6．1電阻、電容元件簡介
6．1．1產品型號的組成及各組成部分的符號意義
1．產品型號的組成
2．產品型號的組成部分的符號意義
表6-1-1 “主稱”、“材料”部分的符號及意義
表6-1-2 “分類”部分的數字表示
表6-1-3 “分類”部分的字母表示
6．1．2電阻器
在電路中，電阻器是最常見的電路元件，它的種類很多。以結構形式分，有固定電阻、可調電阻和電位器，其圖形符號分別如附圖1-1所示。為了區別不同種類的電阻器，通常用字母和數字符號表示電阻的類別（見附表1-1、附表1-2、附表1-3）。
固定電阻器 可變電阻器 電位器 熱敏電阻器
1．固定電阻器
⑴固定電阻器的分類：
按制作材料的不同可分為三大類：合金類、薄膜類、合成類。
按用途可分為6種類型：通用型、精密型、高阻型、高頻型、高壓型、半導體電阻。
⑵固定電阻器的技術指標
①標稱系列值 在大多數電阻器上都標有阻值，這就是電阻器的標稱阻值。通用型電阻的阻值系列如表6-1-4所示。選用電阻時，應在 標稱值系列中選擇，電阻的標稱值為表中數值乘以10n （n為正、負整數）。
②額定功率 電阻器的額定功率也有標稱值（見表6-1-5），選用電阻時，其標稱功率應是實際電路功率的1.5~2.0倍。
③精度（允許）誤差 電阻器的實際值與標稱值往往不完全符合,它們之間的相對誤差值稱為電阻的精度誤差。電阻精度的允許誤差表 示方法見表6-1-6。
表6-1-4 電阻器阻值標稱系列值
表6-1-5 電阻器額定功率標稱系列值
表6-1-6 電阻允許誤差檔次的符號表示法
⑶電阻器的標志方法
①文字符號直標法
電阻的類別：如表6-1-1、6-1-2、6-1-3所示。
標稱阻值：阻值電位為Ω，KΩ，MΩ（通常“Ω”不標出）。
精度誤差：普通電阻誤差等級分別用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示+5%，+10%、+20%，精密電阻的誤差等級的符號表示方法見表6-1-6。
②色環標志法
色環標志電阻可分為四環、五環標志方法。其中五環色標法常用于精密電阻，靠近電阻的腿端為第一色環，依次為第二、三……色 環,不同的環次和不同的顏色表示不同的含義。色環顏色所代表的數值和含義如圖6-1-2和表6-1-7所示。
（a） （b）
（c）
圖6-1-2 電阻的色環標志方法
表6-1-7 色標法中顏色代表的數值及意義
2．電位器
⑴電位器的種類
電位器的種類繁多，用途各異。常見電位器的結構如圖6-1-3所示。
⑵電位器的標稱值見表6-1-4、6-1-5。
6．1．3電容器
電容器的種類很多，按結構形式來分，有固定電容、半可變電容、可變電容。相應的圖形符號如圖6-1-4所示，常見電容器的外形結構見圖6-1-5。
1．電容器的分類
按結構和介質材料的不同，電容器可分為：
⑴固定式：有機介質（紙介、有機薄膜）、無機介質（云母、瓷介、玻璃）、電解（鋁、鉭、鈮）。
圖6-1-3 常見電位器的外形結構圖
固定電容器 電解電容器 可變電容器 可調電容器
圖6-1-4 電容器的圖形符號
⑵可變式
可變：空氣、云母、薄膜。
半可變：瓷介、云母。
圖6-1-5 常用電容器的外形結構
2．電容器的標志方法
⑴文字符號直標法：標稱容量單位為Pf、nF、μF、F。
⑵代碼標志法：
對于體積較小的電容器常用三位數字來表示其標稱容量值，前兩位是標稱容量的有效數字，第三位是乘數，表示乘以10的幾次方，容量 單位是pF。
例：“222”表示 2200pF； “103”表示 104pF。
⑶極性
電容器中許多類型的電容器是有極性的，諸如電解電容、油浸電容、鉭電容等，一般極性符號（“+”或“-”）都直接標在相應端腳位 至置上，有時也用箭頭來指明相應端腳。在使用電容器時，要注意不能將極性接反，否則電容器的各種性能都會有所降低。
3．電容的檢測
電容器的質量好壞主要表現在電容量和漏電阻。電容量可用電阻電容測量儀、交流阻抗電橋或萬用電橋測量；漏電阻也可用絕緣電阻測定儀、兆歐表等專用儀器測定。現在主要介紹用萬用表對電容器進行定性質量檢測的方法。
電容器的異常主要表現為失效、短路、斷路、漏電等幾種，下面具體介紹幾種檢測方法。
⑴漏電電阻的檢測
①固定電容器（非電解電容器）漏電電阻的檢測。根據電容器的充放電原理，可用萬用表Ｒ×１Ｋ或Ｒ×１０Ｋ擋（視電容器的容量而 定）測量。測量時，將兩表棒分別接觸電容器（容量大于0．01微法）的兩引線，如圖6-１－６所示。此時，表針會迅速地順時針方向跳動或 偏轉，然后再按逆時針方向逐漸退回“∞”處。如果回不到“∞”，則表針穩定后所指的讀數就是該電容器的漏電電阻值。一般，電容器的 漏電電阻很大，約幾百到幾千兆歐。漏電電阻越大，則電容器的絕緣性能越好。若阻值比上述數據小得多，則說明電容器嚴重漏電，不能使 用；若表針穩定后靠近“O”處，說明電容器內部短路；若表針毫無反應，始終停在“∞”處，說明電容器內部開路。
圖6-1－6電容器漏電電阻的檢測
②電解電容器漏電電阻的檢測。 用萬用表Ｒ×100或Ｒ×1Ｋ擋檢測電解電容器的漏電電阻時，正常情況下，其阻值應大于幾百千歐。
當檢測大容量的電解電容器（容量為幾百至幾千微法）時，由于萬用表內電池通過歐姆擋內阻向電容器充電的時間較長，表針順時針方 向偏轉幅度很大，甚至會沖過“０”而不動，而且需要經過幾十秒到幾分鐘，才能緩慢回到穩走的漏電電阻值處，所以為加快檢測速度，盡 快讀取漏電電阻值，可采用如下快速檢測法：當表針順時針偏轉到最大值時，迅速將切換開關從Ｒ×１Ｋ擋撥到Ｒ×１０擋。由于Ｒ×１０ 擋的內阻值較小，因而向電容器充電的電流較大。當電容器充電結束后，表針便會很快回到“∞”處，然后再將切換開關撥回Ｒ×１Ｋ擋， 表針會順時針方向偏轉至一個穩定的指示值，該值即為電解電容器的漏電電阻。
⑵電解電容器正、負極的判別
電解電容器可用下述方法判別其正、負極。
①外觀判別。例如ＣＤ11型電解電容器，可根據其引線的長短來加以區別，長引線為正極，短引線為負極。對于鋁殼電解電容器（Ｃ ＤＸ型），中心引出端為正極，與鋁殼連通處為負極。
②用萬用表判別。電解電容器具有正向漏電電阻大于反向漏電電阻的特點。利用此特點可以判別電解電容器正、負極。具體方法是： 將萬用表撥至Ｒ×１Ｋ或Ｒ×１０Ｋ擋，交換黑、紅表棒測量電解電容器2 次，觀察其漏電電阻的大小，并以漏電電阻大的一次為準，黑表 棒所接的就是電解電容器正極，紅表棒所接的為負極。
測試時應注意，測試前應將電解電容器兩引線先短接一下放電，以避免電容器貯存的電能對萬用表放電，而毀壞儀表。測量容量較大 的電解電容時，在第2次測量時也應先短接兩引線進行放電，以便釋放上次測量中累積的充電電荷。如仍有輕微的指針打表現象，屬于正常現 象，若2次測量得到的正、反向漏電電阻相差無幾，則說明電解電容器正向漏電嚴重，已不能使用。
6．2．1國產半導體分立器件型號命名方法（表6-2-1）
表6-2-1 國產半導體分立器件型號命名方法
6．2．2晶體二極管
晶體二極管又稱半導體二極管。
1.晶體二極管的分類
按材料分為：硅管（正向導通壓降約為0.7V）；鍺管（正向導通壓降約為0.2V）。
按結構分為：點接觸型、面接觸型。
按用途分為：檢波管、整流管、穩壓管、開關管、光電管、發光管。
2.晶體二極管的簡易測試及管腳判別
(1)用指針式萬用表的Ω檔測量
萬用表（R×1K檔）的黑（一端或*端）表筆接二極管的一極，紅（+端）表筆接另一極，然后將表筆對調再測一次。在測得阻值小的情 況下，可判斷黑表筆（表內電池的正極）所接的是二極管的陽極，紅表筆所接的是陰極，如圖6-2-1所示。一般要求正向電阻越小越好，反 向電阻越大越好。若正、反向電阻都很小，說明二極管已失去單向導電作用；若正、反向電阻到很大，說明二極管以斷路，無法再用。
(a)二極管反向電阻測量 (b) 二極管反向電阻測量
圖6-2-1 用指針示式萬用表測量二極管
(2)用數字萬用表的 檔測
將萬用表的紅（V、Ω）表筆接二極管的一極，黑（COM）表筆接另一極。在測得正向壓降值小的情況下，紅表筆（表內電池的正極） 所接的是陽極，黑表筆所接是陰極。一般所顯示的二極管正向壓降；硅二極管為0.55~0.70V，鍺二極管為0.15~0.30V。若顯示“0000”。 說明管子已短路；若顯示“過載”，說明二極管內部開路或處于反向狀態（可對調表筆再測）。
6．2．3發光二極管（LED）
圖6-2-2 發光二極管的圖形符號及外型圖
（a）圖形符號 （b）外型圖
發光二極管的伏安特性與普通二極管類似，但它的正向壓降和正向電阻要大一些，同時在正向電流達到一定值時能發出某種顏色的光。發光二極管發光顏色與在PN結中所摻加的材料有關，其發光亮度與所通正向電流大小有關。
使用發光二極管時注意：若用直流電源電壓驅動時，在電路中要串接限流電阻，以防通過LED的電流過大而燒毀管子；若用交流信號驅動時，可在兩端反極性并聯整流二極管，以防止LED被反向擊穿；若用邏輯芯片輸出的TTL電平驅動，則可直接連接。發光二極管在電路中的圖形和外形結構如圖6-2-2所示。管腳及其好壞的判別與普通二極管相同。
6．2．4晶體三極管（半導體三極管）
1.三極管的外型結構見圖6-2-3。
圖6-2-3 三極管的外型結構
2.從外型結構判斷三極管的管腳如圖6-2-4所示。
3.簡易測試方法及管腳判別
用指針式萬用表的Ω檔進行測量：
（1）估測穿透電流ICEO
用萬用表的R×100檔。如果測PNP型管，按圖6-2-5進行連接;如果測NPN型管，紅、黑表筆對調。一般測得阻值在幾十至幾百千歐以上 較正常；若阻值較小，表明ICEO大，穩定性差；若阻值接近零，表明晶體管已經擊穿；若阻值無窮大，表明晶體管內部斷路。
圖6-2-4 從外型結構判斷三極管的管腳
（2）估測電流放大系數β
圖6-2-5 用指針式萬用表測三極管參數
（a）測穿透電流ICE0 （b）β值測量
用萬用表的R×1k（或者R×100）檔。如果測PNP型管，按圖6-2-5 所示的電路連接。如果測NPN型管，紅、黑筆對調。對比開關S在 接通和斷開時測得的電阻值，兩個讀數相差越大，表明晶體管的β值越高。圖中的100kΩ的電阻和開關S，可以用潮濕的手指捏住電極和 基極代替。注意不要讓極電極和基極碰在一起，以免損壞晶體管。
（3）判別晶體管管腳
判斷PNP型和MPN型晶體管：用萬用表的R×1k(或者R×100)檔。用黑表筆接晶體管的某一個管腳，用紅表筆分別接其它兩腳。如果表 針指示的兩個阻值都很大，那么黑表筆接晶體管的某一個管腳，用紅表筆接其它兩腳。如果表針指示的兩個阻值都很大，那么黑表筆所 接的那一個管腳是PNP型的基極，如果表針指示的兩個阻值都很小，那么黑表筆所接的那個一個管腳是NPN型的基極；如果表針指示的阻 值一個很大，一個很小，那么黑表筆所接的那一個管腳不是基極。這就要另換一個管腳來試。以上方法，不但可以判斷基極，而且可以 判斷是PNP型還是NPN型晶體管。
判斷基極后就可以進一步判斷集電極和發射極。先假定一個管腳是集電極，另一個管腳是發射極，按照附圖6-2-5的方法估測β值。然 后反過來，把原先假定的管腳對調一下，再估測β值，其中，β值大的那次的假定是對的。這樣就把集電極個發射極也判斷出來了。
（4）判斷硅管和鍺管
用萬用表R×1K檔，測量三極管兩個PN結的正向和反向電阻，就可以判斷是硅管或是鍺管。硅管PN結的正向電阻大約為3~10KΩ，反向 電阻大于500KΩ；鍺管PN結的正向電阻大約500~2000Ω，反向電阻大于100KΩ。使用的萬用表不同，測得的數值也不同。可以測量一下 已知的硅管，用來作為比較的標準。
6．3．1半導體集成電路型號命名法（國家標準GB3430-82）
半導體集成電路的型號由5部分組成，各部分的符號及意義如表6-3-1所示。
6．3．2集成電路芯片管腳識別
1.雙列直插式芯片
雙列直插式集成電路一般給出頂式管腳圖。芯片上以缺口、小原點或豎線等標記出管腳“1”的位置。如圖6-3-1中，左下第一腳即為1管腳，此后管腳號按逆時針方向排序。
圖6-3- 1 雙列直插式芯片管腳排序
表6-3-1 半導體集成電路型號命名方法
2.圓型芯片
圓型集成電路芯片給出的是底腳圖。一般在其外殼上有一個突出物，由它標明最大管腳序號所在位置，起它管腳序號的排列方法有的是按逆時針方向排序，也有的是按順時針方向排序（參閱廠家產品說明書）。如圖6-3-2 所示。
圖6-3-2 圓形芯片管腳排序 圖6-3-3 LM741的管腳圖調零電路
6．3．3線性集成運算放大器
1． 通用型集成單運放LM741
LM741的管腳圖見圖6-3-3，特點是電壓適應范圍較寬，可在+ 5~+18V范圍內選用；具有很高的輸入共模、差模電壓，電壓范圍分別為 +15和+30V；內含頻率補償和過載、短路保護電路；可通過外接電位器進行調零，如圖6-3-3所示。
2．通用型低功耗集成四運放LM324
LM324內含4個獨立的高增益、頻率補償的運算放大器；既可單電源使用（3~30V），也可雙電源使用（+1.5~+15V），驅動功耗低；可與 TTL邏輯電路相容。其管腳圖如圖6-3-4所示。
圖6-3-4 LM324管腳圖
6．3．4集成三端穩壓器
1.集成三端穩壓器根據穩定電壓的正、負極性分為78×××，79×××倆大系列。圖6-3-5,圖6-3-6給出了正、負穩壓的典型電路。
2.三端穩壓器的型號規格和管腳分布
表6-3-2 三端穩壓器輸出電流字母表示法
例如78M05三端穩壓器可輸出+5V，0.5A的穩定電壓。
7912三端穩壓器可輸出－12V，1A的穩定電壓。
3．外型及管腳分布見圖6-3-7。
圖6-3-7 三端穩壓器的管腳圖
6．3．5 TTL系列集成電路組件
TTL器件的典型產品為54族（軍用品）和74（民用品）兩大類。下面給出部分常用器件管腳排列和功能說明。
1．74LS00 雙輸入四與非門，管腳圖見圖6-3-8
2．74LS02 雙輸入四或門，管腳圖見圖6-3-9。
3．74LS20 六反相器，管腳圖見圖6-3-10。
4．74LS27 三輸入三或非門，管腳圖如圖6-3-11。
5．74LS30 八輸入與非門，管腳圖如圖6-3-12。
圖6-3-11 74LS27 管腳圖 圖6-3-12 74LS30管腳圖
6．3．6 CMOS系列數字集成電路組件
CC4051 八選一模擬開關。它是一個帶有禁止端（INH）和三位譯碼端（A，B，C）控制的8路模擬開關電路；各模擬開關均為雙向，既可實現8線 1線傳輸信號，也可實現1線 8線傳輸信號。其管腳圖及真值表見圖6-3-13。
圖6-3-13 CC4051 邏輯功能管腳圖及真值表
6．3．7光電耦合器
光電耦合器內部由發光器件和光敏器件兩部分組成，它可把由輸入電流產生的光信號再轉換為電信號傳輸出去。其內部結構原理圖如圖6-3-14。
（a）二極管型 （b）三極管型 （c）達林頓管型 （d）晶閘管驅動型
圖6-3-14 光電耦合器的幾種類型
6．3．8 LED數碼管
常見的數碼管由7個條狀和一個點狀發光二極管管芯制成，見圖6-3-15 ，根據其結構的不同，可分為共陽極數碼管和共陰極數碼管兩種。
LED數碼管中各段發光二極管的伏安特性和普通二極管類似，只是正向壓降較大，正向電阻也較大。在一定范圍內，其正向電流與發光亮度成正比。由于常規的數碼管起輝電流只有1~2mA，最大極限電流也只有10~30mA，所以它的輸入端在5V電源或高于TTL高電平（3.5V）的電路信號相接時，一定要串加限流電阻，以免損壞器件。
圖6-3-15 LED數碼管內、外結構圖及管腳分布
（a）LED數碼管的正面圖 （b）共陰極數碼管等效電路（c）共陽極數碼管等效電路