电子工艺技术

电子工艺技术作业 院系：物理与电子信息学院姓名：乔志娟

学号：

班级：工程 [1**********] 3班

电感器的性能

(1)标称电感量

标称电感量是反映电感线圈自感应能力的物理量。电感量的大小与线圈的形状、结构和材料有关。实际的电感量常用“mH”， “pH”作单位。换算方式是［ H＝I×tO＇mn≡l×to＇ uH。电感一般有直标法和色标法，色标法与电阻类似。例如，棕、黑、金、金表示1 pH(误差5％)的电感。电感量的大小主要取决于线圈的直径、匝数及有无铁磁心等。电感线圈的用途不同，所需的电感量也不同。如在高频电路中，线圈的电感量一般为0．I uH～lO m H。

(2)品质因数

品质因数用来表示线圈损耗的大小，高频线圈的品质因数通常为50～300。电感线圈中，存储能量与消耗能量的比值称为品质因数，也称g值，具体表现为线圈的感抗(砒)与线圈的损耗电阻(R)的比值g＝cDL/R。

为了提高线圈的品质因数，可以采用镀银铜线，以减小高频电阻；用多股的绝缘线代替具有同样总截面的单股线，以减小集肤效应；采用介质损耗小的高频瓷作为骨架，以减小介质的损耗。虽然采用磁心增加了其损耗，但可以大大减少线圈的匝数，从而减小导线的直流电阻，提高线圈的品质因数值。

(3) 电感线圈的分布电容是指线圈的匝数之间形成的电容效应。线圈绕组的匝与匝之间存在着分布电容，多层绕组层与层之问，也都存在着分布电容。这些分布电容可以等效成一个与线圈并联的电容C。，实际上是由L，R和C。组成的并联谐振电路。

(4)额定电流

额定电流是指电感器正常工作时，允许通过的最大电流。若工作电流大于额定电流，则电感器会因发热而改变参数，严重时会烧毁。

电感器的参数

电感器又称电感线圈，通常简称为电感。电感器与电容器一样，是一种储能元件，是常用的基本电子元件之一。电感器的种类很多，一般有以下几种：单层平绕空芯电感线圈、间绕空芯电感线圈、脱胎空芯线圈、多层空芯电感线圈、蜂房式电感线圈、带磁芯电感线圈、磁罐电感线圈、高频阻流圈、低频阻流圈、固定电感器等。电感在电路中的作用有阻流、调谐与选频、滤波和耦合。 固定电感器是

一种电感量小的小型电感器，线圈（往往含有磁芯）被密封在外壳内，常用色带标示电感量的数值，常称色码电感器。它具有体积小、重量轻、结构牢固、电感量稳定和使用安装方便的特点。 电感器的主要参数是电感量、允许偏差、额定电流和品质因数(Q)，高频电感还要考虑分布电容等。

(1)电感量 电感量是表示电感器产生自感应能力大小的一个物理量，也称自感系数。电感量的大小与线圈的匝数、导线的直径、有无磁芯及磁芯的材料、绕制线圈的方式、线圈的形状大小等有关。通常，线圈匝数越多、匝间越密则电感量越大；带有磁芯的线圈比无磁芯的线圈的电感量要大；电感器所带磁芯的导磁率越大，其电感量也越大。 电感量的基本单位是亨利，简称亨，用字母“H”表示。在实际应用中，一般常用毫亨( mH)或微亨(pLH)作单位。它们之间的相互关系是：1H= lOOOmH，ImH= 1000 p.H。 用于不同电路中的电感器，对其电感量的要求也是不同的。例如，用于短波谐振回路中的电感器，其电感量一般为几微亨；用于中波电路中的电感器，其电感量为几百微亨；用于稳压电源电路中的电感器，其电感量为几亨至几十亨。

(2)允许偏差 允许偏差是指电感器上标称的电感量与其实际电感量的允许误差值。不同用途的电感器，对其电感量的允许偏差也是有所不同的。一般用于振荡器谐振回路或滤波电路中的电感器，其电感量的允许偏差为±0. 20/0~±

0.50/0，可见，这种电路对电感量的精度要求较高；而在电路中起高频咀流及耦合作用的电感器，其电感量允许偏差为±loo/o一±150/0，显然，这种电路对电感量允许偏差的要求是比较低的。

(3)额定电流 电感器在正常工作时所允许通过的最大电流是其额定工作电流。在应用电路中，若流过电感器的实际工作电流大于其额定电流，会导致电感器发热使性能参数发生改变，甚至还可能因过流而烧毁。因此使用中，电感器的实际工作电流必须小于额定电流。固定电感器的额定电流常用字母标注。

(4)品质因数 品质因数也称Q值，是衡量电感器质量高低的主要参数。它是指电感器在某一频率的交流电压下工作时，所呈现出的感抗与本身直流电阻的比值。用公式表示为Q= coL/R。式中：∞为工作频率；/为线圈电感量；R为线圈的总损耗电阻。 电感器Q值的大小，与所用导线的直流电阻、线圈骨架的介质损耗以及铁芯引起的损耗等因素有关。电感器的Q值越大，表明电感器的损耗越小，越接近理想的电感，当然其效率就越高，质量就越好。反之，Q值越小，其损耗越大，效率则越低。实际上，电感器的Q值是无法做的很高的，一般在几十至几

百。如中波收音机中使用的振荡线圈的Q值一般在55~75之间。在实际应用电路中，用于谐振回路的电感器的Q值要求比较高，其损耗比较小，可提高工作性能。在电路中起耦合作用的电感器，其Q值可低一些。而在电路中起高频或低频阻流作用的电感器，对其Q值基本上不作要求。 对于品质因数Q值的测量，可根据以下几种情况推断其Q值大小。线圈的电感量相同时，其直流电阻越小，Q值越高。也就是说，所用导线的直径越粗，Q值越离。若采用多股线绕制时，导线的股数越多（一般不超过13股），Q值越高；线圈骨架（或铁芯）所用材料的损耗越小，其Q值越高。例如，高硅钢片做铁芯时，其Q值较用普通硅钢片作铁芯时高；线圈的分布电容和漏磁越小，其Q值越高。例如，蜂房式绕法的线圈，其Q值平绕时比乱绕时高；线圈无屏蔽罩，安装位置周围无金属构件时，其Q值较高。与此相反，则Q值较低。屏蔽罩或金属构件离线圈越近，其Q值降低越厉害；对有磁芯的高频线圈，其Q值较无磁芯时为高。磁芯的损耗越小，其Q值也越高。

(5)分布电容 电感器的分布电容是指线圈的匝与匝之间、线圈与磁芯之间、线圈与屏蔽层之间所存在的固有电容。这些电容实际上是一些寄生电容，它们降低了电感器的稳定性。电感器的分布电容越小，电感器的稳定性越好。减小分布电容方法通常有：用细导线绕制线圈、减小线圈骨架的直径、采用间绕法或蜂房式绕法。

电感器的举例

电感是由不同圈数的线圈组成，对直流来说也是纯电阻，对交流来说它的感抗与频率有关，频率越高越难通过它

电容器的性能

标称容量和允许误差：电容器储存电荷的能力，常用的单位是F、uF、pF。电容器上标有的电容数是电容器的标称容量。电容器的标称容量和它的实际容量会有误差。常用固定电容允许误差的等级见表2。常用固定电容的标称容量系列见表3。一般，电容器上都直接写出其容量，也有用数字来标志容量的，通常在容量小于10000pF的时候，用pF做单位，大于10000pF的时候，用uF做单位。为了简便起见，大于100pF而小于1uF的电容常常不注单位。没有小数点的，它的单位是pF，有小数点的，它的单位是uF。如有的电容上标有“332”（3300pF）三位有效数字，左起两位给出电容量的第一、二位数字，而第三位数字则表示在后加0的个数，单位是pF。

额定工作电压：在规定的工作温度范围内，电容长期可靠地工作，它能承受的最大直流电压，就是电容的耐压，也叫做电容的直流工作电压。如果在交流电路中，要注意所加的交流电压最大值不能超过电容的直流工作电压值。常用的固定电容工作电压有6.3V、10V、16V、25V、50V、63V、100V、2500V、400V、500V、630V、1000V。

绝缘电阻：由于电容两极之间的介质不是绝对的绝缘体，它的电阻不是无限大，而是一个有限的数值，一般在1000兆欧以上，电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻，或者叫做漏电电阻，大小是额定工作电压下的直流电压与通过电容的漏电流的比值。漏电电阻越小，漏电越严重。电容漏电会引起能量损耗，这种损耗不仅影响电容的寿命，而且会影响电路的工作。因此，漏电电阻越大越好。

介质损耗：电容器在电场作用下消耗的能量，通常用损耗功率和电容器的无功功率之比，即损耗角的正切值表示。损耗角越大，电容器的损耗越大，损耗角大的电容不适于高频情况下工作。

绝缘电阻：由于电容两极之间的介质不是绝对的绝缘体，它的电阻不是无限大，而是一个有限的数值，一般在1000兆欧以上，电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻，或者叫做漏电电阻，大小是额定工作电压下的直流电压与通过电容的漏电流的比值。漏电电阻越小，漏电越严重。电容漏电会引起能量损耗，这种损耗不仅影响电容的寿命，而且会影响电路的工作。因此，漏电电阻越大越好。

介质损耗：电容器在电场作用下消耗的能量，通常用损耗功率和电容器的无功功率之比，即损耗角的正切值表示。损耗角越大，电容器的损耗越大，损耗角大的电容不适于高频情况下工作。

电容器参数

（一）标称容量 标称容量是指标注在电容器上的电容量。

电容量的基本单位是法拉（简称法），用字母“F”表示。比法拉小的单位还在毫法（mF）、微法（μF）、纳法（nF）、皮法（pF），它们之间的换算关系是： 1F=1000mF 1mF=1000μF 1μF=1000nF 1nF=1000pF

其中，微法（μF）和皮法（pF）两单位最常用。

在实际应用时，电容量在1万皮法以上电容量，通常用微法作单位，例如：0.047μF、0.1μF、2.2μF、47μF、330μF、4700μF等等。电容量在1万皮法以下的电容器，通常用皮法作单位，例如：2pF、68 pF、100 pF、680 pF、5600 pF等等。标称容量的标注方法有直标法、文字符号标注法和色标法等，具体的识别方法将在以后的内容中作详细介绍。

（二）允许偏差 允许偏差是指电容器的标称容量与实际容量之间的允许最大偏差范围。 电容器的容量偏差与电容器介质材料及容量大小有关。电解电容器的容量较大，误差范围大于±10%；而云母电容器、玻璃釉电容器、瓷介电容器及各种无极性高频在机薄膜介质电容器（如涤纶电容器、聚苯乙烯电容器、聚丙烯电容器等）的容量相对较小，误差范围小于±20%。

（三）额定电压 额定电压也称电容器的耐压值，是指电容器在规定的温度范围内，能够连续正常工作时所能承受的最高电压。该额定电压值通常标注在电容器上。在实际应用时，电容器的工作电压应低于电容器上标注的额定电压值，否则会造成电容器因过压而击穿损坏。

（四）漏电流 电容器的介质材料不是绝艰绝缘体，宁在一定的工作温度及电压条件下，也会有电流通过，此电流即为漏电流。一般电解电容器的漏电流略大一些，而其它类型电容器的漏电流较小。

（五）绝缘电阻 绝缘电阻也称漏电阻，它与电容器的漏电流成反比。漏电流越大，绝缘电阻越小。绝缘电阻越大，表明电容器的漏电流越小，质量也越好。

（六）损耗因数 损耗因数也称电容器的损耗角正切值，用来表示电容器能量损耗的大小。该值越小，说明电容器的质量越好。

（七）温度系数 温度系数是指在一定温度范围内，温度每变化1℃时，电容器容量的相对变化值。温度系数值越小，电容器的性能越好。

（八）频率特性 频率特性是指电容器对各种不同高低的频率所表现出的性能（即电容量等电参数随着电路工作频率的变化而变化的特性）。不同介质材料的电容器，其最高工作频率也不同，例如，容量较大的电容器（如电解电容器）只能在

低频电路中正常工作，高频电路中只能使用容量较小的高频瓷介电容器或云母电容器等。

电容器举例

瓷片电容器、铝电解电容器、安规电容器、独石电容器、涤纶电容、金属化薄膜电容器、启动电容器 云母电容器 玻璃膜电容器玻璃釉电容 器，纸介电容器、铝电解电容器、复合纸介电容器、液体钽电容器，聚苯乙烯电容器。 电阻器性能

1．额定功率

电阻器的额定功率是在规定的环境温度和湿度下，假定周围空气不流通，在长期连续负载而不损坏或基本不改变性能的情况下，电阻器上允许消耗的最大功率。当超过额定功率时，电阻器的阻值将发生变化，甚至发热烧毁。为保证安全使用，一般选其额定功率比它在电路中消耗的功率高1～2倍。 实际中应用较多的有8/1W、4/1w、2/1W. 1W. 2W。线绕电位器应用较多的有2W、3W、5W、10W等。

2．标称阻值

阻值是电阻的主要参数之一，标称阻值是产品标示的“名义”阻值，不同类型的电阻，阻值范围不同，不同精度的电阻其阻值系列也不同。

3．允许误差

允许误差是指电阻器和电位器实际阻值对于标称阻值的最大允许偏差范围，它表示产品的精度。允许误差等级如表3-4所示。线绕电位器允许误差一般小于±10%，非线绕电位器的允许误差一般小于±20%。

4．最高工作电压

最高工作电压是由电阻器、电位器最大电流密度、电阻体击穿及其结构等因素所规定的工作电压限度。对阻值较大的电阻器，当工作电压过高时，虽然功率不超过规定值，但内部会发生电弧火花放电，导致电阻变质损坏。一般8/1w碳膜电阻器或金属膜电阻器，最高工作电压分别不能超过150V或200V。

5．温度系数

温度系数是指温度每变化1℃所引起的电阻值的相对变化。温度系数越小，电阻器的稳定性越好。阻值随温度升高而增大的为正温度系数，反之为负温度系数。另钋电阻器还有老化系数、额定电压、电压系数、噪声等性能指标。 电阻器的主要参数

1．电阻器的标称阻值和偏差

标称阻值，就是电阻器表面所标的阻值。这是为了便于厂家大批量生产和使用者在一定范围内选用，由国家统一规定并分成若干系列的数值。有E6、E12、E24、E48、E96、E192共6个系列、42组数值，分别适用于偏差为±20%、±10%、±5%、

±2%、±1%和±0.5%的电阻器阻值。 电阻器在正常犬气压力(8. 67×104～10.67×l04Pa，即650～800mmHg)及额定温度下，长期连续工作并能满足规定的性能要求时，所允许耗散的最大功率。

电阻器的额定功率也是采用标准化了的额定功率系列值，其中线绕电阻器的额定功率系列为3W、4W、8W、10 W、16 W、25 W、40 W、50 W、75 W、100 W、150 W、250 W和500 W。非线绕电阻器的额定功率系列为0. 05 W、0.125 W、0.25 W、0.5 W、1 W、2W和5W。

小于1W的电阻器在电路图中通常不标出额定功率符号。大于1W的电阻器都用阿拉伯数字加单位表示，如25 W。

电阻器的举例 电阻是对交直流电流有一定阻挡作用的元件，在电路里起到降压、分压和交联作用