什么是电子元件?
电子元件是组成完整电子产品的基本元件。了解常用电子元件的功能、类型、结构和特性是理解电子技术的基础。
出版日期:2022年6月14日
什么是电子元件?
电子元件,也称为电子设备或电路元件,是电子电路中的基本元件。它通常是一个单独的封装,有两个或更多的引线或金属触点将其连接到电子设备。电子元件必须通过电路连接到执行特定功能的电子设备上。将电子元件连接到设备上的常见方法之一是将其焊接到印刷电路板上。
电子元件可能是单独的封装,称为分立元件。或者,可以以集中和小型化的方式在半导体晶圆的表面上制造多个电子元件和电路,以执行各种复杂性的工艺。这些被称为集成电路。
组件类型:为了保持电子元件运行的稳定性,通常用合成树脂对其进行封装,以提高绝缘性和对环境的保护。
- 无源元件是指在使用时没有增益或指向性的电子元件。
- 有源元件是相对于无源元件使用时具有增益或方向性的电子元件。其中包括半导体器件和真空管。
常见的电子元件有哪些?
- 电阻:
电子电阻器通常简称为电阻器,在原理图中用R表示。它们是电子电路和电气设备中最常用的基本设备。所谓电阻,是指各种导电材料对流经其中的电子电流有一定的阻碍作用。电阻器的副产品是把电流转化为热能。
电阻器几乎用于所有的电子产品。电阻器在电子电路中起降压、限流、分压、分流的作用,并与其他元件一起构成具有采样、隔离、耦合、反馈、滤波、补偿等多种功能的电路。电阻的国际单位是欧姆Ω, 1Ω是指当1V电压加到导体上时,允许1A电流流过的电阻值。较大的电阻器可在KΩ或MΩ中定义。
电阻器的种类很多,最常用的有碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、玻璃釉电阻器、合成碳膜电阻器、绕线电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、压敏电阻器、湿敏电阻器、气敏电阻器、力敏电阻器、磁相关电阻器、消磁电阻器、易熔电阻器、水泥电阻器、可调电阻器等。 - 电容器:
电容器是一种储能元件,它能阻隔直流,与交流通信,常用于储存电能,在原理图中用字母c表示。常用的电容器用uF、nF、PF表示其标称电容,额定工作电压用V表示。
电容器可细分为高频旁路电容器、低频旁路电容器、滤波电容器、调谐电容器、高频耦合电容器和低频耦合电容器。这些电容器包括铝电解电容器、钽电解电容器、有机介质电容器、纸介质电容器、有机介质塑料薄膜电容器和无机介质电容器。这些电容器各有优缺点。其中,铝电解电容器容量小、容量大,但高频性能差。它们一般用作滤波电容器或储能电容器。陶瓷电容器和单片电容器具有较好的高频性能,但其容量不大,一般用作高频滤波电容器。电容器在电子电路中的功能包括滤波、振荡、频率选择和耦合。 - 电感:
电感器(电感线圈)和变压器一样,是用绝缘导线缠绕的电磁感应装置,也是应用最广泛的电子元件之一。在电路中,电感器常与电容器结合使用,用于滤波、谐振和频率选择。在DC-DC降压升压电路中,电感器可以与三极管或集成电路结合使用,以实现升压或降压。
电感器是家用电器、仪器仪表和其他电子产品中不可缺少的电子元件。它们的作用是隔离交流信号,并与电容器和电阻一起滤波或形成谐振电路。电感器的字母元件号为L,其电感的单位为H,常用的单位为mH和uH。电感器按应用领域可分为高频电感、中频电感和低频电感、高频扼流圈、低频扼流圈。 - 变压器:
变压器是利用电磁感应原理,将两组或多组线圈绕组缠绕在同一线圈筒子(或铁芯)上而制成的元件。通过改变变压器初级绕组与次级绕组的匝数比,可以改变两个绕组的电压比或电流比,实现电能(信号)的传输和分配。变压器在电路中的主要作用是降低或增加交流电压,耦合信号,变换交流阻抗,隔离,传输电能等。
变压器的种类很多,按其工作频率可分为高频变压器、中频变压器和低频变压器。不同类型变压器的参数也不同;例如,电力变压器的参数包括额定功率、额定电压和电压比、工作频率以及空载电流、空载损耗、绝缘电阻等。 - 半导体:
半导体器件可分为半导体二极管和半导体三极管。二极管又细分为检波器二极管、整流二极管、开关二极管、阻尼二极管、稳定二极管、变容二极管、发光二极管、光电二极管、双向冲击二极管、磨损二极管、快速恢复二极管、肖特基二极管、单结晶体管等。
晶体三极管的种类很多,主要分为由PNP型锗材料、NPN型锗材料、PNP型硅材料、NPN型硅材料和复合材料制成的三极管。它们又分为高频三极管、中频三极管、低频三极管等。按其额定功率分为小功率三极管、中功率三极管和大功率三极管。 - 晶闸管和场效应晶体管:
可控硅或可控硅(SCR)具有单向导电性,但它与硅整流元件具有完全不同的特性。晶闸管的整流电压是可以控制的,它可以用微小的毫安电流控制大的整流功率。此外,晶闸管还具有频率响应速度快、整流效率高、其元件体积小等优点。
可控硅广泛应用于电力线路和控制系统中,如可控整流、无触点开关、整流、变频器的反转等。晶闸管又分为小功率晶闸管、中功率晶闸管和大功率晶闸管。晶闸管有三个电极,即K(阳极)、A(阴极)和G(栅极)。
按制程结构分类,场效应晶体管可分为结型场效应晶体管和绝缘栅场效应晶体管(MOS)。根据导电沟道所用材料,场效应晶体管可分为n型沟道和p型沟道两种类型。
场效应晶体管的输入阻抗很高,这是普通晶闸管所不能达到的。而且场效应晶体管具有噪声低、动态范围大、抗干扰能量强等特点,是一种理想的电压放大开关器件。 - 电子管、摄像管:
电子管和摄像管都是电子真空器件,它们对电子技术的发展起到了巨大的推动作用。随着半导体器件的诞生,电子管的应用领域逐渐减少。然而,超高频技术中的电子真空器件、显示技术中的示波器管、显像管等,仍以电子管为主流。 - 压电器件和霍尔器件:
石英晶体振荡器是利用石英晶体的压电效应特性制成的。广泛应用于各种通信设备、计算机cpu、微控制器、遥控设备等。除石英晶体外,还有陶瓷滤波器、表面声学滤波器、压电蜂鸣器等。
霍尔装置是利用霍尔效应来检测电流的电磁传感器。霍尔器件的优点是可靠性高、使用寿命长、噪声低、无火花干扰、转速均匀稳定、体积小。 - 光电器件和电声器件:
光电三极管的结构与普通三极管相同,但工作条件却完全不同。在给定的光强下,光电三极管的输出电流比光电二极管的输出电流大得多。主要缺点是光电三极管对光强的变化不能快速响应,因此光电三极管不适合要求频率效应非常快的场所。与其他光电器件一样,光电三极管可以与光源结合执行各种功能。在许多应用中,它可以用来代替光敏电阻或光电二极管,可以提高工作效率。光电三极管可用于距离测量、摄影曝光控制、烟雾探测、定时器、机械定位等领域。电声装置将放大后的声音信号还原为声音装置。常见的用途是在扬声器,麦克风,耳机等。 - 表面安装设备:
近年来,电子产品的体积不断缩小,功能却日益丰富。电路变得越来越复杂,要求电路小型化。电路中使用的元器件应相应减少,元器件的引线应尽量短,甚至不引线。因此,片式电阻器、片式电容、片式电感、片式二极管、片式三极管、片式场效应晶体管、片式集成电路、片式石英晶体等都在不断改进,以适应市场的需要。 - 集成电路器件:
集成电路按制造工艺可分为半导体集成电路、薄膜集成电路、厚膜集成电路和混合集成电路。目前应用最广泛的是半导体集成电路。根据有源器件的类型,可进一步细分为双极、MOS和双极MOS集成电路。半导体集成电路按集成化程度可分为小规模、中等规模、大规模和超大规模集成电路。 - 电子显示设备:
显示设备是一种显示信息的设备。它们可以是机械指示装置,如带有指示针的仪表,也可以是带有某种显示屏的电子显示装置。 - 继电器、光耦合器器件:
继电器是一种具有控制系统(输入回路)和被控系统(输出回路)的电子控制元件,用于自动控制电路中。它用小电流来控制大电流。适用于需要自动调节和安全保护的工序。光电耦合元件是通过光作为介质传输电信号的器件。它们的作用是将电信号从输入电路传送到输出电路。
光电耦合元件可以在不共用地的两个电路之间传输信号。光电耦合元件可分为模拟和数字两种,两者都由光发射器和光探测器组成。光发射器和光探测器通常集成到同一个封装中,但除了光束之外,它们之间没有电气或物理连接。
2022年6月14日出版
来源:gushiciku