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允許偏差越小或精度等級越高,其數(shù)值允許的偏差范圍越小,元器件就
越精密;同時,它的生產(chǎn)成本及銷售價格也越高。在設計電路選擇元器件
的過程中,應根據(jù)實際電路的要求,合理選用不同允許偏差或精度等級的
電工電子元器件。
額定值和極限值
電工電子元器件在工作時,要受到電壓、電流的作用,要消耗功率。電
壓過高,會使元器件的絕緣材料被擊穿;電流過大,會引起消耗功率過大
而發(fā)熱,導致元器件被燒壞。為此,規(guī)定了元器件的額定值,并定義為:
電工電子元器件能夠長期工作的最大電壓、電流、功率消耗和環(huán)境溫度。
另外,還規(guī)定了電工電子元器件的工作極限值,即最大值,表示元器件能
夠保證正常工作的最大限度。額定值的最大值和極限值是不相等的。
在這里,需要對幾個問題加以說明:
①同類元器件額定值與極限值并不相等;
②元器件的各個額定值(或極限值)之間沒有固定的關系,等功耗規(guī)律
往往并不成立;
③當電工電子元器件的工作條件超過某一額定值時,其他參數(shù)指標就
要相應降低;
④對于某種元器件,根據(jù)自身的特點和需要定義幾種額定值和極限值
作為它的規(guī)格參數(shù)。例如,同是工作電壓上限,電阻器是按最大工作電壓
定義的,而電容器是按額定電壓來定義的。
除上述的參數(shù)之外,特征頻率卉、截止頻率厶、矗、線性集質(zhì)量參數(shù)
用于度量電工電子元器件的質(zhì)量水平,通常描述了元器件的特性參數(shù)、規(guī)
格參數(shù)隨環(huán)境因素變化的規(guī)律,或者劃定它們不能完成功能的邊界條件。
元器件的質(zhì)量參數(shù)有溫度系數(shù)、噪聲電動勢、高頻特性、可靠性等,從整
機制造工藝方面考慮,主要有機械強度和可焊性。
(1)溫度系數(shù)
溫度每變化1℃,電工電子元器件的規(guī)格參數(shù)數(shù)值產(chǎn)生相對變化叫做溫度
系數(shù),單位為1/℃。溫度系數(shù)描述了元器件在環(huán)境溫度變化條件下的特性
參數(shù)的穩(wěn)定性,溫度系數(shù)越小,說明它的數(shù)值越穩(wěn)定。溫度系數(shù)有正、負
之分,分別表示當環(huán)境溫度升高時,元器件數(shù)值變化的趨勢是增加還是減
小。溫度系數(shù)取決于它們的制造材料、結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)條件等因素。
在設計那些要求長期穩(wěn)定工作或工作環(huán)境溫度變化較大的電子產(chǎn)品時
,盡可能選用溫度系數(shù)較小的元器件,也可以根據(jù)工作條件考慮產(chǎn)品的通
風、降溫,以至采取相應的恒溫措施。
(2)噪聲電動勢和噪聲系數(shù)
噪聲分外部噪聲和內(nèi)部噪聲。從設備外部來的,如雷電干擾、宇宙干
擾和工業(yè)干擾等有害信號為外部噪聲;從機內(nèi)產(chǎn)生的,如收音機發(fā)出的“
沙沙”聲、電視機屏幕上出現(xiàn)雨霧狀的斑點等,這類噪聲叫做內(nèi)部噪聲。
內(nèi)部噪聲主要由各種電工電子元器件產(chǎn)生的,在一般情況下,有用信號比
內(nèi)部噪聲大得多,噪聲產(chǎn)生的有害影響很小,可以不予考慮。當有用信號
非常微弱時,噪聲就可能把有用信號“淹沒”掉,其有害作用不可忽視。
我們知道,導體內(nèi)的自由電子在一定溫度下總是處于“無規(guī)則”的熱
運動狀態(tài)之中,從而在導體內(nèi)部形成了方向及大小都隨時間不斷變化的“
無規(guī)則”電流,并在導體的等效電阻兩端產(chǎn)生了噪聲電動勢。噪聲電動勢
是隨機變化的,在很寬的頻率范圍內(nèi)起作用。
通常用信噪比來描述電阻、電容、電感一類無源器件的噪聲指標;元
器件內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲功率與其兩端的外加信號功率之比,即
信噪比=外加信號功率/噪聲功率
對于晶體管或集成電路一類有源器件的噪聲,則用噪聲系數(shù)來衡量:
噪聲系數(shù)=輸人端信噪比/輸出端信噪比
噪聲指標是一項重要的質(zhì)量參數(shù)。在設計高增益放大器時,應盡量采
用低噪聲的電子元器件。
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