電子元器件的分類和主要參數

    電子元器件是組成電子產品的基礎。所有的電子產品都是由各種各樣的電子元器件組成的，正確選擇、使用電子元器件是保證產品的質量和可靠性的關鍵。了解電子元器件的分類和主要參數，以及規格型號、性能參數，對所有從事電子技術工作的人員都是十分重要的。

    電子元器件的種類繁多，傳統的元器件引腳較長，必須穿過印制電路板上的通孔安裝(THT)。隨著電子產品的微型化和集成化發展，元器件的引腳很短或者沒有引腳，這就是表面安裝元件(SMC)和表面安裝器件(SMD)。無論是有引腳還是無引腳，元件的性質并沒有發生改變，通常分成以下幾類。

    (1)阻抗元件    阻抗元件屬于線性元件和電感器等。

    (2)I／o接口硬件在電子產品中應用非常廣泛，它們是電阻器、電位器、電容器    在電子產品中，輸入和輸出接口部分所用的元器件*為復雜，名目繁多，常見的有天線、開關、接插件、繼電器、揚聲器、傳聲器和顯示器件(含觸摸屏)等。

    (3)半導體分立器件    半導體分立器件包括二極管、三極管、單結晶體管、晶閘管以及場效應晶體管等。隨著集成電路的發展，分立器件的使用量較過去有所減少，但仍然是電子產品中不可或缺的主要器件。

    (4)集成電路    集成電路是當今電子產品中的核心元器件，根據其電路性質的不同，可以分為模擬集成電路、數字集成電路和專用集成電路。

    電子元器件的分類和主要參數之元器件的特性參數

    特性參數是描述電子器件在電路中的電氣功能，通常用該元件的名稱來表示，例如電阻特性、電容特性、二極管的伏安特性、三極管的輸入及輸出特性等。這些元件又可分為線性元件和非線性元件。在一般情況下，線性元件的阻值是一個常量，不隨外加電壓的大小而變化，符合毆姆定律，大多數常用的電阻屬于這一類(熱敏電阻、光敏電阻及壓敏電阻屬于非線性電阻)；非線性元件的阻值不是常量，如半導體元件的伏安特性曲線隨外加電壓或某些非電量的變化而變化，不符合歐姆定律。

    需要說明的是，人們常說的線性元件，它們的伏安特性不一定是直線(電容充放電)，而非線性元件的伏安特性也不一定是曲線。例如，某些放大器叫做線性放大器，是指輸出信號y與輸入信號義之比，其放大倍數女在一定工作條件下為可根據電路的實際需要選用之。

    電子元器件的分類和主要參數之元器件的質量參數

    元器件的質量參數有溫度系數、噪聲電動勢、高頻特性以及可靠性等。從電子設備制造工藝方面考慮，主要有機械強度和可焊性。

    1．溫度系數    溫度每變化1℃，電子元器件的電參數數值產生的相對變化叫做溫度系數，單位為1／℃。溫度系數描述了元器件在環境溫度變化條件下的特性參數的穩定性。溫度系數越小，說明電子元器件的參數越穩定。溫度系數有正、負之分，分別表示當環境溫度升高時，元器件參數數值變化的趨勢是增加還是減小。溫度系數撒于電子元器件的制造材料、結構和生產條件等因素。

    在設計那些要求長期穩定工作或工作環境溫度變化較大的電子產品時，應舊能選用溫度系數較小的元器件，也可以根據工作條件考慮產品的通風、降溫，以便采取相應的恒溫措施。

    2．噪聲電動勢和噪聲系數    噪聲分外部噪聲和內部噪聲。從設備外部來的，如雷電干擾、宇宙干擾和工業干擾等有害信號為外部噪聲；從機內產生的，如收音機發出的“沙沙”聲、無信號輸入時電視機屏幕上出現雨霧狀的斑點等，這類噪聲叫做內部噪聲。內部噪聲主要由各種電子元器件產生。在一般情況下，有用信號比內部噪聲大得多，噪聲產生的有害影響很小，可以不予考慮：但當有用信號非常微弱時，噪聲就可能把有用信號“淹沒”掉，其有害作用不可忽視。

    導體內的自由電子在一定溫度下總是處于“無規則”的熱運動狀態之中，從而在導體內部形成了方向及大小都隨時間不斷變化的“無規則”電流，并在導體的等效電阻兩端產生噪聲電動勢。噪聲電動勢是隨機變化的，在很寬的頻率范圍內起作用。

    通常用信噪比來描述電阻、電容、電感這類無源器件的噪聲指標。信噪比定義為元件兩端的外加信號功率與其內部產生的噪聲功率之比，即：    信噪比＝外加信號功率／噪聲功率    對于晶體管或集成電路這一類有源器件的噪聲，則用噪聲系數來衡量：噪聲指標是一項重要的質量參數。在設計高增益放大器時，應盡量采用低噪聲的電子元器件。

    3．高頻特性    當工作頻率不同時，電子元器件會表現出不同的電路響應，這是由制造元器件時所使用的材料及工藝結構決定的。元器件工作在高頻狀態下，將表現出電抗特性，即使一段很短的導線，其電感、電容也會對電路的頻率響應產生不可忽略的影響。電子元器件的這種性質，稱為高頻特性。在設計制作高頻電路時，必須考慮元器件的頻率響應，應選擇那些高頻特性較好，分布電容、分布電感較小的元器件。

    4．機械強度和可焊性  人們希望電子設備工作在無振動、無機械沖擊的理想環境中，然而事實上設備遭受振動和沖擊是無法避免的。如選用的元器件的機械強度不高，就會在振動時發生斷裂，造成損壞，使電子設備失效。常見的機械性故障表現為：電阻器的陶瓷骨架斷裂、電阻體兩端的金屬帽脫落、電容體開裂以及各種元器件的引線折斷、開焊等。

    電子元器件的分類和主要參數之電子元器件的機械強度是重要的質量參數之一。在設計制作電子產品時，應該選用機械強度高的元器件，并從整體結構方面考慮抗振動、耐沖擊的措施。

    電子元器件的分類和主要參數之元器件引線的可焊性也是主要工藝質量參數之一。可焊性差，會產生“虛焊”，這是引起整機失效的常見故障。為減少虛焊，操作者要不斷練習，提高焊接技術水平，積累發現虛焊點的經驗，同時，在應用時應選用那些可焊性良好的元器件。

    5．可靠性和失效率    可靠性是指元器件的有效工作壽命，即它能夠正常完成某一特定電氣功能的時間。

    電子元器件的工作壽命結束，叫做失效，失效是隨時間的推移、工作環境的變化、元器件的規格參數從“量變到質變”而產生的。

    度量電子產品可靠性的基本參數是時間，即用有效工作壽命的長短來評價它的可靠性。電子元器件的可靠性用失效率來表示。即：    失效率丸(f)＝失效數／運用總數×運用時間    失效率的常用單位是“菲特”(flt)，1flt＝10—9／h。即100萬元器件運用1000h，每發生1次失效，就叫做1flt。失效率越低，說明元器件的可靠性越高。

     電子元器件的分類和主要參數之測試方法