第二章电子基础知识

2.1　常用电子元件

2.1.1　电阻器

电阻器按结构形式可分为固定式和可变式两大类，外形及图形符号如图2-1所示。

固定电阻器主要用于阻值不需要变动的电路。它的种类很多，主要有碳质电阻、碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻等。

可变电阻器即电位器主要用于阻值需要经常变动的电路。它可以分为旋柄式和滑键式两类。半调电位器通常称为微调电位器，主要用于阻值有时需要变动的电路。

2.1.2　电容器

电容器的分类及应用如下。

按结构不同，可分为固定电容器和可变电容器。可变电容器又分可变电容器和半可变电容器两类。

按介质材料的不同，可分为空气（或真空）电容器、油浸电容器、云母电容器、瓷介电容器、玻璃釉电容器、漆膜电容器、纸介电容器、薄膜电容器和电解电容器等。部分电容器外形和图形符号如图2-2所示。

2.1.3　电感器

在交流电路中，电感器有阻碍交流电流通过的作用，而对稳定的直流却不起作用，所以电感器在交流电路里作阻流、降压、交连负载用。当电感器与电容器配合时，可以作调谐、滤波、选频、分频、退耦等用。

电感器按用途分为高频阻流圈、低频阻流圈、调谐线圈、退耦线圈、提升线圈、稳频线圈等。常见电感器外形如图2-3所示。

2.1.4　半导体二极管

（1）普通半导体二极管

普通半导体二极管是由P型半导体和N型半导体组成的PN结，并放置在一个保护壳内。

二极管的外形如图2-4所示。由管芯、管壳和两个电极构成。管芯就是一个PN结，接P端的电极为正极，接N端的电极为负极。按材料不同可分为点接触型、面接触型和平面型。

（2）稳压二极管

稳压管也叫齐纳二极管，这种二极管与普通二极管不同的是可以工作在反向击穿状态，而且为了具有电压稳定性能，它还必须工作在反向击穿状态。

（3）发光二极管

发光二极管主要用于指示电路。

（4）光敏二极管

光敏二极管是当其反偏置PN结受光照后，电流随光通量成线性变化，当光照不断变化时，光敏二极管两端便产生相应变化的电信号。

2.1.5　双极型晶体管

双极型晶体管内有两种载流子­­­­­­­­­——空穴和电子，通常称为晶体三极管或晶体管。

晶体管的基本结构是由两个PN结组成，两个PN结是由三层半导体区构成，根据组成形式不同，可分为NPN型和PNP型两种类型晶体管。按选用的本征半导体材料不同，分为硅晶体管和锗晶体管。

NPN、PNP型晶体管是不能互换的。

晶体管可根据应用场合不同，分为金属壳封装晶体管和塑料封装晶体管；根据工作功率不同，可分为小功率晶体管、大功率晶体管；根据工作频率不同，可分为高频晶体管、低频晶体管；根据工作特性的不同，可分为普通晶体管和开关晶体管，还有一些特殊的晶体管，例如光敏晶体管等等，常见各类晶体管的外形及图形符号如图2-5所示。

2.1.6　场效应管

场效应晶体管是用电场效应来控制电流的半导体器件，常见的有结型场效应晶体管和绝缘栅场效应晶体管。

结型场效应管按导电沟道不同分为N沟道和P沟道两种。绝缘栅型场效应晶体管的栅极处于绝缘状态，大大提高了输出电阻。由于这种半导体器件是用金属、氧化物和半导体材料制成的，按各材料的英文缩写，可以简称为MOS晶体管。这两种结型场效应管的外形如图2-6所示。

2.1.7　集成运算放大器

集成电路是半导体电路制造的一种工艺，简单地说，就是经过氧化、光刻、扩散、外延、蒸铝等工艺过程，把电路中的各元件（晶体管、电阻、电容等）及元件间的连接线做在同一小块的单硅晶片上，封装并引出管脚，成为具有特定功能的器件。

在模拟电子技术领域，常用的集成电路有很多，如运算放大器、模拟乘法器 、宽频放大器、模拟锁相环、稳压电源及音像设备中的集成电路等单元或系统集成电路。其中，集成运算放大器是应用最广泛的单元电路，广泛地用来实现各种各样的模拟电路，已成为模拟电路中最基本的单元器件。集成运算放大器早期主要用来实现模拟量的数学运算而得名运算放大器，简称运放。常用的NE555型集成块外形如图2-7所示。

2.1.8　普通晶闸管

普通晶闸管是一个四层三端的功率半导体器件。外形有塑料封装（小功率）、金属螺形封装（中功率）、平板形封装（大功率），如图2-8所示。冷却方式有自然冷却、强风冷却、液体介质循环冷却等方式。