電容值E系列標(biāo)稱方法.doc

本節(jié)首先介紹常用的E系列標(biāo)稱方法，然后介紹電阻、電容器、電感器、二極管的分類、性能和識(shí)別方法，以及簡(jiǎn)單的實(shí)用電路。一、E系列標(biāo)稱方法 廠家生產(chǎn)的電阻器，并不是包含任何阻值，就像人民幣，只有1、2、5三種規(guī)格一樣。電阻器、電容器標(biāo)稱值系列通常采用E系列。E系列是一種由幾何級(jí)數(shù)構(gòu)成的數(shù)列。源自Electricity的第一個(gè)字母，它是以6101.5、12101.2、24101.1 為公比的幾何級(jí)數(shù)，分別稱為E6系列、E12系列和E24系列。E6系列適用于允差20%的電阻、電容器數(shù)值，E12系列適用于允差10%的電阻、電容器數(shù)值，E24系列適用于允差5%的電阻和電容器數(shù)值。圖1.6.1給出了E系列標(biāo)稱值選取的示意圖?？梢钥闯?，E24系列是在大于等于1，小于10的范圍內(nèi)，按照幾何級(jí)數(shù)，確定了24個(gè)值。E12系列則是在相同的范圍內(nèi)，確定了12個(gè)值。E6系列則是在相同的范圍內(nèi)，確定了6個(gè)值。這種選取方法，一方面保證了廠家在生產(chǎn)時(shí)，僅需要提供有限的種類，另一方面，也可以滿足絕大多數(shù)用戶的需求。比如，E24系列中，電阻值允差為5，則4.7和5.1之間，如圖所示，不存在空白區(qū)域，也就是說(shuō)，盡管僅提供4.7、5.1，47、51，470、510等阻值，用戶仍然可以通過(guò)電阻篩選，選擇出自己需要的阻值。12345678910E6圖1.6.1 E系列標(biāo)稱值選取示意圖E12E24 表1.6.1給出了E系列標(biāo)稱值。表1.6.1 E系列標(biāo)稱值E241.01.11.21.31.51.61.82.02.22.42.73.03.33.63.94.34.75.15.66.26.87.58.29.1E121.01.21.51.82.22.73.33.94.75.66.88.2E61.01.52.23.34.76.8目前，電阻器一般采用E24系列，電容器則采用E12系列或者E6系列。有些電位器也采用E系列，但是，目前見(jiàn)到的電位器，多數(shù)采用1、2、5系列，也就是說(shuō)，其標(biāo)稱值分別是1k、2k、5k，10k、20k、50k，100k、200k、500k等。二、電阻器 1常用電阻器分類碳膜電阻器：阻值穩(wěn)定性高，受電壓和頻率影響小，具有負(fù)的電阻溫度系數(shù)，但是其特性不如金屬膜電阻器，現(xiàn)在使用不多。 金屬膜電阻器：工作環(huán)境溫度范圍寬，體積和工作噪聲都比較小,阻值精度較高，使用較廣泛，但是其脈沖負(fù)載能力差。金屬氧化膜電阻器：除具有金屬膜電阻器的優(yōu)點(diǎn)外，還有耐高溫，低阻性能好優(yōu)點(diǎn)，但是氧化膜在直流負(fù)載下容易發(fā)生電解使氧化物還原，性能不太穩(wěn)定。薄膜鎳鉻精密電阻器：阻值精度高，溫度系數(shù)小，穩(wěn)定性高，適于要求較高的場(chǎng)合，價(jià)錢(qián)較貴。 線繞電阻器：阻值精度高、耐熱抗氧化，功率可達(dá)100W以上，而其它電阻器功率通常為5W以下，主要用于精密和大功率場(chǎng)合，但是其高頻性能較差。 熱敏電阻器：負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻器主要用在收音機(jī)和電視機(jī)等電路中做溫度補(bǔ)償用，也可用在溫度控制或溫度測(cè)量電路中。 厚膜電阻網(wǎng)絡(luò)：它是以高鋁瓷做基體，采用高穩(wěn)定性、高可靠性的錫系玻璃釉電阻材料，在高溫下燒結(jié)制成。常用的是邊側(cè)并聯(lián)單列直插式電阻網(wǎng)絡(luò)，俗稱阻排，阻值范圍是101M，功率通常是1/8W或1/4W。實(shí)驗(yàn)室提供的絕大多數(shù)是金屬膜電阻，在數(shù)字實(shí)驗(yàn)室也會(huì)遇到阻排，即厚膜電阻網(wǎng)絡(luò)。2識(shí)別和注意事項(xiàng)電阻器阻值的標(biāo)定有兩種，一種直接數(shù)字標(biāo)注，另一種是色標(biāo)法。所謂直接標(biāo)注，就是將電阻器阻值直接印刷在電阻器上。它的優(yōu)點(diǎn)是容易識(shí)別，但是，其缺點(diǎn)也是明顯的：第一、當(dāng)表面出現(xiàn)局部磨損時(shí)，有可能造成無(wú)法讀數(shù)；第二、僅能在一面觀察讀數(shù)，當(dāng)焊接時(shí)誤將讀數(shù)面焊接到下面，則只有拆下來(lái)，才能讀數(shù)。為了克服這些缺點(diǎn)，近年來(lái)，電阻生產(chǎn)者大量使用的是色環(huán)標(biāo)注法，簡(jiǎn)稱色標(biāo)法。所謂色標(biāo)法，就是在電阻上印刷4條或者5條具有不同顏色的環(huán)線，并用這些不同的顏色組合，標(biāo)注該電阻的阻值。這種方法標(biāo)注的電阻器，表面上少量的磨損，并不影響數(shù)值讀取，并且因?yàn)槭黔h(huán)線標(biāo)注，無(wú)論怎樣焊接，都可以方便的讀取。其缺點(diǎn)是，必須學(xué)會(huì)并記住讀取的色環(huán)表。4色環(huán)：前2條環(huán)表示2位有效數(shù)字，各有10種顏色，表示09。第3條環(huán)表示倍率，有8種顏色，表示倍率為100107。電阻值為前面的有效值乘以當(dāng)前的倍率。最后1條表示電阻器的允許偏差級(jí)別，分別用7種顏色表示允差為0.110。5色環(huán)：前3條表示3位有效數(shù)字，其余于4色環(huán)相同。例如：某4色環(huán)標(biāo)定的電阻器4條色環(huán)分別是棕、黑、黃和金，其對(duì)應(yīng)阻值為：1（棕）0（黑）104（黃）100k，誤差為5（金）。某5色環(huán)標(biāo)定的電阻器5條色環(huán)分別是橙、黑、黑、棕和棕，其對(duì)應(yīng)阻值為：3（橙）0（黑）0（黑）10(棕)3.00k，誤差為1（棕）。注：有些電阻器的色標(biāo)很難區(qū)分起始位和最后一位，此時(shí)最好結(jié)合萬(wàn)用表讀取電阻器的阻值?，F(xiàn)在網(wǎng)上可以查到一個(gè)程序?qū)ｉT(mén)用來(lái)計(jì)算色環(huán)電阻器阻值的大小，使用起來(lái)非常方便。注意事項(xiàng)：電阻器的實(shí)際功率不要超過(guò)電阻器的額定功率，否則電阻器容易發(fā)熱甚至燒壞引發(fā)事故。圖1.6.2給出了兩種電阻器色環(huán)的標(biāo)注示意。內(nèi)嵌的是色環(huán)表。5色環(huán)顏色第1位數(shù)字第2位數(shù)字第3位數(shù)字倍率阻值允許偏差黑000100綜111101+1紅222102+2橙333103黃444104綠555105+0.5藍(lán)666106+0.25紫777107+0.10灰888白999金0.1+5銀0.01+104色環(huán)圖1.6.2 電阻的色環(huán)標(biāo)注法示意圖1 圖1.6.3 電位器結(jié)構(gòu)及兩種常見(jiàn)的電位器外形電位器BAC旋轉(zhuǎn)角度圖1.6.4 電位器電阻值變化規(guī)律電位器是在一個(gè)電阻器內(nèi)部，增加一個(gè)滑動(dòng)抽頭形成。有兩個(gè)固定端和一個(gè)滑動(dòng)端，其結(jié)構(gòu)如圖1.6.3左邊所示。圖1.6.3右邊是兩種常見(jiàn)電位器的外形。電位器除具有固定電阻器的性能指標(biāo)外還有自身特點(diǎn)。電位器的旋轉(zhuǎn)角度與輸出電阻的規(guī)律有直線式、指數(shù)式和對(duì)數(shù)式三種，如圖1.6.4。直線式電位器的旋轉(zhuǎn)角度與輸出電阻成線性關(guān)系如A線，在限流、分壓、定時(shí)、阻抗匹配等場(chǎng)合應(yīng)用較多。指數(shù)式電位器的旋轉(zhuǎn)角度與輸出電阻成指數(shù)關(guān)系(B)，先細(xì)挑后粗調(diào)，如音量調(diào)節(jié)電位器。對(duì)數(shù)式電位器的旋轉(zhuǎn)角度與輸出電阻成對(duì)數(shù)關(guān)系，與指數(shù)電位器相反(C)，先粗調(diào)后細(xì)調(diào)，如對(duì)比度調(diào)節(jié)電位器。電位器的機(jī)械旋轉(zhuǎn)角度有單圈和多圈兩種。多圈電位器調(diào)整精確，但是價(jià)格較為昂貴。電位器的機(jī)械耐久性一般為200周以下，也就是說(shuō)，一個(gè)新的電位器，旋轉(zhuǎn)調(diào)整200次后，它的壽命就結(jié)束了。頻繁的調(diào)整電位器，會(huì)加速其損壞。常用的電位器有多圈線繞電位器和玻璃釉電位器兩種。多圈線繞電位器具線繞電阻器的特點(diǎn)，能進(jìn)行精密調(diào)整，但是高頻性能差。它的標(biāo)稱一般以三個(gè)數(shù)字表示，前兩位代表有效數(shù)字，第三位代表0的個(gè)數(shù)，單位是，例如：標(biāo)稱位103的電位器，其最大阻值為10000；玻璃釉電位器具有良好的耐熱性和耐磨性，可靠性和耐潮性較高，但是接觸電阻較大，因此小阻值場(chǎng)合不宜選用，標(biāo)稱一般直接印刷在電位器外殼上。三、電容器1常用電容器的分類表1.6.2 常用電容器的分類名稱介質(zhì)特點(diǎn)用途缺點(diǎn)瓷介電容器高頻無(wú)線電陶瓷性能優(yōu)良，電容量穩(wěn)定性高高頻電路容量小獨(dú)石電容器高介電常數(shù)的陶瓷小體積大容量耦合、旁路、濾波電路電氣性能一般云母電容器云母絕緣性高，溫度、頻率特性穩(wěn)定交流和脈沖電路抗潮性能差 電解電容器鋁電容器以鋁箔或鋁層為陰、陽(yáng)極，鋁的金屬氧化物為介質(zhì)小體積大容量1F10KF，去耦、耦合、電源濾波電路容量易損耗，高頻性能差，容量偏差較大鉭電容器以鉭箔為陰、陽(yáng)極，鉭的金屬氧化物為介質(zhì)體積小，溫度范圍寬，頻率特性好，穩(wěn)定性高替補(bǔ)鋁電容器性能參數(shù)難以滿足要求的電路價(jià)格較高2電容器的主要用途旁路：圖1.6.5為典型的共射極晶體管放大電路，其中電容C3起旁路作用。 RLC3UiC2C1Rb2Rb1ReRc圖1.6.5耦合：圖1.6.5中電容器C1、C2即為起耦合作用的耦合電容器，對(duì)交流信號(hào)形成通路，同時(shí)又隔離直流信號(hào)。去耦：電子電路的各單元電路經(jīng)常由同一電源供電，因此電源成了各單元電路交、直流成分的公共通道，電源通道的內(nèi)阻上由各單元電路的電流產(chǎn)生的電壓將反饋到各單元電路，只要條件適宜就將引起電路自激，多級(jí)放大電路尤容易自激。為消除由公用電源所引起的寄生耦合，在電源上通常加LC或RC濾波去耦，圖1.6.6中L1、C4 、C3和L2、C6、C5分別構(gòu)成兩組去耦電路，圖中C4 和 C6為高頻特性較好的0.10.01F的瓷片電容。濾波：在整流電路中經(jīng)常利用電感和電容的組合構(gòu)成T形或形濾波電路。 儲(chǔ)能：利用電解電容器與外圍電路組合通過(guò)對(duì)電容的充放電過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能。+-+Vcc-VeeL2C4C3C1R1R2C5C2L1C6GndGnd圖1.6.6RC圖1.6.7 波形變換：圖1.6.7利用電容和電阻構(gòu)成微 分電路，可以將矩形脈沖變換為正負(fù)相間的尖峰脈沖。此外，利用電容器還可構(gòu)成直流成分恢復(fù)器、有緣濾波器、LC振蕩器、RC定時(shí)器和RC移相等一系列電路。2電容器的參數(shù)識(shí)別和使用注意電容器的標(biāo)稱方法有：將電容器的值直接直標(biāo)注在電容器上，例如：30P、2.2F/16V。采用三個(gè)數(shù)字表示電容器的容量，前兩個(gè)數(shù)字表示有效值，后一個(gè)數(shù)字表示有效數(shù)字后面0的個(gè)數(shù)，單位是pF,遇有小數(shù)用R代表小數(shù)點(diǎn)。如104100000pF（10后面加4個(gè)0），6R36.3pF。采用兩個(gè)數(shù)字中間加“n”表示電容器的容量，“n”表示“nF”相當(dāng)于1000pF,例如：2n2=2200pF。用有效數(shù)字表示電容器的容量，單位為：F，例如：0.00222200pF=2n2=222。選用電解電容器時(shí)應(yīng)注意： 電解電容器的標(biāo)稱由耐壓值和容量?jī)刹糠謽?gòu)成，直接標(biāo)注在電容器上。電解電容器的標(biāo)稱耐壓值選擇原則為：選擇標(biāo)稱耐壓值中，大于該電容可能承受的最大電壓的2倍的最小值。一般標(biāo)稱耐壓值為16V，25V，50V等。比如在一個(gè)電路中，某個(gè)電解電容可能承受的最大電壓為12V，則應(yīng)選擇大于24V的標(biāo)稱耐壓值中的最小值，為25V。過(guò)分提高耐壓值，一方面會(huì)增加成本（耐壓值越高的電容越貴），另一方面，也會(huì)造成電容實(shí)際容值小于標(biāo)稱值。電容器的工作電壓不能長(zhǎng)時(shí)間高于它的耐壓值，否則電容器會(huì)發(fā)燙甚至暴裂。電解電容器有極性，應(yīng)保證電解電容在長(zhǎng)期工作中，正極電壓高于負(fù)極電壓。長(zhǎng)期的反壓，將會(huì)造成電解液起泡，并集聚壓力而爆炸。區(qū)分電解電容器管腳極性的方法有兩種：1）電解電容器上“”對(duì)應(yīng)的管腳為負(fù)極，另一個(gè)管腳為正極。2）對(duì)于一個(gè)新的、未做過(guò)任何操作的電容器，長(zhǎng)管腳為正極，短管腳為負(fù)極。四、電感器1電感器的分類和使用場(chǎng)合電感器分為空心和磁心兩大類，磁心電感器又分為臥式和立式。空心電感器沒(méi)有磁心，也就沒(méi)有磁滯和渦流損耗，品質(zhì)因素Q高，分布電容小，在高頻和甚高頻電路中應(yīng)用較多，可惜沒(méi)有成品可購(gòu)，需要自己繞制。磁心電感器體積小結(jié)構(gòu)牢固，可用于濾波、振蕩、延遲和陷波等電路中，標(biāo)稱符合E系列。電感器主要應(yīng)用于低通濾波、高通濾波、諧振電路、阻抗匹配、延遲線、陷波電路和高頻補(bǔ)償?shù)入娐分?，詳?jiàn)下表：整流LR低通濾波CCLT型高通濾波LLC型高通濾波LCLC并聯(lián)諧振LCLC串聯(lián)諧振CRTRL+Vcc高頻補(bǔ)償高頻電纜LC地RCL阻抗匹配LLCCCLLLLLC延遲線CCCLLC串、并聯(lián)陷波2電感器的參數(shù)識(shí)別和使用注意標(biāo)稱電感量和偏差可直接標(biāo)注在電感器上，也可以用色環(huán)的形式表示，規(guī)定與色環(huán)電阻類似，單位是H。電感器標(biāo)稱值大多采用E系列 ，由0.1H 到22000H. 選用電感器時(shí)除了要注意電感量、品質(zhì)因素（QL/r）和電流等級(jí)外，還要注意其直流電阻值，特別是在電源電路中用LC構(gòu)成濾波或去藕電路中，直流電阻會(huì)產(chǎn)生壓降影響實(shí)際供電電壓 。五、二極管1二極管分類和使用場(chǎng)合硅整流二極管：硅整流二極管的主要型號(hào)有IN4001IN4007、IN5391IN5399、IN5100IN5406，它主要用途有在電源電路上做整流元件，還可以靈活的構(gòu)成限幅、鉗位、抑制反向電動(dòng)勢(shì)、雙電源實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)保護(hù)等電路。典型應(yīng)用如圖1.6.8。硅整流橋：硅整流橋的主要型號(hào)有3N2463N245,分為單相半橋、單相全橋和三相全橋，其中單相全橋主要用在小功率整流電路中，三相全橋在電力整流和逆變器等大功率設(shè)備中使用。硅整流橋也可以用硅整流二極管搭接而成。檢波二極管：它電流小，結(jié)電容小，主要用在在小信號(hào)、高頻率的電路中。肖特基二極管：它的反響恢復(fù)時(shí)間極短可達(dá)幾個(gè)納秒，壓降可達(dá)0.4V，主要在開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源和逆變器中作續(xù)流二極管用，主要型號(hào)有IN5817IN5825等。 快恢復(fù)二極管：它的正向壓降較低，反應(yīng)時(shí)間較快（0.20.75s），比肖特基二極管耐壓高得多，在逆變電源中作整流元件。主要型號(hào)有IN4933IN4937。 變?nèi)荻O管：它是一種電容隨外加偏壓改變有較大非線性變化的二極管，通常工作于反向偏置狀態(tài)，在調(diào)頻電路中有較大應(yīng)用。發(fā)光二極管：它是一種主動(dòng)發(fā)光器件，簡(jiǎn)稱LED，和普通二極管類似，也具有單向?qū)щ娦裕l(fā)光響應(yīng)速度可快到幾十納秒，顏色和外形種類很多?，F(xiàn)在還有一種復(fù)合發(fā)光二極管，一只二極管在不同的控制條件下發(fā)出不同顏色的光。發(fā)光二極管多用于電子電路中作信號(hào)和狀態(tài)的顯示，也可作為光傳感器的光源。 紅外發(fā)光二極管：和發(fā)光二極管類似，只不過(guò)它發(fā)出是我們?nèi)庋鄄荒苤苯涌吹降募t外光，在電子產(chǎn)品中常用作紅外光源，還經(jīng)常用于光通訊等領(lǐng)域。 穩(wěn)壓二極管：屬于硅管，在反向擊穿區(qū)具有極陡的擊穿曲線，在很大的電流變化范圍內(nèi)，只有極小的電壓變化。一般用于電路中的基準(zhǔn)電壓。鉗位D1D2繼電器線 圈TDVccR抑制反向電動(dòng)勢(shì)D1D2D3D4RLTrD1D4構(gòu)成整流橋限幅CDRRAMGNDVccVccDR電池?cái)?shù)據(jù)保護(hù)圖1.6.8 硅整流二極管典型應(yīng)用1