常用元器件結(jié)構(gòu)原理介紹

無論是無線電愛好者還是維修技術(shù)人員，你能夠說出電路板上那些小元件叫做什么，又有什么作用嗎？如果想成為元件（芯片）級高手的話，掌握一些相關(guān)的電子知識是必不可少的。

　　譬如在檢修某硬件時用萬用表測量出某個電阻的阻值已為無窮大，雖然可斷定這個電阻已損壞，但由于各板卡及各種外設(shè)均沒有電路圖（只有極少數(shù)產(chǎn)品有局部電路圖），故并不知電阻在未損壞時的具體阻值，所以就無法對損壞元件進行換新處理。可如果您能看懂電阻上的色環(huán)標識的話，您就可知道這個已損壞電阻的標稱阻值，換新也就不成問題，故障自然也就會隨之排除。

　　諸如上述之類的情況還有很多，比如元器件的正確選用等，筆者在此就不逐一列舉了，下面筆者就來說一些非常實用的電子知識，希望大家都能向高手之路再邁上一步。注：下文內(nèi)容最好結(jié)合圖一和后續(xù)圖片進行閱讀。

一、電壓，電流

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　　電壓和電流是親兄弟，電流是從電壓（位）高的地方流向電壓（位）低的地方，有電流產(chǎn)生就一定是因為有電壓的存在，但有電壓的存在卻不一定會產(chǎn)生電流——如果只有電壓而沒有電流，就可證明電路中有斷路現(xiàn)象（比如電路中設(shè)有開關(guān)）。另外有時測量電壓正常但測量電流時就不一定正常了，比如有輕微短路現(xiàn)象或某個元件的阻值變大現(xiàn)象等，所以在檢修中一定要將電壓值和電流值結(jié)合起來進行分析。在用萬用表測試未知的電壓或電流時一定要把檔位設(shè)成最高檔，如測量不出值來再逐漸地調(diào)低檔位。

　　注：電壓的符號是“V”，電流的符號是“A”。

　　二、電阻器

　　各種材料對它所通過的電流呈現(xiàn)有一定的阻力，這種阻力稱為電阻，具有集總電阻這種物理性質(zhì)的實體（元件）叫電阻器（簡單地說就是有阻值的導(dǎo)體）。它的作用在電路中是非常重要的，在電腦各板卡及外設(shè)中的數(shù)量也是非常多的。它的分類也是多種多樣的，如果按用處分類有：限流電阻、降壓電阻、分壓電阻、保護電阻、啟動電阻、取樣電阻、去耦電阻、信號衰減電阻等；如果按外形及制作材料分類有：金膜電阻、碳膜電阻、水泥電阻、無感電阻、熱敏電阻、壓敏電阻、拉線電阻、貼片電阻等；如果按功率分類有：1/16W、1/8W、1/4W、1/2W、1W……等等。

　　以上這些電阻都是常見的電阻，所以它們的阻值標稱方法我們一定要知道，下面我就以電腦主機內(nèi)各板卡上最為常見的貼片電阻為例介紹一下（其它的電阻標稱方法同樣）：貼片電阻的標稱方法有數(shù)字法和色環(huán)法這兩種。先說數(shù)字法，通常有電阻上有三個數(shù)字XXX，前兩個數(shù)字依次是十位和個位，最后的那個數(shù)字是10的X次方，這個電阻的具體阻值就是前兩個數(shù)組成的兩位數(shù)乘上10的X次方歐姆，如標有104的電阻器的阻值就是100000歐姆（即100KΩ）、標有473的電阻器的阻值就是47000歐姆（即47KΩ）；下面筆者再說一下色環(huán)法，這個標稱方法是在所有電阻標稱法中最普遍的（貼片外形的相對較少），常見的色環(huán)通常有四個環(huán)，我們把金色或銀色環(huán)定為最后的那一環(huán)，前三個環(huán)的顏色都對應(yīng)著相應(yīng)的數(shù)字，我們知道數(shù)字后就要用上面說的數(shù)字法讀其阻值了，但我們一定要先知道什么顏色代表什么數(shù)字才行，所以我們一定要記住這樣一個口訣——黑棕紅橙黃綠藍紫灰白，它們分別對應(yīng)著0123456789，至于金色和銀色分別表示10－1和10－2，這兩色在四色環(huán)電阻中只是標明誤差值而已，故只要了解就行了。下面我同樣舉兩個例子說明，以便理解記憶，如標有棕黑黃銀色環(huán)的電阻器的阻值是100000歐姆（即100KΩ）、標有黃紫橙金色環(huán)的電阻的阻值是47000歐姆（即47KΩ）。

　　還有一種五色環(huán)電阻，這種電阻都是一些阻值相對較小、精度相對比較高的電阻器，由于在電腦外設(shè)中也有應(yīng)用，所以我也介紹一下：它是以金色或銀色為倒數(shù)第二個環(huán)，前三個色環(huán)分別是百位、十位、個位，最后一個色環(huán)是誤差值，這樣的電阻器的具體阻值就是前三個色環(huán)代表的三個數(shù)組成的三位數(shù)乘上10的負1次方或負2次方歐姆，如標有棕紫綠銀棕色環(huán)的電阻器的阻值是1．75Ω。

　　關(guān)于電阻的一些基礎(chǔ)知識也就這么多了，只是在代換時還要注意電阻的功率，通常用1/4或1/8的電阻來代換貼片電阻是沒什么問題的。

　　注：采用數(shù)字法的貼片電阻器多為黑色，電阻在電路中的符號為“R”。

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三、電容器

　　除電阻器外最常見的就是電容器了，簡單地講電容器就是儲存電荷的容器。對于電容的外形可能多數(shù)搞硬件的人都知道，所以筆者只簡單說一說。常見的電容按外形和制作材料分類可分為：貼片電容、鉭電解電容、鋁電解電容、OS固體電容、無極電解電容、瓷片電容、云母電容、聚丙稀電容。
其中貼片電容在電腦主機內(nèi)的各種板卡上最為常見，但只有少量的貼片電容才有標識，有標識的貼片電容的容量讀取方法和貼片電阻一樣，只是單位符號為pF（1000000pF＝1μF），至于多數(shù)貼片電容為什么多數(shù)都沒有標識，我想可能與其不易損壞不無關(guān)系。在電腦電源盒和彩顯以及很多外設(shè)中有很多瓷片電容和各種金屬化電容，所以筆者也要說一下，這樣的電容都屬于無極性電容，它們的容量標稱方法和數(shù)字型電阻一樣，只是有的電容會用一個“n”，這個“n”的意思是1000，而且它的所處位置和容量值也有關(guān)系，如標稱10n的電容的容量就是10000pF（即0．01μF）、標稱為4n7的電容的容量就是4700pF（即4．7n）而并非是47000pF，至于這兩種電容的耐壓值，都是在電容上標出來的，如65V、100V、400V……等（只有少數(shù)不標，但通常也都在65V以上）。

　　下面我再說一說鋁電解電容器，它的特點就是容量大且成本低，所以被廣泛應(yīng)用在各板卡上和電源盒中以及絕大多數(shù)的外設(shè)中。有的廠家為了降低生產(chǎn)成本，所以采用了很多耐壓值相對比較低的電容，比如給5V的電壓用耐壓6．5V的濾波電容。雖然也能用，但故障率卻稍高了一些，再加上它的熱穩(wěn)定性不是很高，所以更換鋁電解電容器是很平常的事。只是在更換時要用耐壓值在實際電壓1．5倍以上的電容器，而且還要注意正負極不能夠接反，尤其是電源部分的電解電容更要注意這兩點，否則就可能會發(fā)生電容爆裂事件。

　　另外電容還有一個品牌問題，不同品牌的電阻只是誤差值不一樣而已，但不同品牌的電容就是壽命和質(zhì)量的不同了，比如各種損耗和絕緣電阻以及溫度系數(shù)的不同等。下面筆者就介紹幾個比較好的品牌給大家：PHILIPS（飛利浦）、RubyconBLACK GATE（黑金鋼）、Rubycon（紅寶石）、ELNA、ROE、SOLEN、Nichicon、DECON、WIMA（此品1μF以上容量的電容非常貴）、RIFA、ERO，如果您實在認不好的話您只要記住凡是電容上有C、D兩個字母（均為前綴）的電容都不要買，這樣的電容都不是世界名廠生產(chǎn)的，甚至有些電容用在電腦板卡中可能還會造成不好的影響。這些電容只能用到對電容性能要求不是很高的產(chǎn)品中（比如用到4元錢一個的收音機中），其在容量和其它一些性能指標上的誤差非常大，就算是新出廠的產(chǎn)品也就能保證4年左右能有比較好的性能，所以根本就不能裝到電腦配件中。

　　注：貼片電容器多為灰色，電容在電路中的符號為“C”。

四、電感器

　　電感是用線圈制作的，它的作用多是扼流濾波和濾除高頻雜波，它的外形有很多種：有的像電阻、有的像二極管、有的一看上去就是線圈。通常只有像電阻的那種電感才能讀出電感值，因為只有這種有色環(huán)，其它的就沒有了。貼片電感的外形和數(shù)字標識型貼片電阻是一樣的，只是它沒有數(shù)字，取而代之的是一個小圓圈。由于電感的使用數(shù)量不是太多，故大家只要了解一下就行了。另外在一定意義上說各種變壓器其實都是由電感器組成的。

　　注：電感在電路中的符號為“L”。

圖為貼片電感

五、二極管

　　二極管屬于半導(dǎo)體，它由N型半導(dǎo)體與P型半導(dǎo)體構(gòu)成，它們相交的界面上形成PN結(jié)。二極管的主要特點就是單向?qū)?，而反向截止，也就是正電壓加在P極，負電壓加在N極，所以二極管的方向性是非常重要的。

　　從二極管的作用上分類可分為：整流二極管、降壓二極管、穩(wěn)壓二極管、開關(guān)二極管、檢波二極管、變?nèi)荻O管；從制作材料上可分為硅二極管和鍺二極管。無論是什么二極管，都有一個正向?qū)妷?，低于這個電壓時二極管就不能導(dǎo)通，硅管的正向?qū)妷涸?．6V～0．7V、鍺管在0．2V～0．3V，其中0．7V和0．3V是二極管的最大正向?qū)妷骸吹酱穗妷簳r無論電壓再怎么升高（不能高于二極管的額定耐壓值），加在二極管上的電壓也不會再升高了。

　　上面說了二極管的正向?qū)ㄌ匦?，二極管還有反向?qū)ㄌ匦?，只是?dǎo)通電壓要相對高出正向許多，其它的和正向?qū)ú畈惶?。穩(wěn)壓二極管就是利用這個原理做成的，但由于這個理論說下去可能篇幅會太長，所以只做簡介，您只要記住反向漏電流越小就證明這個二極管的質(zhì)量越好，質(zhì)量較好的硅管在幾毫安至幾十毫安之間、鍺管在幾十毫安至幾百毫安之間。

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下面筆者再說一下不同的二極管的不同作用：彩顯中有很多整流二極管，有四個整流二極管的作用是將220V的交流電變換成300V直流電，也就是最著名的整流橋電路，當然，有相當一部分彩顯已將這四個二極管整合為一個硅堆了。不過無論是分立元件還是整合的，它們所使用的二極管都是低頻二極管，但經(jīng)過開關(guān)電源電路后輸出的電壓就要用開關(guān)二極管或快速恢復(fù)二極管了。這一點一定要記住，因為如果用低頻二極管去對高頻電壓整流的話是會燒掉二極管的，甚至?xí)龎钠渌?。不過如果是將高頻二極管用到低頻電路中是沒有問題的。另外二極管和電容一樣是有耐壓值的，所以只有耐壓值高于實際電壓的二極管才能放心使用。穩(wěn)壓二極管也很常見，它能將較高的電壓穩(wěn)定到它的額定電壓值上，但是它的接法和二極管是相反的，因為它利用的是反向?qū)ㄔ怼?

　　注：二極管在電路中的符號為“VD”或“D”，穩(wěn)壓二極管的符號為“ZD”。

　　三極管的作用是放大或開關(guān)或調(diào)節(jié)，它在電腦主機中為數(shù)不多，但在顯示器以及一些外設(shè)中的數(shù)量就不是很少了。它可按半導(dǎo)體基片材料的不同分為PNP型和NPN型，看到這大家不難理解三極管就是二個二極管結(jié)合到了一起而已。但是在這里P和N已經(jīng)不是單純的正或負極的關(guān)系了，而是分為B極（基極）、C極（集電極）、E極（發(fā)射極），無論是PNP型還是NPN型，B極都是控制極，只是PNP型三極管的B極要用低于發(fā)射極的電壓進行導(dǎo)通控制，而NPN型三極管的B極要用高于發(fā)射極的電壓進行導(dǎo)通控制罷了。另外三極管也有最大耐壓值和最大功率值的，所以要盡量避免小馬拉大車的情懷發(fā)生，不然的話后果可能就會很嚴重了。

　　注：三極管在電路中的符號是“VT”或“Q”或“V”。

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八、穩(wěn)壓塊和保險管

　　穩(wěn)壓塊的作用是將電壓進行降壓處理并穩(wěn)定為某一固定的值后輸出，如三端穩(wěn)壓塊7805可將小于35V的電壓降成穩(wěn)定的5V輸出電壓，它比只使用一只穩(wěn)壓二極管進行穩(wěn)壓的電路要好得多，成本也不是很高，所以應(yīng)用還是很廣泛的。

　　常見的三端穩(wěn)壓塊可分為正電壓穩(wěn)壓塊和負電壓穩(wěn)壓塊兩種，正電壓的有78XX系列、負電壓的有79XX系列，它們兩個是不能互換使用的，所以大家在選用時不要弄混。當然，穩(wěn)壓塊并非只有這兩個系列，而且還有四端穩(wěn)壓塊和五端穩(wěn)壓塊，只是在電腦系統(tǒng)中這兩個系列最為常見罷了；另外穩(wěn)壓塊是有小、中、大功率之分的，在代換時不要用小功率的去代大功率的，但用大功率的去代換小功率的是沒有任何問題的。
至于品牌方面也是有所講究的，有些質(zhì)量不好的穩(wěn)壓塊的穩(wěn)壓值和標稱值的誤差是很大的，甚至有些品牌的穩(wěn)壓塊的熱穩(wěn)定性能非常不好，常常引發(fā)奇怪的故障。在筆者用過的多個品牌的穩(wěn)壓塊中有四個品牌的質(zhì)量和性能算是很好的，它們分別是：ST（意法）、AN（松下）、LM（美國國半）、MC（摩托羅拉），它們具體的品牌可從型號的前綴中看出來。

　　說到保險管可能有人會說：“這有什么可說的??？不就是細銅絲嘛！”。其實不然，保險管也是很有講究的，保險管分為直流保險管和交流延時保險管兩種，而且還有電流保險和電壓保險之分，它們也是不能互換使用的，不然就很可能起不到保險作用了，甚至有時會一開機就燒保險，保險管的熔斷電流一般在用電器額定電流的1．5～2倍之間才能起到較好的保險作用，所以在發(fā)現(xiàn)保險管熔斷后應(yīng)盡量采用和原保險管熔斷電流相差不多的新保險管代替；另外保險管也是有耐壓值，所以大家要格外注意，不然可能會連燒保險管的。

　　注：穩(wěn)壓塊在電路中的符號是“IC”。

九、集成塊

　　集成塊可以說是電腦系統(tǒng)中各部件的主要核心部分，除了一些隨處可見的模擬信號處理集成塊以外，如CPU、RAM、ROM和南、北橋芯片以及顯卡芯片等均屬于集成塊范疇。雖然集成塊的數(shù)量多，作用最重要，但它的故障率卻是最低的，如果沒有高電壓的“襲擊”、外圍元件的嚴重短路現(xiàn)象，基本上是不會損壞的，而且就算是壞掉了，有些集成塊也是很難更換的。有很多人一聽要更換集成塊就會說萬一不小心是會將新集成塊被靜電擊穿的，其實不是所有集成塊都怕人體或烙鐵上的靜電的，只有低電壓的小信號處理COMS型集成塊是怕這種靜電的，所以大家不必太過于擔(dān)心。

　　集成塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本上全是半導(dǎo)體，它是將數(shù)以萬計的晶體管集中制成一個何種很小的元件，正因為如此，有很多集成塊是可以互相代換的，只要它們的引腳功能相同、工作電壓一致、各引腳的電壓也一樣的話，就可以互換使用，這一特點對于某些在市場上買不到或售價過高的集成塊的換新是非常有用的；另外集成塊的質(zhì)量是有產(chǎn)地之別的，進口貨質(zhì)量最好，合資產(chǎn)品次之，國產(chǎn)的集成塊就最差了，所以它們的價錢也是相差懸殊的，最“懸”的時候會有10：1的差距；區(qū)分國產(chǎn)集成塊并不是很難，型號前綴為“CD”的產(chǎn)品絕對是國產(chǎn)貨，型號前綴為“OM”的可能是國產(chǎn)貨也可能是合資產(chǎn)品。

　　注：集成塊和我們常說的集成電路是一個概念，集成塊在電路中的符號是“IC”或“N”或“U”。

十、晶振

　　晶振是采用石英晶體的振蕩器，它的精度很高，而且能產(chǎn)生非常穩(wěn)定的頻率，熱穩(wěn)定性也要好于分立元件式振蕩器。在作用上來看，可以說晶振是各板卡的“心跳”發(fā)生器，人的“心跳”如果亂了就會生病，同樣，如果電腦板卡的“心跳”亂了同樣會出現(xiàn)各種怪故障。由于在電腦中的晶振頻率普遍都比較高，環(huán)境溫度又相對較高，所以晶振的故障率并不是很低，通常在更換晶振時都要用相同型號的新品，原因是有相當一部分電路對晶振的要求是非常嚴格的，這些電路不但要求新晶振的頻率要和原晶振一致，甚至連后綴字母都要一模一樣(晶振是有串、并聯(lián)之分的)，否則就無法正常工作，所以大家在更換晶振時要多留一下心，盡量用完全一樣的新品來代換故障晶振。

　　注：晶振在電路中的符號是“X”或“G”或“Z”。