不可不知的电子工程常用的6大电子元器件

一、电阻器
电阻可以说是电路工程中最常用的电子元器件，用R表示，表征导体对
电流的阻碍作用。

在电路中的作用主要是分流、限流、分压、偏置等。

电阻的参数识别：常用的是色标法、值标法和数标法。

导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻。

电阻（Resistance，通常用“R”表示）是一个物理量。

不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种性质。

电阻是描述导体导电性能的物理量，用R表示。

电阻由导体两端的电压U
与通过导体的电流I的比值来定义，即：
所以，当导体两端的电压一定时，电阻愈大，通过的电流就愈小；反之，
电阻愈小，通过的电流就愈大。

因此，电阻的大小可以用来衡量导体对电流阻
碍作用的强弱，即导电性能的好坏。

电阻的量值与导体的材料、形状、体积以
及周围环境等因素有关。

电阻率描述导体导电性能的参数。

对于由某种材料制成的柱形均匀导体，
其电阻R与长度L成正比，与横截面积S成反比，即：
式中ρ为比例系数，由导体的材料和周围温度所决定，称为电阻率。

它的国际单位制(SI)是欧姆·米。

常温下一般金属的电阻率与温度的关系为：
式中ρ
为0℃时的电阻率；α为电阻的温度系数；温度t的单位为摄
氏温度。

半导体和绝缘体的电阻率与金属不同，它们与温度之间不是按线性规
律变化的。

当温度升高时，它们的电阻率会急剧地减小。

呈现出非线性变化的
性质。

常用的是色标法，带有四个色环的其中第一、二环分别代表阻值的前两
位数；第三环代表倍率；第四环代表误差。

比如说，当四个色环依次是黄、橙、红、金色时，因第三环为红色、阻值范围是几点几kΩ的，按照黄、橙
两色分别代表的数”4″和”3″代入,，则其读数为4.3 kΩ。

第环是金色表
示误差为5%。

二、电容器
电容在电路中用来储存电荷和电能，用C表示，电容的主要特性是通交
流隔直流，电容对交流电的阻碍叫做容抗，是电抗的一种（还有一种叫做感抗），容抗的大小与交流电的频率和自身容量有关。

电容器在电路中的作用
主要是：耦合、滤波、谐振、旁路、补偿、分频等。

两个相互靠近的导体，中间夹一层不导电的绝缘介质，这就构成了电容器。

当电容器的两个极板之间加上电压时，电容器就会储存电荷。

电容器的电容量
在数值上等于一个导电极板上的电荷量与两个极板之间的电压之比。

电容器的
电容量的基本单位是法拉(F)。

在电路图中通常用字母C表示电容元件。

电容器的参数表示也有直标法、文字和符号组合法、以及色标法。

其型号由四部分组成，当然这不适用于不适用于压敏、可变、真空电容器，依次分别代表名称、材料、分类和序号。

电容器的分类较为复杂，据目前的统计分析，有10种分类方法，具体
的可参见器件手册。

电容器是储存电量和电能（电势能）的元件。

一个导体被另一个导体所包围，或者由
一个导体发出的电场线全部终止在另一个导体的导体系，称为电容器。

平行板电容器的电容公式：
其中，U
A -U
B
为两平行板间的电势差，ε
r
为相对介电常数，k为静电力常量，
S为两板正对面积，d为两板间距离。

说明：平行板电容器内的电场是匀强电场。

电容与电容器不同。

电容为基本物理量，符号C，单位为F（法拉）。

通用公式C=Q/U，平行板电容器专用公式：板间电场强度E=U/d。

目前有研究超级电容器，超级电容器是一种电容量可达数千法拉的极大容量电容器，采用双电层原理和活性炭多孔化电极。

各种电容器
三、晶体二极管
是一种半导体器件，具有非线性的伏安特性，用D表示，主要作用是单向导电性。

核心部分是一块PN结，广泛应用于各种电子电路中。

其类型很多，按照材料有硅管和锗管之分；按照功能，有整流、发光、检波、稳压、开关、续流、旋转、肖特基二极管和硅功率二极管等。

按照结构点接触型和平面型之分。

前者可以通过小电流、后者通过大电流。

采用不同的掺杂工艺，通过扩散作用，将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体（通常是硅或锗）基片上，在它们的交界面就形成空间电荷区称为PN结。

由P区引出的电极称为阳极，N区引出的电极称为阴极。

因为PN结的单向导电性，二极管导通时电流方向是由阳极通过管子内部流向阴极。

二极管的电路符号如图所示。

二极管有两个电极，由P区引出的电极是正极，又叫阳极；由N区引出的电极是负极，又叫阴极。

三角箭头方向表示正向电流的方向，二极管的文字符号用VD表示。

二极管的主要参数有最大整流电流IF、最高反向工作电压、反向电流、动态电阻、最高工作频率、电压温度系数等。

二极管的正负二个端子，正端A称为阳极，负端K ；称为阴极，电流只能从阳极向阴极方向移动。

很多初学者讲二极管和半导体混为一谈，其实二极管和半导体是完全不同的，只能说二极管是一种半导体器件。

二极管的识别问题：小功率二极管的N极（负极），在二极管外表大多采用一种色圈标出来，有些二极管也用二极管专用符号来表示P极（正极）或N极（负极），也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。

发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，长脚为正，短脚为负。

用数字式万用表去测二极管时，红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极，此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值，这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。

四、电感器
将电能转化为磁能存储起来的器件，其结构与变压器类似，电感器又称
扼流器、电抗器、动态电抗器，用L表示。

分类：按照感应方式有自感和互感之分。

小电感能直接蚀刻在PCB板上，用一种铺设螺旋轨迹的方法。

小值电感也可用以制造晶体管同样的工艺制造
在集成电路中。

不管用何种方法，基于实际的约束应用最多的还是一种叫做“旋转子”的电路，它用一个电容和主动元件表现出与电感元件相同的特性。

电感器与电容器的特性正好相反，它具有阻止交流电通过而让直流电顺利通
过的特性，叫做通直阻交。

电感器在电路中主要起到滤波、振荡、延迟、陷波等作用，还有筛选信号、过滤噪声、稳定电流及抑制电磁波干扰等作用。

最常见的作用就是和电
容一起组成LC滤波器。

电感的主要参数包括：电感量、允许误差、品质因数以及分布电容等。

五、晶体三极管
三极管，全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管、晶体三极管，是
一种控制电流的半导体器件，是电子电路的核心元件。

三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把
整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排
列方式有PNP和NPN两种。

三极管具有电流放大作用，其实质是三极管能以基极电流微小的变化量
来控制集电极电流较大的变化量。

这是三极管最基本的和最重要的特性。

我
们将ΔIc/ΔIb的比值称为晶体三极管的电流放大倍数，用符号“β”表示。

电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值，但随着三极管工作时基极
电流的变化也会有一定的改变。

主要参数包括特征频率FT，电压电流、放大倍数、饱和电压、耗散功率等。

三极管可以工作于截止、放大和导通三个状态。

三极管最常用就是组成
放大电路，基本放大电路是放大电路中最基本的结构，是构成复杂放大电路
的基本单元。

它利用双极型半导体三极管输入电流控制输出电流的特性，或
场效应半导体三极管输入电压控制输出电流的特性，实现信号的放大。

在放
大时，要有合适的偏置，也就是说发射结正偏，集电结反偏。

输入回路的设
置应当使输入信号耦合到三极管的输入电极，形成变化的基极电流，从而产
生三极管的电流控制关系，变成集电极电流的变化。

而输出回路的设置应该
保证将三极管放大以后的电流信号转变成负载需要的电量形式。

六、场效应晶体管
场效应晶体管，缩写FET，简称场效应管。

主要有两种类型JFET（结型）和金属 - 氧化物半导体场效应管（MOS-FET）。

也叫单极型晶体管，是一种
电压控制型半导体器件。

场效应管（FET）是利用控制输入回路的电场效应来控制输出回路电流
的一种半导体器件，并以此命名。

场效应管通过VGS(栅源电压)来控制ID
（漏极电流），场效应管工作原理用一句话说，就是“漏极-源极间流经沟
道的ID，用以栅极与沟道间的pn结形成的反偏的栅极电压控制ID”。

作用：场效应管可应用于放大,由于场效应管放大器的输入阻抗很高，
因此耦合电容可以容量较小，不必使用电解电容器。

场效应管很高的输入阻
抗非常适合作阻抗变换、常用于多级放大器的输入级作阻抗变换、可以用作
可变电阻、方便地用作恒流源、用作电子开关等。

有两种命名方法，第一种命名方法与双极型三极管相同，第三位字母J
代表结型场效应管，O代表绝缘栅场效应管。

第二位字母代表材料，D是P
型硅，反型层是N沟道；C是N型硅P沟道。

例如,3DJ6D是结型P沟道场效
应三极管，3DO6C是绝缘栅型N沟道场效应三极管。

第二种命名方法是CS×
×#，CS代表场效应管，××以数字代表型号的序号，#用字母代表同一型号
中的不同规格。

例如CS14A、CS45G等。

FET具有输入阻抗高、噪声低、热稳定性好、制造工艺简单等特点，在
大规模和超大规模集成电路中被应用。

CMOS场效应管。