[工学]电子实习教材第二版.doc
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1、目 录 第 1 章 常用元器件的识别与测量1 1.1 电阻器1 1.2 电位器.5 1.3 电容器.8 1.4 电感器.13 1.5 晶体二极管.15 1.6 晶体三极管.17 1.7 其它常用器件22 1.8 数字万用表的使用.27 第 2 章 焊接技术29 2.1 焊接工具和焊接材料.29 2.2 手工焊接技术.34 2.3 印刷电路板的焊接.36 2.4 焊点质量检查.36 第 3 章 JC803 型 20 秒语音录音设备.38 第 4 章 ZX2039 型多功能防盗报警器.42 第 5 章 直流稳压充电电源44 5.1 电路原理44 5.2 充电原理45 5.3 制作流程46 第 6
2、章 超外差式六管 AM 收音机.53 6.1 装焊工艺53 6.2 简介54 6.3 检测调试57 6.4 故障检修59 参考文献62 1 第 1 章 常用元器件的识别与测量 电子元器件一般指电阻器、电容器、线圈、变压器、晶体二极管、晶体三极管、可控 硅、集成电路等。我们将学习这些元器件的用途,主要性能参数、规格型号以及检查这些 元器件质量好坏的基本知识,下面分别作说明。 1.1 电阻器 电荷在物体里运动会受到一定的阻力,这种阻力叫电阻,具有一定阻值的元件叫做电 阻器。它是电子产品中一种必不可少、用得最多的电子元器件之一。电阻器简称电阻,阻 值所用单位是欧姆,用希腊文“”表示,实践中通常还用更
3、大的一些的单位如K和 M等。它们之间的换算关系如下:1K1000,1M1000K。 电阻器在电路中的主要作用是控制电压、电流的大小,还可以与其它元件配合,组成 耦合、滤波、反馈、补偿等各种不同功能的电路。所以,我们有必要对电阻器的分类、主 要参数、标志方法等基本知识有大致的了解。 一、电阻器的分类 电阻器一般分固定电阻器、可变电阻器和敏感电阻器三大类。通常把可变电阻器叫做 电位器(下一节讨论)。电阻器的品种繁多。可按材料与用途分类,按材料可分为: (1)合金型:用块状电阻合金拉制成合金线或碾压成合金箔制成电阻,如线绕电 阻、精密合金箔电阻等。 (2)簿膜型:在玻璃或陶瓷基体上沉积一层电阻簿膜,
4、膜厚一般在几微米一下, 簿膜材料有碳膜、金属膜、化学沉积膜及金属氧化膜等。 (3)合成型:电阻体本身由导电颗粒和有机(或无机)粘接剂混合而成,可制成 簿膜或实芯两种,常见的有合成膜电阻和实芯电阻。 按用途可分为: (1)通用型:指适用于一般技术要求的电阻,额定功率范围为0.052W,阻值为 122M,允差+5、+10、+20等。 (2)精密型:有较高精密度及稳定性,功率一般大于2W,标称值在0.0120M之间, 精度允差为+2+0.001之间分档。 (3)高频型:电阻自身电感量极小,常称为无感电阻。用于高频电路,阻值小于 1k,功率范围宽,最大可达100W。 (4)高压型:用于高压装置中,功率
5、在0.515W 之间,额定电压可达35kV 以上,标 称阻值可达103 M。 (5)高阻型:阻值在10M 以上,最高可达1014。 (6)集成电阻:这是一种电阻网络,它具有体积小、规整化、精密度高等特点,适用 于电子设备及计算器工业生产中。 2 二、电阻器的主要性能参数 1、额定功率 当电流通过电阻时,要消耗一定的功率,这部分功率变成热量使电阻温度升高,为保 证电阻正常使用而不被烧坏,它所承受的功率不能超过规定的限度,这个最大的限度就称 为电阻的额定功率。或者可以理解为:电阻器在电路中长时间连续工作不或不显著改变其 性能所允许消耗的最大功率电阻器的额定功率。电阻器的额定功率并不是电阻器在电路中
6、 工作时一定要消耗的功率,而是电阻器在电路中工作允许消耗的功率的限额。一般可分为 1/8、1/4、1/2、1、2、5、10W。额定功率大的电阻器体积就大,在一般半导体收音机 等电流较小的电路中,电阻的额定功率一般只需1/4W 或1/8W 就可以了。不同类型的电阻 有不同系列的额定功率,见表1.1。 表1.1电阻器功率等级 2、标称阻值 阻值是电阻的主要参数之一,不同类型的电阻,阻值范围不同,不同精度的电阻其阻 值系列不同。在电路图中电阻器旁边所标的阻值就是标称阻值。使用者在设计电路时计算 得出的电阻器阻值不是标称值时,可选择和它相接近的标称电阻值。常用的标称电阻值 (E24、E12 和E6 系
7、列也适用于电位器和电容器)系列列于表1.2。 表1.2标称值系列表 3、精度 实际阻值与标称阻值的相对误差为电阻精度也称允差。最大的允许误差除以该电阻的 标称值所得的百分数就叫电阻的误差。对于误差,普通电阻的误差可分为 3 5、10、20三种,在标志上分别以、误差等级表示。精密电阻的精度 可分为2,1,0.5,, 0.001等十多种系列。在电子产品设计中,可根 据电路的不同要求选用不同精度的电阻。 4、温度系数 所有材料的电阻率,都随温度变化而变化,电阻的阻值同样如此。在衡量电阻温度稳 定性时,使用温度系数为:,单位为1/, 式中R1为t1时的阻值;R2 为t2 )( 121 12 ttR R
8、R r 时的阻值。金属膜、合成膜等电阻,具有较小的正温度系数,碳膜电阻具有负温度系数。 适当控制材料及加工工艺。可以制成温度稳定性高的电阻。 5、非线性 流过电阻中的电流与加在两端的电压不成正比变化时,称为非线性。电阻的非线性用 电压系数表示,即在规定电压范围内,电压每改变1V,电阻值的平均相对变化量为: ,式中U2为额定电压;U1为测试电压;R1、R2 分别是在U1、U2 %100 )( )( 121 12 UUR RR K 条件下所测量电阻。一般金属型电阻线性度很好,非金属型电阻线性度差。 6、噪声 噪音为为产生于电阻中的一种不规则电压起伏。它包括热噪声和电流噪声两种。任何 电阻都有热噪声
9、,降低电阻的工作温度,可以减小热噪声;电流噪声与电阻内的微观结构 有关,合金型无电流噪声,簿膜型较小,合成型最大。 7、极限电压 电阻两端电压增加到一定值时,会发生烧毁现象,使电阻损坏,根据电阻的额定功率 可计算电阻的额定电压,所加电压升高到一定值不允许再增加时的电压,称为极限电压。 它受电阻尺寸及结构的限制。 三、电阻器的标志方法 固定电阻器的三种标志方法:直标法、文字符号法和色标法。 1直标法:在电阻器表面用数字、单位符号和百分数直接标出电阻器的阻值和允许误差。 优点是直观,一目了然。表示方法如:5.1K5%或者5.1KJ。 通常2W 以下的小功率电阻,其功率、电阻材料通常不标出,通过外型
10、尺寸、颜色即 可判定,如对于普通碳膜和金属膜电阻,通常碳膜电阻涂绿色或棕色,金属膜电阻涂红色。 2W 以上功率的电阻大部分在电阻体上以符号标出,符号涵义如表1.3。 表1.3电阻材料及代表符号 例如:RJ 1/2W 470 J,RX 4W 10M,RT 1W 5k1 等,分别为金属膜、线绕碳膜 电阻的直接表示法。 2文字符号法:用数字和单位符号两者按照一定的规律组合起来表示阻值,允许误差也用 文字符号表示。具体规定是:单位符号(或K、M)前面的数字表示整数阻值,单位 符号(或K、M)后面的数字表示第一位小数阻值,如5K1 表示5.1K,51表示 5.1,4M7 表示4.7M。普通电阻精度分为+
11、5、+10、+20三种,在电阻标称值后, 4 标明(J)、(k)(M)符号。精密电阻的精度等级,可采用不同符号标明,见表1.4。 表1.4 精密电阻的精度等级 3色标法:用颜色表示电阻器的阻值和允许误差,不同颜色代表不同数值。 小功率电阻较多情况使用色标法,特别是0.5W 以下的碳膜和金属膜电阻更为普通。 色标的基本色码及意义列入表1.5。色标电阻(色环电阻)可分三环、四环、五环三种标法, 含义如下: 三环色标电阻:表示标称电阻值(精度均为+20)。 四环色标电阻:表示标称电阻值及精度 五环色标电阻:表示标称电阻值(三位有效数字)及精度。 为避免混淆,第五色环的宽度是其它色环的1.52 倍。
12、普通精度的电阻用四条色带表示阻值及偏差。其中两条表示阻值,一条表示有效数 字后面“0”的个数,一条表示偏差。 图 1.1 普通精度电阻值四色带表示示意图 图 1.2 精密电阻值五色带表示示意图 例如,若电阻的四个色环颜色依次为: 黄、紫、棕、银表示470、10的电阻 棕、绿、绿、银表示1.5M、10的电阻 精密电阻用五条色带表示阻值及误差 例如,若电阻上的五个色环颜色依次为: 棕、蓝、绿、黑、棕表示1651的电阻器 红、蓝、紫、棕、棕表示2.67K1的电阻器 表1.5色标的基本色码及意义 5 四、电阻器的测量 电阻在使用前要进行检查,检查其性能好坏就是测量实际阻值与标称值是否相符,误 差是否在
13、允许范围之内。方法就是用万用表的电阻档进行测量。 %100 - 标称值 标称值测量实际阻值 实际误差 测量时要注意两点: 1要根据被测电阻值确定量程,使指针指示在刻度线的中间一段,这样便于观察。 2确定电阻档量程后,要进行调零,方法是两表笔短路(直接相碰),调节“调零”电位 器使指针准确的指在刻度线的“0”上,然后再测电阻的阻值。 另外,还要注意人手不要碰电阻两端或接触表笔的金属部分,否则会引起测量误差。 用万用表测出的电阻值接近标称值。就可以认为基本上质量是好的,如果相差太多或根本 不通,就是坏的。 1.2 电位器 典型电位器基本结构如图1.3所示,均由电阻体、滑动臂、转轴、外壳和焊片构成。
14、它 有三个引出端,其中AC两端电阻值最大,AB、BC之间的电阻值可以通过与转轴相连的簧 片位置不同而加以改变。 图 1.3 电位器基本结构及电路符号 电位器的主要用途是在电路中作分压器或变阻器。用作电压电流的调节。在收音机中 作声量、音调控制,在电视机中用作音量、亮度、对比度控制等。 一、电位器的分类: 电位器的种类繁多,用途各异。通常可按用途、材料、结构、阻值变化规律及驱动机 构的运动方式等分类。 1按电阻体所用材料不同可分为碳膜电位器、金属膜电位器、线绕电位器、有机实芯电位 器、碳质实芯电位器等。 2按结构不同可分为单联、双联、多联电位器,带开关的电位器,锁紧和非锁紧型电位器 等。 3按调
15、节方式可分为旋转式和直滑式电位器。 常见的接触式电位器种类详细介绍见表1.8。 6 二、电位器的主要参数 表征电位器性能的主要参数有三项:标称阻值、额定功率和阻值变化规律。其中前两 项与电阻器相同,不再重复。这里只介绍其特有的主要参数即阻值变化规律。 电位器在旋转时,其相应阻值依旋转角度而变化,为了适应各种不同的用途,电位器 阻值变化规律亦不同,常用的阻值变化规律有三种,即直线式(X)、指数式(Z)、对数 式(D)。如图1.4所示。 图1.4电位器阻值变化规律曲线 a.X 型为直线,阻值按旋转角度均匀变化,适合于分压、单调等方面调节作用。 b.Z 型为指数式,阻值按旋转角依指数关系变化,普遍用
16、在音量控制电路中如收音机、 录音机、电视机中的音量控制器。因为人的听觉对声音的强弱,是依指数关系变化的,若 调制音量随电阻阻值指数变化,这样人耳听到的声音就感觉平稳舒适。 c.D 型为对数式,阻值按旋转角度依对数关系变化,这种型式电位器多用在仪表当中, 也适用于音调控制电路。 表1.8接触式电位器分类 7 三、标注方法及性能测量 1标注方法: 电位器一般均采用直标法,在电位器外壳上用字母和数字标志着它们的型号、标称功 率、阻值、阻值与转角间的关系等。例如WT1KX 电位器表示为单联碳膜电 位器型,功率为1W,阻值为1K,曲线为直线性。 2性能测量: 对电位器的主要要求是阻值符合要求,中心滑动端
17、与电阻体之间接触良好,对带开关 的电位器,开关部分应动作准确可靠。因此在使用前必须检查电位器性能的好坏。 首先测量一下阻值,即AC两端片之间的电阻值,与标称阻值比较,看二者是否一致。 然后再测量其中心端与电阻体的接触情况,即BC两端之间电阻值。方法是万用表欧姆档在 适当量程,测量过程中,慢慢旋转转轴,注意观察万用表指针,正常情况,指针应平稳地 朝一个方向偏转,若出现跳动、跌落或不通等现象,说明滑动触电与电阻体接触不良。 对带电开关的电位器,还应检查开关部分是否良好。当将开关断开或接通时,应能发 出明显而清脆的响声。若将万用表欧姆档置于R1 位置,测量开关K,接通或断开时表针 应分别指“0”或无
18、穷大。 四、电位器的合理选用及质量判别 1、电位器合理选用 电位器规格品种很多,合理选用不仅可以满足电路要求,而且可以降低成本。表9 列 出了各类电位器的性能比较,可供选用时参考。 针对不同用途,推荐选用类型如下: 普通电子仪器,采用碳膜或合成实芯; 大功率,高温情况:选用线绕、金属玻璃釉; 高精度:选用线绕、导电塑料、精密合成碳膜; 高分辨力:选用各类非线绕电位器,多圈式微调电位器; 高频、高稳定:选用薄膜电位器; 调节后不需再动的:选用锁紧式电位器; 精密、微量调节:选用带慢轴调节机构的微调电位器; 需求电压均匀变化:选用直线式; 音量控制用电位器:选用指数式。 表1.9 各类电位器性能比
19、较 8 2、电位器的质量判别方法 (1)用万用表“”档测量电位器的两个固定端的电阻,并与标称值核对阻值。如果 万用表指针不动或比标称值大得多,表明电位器已坏;如表针跳动,表明电位器内部 接触不好。 (2)测滑动端与固定端的阻值变化情况。移动滑动端,如阻值从最小到最大之间继续 变化,而且最小值越小越好,最大值接近标称值,说明电位器质量较好;如阻值间断 或不连续,说明电位器滑动端接触不好,则不能选用。 (3)用“电位器动噪声测量仪”判别质量好坏。 1.3 电容器 电容器和电阻器一样,是电阻电路中大量使用的主要元件之一。它的基本结构就是两 个金属电极中间隔着绝缘体(即电介质),就构成一个电容器,是一
20、种贮存电荷的容量。 电容器的基本特征是不能通过直流电,而能“通过”交流电,且容量越大,电流频率 越高,它的容抗就越小,交流电流就越容易“通过”。电容器的这些基本特征,在无线电 电路中得到了广泛的应用。例如可以用在调谐、极间耦合、滤波、交流旁路等方面,并与 其它元件如电阻、电感配合使用,组成各种特殊功能的电路,所以电容器也是电子设备中 不可缺少的基本元件。 一、电容器的种类: 电容器的种类很多,分类方法有不同。 1按照电容量是否可调整,可分为固定电容器、可变电容器及微调电容器(或称半可变电 容器)。它们在电路图中的符号如图1.5所示,文字符号均为C。 图 1.5 电容的电路符号 2按照所用介质的
21、不同,可分为瓷介电容、云母电容、纸介电容、塑料薄膜电容、电解电 容等。 二、电容器的主要参数 表明电容器性能的参数很多,主要有以下几项: 1.额定直流工作电压(又称耐压):电容器在线路中能长期可靠工作而不致被击穿时 所能承受的最大直流工作电压。一般标志在电容器的壳体上,供选用时参考。因为 耐压值选得太低,电容器容易被击穿,选得太高,又会增大电容器的体积,同时还 要增加成本。 2.标称容量和允许误差范围:为了生产和选用的方便,国家规定了各种电容器的一系 列标准值,称为标称容量,也就是电容器壳上所标出的容量。实际生产的电容器的 9 容量和标称容量之间总是会有误差的。实际电容量与标称电容量的允许最大
22、误差范 围称为允许偏差范围。一般分为三个等级,用级5%、级10、级 20表示。通常标称容量和误差都标志在电容器的壳体上,以便识别和选用。 3.绝缘电阻(又称漏电电阻):是指两个电极间绝缘介质的电阻,它的大小说明了电 容器绝缘性能的好坏。电容器在一定的电压作用下,会有微弱的电流通过介质,造 成电能损耗,绝缘电阻越小,漏电流就越大,电能损耗越多,就会影响电路的正常 工作。所以绝缘电阻小的电容器不能选用。 三、电容器的命名与标志 1、型号命名方法 根据国家标准,电容器型号命名由四部分内容组成。其中第三部分做为补充说明电容 器的某些特征,如无说明,则只需三部分组成,即两个字母一个数字。大多数电容器都由
23、 三部分内容组成。型号命名格式为:I、主称字母;II、材料字母;III、特征字母;IV、序 号数字。电容器的标志内容如表1.10 所列。 例如: CY510I云母电容510pF,I 级精度(+5%) CL1nk涤纶电容1nF,K 级精度(+10%) CC223瓷介电容器0.022F,III 级精度(+20%) CBB120.47II聚丙烯0.47F,II 级精度(+10%) 一般电容器主体上除标上述符号外,还标有标称容量、额定电压、精度与技术条件等。 表1.10电容器的标志内容 电容器的规格标志方法同电阻一样也有三种标志方法。 1 直标法:主要技术指标直接标注在电容器的表面上。 a.数字不是带
24、小数点的整数,则容量单位为PF。如2200表示2200PF,6800 表示 6800PF。 10 b.若数字带小数点,则容量单位是F。如0.047表示0.047F,0.01 表示0.01F等。 c.用数码表示电容量时,电容量的大小是用三位有效数字后面零的个数。如103表 示10103=10000PF,或写成0.01F。223表示2210322000PF,或写成 0.022F。 2文字符号法:用数字和文字符号有规律的组合起来表示电容器的标称容量。并标志在电 容器的壳体上。 a.数字表示有效数值,字母表示数量级。字母(微法10-6法)、n(纳法10-9法)、 p(皮法10-12法)。例如10表示1
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