作者：门宏
出版社：人民邮电出版社
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手绘图说电子元器件试读：
织给读者朋友的“围脖”
读者朋友们，大家好！
您也许正在实时观看伦敦奥运会的激烈赛事，也许正在回顾天宫一号与神舟九号对接的精彩画面，也许正在与大洋彼岸的亲人视频聊天，也许正在网络世界里淘宝……而与此同时，空调系统正为您创造舒适的环境，自动洗衣机正为您清洗衣服，新一代微波炉正为您烹饪美食，智能按摩椅正为您解除疲劳……朋友，您知道吗，这一切的一切都是电子技术不断发展的结果。
看着这“围脖”的读者朋友，相信都是电子技术的爱好者，即便不是老将也是大有希望的新秀。现在，我们就有共同语言了，因为我们有了共同的朋友——电子。
曾不止一次有初学者朋友问：怎样才能又好又快地学会电子技术呢？作为作者也在问自己：能给读者多提供一些什么帮助呢？这时我们想到了学校，想到了教室，想到了课堂。我们都曾经或正在做学生，或许我们都有这样的切身体会，在课堂上学习的效果远比自己看书好。于是，一个独特的想法闪现了——作者与编辑共同策划了这套“手绘图说系列”丛书奉献给读者朋友。“手绘图说系列”丛书努力营造课堂的氛围。所有的图都是原汁原味的手绘，恰似老师在黑板上画图。所有的文字都口语化，恰似老师在讲课。这套丛书将带给您身临其境、耳濡目染的感受，帮助您加深理解，收到良好的学习效果。《手绘图说电子元器件》是“手绘图说系列”丛书中的一本，为您讲解各种电子元器件的种类、符号、参数、特点、工作原理与用途。全书共分9章，第1章讲解电阻器与电位器，第2章讲解电容器，第3章讲解电感器与变压器，第4章讲解电声转换器件，第5章讲解控制与保护器件，第6章讲解晶体二极管与单结晶体管，第7章讲解晶体三极管与晶闸管，第8章讲解光电器件，第9章讲解集成电路。相信本书能够带给您实实在在的帮助。
参加本书编写的还有门雁菊、施鹏、张元景、吴敏等。本书适合广大电子技术爱好者、家电维修人员和相关从业人员阅读学习，并可作为职业技术学校和务工人员上岗培训的基础教材。
如果您认为本书对学习电子技术很有帮助的话，那是作者的荣幸。书中如有不妥之处，请您一定要批评指正——因为我们是朋友嘛，而且作者的水平也是有限的。
感谢您耐心看完这些话。祝您成功，祝您好运！编著者第1章电阻器与电位器电阻器是最基本的电子元件，电位器是最基本的可调电子元件，它们广泛应用在各种电子电路中。1.1电阻器
要点提示
电阻器是限制电流的元件，通常简称为电阻，是一种最基本、最常用的电子元件，包括固定电阻器、可变电阻器、敏感电阻器等。
电阻器的文字符号为“R”。
电阻器的主要参数有电阻值和额定功率。
电阻值简称阻值，基本单位是欧姆，简称欧（Ω）。常用单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ）。
电阻器的特点是对直流和交流一视同仁，任何电流通过电阻器都要受到一定的阻碍和限制。
电阻器的主要作用是限流与降压，还可以用作分压器。
电阻器是限制电流的元件，通常简称为电阻，是一种最基本、最常用的电子元件。电阻器包括固定电阻器、可变电阻器、敏感电阻器等。1.1.1 电阻器的种类
由于制造材料和结构不同，电阻器有许多种类，常见的有：碳膜电阻器、金属膜电阻器、有机实心电阻器、线绕电阻器、固定抽头电阻器、可变电阻器、滑线式变阻器和片状电阻器等，如图1-1所示。图1-1 电阻器外形
在电子制作中一般常用碳膜或金属膜电阻器。碳膜电阻器具有稳定性较高、高频特性好、负温度系数小、脉冲负荷稳定及成本低廉等特点，应用广泛。金属膜电阻器具有稳定性高、温度系数小、耐热性能好、噪声很小、工作频率范围宽及体积小等特点，应用也很广泛。1.1.2 电阻器的符号
电阻器的文字符号为“R”，图形符号如图1-2所示。图1-2 电阻器的图形符号1.1.3 电阻器的型号
电阻器的型号命名由4个部分组成，如图1-3所示。第一部分用字母“R”表示电阻器的主称，第二部分用字母表示构成电阻器的材料，第三部分用数字或字母表示电阻器的分类，第四部分用数字表示序号。图1-3 电阻器的型号
电阻器型号的含义见表1-1。例如：型号为RT11，表示这是普通碳膜电阻器；型号为RJ71，表示这是精密金属膜电阻器。表1-1 电阻器型号的含义1.1.4 电阻器的参数
电阻器的主要参数有电阻值和额定功率。1．电阻值
电阻值简称阻值，基本单位是欧姆，简称欧（Ω）。常用单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ）。它们之间的换算关系是：1MΩ=1000kΩ， 1kΩ=1000Ω。2．电阻器上阻值的标示方法
电阻器上阻值的标示方法有两种。（1）直标法，即将电阻值直接印刷在电阻器上。例如：在5.1Ω的电阻器上印有“5.1”或“5R1”字样，在6.8kΩ的电阻器上印有“6.8k”或“6k8”字样，如图1-4所示。（2）色环法，即在电阻器上印刷4道或5道色环来表示阻值等，阻值的单位为Ω。图1-4 电阻值直标法
对于4环电阻器，第1、2环表示2位有效数字，第3环表示倍乘数，第4环表示允许偏差，如图1-5所示。
对于5环电阻器，第1、2、3环表示3位有效数字，第4环表示倍乘数，第5环表示允许偏差，如图1-6所示。图1-5 4 环电阻器图1-6 5 环电阻器
色环一般采用黑、棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白、金、银12种颜色，它们的含义见表1-2。例如：某电阻器的4道色环依次为“黄、紫、橙、银”，则其阻值为 47kΩ，误差为±10%；某电阻器的 5 道色环依次为“红、黄、黑、橙、金”，则其阻值为240kΩ，误差为±5%。表1-2 色环颜色的含义续表
在电子制作中，选用4环或5环电阻均可。在选频回路、偏置电路等电路中，应尽量选用误差小的电阻，必要时可用欧姆表检测挑选。3．额定功率
额定功率是电阻器的另一个主要参数，常用电阻器的功率有 等，其符号如图1-7所示，大于5W的直接用数字注明。图1-7 电阻器功率符号
使用中应选用额定功率等于或大于电路要求的电阻器。电路图中不作标示的表示该电阻器工作中消耗功率很小，可不必考虑。例如：大部分业余电子制作中对电阻器功率都没有要求，这时可选用 电阻器。1.1.5 电阻器的特点与工作原理
电阻器的特点是对直流和交流一视同仁，任何电流通过电阻器都要受到一定的阻碍和限制，并且该电流必然在电阻器上产生电压降，如图1-8所示。图1-8 电阻器的特点1.1.6 电阻器的作用
电阻器的主要作用是限流与降压。1．限流
电阻器在电路中限制电流的通过，电阻值越大电流越小。
图1-9所示发光二极管电路中，R为限流电阻。从欧姆定律I=U/R可知，当电压U一定时，流过电阻器的电流I与其阻值R成反比。由于限流电阻R的存在，发光二极管VD的电流被限制在10mA，保证VD正常工作。
调整晶体管的工作点是电阻器用作限流的一个例子。图 1-10所c示为晶体管放大电路，晶体管集电极电流I （工作点）由其基极电bbb流I 决定。改变晶体管基极电阻R 的阻值，即可改变I ，也就是改c变了I ，即改变了晶体管的工作点。图1-9 电阻器限流图1-10 基极电阻的作用2．降压
电流通过电阻器时必然会产生电压降，电阻值越大电压降越大。
图1-11所示继电器电路中，R为降压电阻。电压降U的大小与电阻值R和电流I的乘积成正比，即：U =I R。利用电阻器R的降压作用，可以使较高的电源电压适应元器件工作电压的要求。例如：图 1-11 所示电路中，继电器工作电压为 6V、工作电流为60mA，而电源电压为12V，必须串接一个100Ω的降压电阻R后，方可正常工作。
放大器的负载电阻也是利用电阻器的降压作用的例子。图1-12所ci示晶体管放大电路中，集电极电阻R 即是负载电阻。输入信号U 使cc晶体管集电极电流I 相应变化，由于R 的降压作用，从VT集电极即oi可得到放大后的输出电压U （与U 反相）。图1-11 电阻器降压图1-12 负载电阻的作用3．分压
基于电阻的降压作用，电阻器还可以用作分压器。12
如图1-13所示，电阻器R 和R 构成一个分压器，由于两个电阻串联，通过这两个电阻的电流I相等，而电阻上的压降U =I R，12 R 上压降为 U，R 上压降为 U，实现了分压（负载1212电阻必须远大于R 、R ），分压比为R /R 。
RC滤波网络是一种特殊的分压器。图1-14所示整流滤波电路2o2中，R与C 可理解为分压器，输出电压U 取自C 上的压降。对于22直流，C 的容抗无限大；而对于交流，C 的容抗远小于R。因此C 2 上直流压降很大而交流压降很小，达到了滤波的目的。图1-13 电阻器分压图1-14 RC 滤波网络1.1.7 常用电阻器
常用电阻器主要有碳膜电阻器、金属膜电阻器、有机实心电阻器、玻璃釉电阻器、线绕电阻器、水泥电阻器、熔断电阻器等，下面逐一介绍。1．碳膜电阻器
碳膜电阻器是较常用的电阻器之一，其结构如图1-15所示。它是在陶瓷骨架上形成一层碳膜作为电阻体，再加上金属帽盖和引线制成的，外表涂有绝缘保护漆。图1-15 碳膜电阻器结构
碳膜电阻器的性能特点是稳定性良好，受电压影响小，负温度系数小，适用频率较宽，噪声较小，价格低廉。碳膜电阻器的阻值范围通常为 1Ω～10MΩ，在各种电子电路中应用十分广泛。2．金属膜电阻器
金属膜电阻器是最常用的电阻器之一，其结构如图1-16所示。它是在陶瓷骨架上形成一层金属或合金薄膜作为电阻体，两端加上金属帽盖和引线，外表涂有绝缘保护漆。
金属膜电阻器的性能特点是稳定性高，受电压影响更小，温度系数小，耐热性能好，噪声很小，工作频率范围宽，高频特性好，体积比相同功率的碳膜电阻器小许多。金属膜电阻器的阻值范围通常为1Ω～1000MΩ，应用非常广泛。3．有机实心电阻器
有机实心电阻器结构如图1-17所示。其电阻体是用炭黑、石墨等导电物质粉末，混合有机黏合剂制成的实心圆柱体，两端加上引线，外面有塑料外壳。图1-16 金属膜电阻器结构图1-17 有机实心电阻器结构
有机实心电阻器的性能特点是机械强度高，过负荷能力较强，可靠性较好，体积小，价格低廉，但噪声较大，稳定性差。有机实心电阻器的阻值范围通常为4.7Ω～22MΩ，一般用于要求不太高的电路中。4．玻璃釉电阻器
玻璃釉电阻器结构如图1-18所示。它是在陶瓷骨架上涂覆一层金属氧化物和玻璃釉黏合剂的混合物作为电阻体，经高温烧结而成。
玻璃釉电阻器的性能特点是耐高温和耐高湿性好，稳定性好，噪声和温度系数小，可靠性高。玻璃釉电阻器的阻值范围通常为4.7Ω～200MΩ，常用于高阻、高压、高温等场合。图1-18 玻璃釉电阻器结构5．线绕电阻器
线绕电阻器也是较常用的电阻器之一，其结构如图1-19所示。线绕电阻器的电阻体是电阻丝，将电阻丝绕在陶瓷骨架上，连接好引线，表面涂敷一层玻璃釉或绝缘漆即制成线绕电阻器。
线绕电阻器的性能特点是噪声极小，耐高温，功率大，稳定性好，温度系数小，精密度高，但高频特性较差。线绕电阻器的阻值范围通常为0.1Ω～5MΩ，特别适用于高温和大功率场合。6．水泥电阻器
水泥电阻器是陶瓷密封功率型线绕电阻器的习惯称呼，其结构如图1-20所示。线绕电阻体放置在陶瓷外壳中，并用封装填料密封，仅留两端引线在外。图1-19 线绕电阻器结构图1-20 水泥电阻器结构
水泥电阻器的性能特点是功率大，耐高温，绝缘性能好，稳定性和过载能力较好，并具有良好的阻燃、防爆性能。水泥电阻器的阻值范围通常为0.1Ω～4.3kΩ，主要应用于大功率、低阻值场合。7．熔断电阻器
熔断电阻器又称为保险电阻器，是一种兼有电阻器和保险丝（术语为熔丝）双重功能的特殊元件。熔断电阻器的文字符号为“RF”，图形符号如图1-21所示。
熔断电阻器的阻值一般较小，其主要功能还是保险。使用熔断电阻器可以只用一个元件就能同时起到限流和保险作用。
图1-22所示为大功率驱动晶体管应用熔断电阻器的例子。电路工作正常时熔断电阻器RF起着限流电阻的作用。一旦负载电路发生过载或者短路，熔断电阻器RF就迅速熔断，起到保护晶体管的作用。图1-21 熔断电阻器的图形符号
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]