印制线路板

大家好！今天我和大家一起来分享一些常用电子元器件及图像传感器、光电二极管、光电三极管、激光器、光电池等部分特殊电子元器件的相关知识。

一、继电器

继电器是用来实现电路中联接点的闭合或切断的控制器件，通常它应用于自动控制系统、遥控遥测系统、通信系统的控制设备和保护装置，控制其电路参数（如：电压、电流、温度、压力）达到预定值时继电器就开始动作，使其被控电路接通或者断开，从而实现控制或保护。在电路中用字母K表示。

1、继电器分类

（1）电磁继电器

控制电流通过线圈产生的电磁吸力来驱动磁路中的可动部分来实现触点的开闭。

1）直流继电器：控制电流为直流电。

2）交流继电器：控制电流为50HZ和400HZ两种频率的交流。

3）极化继电器：利用极化磁场的作用使继电器的动作方向与控制电流的方向有关

4）磁保持继电器：利用铁芯的高剩磁特性使之在去激励后继电器的衔铁能保持激励时的位置。

（2）无触点全固体电子继电器：与电磁继电器相同。

（3）热继电器：利用热效应动作。

（4）温度继电器：外界温度达到规定值动作。

（5）电热式继电器：利用控制电路的电能转换成热能的效应动作。

（6）光电继电器：利用光电效应动作。

（7）声继电器：利用生效动作。

（8）霍尔效应继电器：利用霍尔效应半导体的霍尔效应动作。

2、继电器的参数及使用要求

继电器的参数主要看电压和电流。如：12V 3A、220V 10A等。在日常使用较多的为电磁继电器。有直流控制电压5V、12V、24V等，交流控制电压在220V和380V、热继电器600V等。在日常使用时，空调控制电脑板上的是12V直流电控制220V交流电，如控制压缩机开启与关闭、室外风机的开启与关闭。室内控制电脑板控制风速的1、2、3档，也是使用的直流控制交流，即控制室内风机的档位，从而改变风速。

继电器图片

二、电声器件

电声器件就是能够将声音信号转换成电信号，或者将电信号转换成声音信号的器件。

1、传声器

作用：就是将声音信号转换成电信号。如手机内使用的麦克风，打电话时将我们说话的声音信号转换成电信号，通过放大器以及自动增加控制电路处理后，由射频电路以电磁波的形式发射到空中。用C表示，

（1）传声器的分类

有静电式、压电式、电磁式、电动式、半导体式很多种。但是在实际使用中，电磁式和半导体用得最多。手机和以前使用的有线电话、无线电话就是使用的半导体式，其麦克风（MIC)是使用的半导体场效应管为主声电转换器（频响范围在300HZ~3.4KHZ）。而我们平常卡拉OK用的话筒，一般是使用有音圈的电磁式、或者动圈式的传声器，来作为声电转换。

（2）传声器特殊指标

有指向性和全向型。指向性只是某一个方向有效，全向性是指任一方向都可以实现对声音的传输。

（3）传声器的参数

1）灵敏度

2）阻抗

3）负荷阻抗

4）信噪比

5）最大容许声压级：高质量的传声器最大声压级达到130~150dB。

传声器图片

2、扬声器（喇叭）

扬声器就是把电信号转换成声音信号的器件。我们手机里面的喇叭、各种音箱的喇叭。都是将电信号转换成声音信号的转换器件，在电路上用Y表示。

（1）扬声器种类

电动式、电磁式、压电式、离子式、气流式几种。常用的是电动扬声器。

（2）扬声器的参数

功率、噪声、最大噪声功率（5W、10W、20W、100W等），额定阻抗（4欧姆、8欧姆）、尺寸（3寸、6.5寸、10寸等）共振频率、品质因素、灵敏度等。

（3）扬声器的选用

在研发设计电路时，就将扬声器的功率选好，需要多少瓦。还有扬声器的阻抗，用几欧姆的阻抗，与电路匹配。品质因素及灵敏度等各种参数，以及电路的失真度都要考虑进去。

高音喇叭图片

3、耳机

耳机的原理和扬声器差不错，都是将电信号转换成声音信号的器件，不同的是耳机音圈的直流电阻会比扬声器的阻抗大，一般有16欧姆和32欧姆。

三、显示器件

1、等离子显示板

现在基本已经淘汰，最典型的是家用电视的等离子电视机，它就是采用等离子显示屏幕。

2、液晶显示器

液晶显示器LCD是（Liquid Crystal Display）的缩写。是利用液晶分子在受温度高低变化，使其在液态和固态结晶的状态自由转换。液晶体本身不发光，是控制外部光的通过量，光线通过液晶分子时，它的排列扭曲状态不同，从而光通过的多少不同实现光的明暗变化，也是根据加在液晶分子电压差的大小不同的，来实现光电转换从而实现重现图像，即是一个电信号转换成光信号的过程。常常用到数码相机、手机、液晶电视机等作为显示屏幕，来实现光电信号的转换。它包括偏光片、液晶体、半导体CMOS管、LED灯，或者其他材料灯管等组成。有行扫描及场扫描驱动电路，再用R(红色）、G（绿色）、B（蓝色）组成一个像素，按点阵排列，有行、列排列。实现1024X768或者1290X1080等不同分辨率的实现。

液晶显示器图片

四、光电二极管

1、光电二极管组成及特性

是将光信号变成电信号的半导体器件。由一个PN结组成，给它加反向电压就工作。没有光照时，光电二极管不导通，电流很小（0.1uA)，称这个电流为暗电流。当光照度较强的时候，光电二极管产生较大的光电流。有PN结及PIN光电二极管。

2、光电二极管的主要参数

有响应度、量子效率、暗电流、反向击穿电压、响应时间、光谱响应特性等。

五、光电三极管

1、光电三极管的组成及特性

光电三极管由硅或者其他半导体材料制成，它由两个PN结构成。光电三极管对光的检测灵敏度高于光电二极管。

2、光电三极管的主要特性及参数

最高工作电压、暗电流、光电流、最大功耗、光谱反应范围、和峰值波长。

六、光控晶闸管

光控晶闸管是由光注入来控制其导通过程的晶闸管。分小功率和大功率两种。小功率光晶闸管只有阴极和阳极两个极，大功率光晶闸管有阴极、阳极、纤维控制极三个极。光晶闸管除具有一般晶闸管的伏安特性外，还有光谱响应范围、触发参数、触发光功率等。

七、光电池

1、光电池组成

光电池是用硅材料或者其他半导体材料做成的PN结异质结的光伏型探测器件或者光电转换器件。

2、光电池主要参数

光谱响应特性、开路电压、短路电流、电流灵敏度、暗电流、填充因子和转换频率、光照下光电池的伏安特性等。

3、光电池的作用：

可用作光电读出、光电耦合、光栅测距、激光准直等光检测器件。大面积的光电池如航天或者卫星中继站使用的太阳能电池板也是光电池。

太阳能电池板

八、图像传感器（image sensor)

就是数码相机里面使用的MOS SENSOR(半导体金属氧化物传感器）就是将光图像信号转换成电信号的器件，也是一个光电转换器件，比如我们以前在数码相机公司就天天都要用到它。

图像传感器

九、光电耦合器件（CCD)

它也是有许多密集的MOS结构组成阵列或者面列的图像传感器。常常用在摄像机、测量、离子探测、信息处理等。现在生产的红外CCD用在天文、航空、航天遥感、医疗等诸多领域。

十、激光器

激光器是产生激光的光源，由激光工作物质、激励装置和光学谐振腔三部分组成。激光器有气体和固体和半导体三种激光器。我们以前在光电公司工作的时候，接触到这方面的知识。如光发射机、光接收机、光工作站等，都会用到激光器。现在我们使用的光纤用户终端光猫，里面也有激光器。它能够将光信号转换成电信号，是一个光电转换器件。

1、发射用的激光器：是将电信号转换成光信号的电光转换器件。。

2、接收用的激光器（光接收头）：是将光信号转换成电信号的光电转换器件。

激光器图片

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