電子元器件的分類和主要參數(shù)

    電子元器件是組成電子產(chǎn)品的基礎(chǔ)。所有的電子產(chǎn)品都是由各種各樣的電子元器件組成的，正確選擇、使用電子元器件是保證產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性的關(guān)鍵。了解電子元器件的分類和主要參數(shù)，以及規(guī)格型號(hào)、性能參數(shù)，對(duì)所有從事電子技術(shù)工作的人員都是十分重要的。

    電子元器件的種類繁多，傳統(tǒng)的元器件引腳較長(zhǎng)，必須穿過(guò)印制電路板上的通孔安裝(THT)。隨著電子產(chǎn)品的微型化和集成化發(fā)展，元器件的引腳很短或者沒(méi)有引腳，這就是表面安裝元件(SMC)和表面安裝器件(SMD)。無(wú)論是有引腳還是無(wú)引腳，元件的性質(zhì)并沒(méi)有發(fā)生改變，通常分成以下幾類。

    (1)阻抗元件    阻抗元件屬于線性元件和電感器等。

    (2)I／o接口硬件在電子產(chǎn)品中應(yīng)用非常廣泛，它們是電阻器、電位器、電容器    在電子產(chǎn)品中，輸入和輸出接口部分所用的元器件*為復(fù)雜，名目繁多，常見(jiàn)的有天線、開(kāi)關(guān)、接插件、繼電器、揚(yáng)聲器、傳聲器和顯示器件(含觸摸屏)等。

    (3)半導(dǎo)體分立器件    半導(dǎo)體分立器件包括二極管、三極管、單結(jié)晶體管、晶閘管以及場(chǎng)效應(yīng)晶體管等。隨著集成電路的發(fā)展，分立器件的使用量較過(guò)去有所減少，但仍然是電子產(chǎn)品中不可或缺的主要器件。

    (4)集成電路    集成電路是當(dāng)今電子產(chǎn)品中的核心元器件，根據(jù)其電路性質(zhì)的不同，可以分為模擬集成電路、數(shù)字集成電路和專用集成電路。

    電子元器件的分類和主要參數(shù)之元器件的特性參數(shù)

    特性參數(shù)是描述電子器件在電路中的電氣功能，通常用該元件的名稱來(lái)表示，例如電阻特性、電容特性、二極管的伏安特性、三極管的輸入及輸出特性等。這些元件又可分為線性元件和非線性元件。在一般情況下，線性元件的阻值是一個(gè)常量，不隨外加電壓的大小而變化，符合毆姆定律，大多數(shù)常用的電阻屬于這一類(熱敏電阻、光敏電阻及壓敏電阻屬于非線性電阻)；非線性元件的阻值不是常量，如半導(dǎo)體元件的伏安特性曲線隨外加電壓或某些非電量的變化而變化，不符合歐姆定律。

    需要說(shuō)明的是，人們常說(shuō)的線性元件，它們的伏安特性不一定是直線(電容充放電)，而非線性元件的伏安特性也不一定是曲線。例如，某些放大器叫做線性放大器，是指輸出信號(hào)y與輸入信號(hào)義之比，其放大倍數(shù)女在一定工作條件下為可根據(jù)電路的實(shí)際需要選用之。

    電子元器件的分類和主要參數(shù)之元器件的質(zhì)量參數(shù)

    元器件的質(zhì)量參數(shù)有溫度系數(shù)、噪聲電動(dòng)勢(shì)、高頻特性以及可靠性等。從電子設(shè)備制造工藝方面考慮，主要有機(jī)械強(qiáng)度和可焊性。

    1．溫度系數(shù)    溫度每變化1℃，電子元器件的電參數(shù)數(shù)值產(chǎn)生的相對(duì)變化叫做溫度系數(shù)，單位為1／℃。溫度系數(shù)描述了元器件在環(huán)境溫度變化條件下的特性參數(shù)的穩(wěn)定性。溫度系數(shù)越小，說(shuō)明電子元器件的參數(shù)越穩(wěn)定。溫度系數(shù)有正、負(fù)之分，分別表示當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，元器件參數(shù)數(shù)值變化的趨勢(shì)是增加還是減小。溫度系數(shù)撒于電子元器件的制造材料、結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)條件等因素。

    在設(shè)計(jì)那些要求長(zhǎng)期穩(wěn)定工作或工作環(huán)境溫度變化較大的電子產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)舊能選用溫度系數(shù)較小的元器件，也可以根據(jù)工作條件考慮產(chǎn)品的通風(fēng)、降溫，以便采取相應(yīng)的恒溫措施。

    2．噪聲電動(dòng)勢(shì)和噪聲系數(shù)    噪聲分外部噪聲和內(nèi)部噪聲。從設(shè)備外部來(lái)的，如雷電干擾、宇宙干擾和工業(yè)干擾等有害信號(hào)為外部噪聲；從機(jī)內(nèi)產(chǎn)生的，如收音機(jī)發(fā)出的“沙沙”聲、無(wú)信號(hào)輸入時(shí)電視機(jī)屏幕上出現(xiàn)雨霧狀的斑點(diǎn)等，這類噪聲叫做內(nèi)部噪聲。內(nèi)部噪聲主要由各種電子元器件產(chǎn)生。在一般情況下，有用信號(hào)比內(nèi)部噪聲大得多，噪聲產(chǎn)生的有害影響很小，可以不予考慮：但當(dāng)有用信號(hào)非常微弱時(shí)，噪聲就可能把有用信號(hào)“淹沒(méi)”掉，其有害作用不可忽視。

    導(dǎo)體內(nèi)的自由電子在一定溫度下總是處于“無(wú)規(guī)則”的熱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之中，從而在導(dǎo)體內(nèi)部形成了方向及大小都隨時(shí)間不斷變化的“無(wú)規(guī)則”電流，并在導(dǎo)體的等效電阻兩端產(chǎn)生噪聲電動(dòng)勢(shì)。噪聲電動(dòng)勢(shì)是隨機(jī)變化的，在很寬的頻率范圍內(nèi)起作用。

    通常用信噪比來(lái)描述電阻、電容、電感這類無(wú)源器件的噪聲指標(biāo)。信噪比定義為元件兩端的外加信號(hào)功率與其內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲功率之比，即：    信噪比＝外加信號(hào)功率／噪聲功率    對(duì)于晶體管或集成電路這一類有源器件的噪聲，則用噪聲系數(shù)來(lái)衡量：噪聲指標(biāo)是一項(xiàng)重要的質(zhì)量參數(shù)。在設(shè)計(jì)高增益放大器時(shí)，應(yīng)盡量采用低噪聲的電子元器件。

    3．高頻特性    當(dāng)工作頻率不同時(shí)，電子元器件會(huì)表現(xiàn)出不同的電路響應(yīng)，這是由制造元器件時(shí)所使用的材料及工藝結(jié)構(gòu)決定的。元器件工作在高頻狀態(tài)下，將表現(xiàn)出電抗特性，即使一段很短的導(dǎo)線，其電感、電容也會(huì)對(duì)電路的頻率響應(yīng)產(chǎn)生不可忽略的影響。電子元器件的這種性質(zhì)，稱為高頻特性。在設(shè)計(jì)制作高頻電路時(shí)，必須考慮元器件的頻率響應(yīng)，應(yīng)選擇那些高頻特性較好，分布電容、分布電感較小的元器件。

    4．機(jī)械強(qiáng)度和可焊性  人們希望電子設(shè)備工作在無(wú)振動(dòng)、無(wú)機(jī)械沖擊的理想環(huán)境中，然而事實(shí)上設(shè)備遭受振動(dòng)和沖擊是無(wú)法避免的。如選用的元器件的機(jī)械強(qiáng)度不高，就會(huì)在振動(dòng)時(shí)發(fā)生斷裂，造成損壞，使電子設(shè)備失效。常見(jiàn)的機(jī)械性故障表現(xiàn)為：電阻器的陶瓷骨架斷裂、電阻體兩端的金屬帽脫落、電容體開(kāi)裂以及各種元器件的引線折斷、開(kāi)焊等。

    電子元器件的分類和主要參數(shù)之電子元器件的機(jī)械強(qiáng)度是重要的質(zhì)量參數(shù)之一。在設(shè)計(jì)制作電子產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)該選用機(jī)械強(qiáng)度高的元器件，并從整體結(jié)構(gòu)方面考慮抗振動(dòng)、耐沖擊的措施。

    電子元器件的分類和主要參數(shù)之元器件引線的可焊性也是主要工藝質(zhì)量參數(shù)之一。可焊性差，會(huì)產(chǎn)生“虛焊”，這是引起整機(jī)失效的常見(jiàn)故障。為減少虛焊，操作者要不斷練習(xí)，提高焊接技術(shù)水平，積累發(fā)現(xiàn)虛焊點(diǎn)的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)，在應(yīng)用時(shí)應(yīng)選用那些可焊性良好的元器件。

    5．可靠性和失效率    可靠性是指元器件的有效工作壽命，即它能夠正常完成某一特定電氣功能的時(shí)間。

    電子元器件的工作壽命結(jié)束，叫做失效，失效是隨時(shí)間的推移、工作環(huán)境的變化、元器件的規(guī)格參數(shù)從“量變到質(zhì)變”而產(chǎn)生的。

    度量電子產(chǎn)品可靠性的基本參數(shù)是時(shí)間，即用有效工作壽命的長(zhǎng)短來(lái)評(píng)價(jià)它的可靠性。電子元器件的可靠性用失效率來(lái)表示。即：    失效率丸(f)＝失效數(shù)／運(yùn)用總數(shù)×運(yùn)用時(shí)間    失效率的常用單位是“菲特”(flt)，1flt＝10—9／h。即100萬(wàn)元器件運(yùn)用1000h，每發(fā)生1次失效，就叫做1flt。失效率越低，說(shuō)明元器件的可靠性越高。

     電子元器件的分類和主要參數(shù)之測(cè)試方法