01模拟电子技术第一章基础知识精品PPT课件

1.1.1 电阻、电容和电感
一．电阻
➢ 1 定义 理想电阻的伏安特性 V= I R。其中 R是电阻，单位是Ω（欧姆）； V是电压，单位是V（伏特）； I是电流，单位是A（安培）。
➢ 2 分类（按阻值变化特性） 线性与非线性 时变与非时变
2021/2/4
4
2021/2/4
5
3 电阻的应用
限流 分压（降压） 定时 选频
6 电阻种类（材质）
碳膜电阻（RT）
将结晶碳沉积在陶瓷棒骨架上制成。成本低、性能稳定、阻
值范围宽、温度系数和电压系数低，是目前应用最广泛的电阻
器。
金属膜电阻（RJ）
用真空蒸发的方法将合金材料蒸镀于陶瓷棒骨架表面。
金属膜电阻比碳膜电阻的精度高，稳定性好，噪声， 温度系
数小。在仪器仪表及通讯设备中大量采用。
模拟电子技术
Analog Electronic Technology
2021/2/4
电子科学与微电子系
1
1.1 等效电路中的元件
➢ 等效电路是用一个或多个理想电路元 件代替电路中的实际元件，所得到的 理想电路图，即电路模型；
➢ 理想电路元件是集总参数元件，即它 们的尺寸远小于信号的波长，不包括 空间效应；
2021/2/4
10
为了使工厂生产的电阻符合标准化的要求，使电 阻的规格不致太多，国家有关部门规定了一系列的阻 值作为产品的标准，这一系列的阻值就叫做电阻的标 称阻值。
标称阻值的选取由以下几何级数通项表达式表示
，An=(101/k)n-1，这是一个特殊的几何级表达式，
其公比为101/k，n为几何级数的项数。
4.3 4.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1
±10%:1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3. 3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2
2021/2/4
12
5 额定功率和最高工作电压
通常额定功率与电阻体积相关 购买电阻时要选择正确的“瓦数”
2021/2/4
13
滤波 I－V转换 阻抗匹配 能量吸收
2021/2/4
6
2021/2/4
7
4 标称阻值和允许误差
色环电阻（<=1/4W）:
色环电阻就是用颜色来表示阻值的电阻
色环标志法：黑 0 棕 1 红2 橙3 黄4 绿5
蓝6 紫7 灰8 白9 金5% 银10%
色环电阻分为四色环和五色环两种
当电阻为四环时，最后一环必为金色或银
例如在10 以内要求有三个值，那么k取3 ，公比
为2.154。
按n=1，2，3计算，得1，2.154, 4.64 取整为
：1，2.2 , 4.7。
如果k 取6，公比为1.468,可得1，1.5, 2.2,
3.3, 4.7, 6.8 。
2021/2/4
11
±5%:1.0 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1. 8 2.0 2.2 2.4 2.7 3.0 3.3 3.6 3.9
二．电容
➢ 流过理想电容的电流与电压的变化率成 正比 Ic= C×dVc/dt。Vc=Q/C。
➢ 对于简谐交流信号而言，电容器的容抗 为：Zc=1/（jωC）；其中ω是信号的 角频率，单位是rad/s（弧度/秒）；当 ω＝0时， Zc的模|Zc|= ∞，即理想电 容器对直流信号的容抗为无穷大。
2021/2/4
色。那么前两位为有效数字， 第三位为乘
方数，第四位为允差。
当电阻为五环时，最後一环与前面四环距
离较大。前三位为有效数字， 第四位为乘
方数， 第五位为允差。
2021/2/4
8
2021/2/4
22欧姆
47欧姆
9
允许（相对）误差——允差<=1%就属于精密电阻， 目前精密电阻允差可达0.001%
允许相对误差＝ R标称－R实际 100％ R 标称
2021/2/4
14
7 电阻种类（功用）
电位器 电阻排 敏感电阻 数字电位器 表贴电阻
2021/2/4
15
8 选用电阻时注意的问题
根据电路要求选取电 阻
根据精度要求选取标 称值
功率、电压留有余量
精确电阻的获得 不要忽略“等效电阻” 注意噪声和频率特性 要求 阻抗匹配 阻值的测量
2021/2/4
16
就价格而言：钽、铌电容最贵，独石、CBB较便宜。
2021/2/4
22
三．电感
➢ 理想电感两端的电压与流过电感上电流 的变化率成正比，即 VL= L×dIL/dt。
➢ 对于简Hale Waihona Puke Baidu交流信号而言，电感的感抗为： ZL=jωL；当ω＝0时， ZL的模|ZL|= 0， 即理想电感的直流感抗为零。
17
2021/2/4
18
2021/2/4
19
名称：聚酯（涤纶）电容（CL） 主要特点：小体积，大容量，耐热耐湿，稳定性差 应用：对稳定性和损耗要求不高的低频电路
名称：云母电容（CY） 主要特点：高稳定性，高可靠性，温度系数小 应用：高频振荡，脉冲等要求较高的电路
名称：高频瓷介电容（CC） 主要特点：高频损耗小，稳定性好 应用：高频电路
名称：独石电容 应用范围：广泛应用于电子精密仪器。各种小型电子设备作
谐振、耦合、滤波、旁路。 独石电容的特点：电容量大、体积小、可靠性高、电容量稳定，
耐高温耐湿性好等。但是温漂较大。
2021/2/4
21
就温漂而言：独石为正温糸数+130左右，聚丙烯电容 CBB为负温系数-230，用适当比例并联使用，可使温漂降到 很小。
名称：低频瓷介电容（CT） 主要特点：体积小，价廉，损耗大，稳定性差 应用：要求不高的低频电路
2021/2/4
20
名称：铝电解电容(CD) 主要特点：体积小，容量大，损耗大，漏电大 应用：电源滤波，低频耦合，去耦，旁路等
名称：钽电解电容（CA）铌电解电容（CN） 主要特点：损耗、漏电小于铝电解电容 应用：在要求高的电路中代替铝电解电容
2021/2/4
2
➢ 集总参数元件有五种：电阻、电容、电 感、独立电压源、独立电流源；
➢ 在线性电路中还有线性受控电源：电压 控制电压源，电压控制电流源，电流控 制电压源，电流控制电流源。
我们分析的是电路模型、理想元件，他们不是 实际电路与器件，仅仅是为分析方便简化后的分析对象。
2021/2/4
3
金属玻璃铀电阻：（RI）
将金属粉和玻璃铀粉混合，采用丝网印刷法印在基板上。
耐潮湿， 高温， 温度系数小，主要应用于厚膜电路。
绕线电阻:RX
用高阻合金线绕在绝缘骨架上制成，外面涂有耐热的釉绝缘
层或绝缘漆。
较低的温度系数，阻值精度高， 稳定性好，耐热耐腐蚀，
主要做精密大功率电阻使用，缺点是高频性能差，时间常数大