在各種電子設備和電子電路中,元器件是組成電路的最小單元,合理的選擇和使用元器件將保證和提高電路的工作性能和可靠性。而面對紛繁複雜的各類電子元器件,很多電子愛好者缺少系統的瞭解,作者查閱相關的資料並結合工作中的經驗,總結出以下常用電子元器件的選用方法,希望對廣大電子愛好者有所助益。 選用電子元器件應該注意以下原則:

  1. 選用能滿足整機電氣性能指標和可靠性要求的元器件;
  2. 選用被列入優選手冊的元器件或被實踐證明產品質量過硬的廠家的產品;
  3. 儘量壓縮品種規格,提高同類元器件的復用率;
  4. 在滿足整機電氣性能指標和可靠性要求的前提下,選用廉價的元器件和庫存元器件;
  5. 儘量優先選用國標或部標的元器件,再選用廠標的元器件。

一、 IC體積電路/集成電路的選用

集成電路的選用應注意以下幾點:

  1. 電源電壓Vdd不能高於額定電源電壓Vcc,否則集成電路會被擊穿;
  2. 輸入電壓Vin不能高於允許的最大輸入電壓Vinmax;
  3. 負載電流IOL要小於輸入端允許注入的最大電流;
  4. 功耗P要低於電路允許的最大功耗Pmax;
  5. 選用集成電路時要注意其工作溫度範圍,Ⅰ類品(軍用)為-55~+125℃,Ⅱ類品(工業用)為-40~+85℃,Ⅲ類品為0~+70℃。


二、 二極體的選用

2-1、選用整流二極體時,應注意下面兩個主要參數:

  1. 最大正向電流IDM 它表示二極體允許通過的的最大電流值,由材料的材質和接觸面積決定。當電流超過這個允許值時,管子將因過度發熱而損壞。
  2. 最大反向電壓URM 它表示二極體能夠允許的反向電流劇增時的反向電壓值。當二極體工作在最大反向電壓時,應採取限流措施,否則二極體將被擊穿。

2-2、選用穩壓二極體時,選用的管子應符合穩壓值的要求。同時還要保證在負載電流最小時,穩壓管的功耗不超過其額定功耗。另外,穩壓二極體的穩壓特性受
溫度影響很大,所以,在精密穩壓電路中,應選用溫度係數小的管子。

三、電晶體的選用

在選用電晶體時,必須注意電晶體的極限值,尤其不能允許這些參數的極限值的組合使用,即不能兩個以上的參數的極限值同時被選用。

主要參數極限值如下:

  1. 集電極電壓Ucmax 它是允許加在電晶體集電結上的最大反向電壓。使用時不能超過這個最大值,否則集電結在過大的反向電壓作用下,形成很強的電場,使集電極反向電流急劇增加,嚴重時會導致電晶體的損壞;
  2. 最大集電極直流功耗Pcmax 該項參數與溫度有關,溫度升高時,該項參數要降低。鍺電晶體的上限溫度是70℃,歸電晶體的上限溫度是150℃。為了提高Pcmax,常採用散熱片或強製冷卻的方法
  3. 反向飽和電流Icbo Icbo一般很小,但其受溫度影響很大,隨溫度增加呈指數上升的趨勢。鍺電晶體的Icbo大且溫度特性差,所以在選用電晶體時儘量選用硅管。
  4. 在器件手冊中,常給出Iceo,Iceo=(1+β)Icbo,可見Iceo對溫度變化更敏感,因此,應選用Iceo小的管子。
  5. 電流放大倍數 β值的大小與工作點的頻率有關,使用前應進行實測。一般來說,β值不是越大越好,β值太大會引起性能不穩定。β值在20~100較好。


四、電阻的選用

根據電阻體的材料的不同,電阻器可以分為合金型、薄膜型和合成型三類。

4-1、薄膜電阻器的選用

  1. 金屬膜電阻器(RJ) 金屬膜電阻器的導電膜層為金屬或合金材料,性能優良,工作環境溫度範圍較寬,功率體積比大,有利於設備的小型化。適用於直流、交流和脈衝電路中,額定環境溫度為70℃。
  2. 金屬氧化膜電阻器(RY) 金屬氧化膜電阻器的導電膜層為金屬氧化物,因此,其特點有:電阻器耐熱性能好,阻值穩定,不易被氧化,故穩定性高。但由於金屬氧化物在潮濕環境中,在直流電壓的作用下容易還原,所以RY電阻器儘量不運用於直流電路中。RY電阻器的額定環境溫度為70℃。
  3. 碳膜電阻器(RT) 碳膜電阻器是在真空中利用熱分解的方法製造而成的,所以有較高的化學穩定性和較大的電阻率。RT電阻器的阻值範圍最寬,溫度系數為負值,受電壓和頻率的影響較小,並且價格便宜,所以適用於各種電路。缺點是功率體積比小,因此體積較大。RT電阻器的額定環境溫度較低,為40℃。

4-2、合金電阻器的選用 合金電阻器包括線繞電阻器、合金箔電阻器和塊金屬電阻器,內部沒有接觸電阻,因此不存在非線性和電流噪聲,溫度係數最低,長期穩
定性好,可用作精密電阻器和大功率電阻器。

4-3、合成電阻器的選用 合成電阻器的電性能指標沒有薄膜電阻器好,但其可靠性卻優於薄膜電阻器,所以合成電阻器可用於高可靠性要求的設備中。

五、電容的選用

  1. 紙介質電容器 紙介質電容器的優點是成本低,缺點是容易老化,熱穩定性差,主要用於直流和低頻電路中。
  2. 滌綸薄膜電容器 滌綸薄膜電容器的電容量和電壓範圍比較寬,是應用較廣的電容器。但是其電參數隨溫度和頻率變化較大,所以多用於頻率較低的電路中。
  3. 聚碳酸脂薄膜電容器 聚碳酸脂薄膜電容器的主要優點是能在較高的溫度和溫度交變的條件下穩定工作,工作溫度範圍為-55~+125℃,可用於交流和高頻電路中。
  4. 瓷介電容器 瓷介電容器的優點是介質損耗低,電容量對頻率、溫度、電壓和時間的穩定性都比較高。常用於要求電容量穩定和溫度補償電路中。
  5. 云母電容器 云母電容器常用於高頻電路中,可作為去耦、旁路等用。單由於內部結構上的缺陷,云母電容器的壽命較低,一般情況下應儘量應用瓷介電容器取代云母電容器。
  6. 鋁電解電容器 鋁電解電容器的精度低,穩定性差,所以只能用於要求容量大,對準確度要求不高的濾波和旁路電路中。在潮濕環境中,最好不使用鋁電解電容器。
  7. 鉭電解電容器 鉭電解電容器的特點是漏電流小,壽命長,擱置性能好,溫度和頻率特性好,但價格較高,多用於環境條件要求比較苛刻的軍用電子設備中。液體鉭電解電容器的性能比固體鉭電解電容器的性能差。

 

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