电子元器件的种类与作用（超全）

一、种类

随着科学技术的发展，电子元器件的种类越来越多，大约有万余种。根据在电路中的作用不同，常用电子元器件可粗略地分为 17 类56个系列，如图1-1所示。

图1-1 电子元器件的分类

图1-1 电子元器件的分类（续）

图1-1 电子元器件的分类（续）

二、作用

任何一种电子设备或电子装置都是由电子元器件组成的，它们在电路中起着不同的作用，共同完成某种特定的“任务”。概括起来讲，电子元器件在电路中有十大作用。

1、电压交换

这里所说的电压交换有 3 方面的含义。一是电压高、低变换。将交流或直流高电压变换为需要的低电压，或者将交流或直流低电压变换为需要的高电压。对交流电压进行高、低变换一般需要使用变压器，对直流电压进行高、低变换则需要较为复杂的电子线路。二是交、直流变换，即将市电 220V 通过整流、滤波变换为电子线路（简称电路）所需要的直流电压或是将直流电通过逆变装置变换为交流电压，例如轿车修理中将蓄电池的直流 12V 变换为交流220V。三是稳压。利用稳压器件或稳压电路，将电压不太稳定的直流或交流电压变为非常稳定的电压，前者称为直流稳压，后者称为交流稳压。

2、产生符合特定要求的交流信号

无论在广播电视技术中，还是在通信技术、微电脑技术中，经常需要幅度或频率符合特定要求的交流信号，例如20～2 000Hz的音频信号、525～1 620kHz 的高频信号、48～958MHz 的超高频或甚高频信号以及不同频率和波形的脉冲信号。离散性的数字信号等，这些信号均由各种类型的振荡电路产生。

3、信号放大

收音机接收的广播信号、电视机接收的超高频或甚高频电视信号都是很微弱的。欲得到洪亮的广播声音和清晰的电视图像，都必须利用放大电路对来自空中的极其微弱的广播信号、电视信号进行放大。从事电子技术工作中遇到最多的就是各种类型的放大电路。

4、信号变换

在电子技术的应用中，有时需要将信号的幅度、频率和相位进行变换，以适应某种要求，这就是通常所说的调幅、调频及调相。平时收听的中波广播是调幅信号；收听的调频广播是调频信号；收看的电视广播，其中图像部分是调幅信号而伴音部分是调频信号；调相技术则在卫星电视广播中应用较多。与此相对应，有时需要将信号的幅度、频率或相位进行反变化，即将调幅、调频或调相信号“恢复”其本来“面目”，这在技术上称为解调制——简称解调。通常，将调幅信号的解调称为检波，将调频信号的解调称为鉴频，将调相信号的解调称为鉴相或相位检波。

5、通断或大小控制

在实际的生产、生活中，通过电路实现对某些物理量（或现象）的控制的情况很普遍。通常控制有两种类型：一种是通断控制，另一种是大小或强弱控制。例如，电路的接通与断开，信号的产生与停止，程序的运行与中断等，属于物理量的通断控制；信号频率的变高或降低，音量的增大或减小，电视画面的变亮或变暗等，属于大小或强弱控制。

6、电路工作状态的反馈与监测

随着电子技术的发展，电路工作状态的反馈、监测与保护措施已相当成熟，广泛应用于家电设备、工业自动控制及微电脑技术等领域。例如，空调运行中的自动降温、除霜、停机，计算机运行中的中断、搜索，电视机画面亮度的自动调整，工业生产中广泛应用的时序控制等。

7、故障或事故的预防与保护

以彩色电视机中的电源为例，一般均设有过流、过压、过热保护。当电路消耗的功率过大或电压过高、器件温度过热时，自动切断电源或改为半压工作，可对事故的发生或扩大起到有效的预防作用，从而对关键器件、贵重器件起到保护作用。

8、物理量的转换

在电子技术中，使用着各种各样的物理量转换器件。例如，利用话筒将声音信号转换为音频电信号，利用显像管将图像电信号转换为光信号，利用湿敏器件将湿度信号转变为湿度电信号，利用压敏器件将机械压力转变为压力电信号等。这些专门用于不同物理量间转换的器件已形成一个相当大的系列，一般称之为传感器。

9、物理量的显示

物理量的显示也可以理解为物理量的转换。例如，利用发光二极管显示电信号的有无或电路的工作情况，用数码管显示数字，利用液晶屏或等离子屏显示电视图像，利用示波管显示电信号的波形，利用音响器产生声音等。

10、物理量的计量

目前电子式计量仪表已广泛应用于工农业生产及人们的日常生活中，大有取代传统指针式计量仪表之势。例如，数字式万用表、数字式电度表、数字式温度表、数字式各种流量表、电子秤等。这些数字式计量（测量）仪表具有精度高、体积小、使用方便、可实现远程计量等优点，其内部的关键结构均是由电子元器件组成的测量电路。

上面粗略介绍了电子元器件在电路中的十大作用。其目的是，在选用电子元器件时应根据它在电路中具体起的作用，以决定选用哪个系列、哪一种型号或哪一种规格。

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来源：《怎样用万用表检测电子元器件》，作者：张宪；张大鹏

版权归原作者所有，如有侵权，请联系删除

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一、电阻

电阻在电路中用“R”加数字表示，如：R13表示编号为13的电阻。电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置、滤波（与电容器组合使用）和阻抗匹配等。

电阻器的符号

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。

1MΩ=1000KΩ=1000000Ω

数标法主要用于贴片等小体积的电路，如： 103 表示10000Ω （10后面加3个0）也就是10K

贴片电阻识别

色环标注法使用最多，现举例如下：

碳质电阻和一些1/8瓦碳膜电阻的阻值和误差用色环表示。在电阻上有三道或者四道色环。靠近电阻端的是第一道色环，其余顺次是二、三、四道色环，如图1所示。第一道色环表示阻值的最大一位数字，第二道色环表示第二位数字，第三道色环表示阻值未应该有几个零。第四道色环表示阻值的误差。色环颜色所代表的数字或者意义见表1。

色环电阻器的表示方法

表1 色环颜色所代表的数字或意义

比如有一个碳质电阻，它有四道色环，顺序是红、黑、红、金。这个电阻的阻值就是2000欧，误差是±5%。如下图。

红、黑、红、金。阻值是2000欧=2k

双比如有一个碳质电阻，它有棕、绿、黑三道色环，它的阻值就是15欧，误差是±20%。

色环电阻是应用于各种电子设备的最多的电阻类型，无论怎样安装，维修者都能方便的读出其阻值，便于检测和更换。但在实践中发现，有些色环电阻的排列顺序不甚分明，往往容易读错，在识别时，可运用如下技巧加以判断：

技巧1： 先找标志误差的色环，从而排定色环顺序。最常用的表示电阻误差的颜色是：金、银、棕，尤其是金环和银环，一般绝少用做电阻色环的第一环，所以在电阻上只要有金环和银环，就可以基本认定这是色环电阻的最末一环。

技巧2： 棕色环是否是误差标志的判别。棕色环既常用做误差环，又常作为有效数字环，且常常在第一环和最末一环中同时出现，使人很难识别谁是第一环。在实践中，可以按照色环之间的间隔加以判别：比如对于一个五道色环的电阻而言，第五环和第四环之间的间隔比第一环和第二环之间的间隔要宽一些，据此可判定色环的排列顺序。

技巧3： 在仅靠色环间距还无法判定色环顺序的情况下，还可以利用电阻的生产序列值来加以判别。比如有一个电阻的色环读序是：棕、黑、黑、黄、棕，其值为：100×10000=1MΩ误差为1%，属于正常的电阻系列值，若是反顺序读：棕、黄、黑、黑、棕，其值为140×1Ω=140Ω，误差为1%。显然按照后一种排序所读出的电阻值，在电阻的生产系列中是没有的，故后一种色环顺序是不对的。

二、电容

1、电容在电路中一般用“C”加数字表示（如C223表示编号为223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。

电路板上的电容器

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=103毫法=106微法=109纳法=1012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10×102PF=1000PF 224表示22×104PF=0.22 uF

3、电容容量误差表

符 号FGJKLM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%。

104瓷片电容器

4、故障特点

在实际维修中，电容器的故障主要表现为：

（1）引脚腐蚀致断的开路故障。

（2）脱焊和虚焊的开路故障。

（3）漏液后造成容量小或开路故障。

（4）漏电、严重漏电和击穿故障。

三、晶体二极管

晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示，如： D７表示编号为７的二极管。

二极管在电路中的表示方法

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。

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。

二极管的识别

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。

几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常广泛。

二极管的工作原理

晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。

当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。

当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。

当外加的反向电压高到一定程度时，p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。

二极管的类型

二极管种类有很多，按照所用的半导体材料，可分为锗二极管（Ge管）和硅二极管（Si管）。根据其不同用途，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管等。按照管芯结构，又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。

点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面，通以脉冲电流，使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起，形成一个“PN结”。由于是点接触，只允许通过较小的电流（不超过几十毫安），适用于高频小电流电路，如收音机的检波等。

面接触型二极管的“PN结”面积较大，允许通过较大的电流（几安到几十安），主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。

平面型二极管是一种特制的硅二极管，它不仅能通过较大的电流，而且性能稳定可靠，多用于开关、脉冲及高频电路中。

二极管的导电特性

二极管最重要的特性就是单方向导电性。在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。下面通过简单的实验说明二极管的正向特性和反向特性。

正向特性

在电子电路中，将二极管的正极接在高电位端，负极接在低电位端，二极管就会导通，这种连接方式，称为正向偏置。必须说明，当加在二极管两端的正向电压很小时，二极管仍然不能导通，流过二极管的正向电流十分微弱。只有当正向电压达到某一数值（这一数值称为“门槛电压”，锗管约为0.2V，硅管约为0.6V）以后，二极管才能直正导通。导通后二极管两端的电压基本上保持不变（锗管约为0.3V，硅管约为0.7V），称为二极管的“正向压降”。

反向特性

在电子电路中，二极管的正极接在低电位端，负极接在高电位端，此时二极管中几乎没有电流流过，此时二极管处于截止状态，这种连接方式，称为反向偏置。二极管处于反向偏置时，仍然会有微弱的反向电流流过二极管，称为漏电流。当二极管两端的反向电压增大到某一数值，反向电流会急剧增大，二极管将失去单方向导电特性，这种状态称为二极管的击穿。

二极管的主要参数

用来表示二极管的性能好坏和适用范围的技术指标，称为二极管的参数。不同类型的二极管有不同的特性参数。对初学者而言，必须了解以下几个主要参数：

1、额定正向工作电流

是指二极管长期连续工作时允许通过的最大正向电流值。因为电流通过管子时会使管芯发热，温度上升，温度超过容许限度（硅管为140左右，锗管为90左右）时，就会使管芯过热而损坏。所以，二极管使用中不要超过二极管额定正向工作电流值。例如，常用的IN4001－4007型锗二极管的额定正向工作电流为1A。

2、最高反向工作电压

加在二极管两端的反向电压高到一定值时，会将管子击穿，失去单向导电能力。为了保证使用安全，规定了最高反向工作电压值。例如，IN4001二极管反向耐压为50V，IN4007反向耐压为1000V。

3、反向电流

反向电流是指二极管在规定的温度和最高反向电压作用下，流过二极管的反向电流。反向电流越小，管子的单方向导电性能越好。值得注意的是反向电流与温度有着密切的关系，大约温度每升高10，反向电流增大一倍。例如2AP1型锗二极管，在25时反向电流若为250uA，温度升高到35，反向电流将上升到500uA，依此类推，在75时，它的反向电流已达8mA，不仅失去了单方向导电特性，还会使管子过热而损坏。又如，2CP10型硅二极管，25时反向电流仅为5uA，温度升高到75时，反向电流也不过160uA。故硅二极管比锗二极管在高温下具有较好的稳定性。

测试二极管的好坏

初学者在业余条件下可以使用万用表测试二极管性能的好坏。测试前先把万用表的转换开关拨到欧姆档的RX1K档位（注意不要使用RX1档，以免电流过大烧坏二极管），再将红、黑两根表笔短路，进行欧姆调零。

1、正向特性测试

把万用表的黑表笔（表内正极）搭触二极管的正极，，红表笔（表内负极）搭触二极管的负极。若表针不摆到0值而是停在标度盘的中间，这时的阻值就是二极管的正向电阻，一般正向电阻越小越好。若正向电阻为0值，说明管芯短路损坏，若正向电阻接近无穷大值，说明管芯断路。短路和断路的管子都不能使用。

2、反向特性测试

把万且表的红表笔搭触二极管的正极，黑表笔搭触二极管的负极，若表针指在无穷大值或接近无穷大值，管子就是合格的。

二极管的应用

1、整流二极管

利用二极管单向导电性，可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉动直流电。

2、开关元件

二极管在正向电压作用下电阻很小，处于导通状态，相当于一只接通的开关；在反向电压作用下，电阻很大，处于截止状态，如同一只断开的开关。利用二极管的开关特性，可以组成各种逻辑电路。

3、限幅元件

二极管正向导通后，它的正向压降基本保持不变（硅管为0.7V，锗管为0.3V）。利用这一特性，在电路中作为限幅元件，可以把信号幅度限制在一定范围内。

4、继流二极管

在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起继流作用。

5、检波二极管

在收音机中起检波作用。

6、变容二极管

使用于电视机的高频头中。

四、电感

电感在电路中常用“L”加数字表示，如：L3表示编号为3的电感。

电路板上的电感器

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=103mH=106uH。

五、晶体三极管

晶体三极管在电路中常用“Q”加数字表示，如：Q1表示编号为1的三极管。

电路板上的三极管

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。

常用的PNP型三极管有：9012、9015等型号；NPN型三极管有：9011、9012、9013、9014、9018、等型号。

2、晶体三极管主要用于放大电路中起放大作用，

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

3、晶体三极管的识别

常用晶体三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类，引脚的排列方式具有一定的规律。对于小功率金属封装三极管，按底视图位置放置，使其三个引脚构成等腰三角形的顶点向上，从左向右依次为e、b、c；对于中、小功率塑料封装三极管，按图示位置使其平面朝向自己，三个引脚朝下放置，则从左向右依次为e、b、c 。

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