電子元件的基礎(chǔ)

1、 電子電路基礎(chǔ)電路的基本概念 什么是電路？什么是電路？ 電路電路：電路是有電源、用電器、導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)等組成的閉合回路， 叫做電路。 電路的作用是實(shí)現(xiàn)電能的傳輸和轉(zhuǎn)換 2電路的基本組成電路的基本組成 電路的基本組成包括以下四個(gè)部分：（1）電源：）電源：把其他形式的能量轉(zhuǎn)變成為電能的裝置叫做電源。(如電池、發(fā)電機(jī)等)。（2）用電設(shè)備）用電設(shè)備(負(fù)載）負(fù)載）：把電能轉(zhuǎn)變成其他形式能量的裝置叫做用電設(shè)備（負(fù)載）。（3）導(dǎo)線：）導(dǎo)線：連接電源與用電器的金屬線叫做導(dǎo)線，它把電源產(chǎn)生的電能輸送到用電設(shè)備，(如各種銅、鋁電纜線等)。（4）開(kāi)關(guān)）開(kāi)關(guān)：控制電路工作狀態(tài)的器件或設(shè)備。 3電路的狀態(tài)電路的狀態(tài)（1）

2、通路通路(閉路)：電路各部分連接成閉合回路，電路中有電流通過(guò)。電氣設(shè)備或元器件獲得一定的電壓和電功率，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。 （2）開(kāi)路開(kāi)路(斷路)：電路斷開(kāi)，電路中沒(méi)有電流通過(guò)。又稱(chēng)為空載狀態(tài)。（3）短路短路(通路)：當(dāng)電源兩端或電路中某些部分被導(dǎo)線直接相連，這時(shí)電源輸出的電流不經(jīng)過(guò)負(fù)載，只經(jīng)過(guò)連接導(dǎo)線直接流回電源，這種狀態(tài)叫做短路狀態(tài)，簡(jiǎn)稱(chēng)短路。一般情況下，短路時(shí)的大電流會(huì)損壞電源和導(dǎo)線，應(yīng)盡量避免。輸出電流過(guò)大對(duì)電源來(lái)說(shuō)屬于嚴(yán)重過(guò)載，如沒(méi)有保護(hù)措施，電源或電器會(huì)被燒毀或發(fā)生火災(zāi)，所以通常要在電路或電氣設(shè)備 1電流的形成電流的形成 電路中電荷沿著導(dǎo)體的定向運(yùn)動(dòng)形成電流電流，其方向規(guī)定為正電荷流動(dòng)的

3、方向(或與負(fù)電荷流動(dòng)的反方向)，其大小等于在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量，稱(chēng)為電流強(qiáng)度(簡(jiǎn)稱(chēng)電流)，用符號(hào)I或 i(t)表示。 常用的電流單位有毫安mA、微安 A、千安kA等，它們與安培的換算關(guān)系為 1 mA = 10-3A； 1 A = 10-6 A； 1 kA = 103 A 如果電流的大小及方向都不隨時(shí)間變化，即在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量相等，則稱(chēng)之為穩(wěn)恒電流或恒定電流，簡(jiǎn)稱(chēng)為直流(Direct Current)，記為DC或dc， 直流電流I與時(shí)間t的關(guān)系在It坐標(biāo)系中為一條與時(shí)間軸平行的直線。 如果電流的大小及方向均隨時(shí)間變化，則稱(chēng)為變動(dòng)電流。對(duì)電路分析來(lái)說(shuō)，一種最為重要的變動(dòng)

4、電流是正弦交流電流，其大小及方向均隨時(shí)間按正弦規(guī)律作周期性變化，將之簡(jiǎn)稱(chēng)為交流 電流的測(cè)量電流的測(cè)量 （1）對(duì)交、直流電流應(yīng)分別使用交流電流表和直流電流表測(cè)量。（2）電流表必須串聯(lián)接到被測(cè)量的電路中。（3）直流電流表的“+”“”接線柱必須和電路中的極性相一致，不能接錯(cuò)。否則（4）每個(gè)電流表都有一定的測(cè)量范圍，稱(chēng)為電流表的量程。一般被測(cè)電流的數(shù)值在電流表量程的一半以上，讀數(shù)較為準(zhǔn)確，因此在測(cè)量之前應(yīng)先估計(jì)被測(cè)電流的大小，以便選擇適當(dāng)量程的電流表，若無(wú)法估計(jì)，可先用電流表的最大量程檔測(cè)量，若指針偏轉(zhuǎn)不到1/3刻度，在改用較小檔去測(cè)量，知道測(cè)得正確數(shù)值為止。 絕對(duì)不允許將電流表不經(jīng)任何負(fù)載而直接連接

5、到電源上，絕對(duì)不允許將電流表不經(jīng)任何負(fù)載而直接連接到電源上，否則會(huì)造成電源短路，電流表也可能損壞。否則會(huì)造成電源短路，電流表也可能損壞。 2電壓的形成電壓的形成 在金屬導(dǎo)體中雖然有許多自由電子，但只有在外加電場(chǎng)的作用下，這些自由電子才能作有規(guī)則的定向移動(dòng)而形成電流。電場(chǎng)力將單位正電荷從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)所做的功，稱(chēng)為a、b兩點(diǎn)之間的電壓，用U表示。電壓的單位名稱(chēng)是伏特，簡(jiǎn)稱(chēng)伏，用V表示。 電壓與電流的關(guān)系和水壓與水流的有相似之處。 電壓的國(guó)際單位制為伏特(V)，常用的單位還有毫伏(mV)、微伏(V)、千伏(kV)等，它們與伏特的換算關(guān)系為 1 mV = 103 V； 1 V = 106 V； 1

6、kV = 103 V 3電壓的測(cè)量電壓的測(cè)量 （1）對(duì)交、直流電壓應(yīng)分別使用交流電壓表和直流電壓表測(cè)量。 （2）電壓表必須并聯(lián)接在被測(cè)量的電路兩端。 （3）直流電壓表的“+”“”接線柱必須與被測(cè)兩點(diǎn)的電位相一致，即“+”端接在高電位，“”端接在低電位，不能接錯(cuò)。否則 （4）合理選擇電壓表的量程，其方法和電流測(cè)試相同。 電功率(簡(jiǎn)稱(chēng)功率)：電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功稱(chēng)為電功率。用字母P表示，數(shù)學(xué)表達(dá)式為 P = Wt =UI= U2R =I2R 功率的國(guó)際單位制單位為瓦特(W)，常用的單位還有毫瓦(mW)、千瓦(kW)，它們與W的換算關(guān)系是 1 mW = 103 W； 1 kW = 103 W 電

7、流所做的功，簡(jiǎn)稱(chēng)電功（即電能），用符號(hào)W表示，其國(guó)際單位制（SI）單位為焦?fàn)?J)，電功的計(jì)算公式為 W = P t = UIt = U2It= I2Rt 式中W、U、I、t的單位分別是：焦耳（J）、伏特（V）、安培（A）、秒（s） 通常電能用千瓦小時(shí)(kW h)來(lái)表示大小，也叫做度(電)： 1度(電) = 1 kW h = 3.6 106 J。 即功率為1000 W的供能或耗能元件，在1小時(shí)的時(shí)間內(nèi)所發(fā)出或消耗的電能量為1度。 第一講 電阻 R解釋?zhuān)簩?duì)電流的通過(guò)進(jìn)行阻礙的元件。作用：在電路中起到分壓、限流、分流、振蕩、阻分壓、限流、分流、振蕩、阻抗匹配、濾波、保護(hù)等作用?？蛊ヅ?、濾波、保護(hù)等

8、作用。單位：歐姆（） 1M=103K=106生產(chǎn)工藝： DIP（直插式）如色環(huán)電阻(金屬膜電阻） SMT（貼片式）電路符號(hào)如圖示：符號(hào): R W 分類(lèi)：1、色環(huán)電阻： 利用色環(huán)表示電阻阻值 1 前兩環(huán)是阻值，后一位是次方，最后為誤差值 2 色環(huán)與阻值對(duì)照： 棕 紅 橙 黃 綠 藍(lán) 紫 灰 白 黑 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0（最后一位一般用“金銀棕”表示）2、貼片單個(gè)電阻：R 前兩位是數(shù)值，后一位是10的次方。 可理解為前兩位是數(shù)值，后一位是0的個(gè)數(shù). 如472 的阻值為4700=4.7K; 223=22000=22K3、貼片排阻 RN 數(shù)值表示與單個(gè)貼片電阻阻值相同 （8針排阻是由

9、個(gè)單獨(dú)的電阻并排封裝在一起的） (10針排阻是由8個(gè)電阻串聯(lián)而成的)4、精密電阻: 47表示數(shù)值,E表示次方 具體阻值我們需要查代碼表（E-96國(guó)標(biāo)法） 見(jiàn)下頁(yè)圖: 如 01B= 10010 1=1k 05X= 1100.1=11 5、貼片小電阻: 5R5=5.5 R22=0.22電阻在電路中的應(yīng)用:一, 上拉電阻: 一端接電壓,一端接信號(hào)線. 作用:提高信號(hào)的驅(qū)動(dòng)力,使得信號(hào)更好的傳輸;二, 下拉電阻: 一端接信號(hào)線,另一端接地. 作用:對(duì)信號(hào)線進(jìn)行預(yù)處理,起到濾波作用;三, 信號(hào)中的電阻: 兩端都是信號(hào)線 作用: 信號(hào)傳輸;5R5R22Vcc信號(hào)線330R信號(hào)線R地473信號(hào)線信號(hào)線R 5

10、, 限流電阻: 分流 6, 降壓電阻: 7.提示: （1）體積較大的0電阻一般為保險(xiǎn)電阻,用作供電; （2）330,220,100等小電阻用作信號(hào)傳輸,兩端都為細(xì)線; （3）472,333,473等阻值較大電阻一般用作分壓,降壓; （4） 排阻如果有一端4腳連在一起是為數(shù)據(jù)線供電,粗的連那端是供電,細(xì)的一端是連數(shù)據(jù)線;(如DDR內(nèi)存槽旁的上拉排阻) （5）如果兩端都是細(xì)線且互不連是作數(shù)據(jù)傳輸,查線應(yīng)跳過(guò).AB10A5A5A10105V4724V 精密電阻阻值代碼表:（E-96國(guó)標(biāo)法）主板常見(jiàn)排阻: 電阻的測(cè)量: 把數(shù)字萬(wàn)用表打到略比標(biāo)稱(chēng)值大的檔位,用兩表筆直接測(cè)量電阻的兩端,若測(cè)得的阻值比標(biāo)稱(chēng)

11、值明顯偏大或無(wú)窮大則表示電阻壞. 電阻的代換原則: 精密電阻必須為原值代換,不能替用.如56X,2R2等 普通電路中的電阻代換阻值可以比原值相差10.注意事項(xiàng): 在線測(cè)量時(shí),由于電路上還有其他的電阻,所以測(cè)得的阻值一般標(biāo)示值,如果實(shí)測(cè)值大于標(biāo)示值說(shuō)明有開(kāi)路. 我們?cè)诰S修主板時(shí)經(jīng)常要查某點(diǎn)的對(duì)地阻值,是為了判斷是否有開(kāi)路或短路.如果對(duì)地阻值偏小,說(shuō)明有短路; 偏大,說(shuō)明有開(kāi)路. 跑線路時(shí)跑線路時(shí),電阻電感應(yīng)跳過(guò)電阻電感應(yīng)跳過(guò);電容已到頭電容已到頭,要停止要停止. 第二講 電容 C 電容: 是一種能儲(chǔ)存電能的元件. 電容符號(hào) ： C 主板上常用的有電解電解C和貼片貼片C(又分單個(gè)又分單個(gè)C和排容和

12、排容) 圖標(biāo): 如右圖所示: 單位:微法微法(uF) ,納法納法(nF) 、皮法、皮法(PF)，電解電容貼片電容有正負(fù)極之分,不能反裝無(wú)正負(fù)極之分 負(fù)極貼片電容上沒(méi)有容值標(biāo)識(shí)，這與貼片電阻是不同的貼片電容上沒(méi)有容值標(biāo)識(shí)，這與貼片電阻是不同的.一般顏色越淺一般顏色越淺,容量越小容量越小.+ 正極 一, 作用: 濾波(通交流阻直流通交流阻直流,通高頻阻低頻通高頻阻低頻) ;保險(xiǎn)作用(電容的一端直接接地電容的一端直接接地,當(dāng)瞬間電流過(guò)大時(shí)電容擊穿把電壓拉到地當(dāng)瞬間電流過(guò)大時(shí)電容擊穿把電壓拉到地);振蕩(一般與一般與R一起組成一起組成RC振蕩電路振蕩電路); 耦合(聲卡旁的電容兩端都不接地是起了耦合作

13、用聲卡旁的電容兩端都不接地是起了耦合作用). 二, 測(cè)量方法: 在線測(cè),只要不短路就基本OK;用 檔測(cè) 單獨(dú)測(cè),只要是開(kāi)路就基本OK.注: 電解電容有漏液、鼓包、變形為壞; 貼片電容表面必須無(wú)損傷,有損傷則為壞(無(wú)法用萬(wàn)用表測(cè)出, 只有用替換法判斷其好壞). 并口,PS/2口的貼片排容最易壞. 電源IC旁邊的電容(不接地的)一定不能亂換. 聲卡周邊不接地的電容不能亂換. 三, 電容的代換原則: 電解電容: 容量、耐壓值所換電容; 貼片電容: 大小,顏色相同就可以; 與晶振相連的電容最好用相同位置的替換. 跑線路時(shí)跑線路時(shí),電阻電阻,電感應(yīng)跳過(guò)電感應(yīng)跳過(guò);電容已到頭電容已到頭,要停止要停止. 第

14、三講 電感 L必須原值替換,不能代用體積大小一樣就可以代用 第四講 晶振 Y一, 符號(hào): Y 或 X 二, 外形: 如右圖所示三, 作用: 產(chǎn)生頻率四, 主板上常用晶振:實(shí)時(shí)時(shí)鐘晶振：32.768KHZ主時(shí)鐘晶振:14.318MHZ聲卡晶振：24.576MHZ網(wǎng)卡晶振: 25.0MHZ顯卡晶振: 27MHZ五, 上電時(shí)用示波器測(cè),如無(wú)波形即壞, 必須用原值替換. 第五講 二極管 D 材料: 硅 鍺及一些硫化物 電路符號(hào): D VDD VD 作用: 穩(wěn)壓 整流 開(kāi)關(guān) 發(fā)光 圖標(biāo): 特性: 單向?qū)щ娦?即正向?qū)ǚ聪蚪刂? 分類(lèi):按用途可分為穩(wěn)壓管 整流管 開(kāi)關(guān)管 發(fā)光管(不能代用) 測(cè)量: 1,

15、 單獨(dú)測(cè)量 : 用 檔,紅筆接+,黑筆接,測(cè)出的標(biāo)準(zhǔn)值為 400650,表筆反接測(cè)為1即則為正常.2, 在路測(cè)量 : 表筆正反各測(cè)一次,兩次測(cè)得的結(jié)果不一樣就基本OK,如果兩次測(cè)得的值一樣,則要取下來(lái)單獨(dú)測(cè)試. 注注:不能帶電測(cè)量二極管的好壞不能帶電測(cè)量二極管的好壞!DZ二極管的應(yīng)用舉例分析實(shí)際電路時(shí)為簡(jiǎn)單化，通常把二極管進(jìn)行理想化處理，即正偏時(shí)視其為“短路”，截止時(shí)視其為“開(kāi)路”。UD=0UD=正向?qū)〞r(shí)相當(dāng)一個(gè)閉合的開(kāi)關(guān)反向阻斷時(shí)相當(dāng)一個(gè)打開(kāi)的開(kāi)關(guān)(1)二極管的開(kāi)關(guān)作用(2)二極管的整流作用: 將交流電變成單方向脈動(dòng)直流電的過(guò)程稱(chēng)為整流。利用二極管的單向?qū)щ娦阅芫涂色@得各種形式的整流電路。

16、二極管半波整流電路二極管全波整流電路橋式整流電路簡(jiǎn)化圖B220VRLDIN4001B220VRLD1D2二極管橋式整流電路D4B220VRLD1D2D3B220VRLUSDZ使用穩(wěn)壓二極管時(shí)應(yīng)該注意的事項(xiàng)(1)穩(wěn)壓二極管正負(fù)極的判別DZ(2)穩(wěn)壓二極管使用時(shí)，應(yīng)反向接入電路UZ(3)穩(wěn)壓管應(yīng)接入限流電阻(4)電源電壓應(yīng)高于穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值ZSUU (5)穩(wěn)壓管都是硅管。其穩(wěn)定電壓UZ最低為3V，高的可達(dá) 300V，穩(wěn)壓二極管在工作時(shí)的正向壓降約為0.6V。 復(fù)合二極管 D 由兩個(gè)二極管組成: 作用: 穩(wěn)壓穩(wěn)壓 復(fù)合二極管外觀像MOS管,有三個(gè)腳,一般在表面有兩個(gè)二極管符號(hào). 測(cè)試時(shí): 黑筆接

17、公共端,紅筆分別接其他兩腳,兩次所測(cè)得的阻值150左右,且都應(yīng)一樣.(相當(dāng)于測(cè)兩個(gè)二極管)第六講 三極管 Q 電流型控制元件1 解釋: 由半導(dǎo)體材料組成,具有三個(gè)電極(b c e)的電子元件,相當(dāng) 于兩個(gè)二極管.2 作用: 放大放大 穩(wěn)壓穩(wěn)壓 開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān) 等3 分類(lèi): 按材料分:硅三極管 鍺三極管 按極性分: NPN PNP 箭頭表示電流的方向等效為等效為4 組成: 三極管有三個(gè)引腳,分別為基極基極(控制極控制極)b 、集電極、集電極c、發(fā)、發(fā) 射極射極e5 三極管的工作狀態(tài)三極管的工作狀態(tài): 放大放大 放大作用放大作用 Vc Vb Ve Vbe=0.7伏伏 VcVcc 截止截止 Vbe0.7伏

18、伏 Vce=約約0.3伏伏 判斷三極管的極性: 用 檔測(cè) 找基極找基極 b : 用一只表筆接任意一腳用一只表筆接任意一腳,另一只表筆分別接另外兩腳另一只表筆分別接另外兩腳, 如果測(cè)得兩次都有讀數(shù)如果測(cè)得兩次都有讀數(shù),且相差不大且相差不大,則此表筆所接的腳為則此表筆所接的腳為b極極; 分出集電極分出集電極 c 發(fā)射極發(fā)射極 e :測(cè)得阻值小的為測(cè)得阻值小的為C極極,大的為大的為e極極 b C b e b C 比 b e 要小310 紅表筆不動(dòng),測(cè)出2個(gè)有效值的為 NPN; 黑表筆不動(dòng),測(cè)出2個(gè)有效值的為 PNP. 判斷三極管的好壞:用 檔測(cè) 在路測(cè)時(shí)在路測(cè)時(shí),無(wú)論表筆怎樣接無(wú)論表筆怎樣接,所測(cè)值

19、不能為所測(cè)值不能為0,也不能為也不能為 單獨(dú)測(cè)時(shí)單獨(dú)測(cè)時(shí), 紅紅筆接筆接b極極,黑黑筆接筆接 c極極,阻值為阻值為 400700 b e bc 紅紅筆接筆接b極極,黑黑筆接筆接 e極極,阻值為阻值為 400700 第七講 場(chǎng)效應(yīng)管(MOS管) Q不同類(lèi)型MOS管的電路圖符號(hào)D S GB襯襯底底 N溝道增強(qiáng)型圖符號(hào)溝道增強(qiáng)型圖符號(hào)D S GB襯襯底底 P溝道增強(qiáng)型圖符號(hào)溝道增強(qiáng)型圖符號(hào)D S GB襯襯底底 N溝道耗盡型圖符號(hào)溝道耗盡型圖符號(hào)D S GB襯襯底底 P溝道耗盡型圖符號(hào)溝道耗盡型圖符號(hào) 由圖可看出，襯底的箭頭方向表明了場(chǎng)效應(yīng)管是N溝道還是P溝道：箭頭向里是N溝道，箭頭向外是P溝道。虛線

20、表示增強(qiáng)型實(shí)線表示耗盡型柵極源極(輸出極)漏極(供電極)控制極 MOS管是管是電壓型控制元件電壓型控制元件 MOS管實(shí)物圖管實(shí)物圖: 電路符號(hào)電路符號(hào): Q 作用作用: 在在主板電路中用來(lái)調(diào)整電壓 分類(lèi): N溝道 P溝道 增強(qiáng)型 耗盡型 MOS管好壞的測(cè)量: (用 檔測(cè)) N溝道溝道: 黑黑筆接D極 紅紅筆接S極,阻值在400600之間; 其他各腳正反測(cè)阻值都為1(); P溝道溝道: 紅紅筆接D極,黑黑筆接S極,阻值在400600之間; 其他各腳正反測(cè)阻值都為1(); 注: 如果在測(cè)量時(shí)有叫(即兩極短路),可先把G D S 三極短接一下 (放電)再重新測(cè)量. 一般主板上一般主板上MOS管采用較多的是管采用較多的是增強(qiáng)型增強(qiáng)型N溝道溝道,在大小體積相同在大小體積相同的情況下的情況下,N溝道的可以代溝道的可以代N溝道的溝道的,P溝道可以代溝道可以代P溝道的溝道的. 另另: 有一部分有一部分MOS管單獨(dú)測(cè)管單獨(dú)測(cè)D S極阻值正常極阻值正常,但沒(méi)有電壓輸出但沒(méi)有電壓輸出:如如