电子元器件基础知识大全
简称电阻,是指具有一定技术性能的在电路中专起电阻作用的元件,可用来调节电路中的电流和电压,或者作为电路中的负载。
1、电阻的参数:
a、 阻值:指电阻的数值大小。0Ω—几百MΩ
b、 耗散功率:指电阻长期工作时所能承受(消耗)的最大功率。
2、电阻的材料:
电阻常用的材料有碳膜、金属膜、金属氧化膜、线绕、水泥(陶瓷)线绕半导体等材料。



6、色环电阻
用色环表示电阻和误差的电阻叫色环电阻
①四色环电阻(为普通电阻,应用最多 )
第一、二色环表示有效数,第三色环表示倍乘数,第四色环表示误差,(注:此色环多为金,银色或其他色环远些)把有效数乘以倍乘数,即为该电阻的电阻值(单位为Ω )


②五色环电阻(为精密电阻,多用在仪器仪表或要求高的电路中使用)
第一、二、三色环为有效数,第四色环表示倍乘数,第五色环表示误差(注:此色环多为金、银色或离其它色环远些)把有效数乘以倍乘数即为该电阻阻值(单位:Ω )



二、电容器
简称电容,由两片或两组平衡金属板中间一层电介质(绝缘层)构成,是一种可以储存电荷的器件,具有充放电的特性。
1、 电容的电介质材料
常见的有空气、陶瓷、云母、涤纶、聚丙烯、铝、银等,电解质等电介质材料。
2、 电容的主要电参数
①容量:指储存电荷能力大小的量。
容量的基本单位是法拉,简称法(F),常用单位的毫法(mF)、微法(uF)、毫微法即纳法(nF)、微微法即皮法(pF)等。
②耐压:指电容长期工作时所能承受的电压 耐压:几V——几KV



⑥有些电容的耐压单位有WV表示V,如:50WV即50V、350WV即350V等。
⑦凡是没有用上述方法标明耐压值的,则该电容可认为是耐压25V(或以下)的低压电容。
5、 电容的容量表示方法
①直接标明容量的数值和单位,如:5PF、33PF、100PF、22nf、0.01uF、47uF、22F等。
(注:电解电容大多数采用此法)
②直接标明容量的数值,而单位用u、n、p表示uF、nF、pF,如:47u即47Uf。
③用几X几代表几点几X,如:8P2即8.2Pf、6n8即6.8Nf、4u7即4.7uF等。
④凡是电容量的数值用零点几或点几乖来表示而没有标明单位的。其容量数值单位为零点几uF,如:0.01即0.01uF等。
⑤电容量的数值为整数而不标明单位的。其单位为PF(注:三位数最后一位不为零的除外)。如:3即将3PF、15即15PF、120即120PF等。
⑥数码表示法:用三位数字表示(注:最后一位为零的除外),第一、二位数字表示有效数,第三位数字表示倍乘数(1为 101 、2为102 、3为 103 ……8为 108 ,但9却为 100 )把有效数乘以倍乘数,即为电容量,其单位为PF。
⑦色环(色条)表示法
与色环电阻表示法相同,但单位为PF
⑧有厂家电容容量单位用大写英文MDF或MF代表uF。如:25MDF即25uF、100MF即100uF。
⑨有些电容在电容量的数值后面标有字母或正负百分之几的则为表示该电容的误差等级。
注:大多数厂家的电容量误差等级用上述字母来表示,但也有个别厂家用其它字母或字符来表示,误差等级在这不一一举出。

电容的耐压可以从电容的外表直接看出而不用测试,但若有耐压表的情况下也可以用耐压表直接测试出来。

指电容对交流电的等效电阻称为容抗。
10、电容的特性
具有通高频阻低频,通交流阻直流的特性。



简称电感,俗称线圈,是由线圈绕制而成的具有电感作用的元件。
1.电感器的种类
①空芯电感:指线圈绕在空心支架上或直接绕制而成的电感。
②磁芯电感:指线圈绕在磁芯上(即线圈里面有磁芯)形成的。
③铜芯电感:指线圈绕在铜芯上的电感。
④铁芯电感:指线圈绕在铁芯上的电感。
⑤带抽头电感:指线圈上抽出一个或多个抽头的电感。
2.电感量
指电感能力大小的量,称为电感量。电感量的基本单位为亨利,简称亨(H),常用单位还有毫亨(mH),微亨(μH)等。
1H=103 mH=106μH
3.感抗(XL)
指电感对交流电的阻碍作用(即等效电阻)。XL=2лfL
4.电感的特性
具有通直流阻交流,通低频阻高频的特性。
5.电感的自感作用
当通过电感线圈的电流发生变化时,线圈将产生一个自感电动势来阻碍电流的变化,这种作用叫电感的自感作用。
6.电感的互感作用
两个相互靠近的线圈,当一个有变化的电流通过时另一个也会感应出感生电动势,这种作用叫电感的互感作用。变压器就是根据互感作用原理制成的。
7.电感的用途
可用于滤波,阻波,限流,变换,调谐,消振等作用。


变压器是一种能变换交流电压、电流及阻抗的多线圈器件。
1.变压器变换交流电压电流及阻抗的关系:
N1,N2分别为初次级的圈数;U1,U2分别为初次级的电压;I1,I2分别为初次的电流;Z1,Z2分别为初次级的阻抗。初级线圈(N1)又叫原线圈;次级线圈(N2)又叫副线圈。
变压器初次级圈数比与初次级电压成正比,与初次级电流成反比,与初次级阻抗的开方成正比。用公式表示为:
2.变压器的种类
①高频变压器:指用于变换高频电信号的变压器。如天线线圈,振荡变压器等。
②中频变压器:(俗称中周):指超外差无线电接收机中用于变换中颇电信号的变压器。
③低频变压器:指用于变换低频电信号的变压器,如音频变压器。
④电源变压器:指用于变换交流市电的变压器。
⑤自耦变压器:指初次级线圈可共用的变压器。
3.变压器的好坏的判断
用万用表电阻档可粗略判断变压器的好坏,方法是测量变压器各线圈的直流电阻与正常值或好的变压器比较,若所有线圈的阻值正常,则可以认为该变压器是好的;若有一个或多个线圈不良或损坏。同时测试不同线圈之间或各线圈与外壳(铁芯)之间的绝缘电阻应为无穷大为正常,否则该变压器也是不良或损坏。
4.变压器的故障与检修
①变压器初级线圈串联有温度保险丝的变压器,若发生初级开路时,则多为此温度保险丝熔断引起,可更换一个温度保险丝解决,若无此保险丝更换的情况下也可以短路此保险来解决。
②对于一般变压器,若线圈损坏时,则可按原线圈的参数重绕即可修复。
③在大多数情况下变压器损坏难修复或修复工程太大时则建议换解决。
5.变压器的参数与计算
①铁芯截面积(S):S=舌宽×叠厚
②铁芯截面积(S)与变压器功率(P)的关系:S=1.25
③每伏圈数(N):指每伏电压应绕制的线圈圈数(匝数)
f为交流电频率,S为铁芯截面积,Bmax为磁感应强度
④初级圈数(N1)与次级圈数(N2)
N1=U1N(U1为初级电压);N2=U2N(U2为次级电压)
⑤线径(d):指绕制线圈的导线直径(mm)。
I为导线的电流(I=P/U)
初级线径d1=;次级线径
五.半导体(晶体)二极管(D)
简称二极管,是一种双层结构的半导体器件,由一个PN结组成,具有单向导电的特性。
1. PN结
① P型半导体:指空穴多数为载流子的杂质半导体。
② N型半导体:指电子为多数载流子的杂质半导体。
③ PN结:把P型半导体与N型半导体复合,在其交界面处形成的空间,电荷区(即阻挡层)叫PN结。
④ PN结的特性:具有单向导电的特性。
2.二极管的主要电参数
①正向电流:指正向导通时允许通过的电大电流。
②反向击穿电压:指PN结反向击穿时的电高电压,即是二极管的耐压。
③正向导通电压:指正向导通时所需的电压。锗材料(PN结):0.2V(0.2—0.3V);硅材料(PN结):0.6V(0.5—0.7V);化合物材料2V左右(1—3V)。
④ 结电容:指PN结形成的电容称为结电容。
3. 二极管的用途
可用于整流、稳压、开关、阻尼、调谐等用途。
4.二极管的极性判断
①对于一般二极管,有标志(如色圈)的一端为负极而另一端为正极。
②对于发光二极管,若未剪脚的情况下则长脚为正极,短脚为负极。
③对于二极管,大多数可以从其内部构造直接看出其正负极。
④用万用表电阻档判断:用万用表电阻档测试二极管的正反向电阻时,根据二极管的PN结具有正向电阻小反向电阻大的特点来判断。测试时电阻小的一次黑表笔接的为正极,而红表笔接的是负极。
5. 二极管(PN结)的好坏判断
用万用表电阻档测试二极管的正反向电阻时,二极管(PN结)正向电阻越小越好,反向电阻越大越好。若二极管的正反向电阻都很小或很大则此管已击穿短路或开路损坏。
六.半导体(晶体)三极管
三极管是一种对信号具有放大和开关作用的三层结构的半导体器件,由两个PN结组成。
1. 三极管的结构
三极管分为PNP型和NPN型两种类型的结构。
E或e代表发射极,B或b代表基极,C或c代表集电极,BC结(bc结):集电结
BE结(be 结):发射结


3.PNP型与NPN型的区分
用万用表电阻档测试三极管各脚之间的正反向电阻时,凡是有一次红表笔接固定一个电极是,黑表笔分别接其余两个电极电阻都比较小,则此管为PNP管(简称P管),且红表笔接的电极为基极;若凡是有一次黑表笔接固定一个电极,红表笔分别接其余两个电极电阻都比较小,则此管为NPN管(简称N管)且黑表笔接的为基极。
4.三极管的三个电极区分
根据上述方法判断出PNP与NPN管且找出了基极后,余下的两个电极可用下述方法判断,方法是:万用表置电阻档的RX1K档,红黑表笔分别接余下的两个电极,若为PNP型管则在红表笔接的电极与基极之间并接一个100K左右的电阻(此电阻可用手指代替)此时表针若有明显变化,则红表笔接的电极为集电极,而黑表笔接的电极为发射极;若此管为NPN型管测试时表笔极性刚好相反,其测试方法与PNP型管完全相同。
5.三极管的放大作用原理
基极电流有微小的变化,集电极电流就有较大的变化,即用小电流去控制大电流从而实现电流的放大,这就是三极管的放大作用原理。

①.三极管性能不良或损坏时,则不能对三极管进行修整而只能换新或好的三极管解决。
②.三极管损坏时,应尽可能选择用同型号的管子更换。若没有同型号管子时,则应选用性能参数相同或相近的管子。
③选用代用管子时,其参数Icm,Pcm,Bvceo等参数应等于或大于原型号管子方可代替。
④低频管只能在低频电路中应用,而高频管不但可以在高频电路中应用而且可以在低频电路中应用。故在实际应用中高频管可代替低频管,反之则不能。
七.半导体器件的命名方法
1.中国
由数字—字母—字母—数字—(字母)组成
① 第一项数字表示电极数目,如:2——二极管,3—-三极管
② 第二项字母表示材料和极性,如:A——锗材料PNP型 B——锗材料NPN型
C——硅材料PNP型 D——硅材料NPN型 E——化合物材料
③ 第三项字母表示器件的类型,如:
G——高频小功率管 A——高频大功率管
X——低频小功率管 D——低频大功率管
K——开关管 W——稳压管 P——普通管 E——整流管 N——阻尼管 B——变容管
④ 第四项数字,表示登记序号
⑤ 第五项字母,用字母A,B,C,D等表示原型的改进型
例:2AP9——锗普通二极管 2CW56——硅稳压二极管 3DG6B——硅NPN型高频小功率管为3DG6的改进型 3AX31——锗PNP型低频小功率三极管 3BX31——锗NPN型低频小功率三极管 3CD511——硅PNP型低频大功率三极管 3DD15——硅NPN型低频大功率三极管
2.日本
由数字——字母-——字母——数字——(字母)组成
① 第一项数字表示为:0——光电晶体管;1——二极管及整流器;2——三极管及可控整流器。
② 第二项字母“S”表示为半导体器件。
③ 第三项字母表示器件的类型,第一项为0,1的无此第三项。
A——pnp型高频用 B——PNP型低频用 C——NPN型高频用 D——NPN型低频用
J——P沟道场效应管 K——N沟道场效应管
④第四项数字表示登记序号。
⑤第五项字母在区分原型与变型时候使用,用字母A,B,C,D等表示原型的改进型。
例:2SC1815,2SA1015,2SC1942,2SD3298A,2SD1555,2SK134等。注:日本型号三极管为了标记方便常省去型号前面的“2S”,如:A1015,C1815,C3298A,D1555等。
3. 欧洲
由字母——字母——数字——(字母)组成。
① 第一项字母表示器件所用的类型。
A——锗材料 B——硅材料
②第二项字母表示器件的类型。
A——检波,开关,混频三极管;B——变容二极管;C——低频小功率管;F——高频小功率管;D——低频小功率管;L——高频大功率管;S——小功率开关管;U——大功率开关管:E——稳压管;Y——整流管。
③第三项数字表示登记序号。
专用器件用一个字母二位数字表示登记序号;通用器件三位数字表示登记序号。
④第四项字母,经字母A,B,C,D等表示原型的改进型或按某数分档的标记。
例:BF198——为通用器件,硅NPN型高频小功率三极管;BUY71——为专用器件,硅NPN型大功率开关三极管。
4. 美国
由数字——字母——数字——(字母)组成。
① 第一项数字及第二项字母“N”表示为:1N——二极管及整流器;2N——三极管及可控整流器;3N——四极管。
② 第三项数字表示登记序号。
③ 第四项字母,用A,B,C,D等表示原型的改进型。例:1N4007,2N3055等。
5. 韩国三星公司的数字三极管,如:9011,9012,9013,9014,9015,9016,9018等。

(一)按功能结构分类
集成电路按其功能、结构的不同,可以分为模拟集成电路、数字集成电路和数/模混合集成电路三大类。
模拟集成电路又称线性电路,用来产生、放大和处理各种模拟信号(指幅度随时间边疆变化的信号。例如半导体收音机的音频信号、录放机的磁带信号等),其输入信号和输出信号成比例关系。而数字集成电路用来产生、放大和处理各种数字信号(指在时间上和幅度上离散取值的信号。例如VCD、DVD重放的音频信号和视频信号)。
(二)按制作工艺分类
集成电路按制作工艺可分为半导体集成电路和薄膜集成电路。
膜集成电路又分类厚膜集成电路和薄膜集成电路。
(三)按集成度高低分类
集成电路按集成度高低的不同可分为小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路、特大规模集成电路和巨大规模集成电路。
(四)按导电类型不同分类
集成电路按导电类型可分为双极型集成电路和单极型集成电路,他们都是数字集成电路.
双极型集成电路的制作工艺复杂,功耗较大,代表集成电路有TTL、ECL、HTL、LST-TL、STTL等类型。单极型集成电路的制作工艺简单,功耗也较低,易于制成大规模集成电路,代表集成电路有CMOS、NMOS、PMOS等类型。
(五)按用途分类
集成电路按用途可分为电视机用集成电路、音响用集成电路、影碟机用集成电路、录像机用集成电路、电脑(微机)用集成电路、电子琴用集成电路、通信用集成电路、照相机用集成电路、遥控集成电路、语言集成电路、报警器用集成电路及各种专用集成电路。
(六)按应用领域分
集成电路按应用领域可分为标准通用集成电路和专用集成电路。
(七)按外形分
集成电路按外形可分为圆形(金属外壳晶体管封装型,一般适合用于大功率)、扁平型(稳定性好,体积小)和双列直插型.
2. 集成电路的封装种类
①直插式封装
直插式封装集成电路是引脚插入印制板中,然后再焊接的一种集成电路封装形式,主要有单列式封装和双列直插式封装。其中单列式封装有单列直插式封装(SingleInlinePackage,缩写为SIP和单列直插式封装(Zig-ZagInlinePackage,缩写为ZIP),单列直插式封装的集成电路只有一排引脚,单列曲插式封装的集成电路一排引脚又分成两排进行安装。双列直插式封装又称DIP封装(DualInlinePackage),这种封装的集成电路具有两排引脚。适合PCB的穿孔安装;易于对PCB布线;安装方便。双列直插式封装的结构形式主要有多层陶瓷双列直插式封装、单层陶瓷双列直插式封装、引线框架式封装等。
②.贴片封装
随着生产技术的提高,电子产品的体积越来越小,体积较大的直插式封装集成电路已经不能满足需要。故设计者又研制出一种贴片封装的集成电路,这种封装的集成电路引脚很小,可以直接焊接在印制电路板的印制导线上。贴片封装的集成电路主要有薄型QFP(TQFP)、细引脚间距QFP(VQFP)、缩小型QFP(SQFP)、塑料QFP(PQFP)、金属QFP(MetalQFP)、载带QFP(TapeQFP)、J型引脚小外形封装(SOJ)、薄小外形封装(TSOP)、甚小外形封装(V S O P)、缩小型S OP(SSOP)、薄的缩小型SOP(TSSOP)及小外形集成电路(SOIC)等派生封装。
③.BGA封装 (Ball Grid ArrayPackage)
又名球栅阵列封装,BGA封装的引脚以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面。采用该封装形式的集成电路主要有CPU以及南北桥等的高密度、高性能、多功能集成电路。
BGA封装集成电路的优点是虽然增加了引脚数,但引脚间距并没有减小反而增加了,从而提高了组装成品率;厚度和重量都较以前的封装技术有所减少;寄生参数减小,信号传输延迟小,使用频率大大提高;组装可用共面焊接,可靠性高。
④.厚膜封装厚膜
集成电路就是把专用的集成电路芯片与相关的电容、电阻元件都集成在一个基板上,然后在其外部采用标准的封装形式,并引出引脚的一种模块化的集成电路。

俗称喇叭,是一种电声转换器件,能把音频电信号转换为声音。
1. 扬声器的种类
①压电陶瓷喇叭:由压电陶瓷片组成,是根据压电效应原理发声的。
②电动式喇叭:由永久磁铁,音圈,纸盘,振膜等构成。其发声原理是:根据同性磁极相互排斥,异性磁极相互吸引的原理,当音圈通入音频电信号时将产生音频电磁场与永久磁铁上产生的磁场产生相互作用力,于是音圈带动纸盘运动,从而使纸盘振动空气发出声音。
2.扬声器的主要电参数
①功率:分为最小功率和最大功率两种
最小功率(PMIN):又叫不失真功率,指失真度在额定范围的功率。
最大功率(PMAX):又叫峰值功率,指喇叭所能承受的最大功率。
②阻抗:指喇叭对音频电信号的等效电阻。阻抗=音圈的直流电阻+音圈感抗。
③频率特性:指喇叭重放声音的频率范围,全音域高音,中音,低音等。声音的频率范围为20Hz——20KHz。
④口径:指喇叭纸盘的直径。
3.喇叭好坏的判断
用万用表电阻档的1Ω档可粗略判断喇叭的好坏。方法是:测试音圈的直流电阻应略小于喇叭的阻抗值且测试时喇叭应能发出“喀嚓”声为正常,若有直流电阻过小则音圈短路损坏,若电阻值为无穷大则音圈已开路损坏,同时用手轻按纸盘应弹性良好,不能有杂音,否则该喇叭也不良。
4.扬声器的相位判断
① 从喇叭接线柱可直接看出,有加号(+)的为正相位,减号(-)为负相位。
③用万用表直流电压(电流)档的最低量程档(如:0.5V档)红黑表笔分别接喇叭接线柱两端,再用手轻轻按下纸盘,若表针会轻微向右摆动则表笔极性刚好相反。

1.晶体:又叫晶振,晶体振荡器,谐振器等。由石英晶片或压电陶瓷片组成,常用于振荡电路中。
2.滤波器:常见有晶体滤波器和陶瓷滤波器,用于对某一频率的信号进行选频或滤除。
3.声表面滤波器:由叉指换能器组成的
十二、复合器件
指由多个相同或不同器件制造或组合在一起的器件,称为复合器件。
1.电阻复合
采用多个阻值完全相同的电阻把一端并接在一起作为公共端构成的电阻排。
2.电容复合
采用多个容量完全相同的单体电容把其一端并接起来作为公共端构成的电容排或者在同一制造中封装在一起构成。
3.电感与电容复合
指把多个电感线圈与电容按一定连接方式连接在一起构成,多用于滤波器。
4.半桥堆
由两个整流二极管封装在一起构成,多用于整流电路等。
5.全桥堆
简称桥堆,由四个整流二极管按一定方式连接在一起构成,常用于整流电路中。
6.带分压电阻(带阻)三极管
指基极与发射极之间接有分压电阻的三极管。
7.带阻尼二管及分流电阻的三极管
8.复合管(达林顿管)
由两个三极管复合而成,复合管的极性与前管极性相同,复合管的放大倍数为两管放大倍数乘积。
9.光电耦合器
把一个发光二极管和一个光敏三极管封装在一起构成光电耦合器。
常见有四脚光电耦合器和六脚光电耦合器
















































印制电路板基础知识
PCB( Printed Circuit Board),中文名称为印制电路板,又称印刷线路板,是重要的电子部件,是电子元器件的支撑体,是电子元器件电气连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的,故被称为“印刷”电路板。

作用
电子设备采用印制板后,由于同类印制板的一致性,从而避免了人工接线的差错,并可实现电子元器件自动插装或贴装、自动焊锡、自动检测,保证了电子设备的质量,提高了劳动生产率、降低了成本,并便于维修。
发展
印制板从单层发展到双面、多层和挠性,并且仍旧保持着各自的发展趋势。由于不断地向高精度、高密度和高可靠性方向发展,不断缩小体积、减少成本、提高性能,使得印制板在未来电子设备的发展工程中,仍然保持着强大的生命力。
综述国内外对未来印制板生产制造技术发展动向的论述基本是一致的,即向高密度,高精度,细孔径,细导线,细间距,高可靠,多层化,高速传输,轻量,薄型方向发展,在生产上同时向提高生产率,降低成本,减少污染,适应多品种、小批量生产方向发展。印制电路的技术发展水平,一般以印制板上的线宽,孔径,板厚/孔径比值为代表。
分类
根据电路层数分类:分为单面板、双面板和多层板。常见的多层板一般为4层板或6层板,复杂的多层板可达几十层。
PCB板有以下三种主要的划分类型:
单面板
单面板(Single-Sided Boards) 在最基本的PCB上,零件集中在其中一面,导线则集中在另一面上(有贴片元件时和导线为同一面,插件器件再另一面)。因为导线只出现在其中一面,所以这种PCB叫作单面板(Single-sided)。因为单面板在设计线路上有许多严格的限制(因为只有一面,布线间不能交叉而必须绕独自的路径),所以只有早期的电路才使用这类的板子。
双面板
双面板(Double-Sided Boards) 这种电路板的两面都有布线,不过要用上两面的导线,必须要在两面间有适当的电路连接才行。这种电路间的“桥梁”叫做导孔(via)。导孔是在PCB上,充满或涂上金属的小洞,它可以与两面的导线相连接。因为双面板的面积比单面板大了一倍,双面板解决了单面板中因为布线交错的难点(可以通过孔导通到另一面),它更适合用在比单面板更复杂的电路上。
多层板
多层板(Multi-Layer Boards) 为了增加可以布线的面积,多层板用上了更多单或双面的布线板。用一块双面作内层、二块单面作外层或二块双面作内层、二块单面作外层的印刷线路板,通过定位系统及绝缘粘结材料交替在一起且导电图形按设计要求进行互连的印刷线路板就成为四层、六层印刷电路板了,也称为多层印刷线路板。板子的层数并不代表有几层独立的布线层,在特殊情况下会加入空层来控制板厚,通常层数都是偶数,并且包含最外侧的两层。大部分的主机板都是4到8层的结构,不过技术上理论可以做到近100层的PCB板。大型的超级计算机大多使用相当多层的主机板,不过因为这类计算机已经可以用许多普通计算机的集群代替,超多层板已经渐渐不被使用了。因为PCB中的各层都紧密的结合,一般不太容易看出实际数目,不过如果仔细观察主机板,还是可以看出来。
特点
PCB之所以能得到越来越广泛地应用,因为它有很多独特优点,概栝如下。
可高密度化。数十年来,印制板高密度能够随着集成电路集成度提高和安装技术进步而发展着。
高可靠性。通过一系列检查、测试和老化试验等可保证PCB长期(使用期,一般为20年)而可靠地工作着。
可设计性。对PCB各种性能(电气、物理、化学、机械等)要求,可以通过设计标准化、规范化等来实现印制板设计,时间短、效率高。
可生产性。采用现代化管理,可进行标准化、规模(量)化、自动化等生产、保证产品质量一致性。
可测试性。建立了比较完整测试方法、测试标准、各种测试设备与仪器等来检测并鉴定PCB产品合格性和使用寿命。
可组装性。PCB产品既便于各种元件进行标准化组装,又可以进行自动化、规模化批量生产。同时,PCB和各种元件组装部件还可组装形成更大部件、系统,直至整机。
可维护性。由于PCB产品和各种元件组装部件是以标准化设计与规模化生产,因而,这些部件也是标准化。所以,一旦系统发生故障,可以快速、方便、灵活地进行更换,迅速恢服系统工作。当然,还可以举例说得更多些。如使系统小型化、轻量化,信号传输高速化等。
部件作用
1 进程控制块:进程控制块的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序(包含数据),成为一个能独立运行的基本单位,一个能与其它进程并发执行的进程。
2 程序段:是进程中能被进程调度程序在CPU上执行的程序代码段。
3 数据段:一个进程的数据段,可以是进程对应的程序加工处理的原始数据,也可以是程序执行后产生的中间或最终数据。
PCB中用于描述和控制进程运行的信息
1、进程标识符信息
进程标识符用于唯一的标识一个进程。一个进程通常有以下两种标识符。
外部标识符。由创建者提供,通常是由字母、数字组成,往往是用户(进程)访问该进程使用。外部标识符便于记忆,如:计算进程、打印进程、发送进程、接收进程等。
内部标识符:为了方便系统使用而设置的。在所有的OS中,都为每一个进程赋予一个唯一的整数,作为内部标识符。它通常就是一个进程的符号,为了描述进程的家族关系,还应该设置父进程标识符以及子进程标识符。还可以设置用户标识符,来指示该进程由哪个用户拥有。
2、处理机状态信息
处理机状态信息主要是由处理机各种寄存器中的内容所组成。
通用寄存器。又称为用户可视寄存器,可被用户程序访问,用于暂存信息。
指令寄存器。存放要访问的下一条指令的地址。
程序状态字PSW。其中含有状态信息。(条件码、 执行方式、中断屏蔽标志等)
用户栈指针。每个用户进程有一个或若干个与之相 关的系统栈,用于存放过程和系统调用参数及调用地址。栈指针指向该栈的栈顶。
3.进程调度信息
在PCB中还存放了一些与进程调度和进程对换有关的信息。
(1)进程状态。指明进程当前的状态,作为进程调度和对换时的依据。
(2)进程优先级。用于描述进程使用处理机的优先级别的一个整数,优先级高的进程优先获得处理机。
(3)进程调度所需要的其他信息。(进程已等待CPU的时间总和、进程已执行的时间总和)
(4)事件。这是进程由执行状态转变为阻塞状态所等待发生的事件。(阻塞原因)
进程上下文:
是进程执行活动全过程的静态描述。包括计算机系统中与执行该进程有关的各种寄存器的值、程序段在经过编译之后形成的机器指令代码集、数据集及各种堆栈值和PCB结构。可按一定的执行层次组合,如用户级上下文、系统级上下文等。
进程存在的唯一标志
在进程的整个生命周期中,系统总是通过PCB对进程进行控制的,亦即,系统是根据进程的PCB而不是任何别的什么而感知到该进程的存在的,所以说,PCB是进程存在的唯一标志。
生产流程
开料——内层—–层压—-钻孔—沉铜—-线路—图电—-蚀刻—–阻焊—字符—-喷锡(或者是沉金)-锣边—v割(部分PCB不需要)—–飞测—-真空包装
电子设备中使用着大量各种类型的电子元器件,设备发生故障大多是由于电子元器件失效或损坏引起的。因此怎么正确检测电子元器件就显得尤其重要,这也是电子维修人员必须掌握的技能。小编精选了在电器维修中积累了部分常见电子元器件检测经验和技巧,供大家参考。
一、测整流电桥各脚的极性
万用表置R×1k挡,黑表笔接桥堆的任意引脚,红表笔先后测其余三只脚,如果读数均为无穷大,则黑表笔所接为桥堆的输出正极,如果读数为4~10kΩ,则黑表笔所接引脚为桥堆的输出负极,其余的两引脚为桥堆的交流输入端。
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二、判断晶振的好坏
先用万用表(R×10k挡)测晶振两端的电阻值,若为无穷大,说明晶振无短路或漏电;再将试电笔插入市电插孔内,用手指捏住晶振的任一引脚,将另一引脚碰触试电笔顶端的金属部分,若试电笔氖泡发红,说明晶振是好的;若氖泡不亮,则说明晶振损坏。
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三、单向晶闸管检测
可用万用表的R×1k或R×100挡测量任意两极之问的正、反向电阻,如果找到一对极的电阻为低阻值(100Ω~lkΩ),则此时黑表笔所接的为控制极,红表笔所接为阴极,另一个极为阳极。晶闸管共有3个PN结,我们可以通过测量PN结正、反向电阻的大小来判别它的好坏。测量控制极(G)与阴极[C)之间的电阻时,如果正、反向电阻均为零或无穷大,表明控制极短路或断路;测量控制极(G)与阳极(A)之间的电阻时,正、反向电阻读数均应很大;测量阳极(A)与阴极(C)之间的电阻时,正、反向电阻都应很大。
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四、双向晶闸管的极性识别
双向晶闸管有主电极1、主电极2和控制极,如果用万用表R×1k挡测量两个主电极之间的电阻,读数应近似无穷大,而控制极与任一个主电极之间的正、反向电阻读数只有几十欧。根据这一特性,我们很容易通过测量电极之间电阻大小,识别出双向晶闸管的控制极。而当黑表笔接主电极1。红表笔接控制极时所测得的正向电阻总是要比反向电阻小一些,据此我们也很容易通过测量电阻大小来识别主电极1和主电极2。
检查发光数码管的好坏。
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五、检查发光数码管的好坏
先将万用表置R×10k或R×l00k挡,然后将红表笔与数码管(以共阴数码管为例)的“地”引出端相连,黑表笔依次接数码管其他引出端,七段均应分别发光,否则说明数码管损坏。
六、判别结型场效应管的电极
将万用表置于R×1k挡,用黑表笔接触假定为栅极G的管脚,然后用红表笔分别接触另外两个管脚,若阻值均比较小(5~10Ω),再将红、黑表笔交换测量一次。如阻值均大(∞),说明都是反向电阻(PN结反向),属N沟道管,且黑表笔接触的管脚为栅极G,并说明原先假定是正确的。若再次测量的阻值均很小,说明是正向电阻,属于P沟道场效应管,黑表笔所接的也是栅极G。若不出现上述情况,可以调换红、黑表笔,按上述方法进行测试,直至判断出栅极为止。一般结型场效应管的源极与漏极在制造时是对称的,所以,当栅极G确定以后,对于源极S、漏极D不一定要判别,因为这两个极可以互换使用。源极与漏极之间的电阻为几千欧。
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七、三极管电极的判别
对于一只型号标示不清或无标志的三极管,要想分辨出它们的三个电极,也可用万用表测试。先将万用表量程开关拨在R×100或R×1k电阻挡上。红表笔任意接触三极管的一个电极,黑表笔依次接触另外两个电极,分别测量它们之间的电阻值,若测出均为几百欧低电阻时,则红表笔接触的电极为基极b,此管为PNP管。若测出均为几十至上百千欧的高电阻时,则红表笔接触的电极也为基极b,此管为NPN管。
在判别出管型和基极b的基础上,利用三极管正向电流放大系数比反向电流放大系数大的原理确定集电极。任意假定一个电极为c极,另一个电极为e极。将万用表量程开关拨在R×1k电阻挡上。对于:PNP管,令红表笔接c极,黑表笔接e极,再用手同时捏一下管子的b、c极,但不能使b、c两极直接相碰,测出某一阻值。然后两表笔对调进行第二次测量,将两次测的电阻相比较,对于:PNP型管,阻值小的一次,红表笔所接的电极为集电极。对于NPN型管阻值小的一次,黑表笔所接的电极为集电极。
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八、电位器的好坏判别
先测电位器的标称阻值。用万用表的欧姆挡测“1”、“3”两端(设“2”端为活动触点),其读数应为电位器的标称值,如万用表的指针不动、阻值不动或阻值相差很多,则表明该电位器已损坏。再检查电位器的活动臂与电阻片的接触是否良好。用万用表的欧姆挡测“1”、“2”或“2”、“3”两端,将电位器的转轴按逆时针方向旋至接近“关”的位置,此时电阻应越小越好,再徐徐顺时钟旋转轴柄,电阻应逐渐增大,旋至极端位置时,阻值应接近电位器的标称值。如在电位器的轴柄转动过程中万用表指针有跳动瑚象,描踢活动触点接触不良。
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九、测量大容量电容的漏电电阻
用500型万用表置于R×10或R×100挡,待指针指向最大值时,再立即改用R×1k挡测量,指针会在较短时间内稳定,从而读出漏电电阻阻值。
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十、判别红外接收头引脚
万用表置R×1k挡,先假设接收头的某脚为接地端,将其与黑表笔相接,用红表笔分别测量另两脚电阻,对比两次所测阻值(一般在4~7k Q范围),电阻较小的一次其红表笔所接为+5V电源引脚,另一阻值较大的则为信号引脚。反之,若用红表笔接已知地脚,黑表笔分别测已知电源脚及信号脚,则阻值都在15kΩ以上,阻值小的引脚为+5V端,阻值偏大的引脚为信号端。如果测量结果符合上述阻值则可判断该接收头完好。
十一、判断无符号电解电容极性
先将电容短路放电,再将两引线做好A、B标记,万用表置R×100或R×1k挡,黑表笔接A引线,红表笔接B引线,待指针静止不动后读数,测完后短路放电;再将黑表笔接B引线,红表笔接A引线,比较两次读数,阻值较大的一次黑表笔所接为正极,红表笔所接为负极。
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十二、测发光二极管
取一个容量大于100“F的电解电容器(容量越大,现象越明显),先用万用表R×100挡对其充电,黑表笔接电容正极,红表笔接负极,充电完毕后,黑表笔改接电容负极,将被测发光二极管接于红表笔和电容正极之间。如果发光二极管亮后逐渐熄灭,表明它是好的。此时红表笔接的是发光二极管的负极,电容正极接的是发光二极管的正极。如果发光二极管不亮,将其两端对调重新接上测试,还不亮,表明发光二极管已损坏。
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十三、光电耦合器检测
万用表选用电阻R×100挡,不得选R×10k挡,以防电池电压过高击穿发光二极管。红、黑表笔接输入端,测正、反向电阻,正常时正向电阻为数十欧姆,反向电阻几千欧至几十千欧。若正、反向电阻相近,表明发光二极管已损坏。万用表选电阻R×1挡。红、黑表笔接输出端,测正、反向电阻,正常时均接近于∞,否则受光管损坏。万用表选电阻R×10挡,红、黑表笔分别接输入、输出端测发光管与受光管之间的绝缘电阻(有条件应用兆欧表测其绝缘电阻,此时兆欧表输出额定电压应略低于被测光电耦合器所允许的耐压值),发光管与受光管绝缘电阻正常应为∞。
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十四、光敏电阻的检测
检测时将万用表拨到R×1kΩ挡,把光敏电阻的受光面与入射光线保持垂直,于是在万用表上直接测得的电阻就是亮阻。再把光敏电阻置于完全黑暗的场所,这时万用表所测出的电阻就是暗阻。如果亮阻为几千欧至几十千欧,暗阻为几至几十兆欧,说明光敏电阻是好的。
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十五、激光二极管损坏判别
拆下激光二极管,测量其阻值,正常情况下反向阻值应为无穷大,正向阻值在20kΩ~40kΩ。如果所测的正向阻值已超过50kΩ,说明激光二极管性能已下降;如果其正向阻值已超过90kΩ,说明该管已损坏,不能再使用了。
阻抗测试基础知识
编者注:为什么要测量阻抗呢?阻抗能代表什么?阻抗测量的注意事项… …很多人可能会带着一系列的问题来阅读本文。不管是数字电路工程师还是射频工程师,都在关注各类器件的阻抗,本文非常值得一读。全文13000多字,认真读完大概需要2小时。
阻抗定义:
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阻抗是元器件或电路对周期的交流信号的总的反作用。
-
AC 交流测试信号 (幅度和频率)。
-
包括实部和虚部。



为什么要有阻抗和导纳两种表述方式呢?主要是为了非常简单的表述两种常用串连和并联连接方式。对于电阻和电抗串联连接时,采用阻抗的表述非常简单易用。但是对于电阻和电抗并联连接时,阻抗的表述非常复杂,这时候,采用导纳就非常简单易用了。



图6 品质因子和损耗因子

图7 实际的电容模型
元件的阻抗受很多因素影响
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频率
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测试信号
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直流偏置
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温度
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其他
由于存在寄生参数,因此频率对所有实际元件都有影响。并非所有的寄生参数都会影响测量结果,但正是某些主要的寄生参数确定了元件的频率特性。当主要元件的阻抗值不同时,主要的寄生参数也会有所不同。图8至图10示出实际的电阻器、电感器和电容器的典型频率响应。







图14 磁芯电感器受直流偏置电流的影响

图15 陶瓷电容受温度的影响

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最准确, 基本测试精度 0.05%
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最宽的阻抗测量范围: C, L, D, Q, R, X, G, B, Z, Y, O, …
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最宽的电学测试条件范围
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简单易用
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低频, f < 110MHz

图17 射频I-V法
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宽的/高频范围, 1MHz < f< 3GHz
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好的测试精度, 基本测试精度 0.8%
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宽的阻抗测量范围, 100m – 50KW @ 10%accuracy
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100MHz最准确的测试方法
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接地器件测试
通过测量注入信号与反射信号之比得到反射系数。用定向耦合器或电桥检测反射信号,并用网络分析仪提供和测量该信号。由于这种方法测量的是在DUT上的反射,因而能用于较高的频率范围。

频率范围可测:5Hz到3GHz
10%精度阻抗范围:1欧姆~2K欧姆
可利用7mm类型系列测试夹具
2.3.2 串联直通法
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频率范围可测:5Hz到30MHz(增益-相位测试端口)
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5Hz到几百兆Hz(S参数测试端口)
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10%精度阻抗测量范围:5欧姆到20K欧姆
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可利用测试夹具(增益-相位测试端口)
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不适用于接到DUT的测量

频率范围:5Hz到30MHz(增益-相位测试口),5Hz到3GHz(S参数测试口1-2)
10%精度阻抗测量范围:1m欧姆到5欧姆(比阻抗分析仪更高的测量灵敏度)

图20 并联直通法
测量频率范围从 40 Hz 到 110 MHz
基本测量精度为 ±0.08%

测量频率范围从 1 MHz 到 3GHz
基本测量精度为 ±0.8%

E5061B矢量网络分析仪
在 S 参数测量端口上的测量频率范围:从 5 Hz 到 3 GHz
在增益-相位测量端口上的测量频率范围:从 5 Hz 到 30 MHz
基本测量精度为 ±2%

当测量精度为10% 时,各种仪表的阻抗测量范围的比较。

图24 三种典型仪器的阻抗测量范围比较
仪器的不精确性(包括DC偏置的不精确和OSC电平的不精确)


图26 射频I-V仪器的校准方法和校准平面


图28 开路/短路法补偿
接有附加的无源电路或元件(例如外部DC偏置电路,平衡-不平衡变压器,衰减器和滤波器)。
使用扫描器,多路转换器或矩阵开关。
使用非标准长度的测试电缆,或由标准安捷伦测试电缆扩展4TP电缆。
用放大器增强测试信号。
使用元件插装机。
使用用户制作的测试夹具。


图30 接触电阻产生的误差
阻抗测量结果中的误差

图31 用于低阻抗测量的并联直通法的校准和补偿

图32 2端(2T)配置
用同轴电缆减小杂散电容的影响。同轴电缆的外导体(屏蔽)连到保护端子上。它能在较高阻抗测量范围改进测量精度,但由于仍然存在引线电感和引线电阻,因而不能改进较低阻抗范围的测量精度。典型的阻抗范围可扩展到10K欧姆以上。

图33 3端(3T)配置

图34 4端(4T)配置
是3T和4T配置的组合。它配有4条同轴电缆,这4条电缆的外导体均接到保护端。这种配置具有从1欧姆到10M欧姆的宽测量范围,但互感问题仍然存在。
图35 5端(5T)配置
这里:F是测量频率(MHz)
如果DUT不能使用安捷伦公司提供的测试夹具,可制作针对应用的专用测试夹具。在制作测试夹具时,需要考虑下面这些关键因素。
当DUT为高阻抗(即低电容)时,杂散电容的影响就不能忽略。如下图所示,用4端接触测量DUT的例子,Cd与DUT并联,当在DUT下面放置导电板时,其组合电容(Ch//Cl)也与DUT相并联,从而产生了测量误差。通过把一块保护板放在高端和低端之间,就可把Cd减到最小。此外,通过把保护端与该导体相连,Ch和Cl的影响就可彼此抵消。
在高频(通常高于500MHz)时,测试夹具的残余参数对测量结果有更大的影响,并且会使实际测量范围变窄。因此,测试夹具的可用频率范围限定了各类测试夹具的最高频率。仪器不精确性与测试夹具引入误差之和确定了DUT测量结果的不精确性。由于只能使用2端配置,补偿法师获得最佳测量精度的关键。
提示 3.选择适当的仪器显示参数:
现在有很多阻抗测量仪器都能够测量阻抗矢量的实部和虚部,然后再把它们转换为其它所需要的参数。如果一个测量结果显示为阻抗(Z) 和相位(è),那么被测器件的主要参数 (R、C、L) 和其它所有寄生参数所表现出来的综合特性就体现在 |Z| 和 è的数值的大小上。
如果要想显示一个被测器件除阻抗和相角以外的其它参数,可以使用它的二元模型等效电路。在区分这些基于串联或并联电路模式的二元模型时,我们用脚注“p”代表并联模型,用“s”代表串联模型,例如Rp、Rs、Cp、Cs、Lp 或 Ls。
在现实世界中没有器件是纯粹的的电阻、纯粹的电容、纯粹的电感。任何常用的器件通常都会有一些寄生参数 (例如由器件的引脚、材料等引起的寄生电阻、寄生电感和寄生电
容 ) 存在,表现器件主要特性的部分和寄生参数部分结合在一起会使一个简单的器件在实际工作中表现得就像一个复杂的电路一样。
近年来新推出的阻抗分析仪都带有等效电路分析的高级功能,可以用三元或四元电路模型的形式对测量结果进行进一步的分析。使用这种等效电路分析功能可对器件更为复杂的寄生效应进行全面分析。
提示 4.测量技术具有局限性:
在产品设计和生产制造的测量中,我们经常被问到的问题恐怕就是 :“测量结果的精度有多高?”仪器的测量精度实际上取决于被测器件的阻抗值和所采用的测量技术。
在确定测量结果的精度时,需要把测量到的被测器件的阻抗值和所使用仪表在所适用的测量条件下的精度进行比较才可以知道。
补偿不同于校准,补偿对提高测量精度的效果取决于仪器的校准精度,因次必须在校准完成之后再执行补偿的操作。如果可以把被测器件直接连在校准面上进行测量,那么仪表的测量结果是能够达到指标所规定的精度要求的。但是,通常都会在校准面和被测器件之间连接一个测试夹具或适配器,因而必须对这种中间部件的残留阻抗进行补偿才可以得到精确的测量结果。
●尽量使用短的电缆来做测量端口的延伸。
●使用高度屏蔽的同轴电缆,以阻隔外部噪声产生的影响。
●连接的组成部分
●采用的技术
●经常进行高质量维护 ●保证清洁度
本篇文章来源于微信公众号: 汽车智库