电子元器件基础知识大全详解
对于电子行业的工程师来说，电子元件，就像人们入口的大米，每天都需要接触和使用。但事实上，许多工程师可能都不完全理解里面的门道。以下是工程师常用的十种电子元件以及相关的基本概念和知识。让我们一起学习了解一下。
一：电阻
人们说“电阻是所有电子电路中使用最多的元件。“电阻，因为材料对电流有阻碍作用，在这个作用下称为电阻材料。电阻会导致电子通量的变化。电阻越小，电子的通量越大，反之亦然。没有电阻或电阻很小的物质称为导体，简称导体。不能形成电流传输的物质称为电绝缘体，简称绝缘体。
在物理学中，电阻是用来表示导体对电流的阻碍的大小。导体的电阻越大，导体对电流的阻碍就越大。不同导体的电阻通常是不同的，电阻是导体本身的特性。阻力单元是一种阻碍水流运动的耗能单元。
电阻元件的电阻值一般与温度有关。测量温度影响的物理量是温度系数，它被定义为电阻值随温度升高1℃而变化的百分比。
电阻器由“R”加上电路中的数字表示。例如，R1表示编号为1的电阻。电路中电阻的主要作用是分流，电流限制，分压，偏移等。
二：电容
电容是指在给定的电位差下存储的电荷量；国际单位是Farah（F）。一般来说，电荷在电场中在力的作用下移动。当导体之间存在介质时，它会阻碍电荷的移动并导致电荷在导体上积累；电荷累积存储的最常见的例子是两个平行的金属板，这也是众所周知的电容器。
电容通常由电路中的“C”加数字表示。电容是由两个相互接近的金属薄膜组成的元件，由绝缘材料隔开。电容的主要特点是与直流和交流相分离。电容容量是能够存储电能的大小。电容对交流信号的阻碍称为电容电抗，它与交流信号的频率和电容有关。电话中常用的电容器类型有电解电容器、陶瓷电容器、贴片电容器、单片电容器、钽电容器和聚酯电容器。
三：晶体二极管
固态电子装置中的半导体端子装置。这些器件的主要特点是具有非线性电流电压特性。此后，随着半导体材料和工艺技术的发展，利用不同的半导体材料、掺杂分布和几何结构，开发了多种结构多样、功能用途不同的晶体二极管。制造材料包括锗、硅和化合物半导体。晶体二极管可用于产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换。
二极管的主要特性是单向导电，即在正向电压作用下导通电阻很小，而在反向电压作用下导通电阻是最大或无限大的。由于上述特性，二极管常用于无绳电话的整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频降噪等电路中。用数字万用表测量二极管时，红色表笔连接二极管的正极和黑色表笔连接二极管的负极是二极管的正极导通电阻，与指针万用表的表笔连接方法正好相反。
四：稳压二极管
齐纳二极管，这种二极管是一种半导体器件，具有高电阻，直到临界反向击穿电压。
齐纳二极管的特点是击穿后，齐纳二极管两端的电压基本不变。当稳压器连接到电路时，如果电源的电压发生波动，或者其他原因导致电路中各点的电压发生变化，则负载两端的电压将基本保持不变。
五：电感
当线圈通过电流时，在线圈中感应磁场，感应磁场产生感应电流以抵抗通过线圈的电流。我们称电流和线圈之间的相互作用为电感，或电感，单位为亨利（h）。它也可以用来制作电感元件。
电感在电路中经常用“l“加上数字来表示。感应线圈是通过将绝缘导线绕在绝缘骨架上制成的。直流能通过线圈，直流电阻是导线本身的电阻，压降很小；当交流信号通过线圈时，线圈两端会产生自感应电动势。自感应电动势的方向与施加电压的方向相反，阻碍了交换的通过。因此，电感的特征是直流阻抗。频率越高，线圈阻抗越大。
六：变容二极管
变容二极管，也称为“可变电抗二极管”。它是一种由PN结电容器（势垒电容器）及其反向偏压Vr构成的二极管。其结构如下图所示。
管变容二极管是一种特殊的二极管，是根据普通二极管内部“PN结”的结电容随施加的反向电压的变化而变化的原理而设计的。变容二极管主要用于移动电话的高频调制电路或无绳电话中的固定电话，低频信号被调制到高频信号上传输。在工作状态下，变容二极管调制电压通常施加到负电极，使得变容二极管的内部结电容随调制电压而变化。变容二极管发生故障，主要表现为漏电或性能不佳：（1）发生漏电时，高频调制电路不工作或调制性能恶化。 （2）当变容二极管性能恶化时，高频调制电路的操作不稳定，并且调制的高频信号被发送到另一方并被另一方接收以产生失真。当出现上述情况之一时，应更换相同类型的变容二极管。
七：晶体三极管
晶体三极管是半导体的基本元件之一。它具有电流放大功能，是电子电路的核心部件。三极管是由两个彼此非常接近的PN结在半导体基片上制成的。两个PN结将大块半导体分为三部分，中间部分为基极区，两侧为发射极区和集电极区，排列为PNP和NPN。
晶体管在电路中经常用“q“加上数字来表示。晶体管是一种特殊的器件，它含有两个PN结，具有放大能力。
八：场效应管
场效应晶体管缩写为FET。导体涉及多数传导，也称为单极晶体管。它属于压控半导体器件。它具有高输入电阻（108~109Ω），低噪声，低功耗，动态范围大，易于集成，无二次击穿，宽安全工作区等。它已成为功能强大的双极晶体管和功率晶体管。竞争者。
场效应管具有输入阻抗高、噪声小等优点，在各种电子器件中也得到了广泛的应用。特别是当场效应晶体管作为整个电子设备的输入级时，一般晶体管很难达到的性能。
场效应管分为结型和绝缘门型两大类，其控制原理相同。
九、传感器
传感器是一种物理装置或生物器官，它能检测和感知外部信号、物理条件（如光、热、湿度）或化学成分，并将检测到的信息传递给其他装置或器官。
国家标准gb 7665-87中传感器的定义是：“能够感应到指定测量到的部件并根据一定规则将其转换为可用信号的装置或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。满足信息传递、处理、存储、显示、记录和控制的要求。这是实现自动检测和自动控制的第一步。
在新的韦式大字典中，“传感器”被定义为“从一个系统接收电源并通常以另一种形式向第二个系统中的设备发送电源的设备”。根据这一定义，传感器的功能是将一种能量转化为另一种能量形式，因此许多学者也将传感器称为传感器。
十：变压器
变压器是一种利用电磁感应原理改变交流电压的装置。主要部件有一级线圈、二级线圈和铁芯。在电气设备和无线电路中，常用于提升电压、匹配阻抗和安全隔离。
在发电机中，无论线圈是通过磁场还是通过磁场移动通过固定线圈，都可以在线圈中感应出电位。在这两种情况下，磁通量的值是恒定的，但是与线圈相交的磁通量的数量是变化的，这是互感的原理。变压器是一种使用电磁互感来转换电压，电流和阻抗的设备。变压器的功能主要包括：电压转换;电流转换，阻抗变换;隔离;电压调节。
电子元件基础知识
电子元件是电子系统中的重要组成部分。那么你对电子元件了解多少呢?以下是由我整理关于电子元件基础知识的内容，提供给大家参考和了解，希望大家喜欢! 电子元件基础知识 一、电阻器 电阻，英文名resistance，通常缩写为R，它是导体的一种基本性质，与导体的尺寸、材料、温度有关。欧姆定律说，I=U/R，那么R=U /I，电阻的基本单位是欧姆，用希腊字母“Ω”表示，有这样的定义：导体上加上一伏特电压时，产生一安培电流所对应的阻值。电阻的主要职能就是阻碍电流流 过。事实上，“电阻”说的是一种性质，而通常在电子产品中所指的电阻，是指电阻器这样一种元件。师傅对徒弟说：“找一个100欧的电阻来!”，指的就是一 个“电阻值”为100欧姆的电阻器，欧姆常简称为欧。表示电阻阻值的常用单位还有千欧(kΩ)，兆欧(MΩ)。 1、电阻器的种类 电阻器的种类有很多，通常分为三大类：固定电阻，可变电阻，特种电阻。在电子产品中，以固定电阻应用最多。而固定电阻以其制造材料又可分为好多类，但常 用、常见的有RT型碳膜电阻、RJ型金属膜电阻、RX型线绕电阻，还有近年来开始广泛应用的片状电阻。型号命名很有规律，R代表电阻，T-碳膜，J-金 属，X-线绕，是拼音的第一个字母。在国产老式的电子产品中，常可以看到外表涂覆绿漆的电阻，那就是RT型的。而红颜色的电阻，是RJ型的。一般老式电子 产品中，以绿色的电阻居多。为什么呢?这涉及到产品成本的问题，因为金属膜电阻虽然精度高、温度特性好，但制造成本也高，而碳膜电阻特别价廉，而且能满足 民用产品要求。 ? ? 电阻器当然也有功率之分。常见的是1/8瓦的“色环碳膜电阻”，它是电子产品和电子制作中用的最多的。当然在一些微型产品中，会用到1/16瓦的电阻，它 的个头小多了。再者就是微型片状电阻，它是贴片元件家族的一员，以前多见于进口微型产品中，现在电子 爱好 者也可以买到了(做无??听器?) 2、电阻器的标识 这些直接标注的电阻，在新买来的时候，很容易识别规格。可是在装配电子产品的时候，必须考虑到为以后检修的方便，把标注面朝向易于看到的地方。所以在弯脚 的时候，要特别注意。在手工装配时，多这一道工序，不是什么大问题，但是自动生产线上的机器没有那么聪明。而且，电阻器元件越做越小，直接标注的标记难以 看清。因此，国际上惯用“色环标注法”。事实上，“色环电阻”占据着电阻器元件的主流地位。“色环电阻”顾名思义，就是在电阻器上用不同颜色的环来表示电 阻的规格。有的是用4个色环表示，有的用5个。有区别么?是的。4环电阻，一般是碳膜电阻，用3个色环来表示阻值，用1个色环表示误差。5环电阻一般是金 属膜电阻，为更好地表示精度，用4个色环表示阻值，另一个色环也是表示误差。下表是色环电阻的颜色-数码对照表： 色环电阻的规则是最后一圈代表误差，对于四环电阻，前二环代表有效值，第三环代表乘上的次方数。不要怕，记住颜色和数码就行啦，其他的不用记。有一个秘 诀：面对一个色环电阻，找出金色或银色的一端，并将它朝下，从头开始读色环。例如第一环是棕色的，第二环是黑色的，第三环是红色的，第四环是金色的，那么 它的电阻值是1、0，第三环是添零的个数，这个电阻添2个零，所以它的实际阻值是1000Ω，即1kΩ。 3、可变电阻 可变电阻又称为电位器，电子设备上的音量电位器就是个可变电阻。但是一般认为电位器都是可以被手动调节的，而可变电阻一般都较小，装在电路板上不经常调 节。可变电阻有三个引脚，其中两个引脚之间的电阻值固定，并将该电阻值称为这个可变电阻的阻值。第三个引脚与任两个引脚间的电阻值可以随着轴臂的旋转而改 变。这样，可以调节电路中的电压或电流，达到调节的效果。 电位器也可理解成阻值可变的可调电阻，但它并不同于可变电阻，电位器的引脚都在3脚以上。电位器的作用主要是调节各种信号或电压的值，除了主机中的各板卡 以外，它的使用还是很广泛的，从彩显到有源多媒体音箱几乎所有设备都有电位器的存在。在通常情况下，我们最好不要去动电路中的电位器(机外各种调节旋钮电 位器除外)，尤其是电源部分的，因为很多值我们在手工条件下是根本无法调节到最佳值的。当然，如果是因为损坏而一定要更换时就另当别论了，但是也一定要选 用同一规格的电位器且要把它调到和原电位器差不多的条件下再试机，这样做就可 保险 一些了。另外电位器的制作材料也是不尽相同的，大体上分三类：金属膜电位 器、合成碳质电位器、金属-玻璃釉电位器。 注：在电路中电位器的符号为“W”。 4、特种电阻 光敏电阻是一种电阻值随外界光照强弱(明暗)变化而变化的元件，光越强阻值越小，光越弱阻值越大。其外形和电路符号如图2所示。如果把光敏电阻的两个引 脚接在万用表的表笔上，用万用表的R×1k挡测量在不同的光照下光敏电阻的阻值：将光敏电阻从较暗的抽屉里移到阳光下或灯光上，万用表读数将会发生变化。 在完全黑暗处，光敏电阻的阻值可达几兆欧以上(万用表指示电阻为无穷大，即指针不动)，而在较强光线下，阻值可降到几千欧甚至1千欧以下。 利用这一特性，可以制作各种光控的小电路来。事实上街边的路灯大多是用光控开关自动控制的，其中一个重要的元器件就是光敏电阻(或者是光敏三级管，一 种功能相似的带放大作用的半导体元件)。光敏电阻是在陶瓷基座上沉积一层硫化镉(CdS)膜后制成的，实际上也是一种半导体元件。新村里声控楼道灯在白天 不会点亮，也是因为光敏电阻在起作用。我们可以用它制作电子报晓鸡，清晨天亮时喔喔叫。 热敏电阻是一个特殊的半导体器件，它的电阻值随着其表面温度的高低的变化而变化。它原本是为了使电子设备在不同的环境温度下正常工作而使用的，叫做温度补偿。新型的电脑主板都有CPU测温、超温报警功能，就是利用了的热敏电阻。 二、电容器 电子制作中需要用到各种各样的电容器，它们在电路中分别起着不同的作用。与电阻器相似，通常简称其为电容，用字母C表示。顾名思义，电容器就是“储存电 荷的容器”。尽管电容器品种繁多，但它们的基本结构和原理是相同的。两片相距很近的金属中间被某物质(固体、气体或液体)所隔开，就构成了电容器。两片金 属称为的极板，中间的物质叫做介质。电容器也分为容量固定的与容量可变的。但常见的是固定容量的电容，最多见的是电解电容和瓷片电容。 不同的电容器储存电荷的能力也不相同。规定把电容器外加1伏特直流电压时所储存的电荷量称为该电容器的电容量。电容的基本单位为法拉(F)。但实际上，法 拉是一个很不常用的单位，因为电容器的容量往往比1法拉小得多，常用微法(μF)、纳法(nF)、皮法(pF)(皮法又称微微法)等，它们的关系是：1法 拉(F)= 1000000微法(μF) 1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF) 在电子线路中，电容用来通过交流而阻隔直流，也用来存储和释放电荷以充当滤波器，平滑输出脉动信号。小容量的电容，通常在高频电路中使用，如收音机、发射 机和振荡器中。大容量的电容往往是作滤波和存储电荷用。而且还有一个特点，一般1μF以上的电容均为电解电容，而1μF以下的电容多为瓷片电容，当然也有 其他的，比如独石电容、涤纶电容、小容量的云母电容等。电解电容有个铝壳，里面充满了电解质，并引出两个电极，作为正(+)、负(-)极，与 其它 电容器不 同，它们在电路中的极性不能接错，而其他电容则没有极性。 把电容器的两个电极分别接在电源的正、负极上，过一会儿即使把电源断开，两个引脚间仍然会有残留电压(学了以后的教程，可以用万用表观察)，我们说电容器 储存了电荷。电容器极板间建立起电压，积蓄起电能，这个过程称为电容器的充电。充好电的电容器两端有一定的电压。电容器储存的电荷向电路释放的过程，称为 电容器的放电。 举一个现实生活中的例子，我们看到市售的整流电源在拔下插头后，上面的发光二极管还会继续亮一会儿，然后逐渐熄灭，就是因为里面的电容事先存储了电 能，然后释放。当然这个电容原本是用作滤波的。至于电容滤波，不知你有没有用整流电源听随身听的经历，一般低质的电源由于厂家出于节约成本考虑使用了较小 容量的滤波电容，造成耳机中有嗡嗡声。这时可以在电源两端并接上一个较大容量的电解电容(1000μF，注意正极接正极)，一般可以改善效果。发烧友制作 HiFi音响，都要用至少1万微法以上的电容器来滤波，滤波电容越大，输出的电压波形越接近直流，而且大电容的储能作用，使得突发的大信号到来时，电路有 足够的能量转换为强劲有力的音频输出。这时，大电容的作用有点像水库，使得原来汹涌的水流平滑地输出，并可以保证下游大量用水时的供应。 电子电路中，只有在电容器充电过程中，才有电流流过，充电过程结束后，电容器是不能通过直流电的，在电路中起着“隔直流”的作用。电路中，电容器常被用作 耦合、旁路、滤波等，都是利用它“通交流，隔直流”的特性。那么交流电为什么能够通过电容器呢?我们先来看看交流 三、二极管 晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示，如： D5表示编号为5的二极管。 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。 电话机里使用的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。 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。 稳压二极管 稳压二极管在电路中常用“Z_D”加数字表示，如：Z_D5表示编号为5的稳压管。 1、稳压二极管的稳压原理：稳压二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持不变。这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。 2、故障特点：稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3种故障中，前一种故障表现出电源电压升高;后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。 常用稳压二极管的型号及稳压值如下表： 型 号 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761 稳压值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V变容二极管 变容二极管是根据普通二极管内部 “PN结” 的结电容能随外加反向电压的变化而变化这一原理专门设计出来的一 种特殊二极管。 变容二极管在无绳电话机中主要用在手机或座机的高频调制电路上，实现低频信号调制到高频信号上，并发射出去。在工作状态，变容二极管调制电压一般加到负极上，使变容二极管的内部结电容容量随调制电压的变化而变化。 变容二极管发生故障，主要表现为漏电或性能变差： (1)发生漏电现象时，高频调制电路将不工作或调制性能变差。 (2)变容性能变差时，高频调制电路的工作不稳定，使调制后的高频信号发送到对方被对方接收后产生失真。 出现上述情况之一时，就应该更换同型号的变容二极管。 四、三极管 晶体三极管的结构和类型 晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把正 块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种，如图从三个区引出相应的电极，分别为基极b发射极e和集 电极c。 发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和基区之间的PN结叫集电极。基区 很薄，而发射区较厚，杂质浓度大，PNP型三极管发射区"发射"的是空穴，其移动方向与电流方向一致，故发射极箭头向里;NPN型三极管发射区"发射"的 是自由电子，其移动方向与电流方向相反，故发射极箭头向外。发射极箭头向外。发射极箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。硅晶体三极管和锗晶体三极 管都有PNP型和NPN型两种类型。 三极管的封装形式和管脚识别 常用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，如图对于小功率金属封装三极管，按图示底视图位置放置，使三个引脚构 成等腰三角形的顶点上，从左向右依次为e b c;对于中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己，三个引脚朝下放置，则从左到右依次为e b c。 目前，国内各种类型的晶体三极管有许多种，管脚的排列不尽相同，在使用中不确定管脚排列的三极管，必须进行测量确定各管脚正确的位置，或查找晶体管使用手册，明确三极管的特性及相应的技术参数和资料。 晶体三极管的电流放大作用 晶体三极管具有电流放大作用，其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。这是三极管最基本的和最重要的特性。我们将 ΔIc/ΔIb的比值称为晶体三极管的电流放大倍数，用符号“β”表示。电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值，但随着三极管工作时基极电流的变化 也会有一定的改变。 晶体三极管的三种工作状态 截止状态：当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，三极管这时失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态，我们称三极管处于截止状态。 放大状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并处于某一恰当的值时，三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置，这时基极电流对集电极电流起着控制作用，使三极管具有电流放大作用，其电流放大倍数β=ΔIc/ΔIb，这时三极管处放大状态。 饱和导通状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并当基极电流增大到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流的增大而增大，而是处于某一定 值附近不怎么变化，这时三极管失去电流放大作用，集电极与发射极之间的电压很小，集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。三极管的这种状态我们称之为饱 和导通状态。 根据三极管工作时各个电极的电位高低，就能判别三极管的工作状态，因此，电子维修人员在维修过程中，经常要拿多用电表测量三极管各脚的电压，从而判别三极管的工作情况和工作状态。 使用万用电表检测三极管 三极管基极的判别：根据三极管的结构示意图，我们知道三极管的基极是三极管中两个PN结的公共极，因此，在判别三极管的基极时，只要找出两个PN结的公共 极，即为三极管的基极。具体方法是将万用表调至电阻挡的R×1k挡，先用红表笔放在三极管的一只管脚上，用黑表笔去碰三极管的另两只管脚，如果两次全通， 则红表笔所放的管脚就是三极管的基极。如果一次没找到，则红表笔换到三极管的另一个管脚，再测两次;如还没找到，则红表笔再换一下，再测两次。如果还没找 到，则改用黑表笔放在三极管的一个管脚上，用红表笔去测两次看是否全通，若一次没成功再换。这样最多测量12次，总可以找到基极。 三极管类型的判别：三极管只有两种类型，即PNP型和NPN型。判别时只要知道基极是P型材料还是N型材料即可。当用万用电表R×1k档时，黑表笔代表电 源正极，如果黑表笔接基极时导通，则说明三极管的基极为P型材料，三极管即为NPN型。如果红表笔接基极导通，则说明三极管基极为N型材料，三极管即为PNP型 五、开关 开关是很常见的一种元器件，在所有的配件中都有开关，严格地讲，各种板卡上的跳线以及键盘和鼠标的按键也都属于开关。开关的分类笔者在此无法进行详细叙 述，因为它的分类实在是太多了，所以笔者就将其大概分成电流型开关和电压型开关这两种，电压型开关只是用来进行信号电位的控制，比如跳线开关以及键盘和鼠 标等的开关;电流型开关是用来对电源进行控制的，比如有源音箱的电源开关和多功能插座上的开关等，这样的开关在闭合后会有比较大的电流通过，瞬间较大的电 流会在开关内产生火花，火花又会氧化开关，所以不要对电流型开关进行频繁的闭合、断开操作以保障其能有较长的使用寿命。
