,而得:

5.三极管开关 本节一开始就说过三极管是一种用于放大或开关电信号的半导体 器件 。 由于放大的内容稍微复杂一些,所以放到第 4 章再谈。为了 揭开图 1-1 光控报警器电路中三极管角色的秘密, 先看看三极管如何 构成一个开关。 三极管开关是基于三极管的导通原理设计而成的,如图 1-65 所示, 三极管 BC547 的 c 极上挂了一个灯 L1 (电路符号 ) ,只要给三

极管 b 极一个约 0.7V 的偏置电压 VBE,三极管的 c 极和 e 极之间就 开始导通, 使灯 L1、三极管 c-e 极与电源形成一个回路, 于是形成电 流。电流流过灯 L1 使其发光。

三极管的偏置电压 VBE 可通过调节电位器 R1 获得,这样灯 L1 的 亮灭控制由电位器 Rl1 控制偏置电压 VBE 实现。为了使灯点亮,电路 的参数要达到一定的条件才行,利用前面的知识, 可以讨论一些非常 有意思的参数: (1)偏置电压 VBE=0.7V。就像二极管需要一个约 0.7V 的正向 电压才会导通一样,要想让三极管 BC547 导通,则需要给 b 极一个偏 置电压 VBE,且 VBE 不能小于 0.7V。 (2)三极管 c 极电流 Ic=50mA。电路图中的灯 L1 工作电流为 50mA,也就是说三极管 c 极电流 Ic 达到 50mA 时,灯 L1 才会发光。 虽然査三极管 BC547 器件的技术文档(或用万用表测量)可知其直流 增益 hFE 约为 250, 但当三极管作为开关使用时, c 极和 e 极之问的 电压 VCE 非常小,此时直流增益 hFE 一般只有原来的 1/5 左右,即 50

左右,于是根据式(1-3) ,可得三极管的 b 极电流

IB=Ic/hFE=50/50=1mA。
(3 ) 三极管 b 极电流 IB=1mA。 已知 VBE=0.7V,电源电压为+6V, 则根据欧姆定律,可得三极管 b 极电流 IB=(6V-0.7V)/(R1+R2)=1mA, 又已知电阻 R2 阻值为 1kΩ, 于是可得电位器 R1 接入电阻 Rlin=4.3kΩ。 (4) 电位器 R1。 通过调节电位器 R1 使其接入电阻约为 4.3kΩ 时, 三极管 BC547 导通,从而使灯 L1 发光。 有了以上对三极管开关的认识,可通过以下一个例子的分析对光控 报警器的研究更进一步。

光敏电阻 R2 与电阻 R1 构成了一个分压器, 当光线很强时, 光敏 电阻 R2 的阻值相对电阻 R1 较小(比如只有 1kΩ) ,于是 P 点电压小于 0.7V,从而偏置电压 VBE 也小于 0.7V, 三极管 VT1 不导通,灯 L1 不发

光。当光线渐暗,光敏电阻 R2 阻值变大, P 点电压升高。 当偏置电压 VBE 高出 0.7V 后,三极管 VT1 导通,灯 L1 发光。 图 1-66 中,光敏电阻 R2 在三极管开关的帮助下,实现了对灯亮与 灭的控制,对该电路的理解使我们对图 1-1 的光控报警器电路的学习 又进了一步 。 电位器知识简介 作者: admin 文章来源: 五六电子 间:2015-01-15 点击:458 更新时

在身边的调光灯、收音机、功放机上也许还能找到电位器。图 1-15 (a)所示是收音机上的 3 个基本调节旋钮一波段选择旋钮、频 率调节旋钮、音量调节旋钮,其中音量调节旋钮下是一个电位器,我们 用手拧动旋钮就能改变收音机的音量大小。 图 1-15 (b)中,电位器电路图形符号形象地表示出电位器 A、 B 脚是一个电阻的两端, 而 P 脚连接一个能在电阻滑轨上接触行走的滑 片。从结构图知, 当用手拧动电位器的轴时, 滑片在电阻滑轨上行走, 当调节停止后, 滑片所在位置决定了电位器 P 脚与 A 脚、 P 脚与 B 脚之间的电阻。比方说 A、 B 脚之间电阻为 10kΩ,而滑片停留在电 阻滑轨正中间,则 P 脚与 A 脚之问的电阻 阻 和 P 脚与 B 脚之问的电

相同, 都是 5kΩ。 滑片如果停留在其他位置上, 则视滑片所分隔 与 。

的电阻滑轨的比例估算出

电位器的 A 脚与 B 脚之间的阻值即为电位器的阻值, 一般会在电 位器外壳上标注而 、 的阻值随着电位器的轴的旋钮而改变, 但

都不会超过电位器的阻值。

在图 1-16 (a)中,电位器 R1 与电阻 R2 串联,则根据欧姆定律很 容易得到 P 点的电压为

从式(1-2)中可知 P 点电压 调节电位器 R1 的轴就可以改变

取决于电位器 R1,这说明只要我们 。

由于电位器是一个带有机械结构的电阻可变器件, 其滑片及电阻 滑轨之问有可能会因为寿命或质量问题而脱离,这会使 和 变为无穷大,也就是式(1-2)中 ,这就导致 。图

1-16 (a)电路 P 点之后如果还有其他电路,则无法正常工作。 为了在电 位器出现故障时降低灾难程度, 可以按图 1-16 (b) 那样把 P 脚与电 位器的任意一端相连, 这样不但可使电位器发挥相同作用, 还可保证 当滑片与电阻滑轨脱离时, 电位器的接入电阻与其标称阻值相同, 电 路不至出现太大的异常 。

电位器和普通电阻一样, 除了有阻值参数外, 还有功率和种类之 分。 常用的电位器有转轴式(rotary)和微调(trimmer)两种,其中各 自又有一些不同类型的电位器,如图 1-17 所示。绕线电位器(如图 1-17 所示)一般在大功率的场合中使用, 如果没有考虑好而冒然使用 了额定功率小于实际功率的电位器, 那电位器也会像电阻那样被烧 毁 。

在电路设计中, 如果电位器需要用户在使用中参与调整的, 如收 音机中的音量调节, 则可用转轴式电位器, 并把这些电位器设计在面 板上, 可便随时调节; 如果只是在电路调试时对某些电路参数调整时 使用, 则可选择微调电位器, 这些电位器大都直接焊接在电路板 上, 使用小号的一字或十字螺丝刀进行调节, 电路调试完毕后一般不 用再去动它 。

数字电位器 由于传统电位器机械结构的寿命和质量问题, 使得这种电子器件 正在走下坡路, 取而代之的是数字电位器 。 数字电位器彻底颠 覆了传统电位器的结构, 使用的是电子控制来实现阻值的改变。 图 1-18 是 X9313 型数字电位器的外观和结构框图, 只要在步进 控制端(1 引脚)输入味冲,就能改变“滑片” P 的位(滑片在器件中 不存在,而由一些电路结构取代) ,实现阻值的连续可调。

光敏电阻 作者: admin 文章来源: 五六电子 间:2015-01-15 光敏电阻(LDR/photoresistor, 电路符号 )是敏感电阻的一种, 点击:371 更新时

其阻值与照射到其表面的光强成反比: 光线越强其阻值越小, 反之 亦然 。 图 1-1 的光控报警器中, 光敏电阻 R 可谓一个关键器件, 正是因 为光敏电阻 R 对光线强度的检测实现了电路的光控报警功能 。 目 前最常见的光敏电阻是硫化镉或硫化硒材料制成的,利用的是半导体 光致导电原理,其电路符号和外观如图 1-13 (a)所示。 光敏电阻的阻值随光线强度的变化而改变, 有的型号的光敏电阻 在黑暗中阻值可达几兆欧,在强光下阻值仅为数百欧或数千欧, 图 1-13 (b)为万用表对某一型号光敏电阻在不同光线下阻值的测 量, 明显看到光敏电阻的“暗阻值” ( 1.255MΩ)较“亮阻值” (562.5Ω) 大得多。由于光敏电阻的阻值反映光线强度变化, 通常可 用在光检测电路中 。

【例 1.2】先敏电阻反映光线强度:分析图 1-14 所示电路中,电 路节点 P 的电压是多少。

例 1.2 与例 1.1 非常相似,只是电阻 R2 换成了光敏电阻。 借鉴例 1.1 的分析,可以很快得到 P 点电压为:

其中, R2 为光敏电阻阻值。可见 P 点电压与电阻 R2 的阻值有关, 而 R2 的阻值与光线强度有关 。于是,P 点电压的改变反映了光线强 度的变化 。 可能以上枯燥的讲述让我们有些迷糊了。不要紧, 等介绍完电位 器以后, 就可对图 1.1 所示的光控报警器电路进行初步分析了 。 阻器 作者: admin 文章来源: 五六电子 间:2015-01-15 电阻器(resistor,电路符号 ) ,简称电阻,是一种两端电子器件, 点击:415 更新时

当电流流过时, 其两端的电压与电流成正比 。 任何材料都会对流经的电流产生一定的 “阻力” , 这种阻碍电流 的作用叫阻抗(resistance) , 电阻就是利用材料的这一特性制作出 来的 。 电阻是电路中使用得最多的器件, 由于电流流经它时会在其 两端形成不同的电压, 于是可利用电阻改变电路节点的电压 。

欧是电阻阻值的单位,通常用希腊字母 Ω 来表示。 比 Ω 更大的阻 值单位有可 Ω (千欧) 和 MΩ (兆欧)。以下是它们之问的换算关系。

图 1_5 所示电路中,电阻 R1、 R2 串联,电流 I 从 3V 电源正极 流出,从节点 A 流向 P 点, 继而流经 B 点后回到电源负极。 接地符号 定义电源负极(也就是节点 B)为电势零点,于是 B 点电压 电源为 3V,得 A 点电压 流 。因

。根据欧姆定律,可计算电路的干路电 , 则 P 点电压 。

从例 1.1 可以看到,节点 A,即电源正极的电压为 3V,通过两个电 阻 R1、 R2 的“努力”,节点 P 出现了一个 2V 的电压。这个 2V 电压 异于电源电压,是一个人为设计的电压。 说明电阻可以在电路中改变 节点的电压 。 在电子市场或网上选购电阻时, 至少有 3 个有关参数是需要提供 的: 一是电阻的阻值; 二是电阻的功率; 三是电阻的种类。

1、电阻的阻值 拿到一支电阻, 会看到电阻的表面有五颜六色的色环, 这不是出 于美观而设计的, 它标示着电阻的阻值。 图 1-6 所示为常用的 5 (色) 环电阻及颜色所代表的数值。5(色)环电阻使用前 4 个色环标示电阻 的阻值, 第 5 个色环标示电阻的允许误差 。

比如图 1-7 所示的 5 (色)环电阻,其色环颜色依次为:红、黑、 黑、棕、金。那么它的阻值应该如何计算呢?对照图 1-6 中的颜色对 应数值关系表:第 1 环红色代表数值 2;第 2 环和第 3 环都是黑色,代 表数值 0;第 4 环棕色代表的是 x10(倍数) 。 所以图 1-7 所示电阻的 阻值为前 3 环代表的数值 200 乘以倍数 10,单位是 Ω,结果是 2000Ω, 即 2kΩ。另外,第 5 环金色代表的允许误差是±5%,于是该电阻的准 确读数是:2kΩ,误差±5%。±5%的误差说明该 2kΩ 电阻的阻值与

标称值有±5%的偏差,即在 1 .9kΩ~2. 1kΩ 范围之内都是允许的 除了使用图 1-6 中色环与数值关系表判断电阻阻值外, 还可以用万 用表直接测量电阻, 得到阻值的读数。

在电路设计选择电阻时应该注意阻值是不可任意选定的, 比如标 称值为 122Ω 的电阻就不存在 。 原因是在大部分电路中并不要求 极其精确的电阻值, 于是为了便于工业上大量生产和使用者在一定 范围内选用, EIA (美国电子工业联盟, Electronic Industries Alliance) 规定了若干系列的阻值取值基准, 其中以 E12 基准和 E24 基准最为常用 。 E12 (允许误差±10%)基准中电阻阻值为 1.0、1.2、1.5、1.8、 2.2、 2.7、 3.3、 3.9、 4.7、 5.6、 6.8、 8.2 乘以 10、 100、 1000…… 所得到的数值。 E24(允许误差±5%)基准中电阻阻值为 1.0、1.1、1.2、1.3、 1.5、1.6、1.8、2.0、2.2、2.4、3.0、3.3、3.6、3.9、4.3、4.7、 5.1、5.6、6.2、6.8、7.5、8.2、9.1 分别乘以 10、100、1000…… 所得到的数值。 E24 基准中的电阻阻值选择可以满足一般电路设计对阻值的要 求, 如果在某些电路如滤波器中对电阻阻值要求非常精确,而非要选

择 E24 以外的阻值,如 2.43kΩ 等,则可以根据附录 A 中的其他取值 基准设计。当然,对阻值要求越精确, 电阻器的价格也就越高(有时高 得离谱) 。 2.电阻的功率 根据焦耳定律 知道:电流通过电阻时会产生

热量,电阻越大、电流越大、时间越长,电阻发热也就越厉害。假设一 个阻值为 100Ω 的电阻,通过 100mA 的电流, 则电阻的消耗功率 , 如果该电阻的额定功率没有这么大,那在此 工作条件下就会被烧毁,表现为电阻焦黑、发臭,严重时甚至起火、爆 炸。 图 1-8 所示为某电路板中电阻被烧毁的情形 。 由于电阻在烧 毁时已经被超限的热量袭击过, 其阻值几乎不可能保证在原来正常 的范围内, 所以如果电阻出现烧毁的情况, 一般都需要更换。 “城门 失火,殃及池鱼”,有时甚至还要考虑更换邻近的器件,因为热量可能已 经殃及它们 。 之所以出现烧毁电阻的情况, 一般有以下两种可能: 一是电阻选 择不合理, 其额定功率小于实际功率; 二是电路突然出现故障, 导致 电阻上的电流激增而被烧毁。 这两个问题都需要在实际电路设计及 制作中预防。 电路设计时需要充分考虑该电阻的实际功率最大能达到多少,从而选 择一个额定功率比这个最大实际功率还要大的电阻。 电阻的额定功率 一般有 1/16W、1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W、 10W 等几种,如果电阻功率大于 1/8W,必须在电路图中按照图

1-9 所示的大功率电阻电路符号标明, 否则很容易让自己或他人因 误用电阻而导致事故的发生。 如果电路中使用的是电阻的般符号 , 则可使用额定功率为 1/16w 或 1/8w 的电阻。 电缆和电线的区分 作者: admin 文章来源: 五六电子 间:2015-01-15 电线是由一根或几根柔软的导线组成,外面包以轻软的护层;电缆是 由一根或几根绝缘包导线组成,外面再包以金属或橡皮制的坚韧外 层。 电缆与电线一般都由芯线、绝缘包皮和保护外皮三个组成部分 组成。 常用电缆的特性如下: CEF——乙丙橡胶绝缘氯丁橡胶护套,船用阻燃电力电缆。 CVV——聚氯乙烯绝缘,聚氯乙烯护套船用阻燃电力电缆。 氧舱电线 常采用 BV,BX,RV,RVV 系列电线,其中: BV——铜芯聚氯乙烯绝缘电线, 长期允许温度 65℃, 最低温度-15℃, 工作电压交流 500V,直流 1000V,固定敷设于室内、外,可明敷也可 暗敷。 BX——铜芯橡皮绝缘线,最高使用温度 65℃,敷于室内。 RV——聚氯乙烯绝缘单芯软线,最高使用温度 65℃,最低使用温度 -15℃, 工作电压交流 250V, 直流 500V, 用作仪器和设备的内部接线。 点击:100 更新时

RVV——铜芯聚氯乙烯绝缘和护套软电线,允许长期工作温度 105℃, 工作电压交流 500V,直流 1000V,用于潮湿,机械防护要求高,经常 移动和弯曲的场合。 其实,“电线”和“电缆”并没有严格的界限。通常将芯数少、产品直径 小、结构简单的产品称为电线,没有绝缘的称为裸电线,其他的称为 电缆;导体截面积较大的(大于 6 平方毫米)称为大电线,较小的(小 于或等于 6 平方毫米)称为小电线, 绝缘电线又称为布电线 这样说比 较简单,容易理解!! 电缆一般有 2 层以上的绝缘,多数是多芯结构, 绕在电缆盘上,长度一般大于 100 米。电线一般是单层绝缘,单芯, 100 米一卷,无线盘。 电缆常见型号: VV 表示:聚氯乙烯绝缘(第一个 V),聚氯乙烯护套(第二个 V) YJV22 表示:交连聚氯乙烯绝缘(YJ),聚氯乙烯护套(V),钢带 凯装(22) 型号加“ZR”或“FR”的为阻燃电缆(电线)。加“L”为铝线 电 线的型号较简单: BVV--聚氯乙烯绝缘和护套铜心线, BV--聚氯乙烯绝缘铜心线, BVR--聚氯乙烯绝缘铜心软线, BX--橡皮绝缘铜心线, RHF--氯丁橡 套铜心软线。
引 脚 1 2 3 4 5 6 7 8 符号 DCD RSD TXD DTR GND DSE RTS CTS 作用 数据载波检测 接收数据 发送数据 数据终端设备准备就绪 信号地线 数据准备好 请求发送 清除发送 12345 6789

串行接口 (也就是 COM 接口,也叫 RS-232 接口)

9

RI

铃声指示

并行接口(也就是 LPT 接口,并口的数据传输率比串口快 8 倍,标准并口的数据传输率为 1Mbit/s,一般用来连接打印机、扫描仪等,也叫打印口) 引脚 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 引脚 1 2 引脚 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 符号 STROBE DATAO DATA1 DATA2 DATA3 DATA4 DATA5 DATA6 DATA7 ACK# BUSY PE SELECT 符号 VCC -DATA 符号 3.3V 3.3V GND 5V GND 5V GND PW-OK 5V-SB 12V 作用 选通 数据 0 数据 1 数据 2 数据 3 数据 4 数据 5 数据 6 数据 7 确认 忙 缺纸 选择 引脚 3 4 符口 3.3V -12V GND PS-ON GND GND GND -5V 5V 5V 0 0 0 0 1 图 1-3 符号 +DATA GND 作用 数据 地 1 2 3 4 10 20 引 脚 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 符号 AUTOFEED# ERR# INIT# SLIN# GND GND GND GND GND GND GND GND 作用 自动换行 错误 初始化 选择输入 地 地 地 地 地 地 地 地

USB 接口(右图) 作用 电源 数据 引脚 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

电源插口(右图 1-3)

1

11

12V 和 5V 插口 3 1 JPW1 4 2

4

CONN2 引脚 1 2 符号 GND GND

3 4

12V 12V 3 4 GND 12V

引脚 1 2

符号 5V GND


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