第1章 电阻
1.1 无源元件
无源元件工作时不需要外加电源,但其本身消耗能量,虽然有些情况下,耗能很小可以忽略。无源元件输出的能量永远小于输入的能量。与之相反,有源器件工作时需要外接电源(一般为直流电源)有源器件输出信号能量可以大于输入信号能量。典型的无源元件有电阻、电容器和电感器。典型的有源器件有三极管和集成电路芯片。
无论是有源器件还是无源元件,使用时都需要进行电路连接。现代电子电路中,最主要的机械和电气连接形式有两种:一种是传统方式,通过电极引线穿过印制电路板上的过孔进行连接(见第18章)。另一种是较为现代的表面安装器件(SMD)方式,可以直接焊接在印制电路板的铜迹上。无源元件和有源器件都可以使用上述连接和安装形式。
SMD使用表面接头来代替引线,由于接头很短,极大地降低了引线电感。这些接头直接焊接在电路板的焊盘上,所以经常可以看到在印制电路板的元件面和背面同时布线。绝大多数的SMD印制电路板是双面的,所以在其两面可以同时布线和放置元件。多层板也是十分常见的,特别是在移动电话(4-6层)和计算机主板中。
SMD技术的应用使得制造商生产的元器件尺寸更小,散热更容易,连接的机械强度更高,连接电阻的自感效应更低。某些元器件的尺寸非常小,以至于无法在元器件上标记型号和元器件值。这对于自动装配机来说不存在任何问题,只需将元器件卷(或元器件带)插入到装配机的正确位置,但当手工更换元器件时,则需要相当大的耐心,在焊接前这些元器件应该始终保存在包装袋中。SMD的机器装配伴随着自动焊接过程,在这个过程中,通常使用焊锡膏来固定元器件位置,通过在印制电路板上吹热氮加热来焊接。SMD一般采用带状或卷状包装。
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