【正文】 使線圈的 Q值減小，穩(wěn)定性變差，因而線圈的分布電容越小越好 ： 線圈中允許通過(guò)的最大電流 。線圈的 Q值通常為幾十到幾百。它與電感量 L和交流電頻率 f的關(guān)系為 XL=2πfL 品質(zhì)因素 Q ：品質(zhì)因素 Q是表示線圈質(zhì)量的一個(gè)物理量， Q為感抗 XL與其等效的電阻的比值， 即： Q=ωL/R （ ω=2πf） 線圈的 Q值愈高，回路的損耗愈小。 50 基本元件 電感 基本參數(shù) L：電感量 L表示線圈本身固有特性，與電流大小無(wú)關(guān)。當(dāng)角頻率為 1/√LC 時(shí)，會(huì)發(fā)生并聯(lián)諧振，這時(shí)電感的阻抗最大，超過(guò)諧振點(diǎn)后，電感器的阻抗特性呈現(xiàn)電容阻抗特性 — 隨頻率增加而降低。理想電感的阻抗隨著頻率的升高成正比增加，這正是電感對(duì)高頻干擾信號(hào)衰減較大的根本原因。電感元件接于直流并達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)，可視為電阻；若接于低頻交流電路則可視為理想電感 L和損耗電阻 RL的串聯(lián)；在高頻時(shí)其等效電路如圖所示 Re和 Le分別為電感元件的等效電阻和等效電感。 48 基本元件 電感 等效電路 一般 精確 高頻精確 電感元件除電感 L外，也總是有損耗電阻 RL和分布電容 CL。 工作性質(zhì)分 ：天線線圈、振蕩線圈、扼流線圈、陷波線圈、偏轉(zhuǎn)線圈。 電感的分類 ： 電感形式分 ：固定電感、可變電感。 作用 （ 1）作為線圈：主要作用是濾波、聚焦、偏轉(zhuǎn)、延遲、補(bǔ)償、與電容配合用于調(diào)諧、陷波、選頻、震蕩。即 47 基本元件 電感 基礎(chǔ) 電感元件 是儲(chǔ)能元件，把電能轉(zhuǎn)換成磁能并存儲(chǔ)起來(lái)。電感線圈有與力學(xué)中的慣性相類似的特性，在電學(xué)上取名為 “ 自感應(yīng) ” ，通常在拉開(kāi)閘刀開(kāi)關(guān)或接通閘刀開(kāi)關(guān)的瞬間，會(huì)發(fā)生火花，這就是自感現(xiàn)象產(chǎn)生很高的感應(yīng)電勢(shì)所造成的。由楞次定律知道感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁力線總量要力圖阻止原來(lái)磁力線的變化的。根據(jù)法拉弟電磁感應(yīng)定律 —— 磁生電來(lái)分析，變化的磁力線在線圈兩端會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，此感應(yīng)電勢(shì)相當(dāng)于一個(gè) “ 新電源 ” 。 如： 101 表示： 10 101 = 100 pF 102 表示： 10 102 = 1 000 pF 103 表示： 10 103 = 0. 01μF 104 表示： 10 104 = 223 表示： 10 103 = 0. 022μF 474 表示： 10 104 = 0. 47μF 159 表示： 10 10–1 = 1. 5 pF 被動(dòng)元件 電容 電容的 命名 46 ???L其中， Ψ ：自感磁通量，單位為 Wb； I：流過(guò)導(dǎo)體的電流，單位為 A； L：自感系數(shù)，單位為 H。 （微法） n（納法） p（皮法） 數(shù)字前加 R或 P表示零點(diǎn)幾微法或皮法 例： 100m表示 100毫法即 100000微法 3p3表示 R22表示 P50表示 被動(dòng)元件 電容 電容的 命名 45 3位數(shù)字表示法 色環(huán)標(biāo)注法 與電阻的色環(huán)法一致 一般為 三位數(shù)碼表示 電容器的 容量 ，單位 pF 。 本質(zhì)是截止頻率比較低的高通濾波器 。 電壓額定值為 40～ 450VDC、電容值在 220～ 150 000μ F 之間的鋁電解電容器（如 EPCOS 公司的 B43504 或 B43505）是較為常用的。濾波就是充電，放電的過(guò)程。由于電容的兩端電壓不會(huì)突變，由此可知，信號(hào)頻率越高則衰減越大，可很形象的說(shuō)電容像個(gè)水塘，不會(huì)因幾滴水的加入或蒸發(fā)而引起水量的變化。具體用在濾波中 ,大電容（ 1000μ F）濾低頻，小電容（ 20pF）濾高頻。電容的作用就是通高阻低，通高頻阻低頻。但實(shí)際上超過(guò) 1μ F 的電容大多為電解電容，有很大的電感成份，所以頻率高后反而阻抗會(huì)增大。旁路是把輸入信號(hào)中的干擾作為濾除對(duì)象，而去耦是把輸出信號(hào)的干擾作為濾除對(duì)象，防止干擾信號(hào)返回電源。旁路電容實(shí)際也是去藕合的，只是旁路電容一般是指高頻旁路，也就是給高頻的開(kāi)關(guān)噪聲提供一條低阻抗泄防途徑。 電源和地之間的去耦電容作用： 一、是作為本集成電路的蓄能電容； 二、是濾除該器件產(chǎn)生的高頻噪聲，切斷其通過(guò)供電回路進(jìn)行傳播的通路； 三、是防止電源攜帶的噪聲對(duì)電路構(gòu)成干擾。從電路來(lái)說(shuō)，總是可以區(qū)分為驅(qū)動(dòng)的源和被驅(qū)動(dòng)的負(fù)載。地彈是地連接處在通過(guò)大電流毛刺時(shí)的電壓降。 為盡量減少阻抗，旁路電容要盡量靠近負(fù)載器件的供電電源管腳和地管腳。 火線與地線直接電容要涉及到漏電安全的問(wèn)題，因此 Y電容注重絕緣等級(jí) 39 被動(dòng)元件 電容 電容的作用 旁路電容是為本地器件提供能量的儲(chǔ)能器件，它能使穩(wěn)壓器的輸出均勻化，降低負(fù)載需求。 X電容抑制差模干擾， Y電容抑制共模干擾。 X電容是跨接在電力線兩線（ LN）之間的電容，一般選用金屬 薄膜電容 ； Y電容是分別跨接在電力線兩線和地之間（ LE， NE）的電容，一般是成對(duì)出現(xiàn)。 。 優(yōu)點(diǎn)： 介質(zhì)損耗小、頻率特性好、漏電流小、 體積小、容量大、性能穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)、溫度特性好 缺點(diǎn)： 生產(chǎn)成本高、耐壓低。封裝形式有多種。型號(hào)有 CA CA3 CA3CAk35等系列。在直流電源中作濾波電容使用時(shí)極性不能接反。 用途： 通常在直流電源電路或中、低頻電路中起濾波、退耦、信號(hào)耦合及時(shí)間常數(shù)設(shè)定、隔直流等作用。 鋁電解電容的全溫度范圍的內(nèi)阻變化達(dá)到 3倍，低溫時(shí)內(nèi)阻遠(yuǎn)大于同規(guī)格的鉭電解電容，高溫時(shí)反而內(nèi)阻小于同規(guī)格的鉭電解電容。 成本是鉭電解電容的 1/3或更低； 缺點(diǎn)： 介質(zhì)損耗、容量誤差大， 耐高溫性較差，存放時(shí)間長(zhǎng)容易失效。表貼式電解電容的電壓等級(jí)一般從 4V50V。 10%或更精確。 電容容差： 電容的容差一般在 177。 被動(dòng)元件 電容 種類特點(diǎn) 容量范圍： 直插式電解電容的容量范圍一般從 10000μF ，超級(jí)電容可以達(dá)到法拉級(jí)。 主要特點(diǎn)： 容量大，體積大，耐壓較低，有正負(fù)極性之分， 正極接電源正極，負(fù)極接電源負(fù)極，接反會(huì)造成電容損壞 ， 容量誤差大，且容量隨頻率而變，穩(wěn)定性差，絕緣電阻低，壽命短。常用電解電容有 鋁電解電容 和 鉭電解電容 ，其中鉭電解電容分為固體型和液體型。 頻率特性 33 在選用濾波電容時(shí)一般期望電容諧振頻率高些， 因此 可選用一大容量和一小容量?jī)蓚€(gè)電容，分別濾去低頻和高頻噪聲，以達(dá)到最佳效果。電容變大諧振頻率變小，電容串聯(lián)電感 Ln越小諧振頻率越高，而等效串聯(lián)電阻Rn越小其諧振點(diǎn)阻抗越小。 在直流電場(chǎng)的作用下，電容器的損耗以漏導(dǎo)損耗的形式存在，一般較小，在交變電場(chǎng)的作用下，電容的損耗不僅與漏導(dǎo)有關(guān)，而且與周期性的極化建立過(guò)程有關(guān)。 損耗 電容在電場(chǎng)作用下，在單位時(shí)間內(nèi)因發(fā)熱所消耗的能量叫做損耗。 當(dāng)電容較小時(shí)，主要取決于電容的表面狀態(tài)，容量 〉 ，主要取決于介質(zhì)的性能，絕緣電阻越大越好。 被動(dòng)元件 電容 特性參數(shù) 31 絕緣電阻 Rc 電容器兩極板之間的介質(zhì)并非絕對(duì)的絕緣體， 直流電壓加在電容上，會(huì)產(chǎn)生漏電電流，兩者之比稱為絕緣電阻， 其阻值不是無(wú)窮大，這個(gè)阻值就叫電容器的 絕緣電阻或漏電阻 ，一般應(yīng)在 數(shù)百兆歐 以上，電解電容的絕緣電阻也應(yīng)在 數(shù)百千歐 以上。 額定電壓 在最低環(huán)境溫度和額定環(huán)境溫度下可連續(xù)加在電容器的最高直流電壓有效值，一般直接標(biāo)注在電容器外殼上，如果工作電壓超過(guò)電容器的耐壓，電容器擊穿，造成不可修復(fù)的永久損壞。 10%、 Ⅲ 177。 2%、 Ⅰ 177。 精度等級(jí)與允許誤差對(duì)應(yīng)關(guān)系： 00（ 01） 177。其等效阻抗為 由于一般介質(zhì)損耗甚小可忽略 (即 Rc→∞) ， Ce可表示為 電容 等效電路 29 被動(dòng)元件 電容 等效電路 30 電容器主要特性參數(shù) 標(biāo)稱電容量和允許偏差 標(biāo)稱電容量是標(biāo)志在電容器上的電容量。 從用途分 ：高頻旁路、低頻旁路、濾波、調(diào)諧、高頻耦合、低頻耦合。 特性： “ 通交流阻直流 ” ， “ 充放電 ” 分類： 從結(jié)構(gòu)分 ：固定電容器、可變電容器和微調(diào)電容器。一般銅導(dǎo)線的安全載流量為 58mm2，鋁導(dǎo)線的安全載流量為 35mm2. 27 電容器 是一種儲(chǔ)能元件。 26 ?中國(guó) 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T （部分） ? 1平方毫米銅芯線允許長(zhǎng)期負(fù)載電流為 :6A— 8A ? :8A— 15A ? :16A— 25A ? 4平方毫米銅芯線允許長(zhǎng)期負(fù)載電流為 :25A— 32A ? 6平方毫米銅芯線允許長(zhǎng)期負(fù)載電流為 :32A— 40A 導(dǎo)線：可以視為特殊的電阻，其等效電路為純電阻和寄生電感的串聯(lián)。 被動(dòng)元件 電阻 等效電路 式可知 Re除與 f有關(guān)外，還與 L0、 C0有關(guān)。頻率越高，電阻器的高頻特性就越明顯。電阻器的高頻特性與制作電阻的材料、電阻的封裝形狀和大小有密切的關(guān)系。在高頻交流下，須考慮電阻元件的引線電感 L0和分布電容 C0的影響。前三位為有效數(shù)字， 第四位為乘方數(shù)， 第五位為偏差。 20% 當(dāng)電阻為四環(huán)時(shí)，最后一環(huán)必為金色或銀色，前兩位為有效數(shù)字， 第三位為乘方數(shù)，第四位為偏差。 5%、銀 177。國(guó)外電阻大部分采用色標(biāo)法。偏差通常采用文字符號(hào)表示。 數(shù)碼法 ：在電阻器上用三位數(shù)碼表示標(biāo)稱值的標(biāo)志方法。 20% 例如： 2R2K表示阻值是 177。 5% ， K 177。 1%， G 177。最后文字符號(hào)表示允許的誤差允許偏差 D 177。 文字符號(hào)法 ：用阿拉伯?dāng)?shù)字和文字符號(hào)兩者有規(guī)律的組合來(lái)表示標(biāo)稱阻值，其允許偏差也用文字符號(hào)表示。 22 被動(dòng)元件 電阻 阻值標(biāo)示方法 四、電阻器阻值標(biāo)示方法 直標(biāo)法 ：用數(shù)字和單位符號(hào)在電阻器表面標(biāo)出阻值，其允許誤差直接用百分?jǐn)?shù)表示，若電阻上未注偏差，則均為 177。在低氣壓工作時(shí)，最高工作電壓較低。但內(nèi)部會(huì)發(fā)生電弧火花放電，導(dǎo)致電阻變質(zhì)損壞。 最高工作電壓 ： 由電阻器、電位器最大電流密度、電阻體擊穿及其結(jié)構(gòu)等因素所規(guī)定的工作電壓限度。 電壓系數(shù) ：在規(guī)定的電壓范圍內(nèi)，電壓每變化 1伏，電阻器的相對(duì)變化量。阻值隨溫度升高而增大的為正溫度系數(shù)，反之為負(fù)溫度系數(shù)。 溫度系數(shù) ：溫度每變化 1℃ 所引起的電阻值的相對(duì)變化。 20%Ⅲ 級(jí) 高頻特性： 在高頻時(shí)，阻值會(huì)隨頻率而變化。 5%Ⅰ 級(jí)、 177。 1%(或00)、 177。 允許誤差與精度等級(jí)對(duì)應(yīng)關(guān)系如下： 177。 脈沖條件下和間歇負(fù)荷下 能承受的實(shí)際功率應(yīng)大于額定功率，但需注意： (1)跨接在電阻器上的最高電壓不應(yīng)超過(guò)允許值； (2)不允許連續(xù)過(guò)負(fù)荷； 20 被動(dòng)元件 電阻 主要特性參數(shù) (3)平均功率不得超額定值； (4)電位器的額定功率是考慮整個(gè)電位器在電路的加載的情況，對(duì)部分加載的情況下額定功率值應(yīng)相應(yīng)下降。直流下功率 P=I2R ，其中 I為流經(jīng)電阻上的電流值。 ：在正常的大氣壓力 － 55℃ ～＋ 70℃ 的條件下，電阻器長(zhǎng)期工作所允許耗散的最大功率。當(dāng)被測(cè)電流流過(guò)分流器時(shí)，通過(guò)測(cè)量分流器兩端電壓端電壓鈕上的電壓降就可得出被測(cè)電流的大小，分流器廣泛用于擴(kuò)大儀表測(cè)量電流范圍，有固定式定值分流器和精密合金電阻器 (康銅、錳銅 ) 19 被動(dòng)元件 電阻 主要特性參數(shù) ： 不僅要了解生產(chǎn)廠家給出的電阻器的標(biāo)準(zhǔn)電阻值，還應(yīng)了解工作溫度，過(guò)電壓及使用環(huán)境均能使阻值漂移。有時(shí)也會(huì)用一些阻值為零點(diǎn)幾或 者幾歐的小電阻來(lái)做保險(xiǎn)絲。由于 PCB上走線的熔斷電流較大，如果發(fā)生短路過(guò)流等故障時(shí)，很難熔斷，可能會(huì)帶來(lái)更大的事故。這樣的場(chǎng)合，有時(shí)也會(huì)用電感或者磁珠等來(lái)連接。我們可以用一個(gè) 0歐的電阻來(lái)連接這兩個(gè)地，而不是直接連在一起。這樣既美觀，安裝也方便。 方形線繞電阻 16 被動(dòng)元件 電阻 種類與特點(diǎn) 零歐姆電阻 ：并非零歐，大約幾十毫歐。它們的優(yōu)點(diǎn)是阻值精確，低雜音，有良好散熱及可以承受甚大的 功率消耗 ，大多使用于放大器 功率級(jí)部份。 方形線繞電阻（鋼絲纏繞電阻）又俗稱為 水泥電組 ，采用鎳，鉻，鐵等電阻較大的合金 電阻線 繞在無(wú)堿性耐熱瓷件上，外面加上耐熱，耐濕，無(wú)腐蝕之材料保護(hù)而成，再把繞線電阻體放入瓷器框內(nèi)，用特殊不燃性耐熱水泥充填密封而成。同時(shí)起到過(guò)溫保護(hù)和過(guò)流保護(hù)兩種作用，和鎳氫電池的過(guò)流及過(guò)溫保護(hù) . 溫度測(cè)量 (NTC/PTC） 14 NTC熱敏電阻器應(yīng)用 為了避免電子電路中在開(kāi)機(jī)的瞬間產(chǎn)生的浪涌電流，在電源電路中串接一個(gè)功率型 NTC熱敏電阻器，能有效地抑制開(kāi)機(jī)時(shí)的浪涌電流，并且在完成抑制浪涌電流作用以后，由于通過(guò)其電流的持續(xù)作用，功率型 NTC熱敏電阻器的電阻值將下降到非常小的程度，它消耗的功率可以忽略不計(jì)，不會(huì)