被动元件类型大全:从电感器到晶体振荡器的分类与特性
2024-07-25 14:47:01 854
电子产品已成为我们生活中不可或缺的一部分。从智能手机到电动汽车,从可穿戴设备到智能家居系统,每一个电子设备的背后都离不开一种关键组件——被动元件。
被动元件是指不需要电源就能工作的电子元件,主要包括电阻器、电容器、电感器、等。它们虽然不具备放大或开关等功能,但却对电路的稳定性、滤波效果及信号处理起着至关重要的作用。下面我们一起来了解被动元件的常见分类及其特点。(INFINITECH总结)
1、电感器
按结构分类:
空心线圈:没有磁芯,适用于高频电路。
铁氧体磁芯电感:使用铁氧体作为磁芯材料,常见于射频和电源应用。
铁芯电感:使用铁或其他高磁导率材料作为磁芯,用于低频电路。
空气隙电感:在磁芯中留有空气间隙以控制电感值和Q值。
可调电感:可以通过改变线圈匝数、磁芯位置等方法来调节电感值。
按封装形式分类:
插件式电感:适用于传统电路板装配技术。
贴片式电感:体积小,适合高密度安装。
屏蔽电感:具有金属屏蔽层,减少电磁干扰。
按应用分类:
功率电感:用于电源转换电路中的滤波和储能。
射频电感:用于射频电路,如振荡器、滤波器等。
音频电感:用于音频放大器和扬声器分频网络。
耦合电感:用于信号传输或变压器应用。
按特性分类:
高频电感:设计用于高频工作环境。
低频电感:设计用于低频工作环境。
大电流电感:能够承受较大的电流。
小电流电感:适用于需要较小电流的应用。
按制造工艺分类:
绕线电感:通过手工或机器将导线绕制而成。
薄膜电感:采用薄膜技术制作。
多层陶瓷电感:类似于多层陶瓷电容器的制造方式。
特殊类型:
共模扼流圈:用于抑制共模噪声。
扼流圈(Choke):用于阻止交流信号而让直流信号通过。
滤波电感:用于滤除电源或信号线中的噪声。
2、电阻器
按结构分类
线绕电阻器
通用线绕电阻器:成本较低,适用于一般用途。
精密线绕电阻器:具有高精度和良好的温度稳定性,适用于精密电路。
大功率线绕电阻器:能够承受较大的功率,适用于需要高功率耗散的应用。
高频线绕电阻器:专门设计用于高频电路,具有低的分布电容和电感。
薄膜电阻器
碳膜电阻器:成本较低,广泛应用于各种电子设备。
合成碳膜电阻器:类似于碳膜电阻器,但通常具有更好的性能。
金属膜电阻器:精度高,温度系数低,适用于要求较高的应用。
金属氧化膜电阻器:具有很好的温度稳定性,适用于高温环境。
化学沉积膜电阻器:通过化学方法沉积而成,具有稳定的阻值。
玻璃釉膜电阻器:具有优良的稳定性和耐热性。
金属氮化膜电阻器:适用于需要高稳定性和低噪声的应用。
实心电阻器
无机合成实心碳质电阻器:适用于需要高稳定性和可靠性的应用。
有机合成实心碳质电阻器:成本较低,适用于一般用途。
敏感电阻器
压敏电阻器:对电压变化敏感,在过电压保护中常用。
热敏电阻器:阻值随温度变化而变化,可用于温度检测或补偿。
光敏电阻器:阻值随光照强度变化而变化,用于光感应电路。
力敏电阻器( FSRs):阻值随压力变化而变化,用于压力检测。
气敏电阻器(:阻值随气体浓度变化而变化,用于气体检测。
湿敏电阻器:阻值随湿度变化而变化,用于湿度检测。
按功能分类
普通电阻器:适用于大多数常规电路应用。
熔断电阻器:内置熔断机制,在过电流情况下能自我熔断保护电路。
可变电阻器:
电位器:用于手动调整电路中的阻值。
半可变电阻器:通常用于微调电路参数,结构简单。
按材料分类
线绕电阻:使用高阻合金线绕制在绝缘骨架上,并涂有耐热的釉绝缘层或绝缘漆。
碳合成电阻:由碳和合成塑料压制成型。
碳膜电阻:在瓷管上镀上一层碳制成。
金属膜电阻:在陶瓷基底上沉积金属膜制成。
金属氧化膜电阻:在陶瓷基底上沉积金属氧化物膜制成。
按封装形式分类
插件式电阻器:适用于传统电路板装配技术,易于维修和替换。
贴片式电阻器:体积小,适合高密度安装,自动化生产效率高。
排电阻器:多个电阻器并排封装在一起,便于电路板布局和节省空间。
按特殊用途分类
水泥电阻器:使用水泥或其他绝缘材料包裹以提高散热能力,适用于大功率应用。
高频电阻器:特别设计用于高频电路应用,具有低的分布电容和电感。
大功率电阻器:能够承受较高的功率耗散,适用于功率放大器等需要大功率的应用。
按精度分类
普通精度电阻器:一般精度在±5%到±10%之间,适用于大多数普通应用。
精密电阻器:精度在±1%或更佳,适用于需要精确控制阻值的应用,如精密测量仪器。
3、电容器
按结构分类
固定电容器:电容量不可改变。
无极性电容器
有极性电容器
可变电容器:电容量可以在一定范围内连续调节。
微调电容器:电容量可调范围很小,通常用于精细调整。
按用途分类
高频旁路电容器
低频旁路电容器
滤波电容器
调谐电容器
高频耦合电容器
低频耦合电容器
按电解质分类
有机介质电容器
无机介质电容器
电解电容器
电热电容器
空气介质电容器
按制造材料分类
瓷介电容器:广泛用于高频电路,具有低损耗和高稳定性。
涤纶电容器:成本低,适用于低频电路。
电解电容器:分为铝电解电容器和钽电解电容器,具有大容量和低等效串联电阻(ESR)。
钽电容器:具有低ESR和高稳定性,适用于高频电路。
聚丙烯电容器:具有优异的频率特性和稳定性。
云母电容器:具有非常低的损耗和高稳定性,适用于高频电路。
薄膜电容器:包括聚酯(PET)、聚丙烯(PP)等,具有低损耗和高稳定性。
独石电容器(多层陶瓷电容器):体积小,容量范围广,适用于各种频率。
按封装形式分类
贴片电容器:体积小,适合高密度安装。
插件电容器:引脚较长,适合传统插件安装。
按极性分类
有极性电容器:包括电解电容器和钽电容器等,必须按照正确的极性安装。
无极性电容器:包括瓷介电容器、聚丙烯电容器等,没有极性要求。
特殊类型电容器
超级电容器:具有极高的电容值,通常用于能量存储和快速充放电应用。
自愈式并联电容器:具有自动恢复损坏区域的能力,用于高压电力系统。
薄膜电容器:具有高稳定性和低损耗,适用于高频电路。
各类型电容器的特点
铝电解电容器:容量范围宽广,成本较低,适用于电源滤波和解耦。
薄膜电容器:具有低损耗、高稳定性,适用于高频和安全应用。
钽电容器:具有低ESR、高稳定性,适用于高频和低电压应用。
陶瓷电容器:体积小、重量轻、耐高温,适用于高频电路。
超级电容器:具有极高的电容值,适用于能量存储和电源备份。
4、变压器
按冷却方式分类
干式变压器:不使用绝缘油,依靠空气自然冷却或强迫风冷。无需油箱,维护简单,安全性较高,适用于室内安装。
油浸式变压器:使用绝缘油作为冷却介质和绝缘材料。散热效果好,成本相对较低,适用于大型电力传输。
按防潮方式分类
开放式变压器:没有外壳,直接暴露在空气中。成本低,但容易受环境影响。
灌封式变压器:内部填充绝缘材料,如树脂。防潮性能好,适用于恶劣环境。
密封式变压器:完全封闭,内部填充惰性气体或真空处理。防尘防水,维护少,适用于户外环境。
按铁芯或线圈结构分类
芯式变压器:铁芯围绕线圈。结构紧凑,效率高。
壳式变压器:线圈围绕铁芯。散热较好,适用于大容量应用。
环型变压器:铁芯呈环状,线圈缠绕在其上。漏磁小,体积小,效率高。
金属箔变压器:使用金属箔作为铁芯材料。
按工作频率分类
低频变压器:适用于工频(50Hz/60Hz)。结构较大,效率高。
中频变压器:适用于几百赫兹至几千赫兹的频率范围。体积适中,用于特定应用。
高频变压器:适用于几千赫兹以上的频率。体积小,适用于开关电源等高频应用。
按磁芯材料分类
铁粉磁芯:适用于高频变压器。低损耗,高磁导率。
整体磁芯:适用于特定应用,如某些类型的电力变压器。:结构坚固,适用于大功率应用。
按电压水平分类
低压变压器:用于家庭和商业建筑的配电。结构简单,成本较低。
中压变压器:用于工业和电力分配系统。可靠性高,维护方便。
高压变压器:用于远距离电力传输。结构复杂,安全性要求高。
按用途分类
电力变压器:用于电力系统的电压变换。大容量,可靠性高。
配电变压器:用于从电力系统向最终用户供电。小型化,适用于住宅区。
全密封变压器:用于特定环境条件下的应用。防尘防水,适用于恶劣环境。
组合式变压器:集成多种功能,如电压变换和滤波。多功能集成,节省空间。
干式变压器:不使用绝缘油,依靠空气冷却。无需维护,安全性好。
油浸式变压器:使用绝缘油作为冷却介质。散热效果好,适用于大容量应用。
单相变压器:用于单相交流电系统。结构简单,适用于家庭和小型商业应用。
电炉变压器:用于电弧炉等特殊场合。高电流输出,耐高温。
整流变压器:用于将交流电转换为直流电。特殊的绕组设计,以适应整流电路的需求。
电抗器:用于限制交流电流。用于电力系统的电流控制和保护。
抗干扰变压器:用于减少电磁干扰。特殊设计,减少信号失真。
防雷变压器:用于保护电路免受雷击。具有特殊的防护措施。
箱式变电器:集成在一个箱体内的变压器。便于运输和安装,适用于户外环境。
试验变压器:用于实验室测试。提供高电压输出,用于测试设备的绝缘性能。
转角变压器:用于改变相位角。用于电力系统的相位匹配。
大电流变压器:用于需要大电流的应用。特殊的绕组设计,以适应大电流需求。
励磁变压器:用于发电机的励磁系统。:提供稳定的励磁电流。
其他分类
按相数分类:单相变压器和三相变压器。
按绕组形式分类:自耦变压器、双绕组变压器、三绕组变压器。
按铁芯形式分类:芯式变压器和壳式变压器。
5、晶体振荡器
按照材质分类
石英晶体振荡器:利用石英晶体的压电效应,具有高精度和稳定性。温度稳定性好,频率精度高,适用于需要高稳定度的场合。
陶瓷晶振:使用陶瓷材料,成本较低。频率精度较低,起振时间较快,适用于不需要极高精度的应用。
按照内部电路分类
有源晶体振荡器:内部包含振荡电路,可以直接产生时钟信号。无需外部电路支持,稳定性和精度较高。
无源晶体振荡器(晶体谐振器):仅包含晶体本身,需要外部电路配合才能产生振荡。结构简单,成本较低,灵活性高。
按照输出模式分类
单端晶振:输出信号为单端信号。结构简单,成本较低。
差分晶振:输出信号为差分信号。具有更好的抗干扰能力和更低的辐射干扰。
按照温度特性分类
温补晶体振荡器(TCXO):通过内置温度补偿电路来降低温度变化对频率的影响。适用于对温度稳定性要求较高的应用,如通信设备。
普通无源谐振器:未采取特殊温度补偿措施。成本较低,适用于对温度稳定性要求不高的场合。
按照功能和技术分类
普通时钟晶体振荡器(SPXO):结构简单,完全由晶体的自由振荡完成。适用于稳定度要求不高的场合,频率精度一般为1E-4~1E-5数量级。
压控晶体振荡器(VCXO):可以通过外部电压控制其频率输出。频率精度在1E-5~1E-6数量级,适用于需要频率微调的应用。
恒温晶体振荡器(OCXO):利用恒温槽使晶体的温度保持恒定,以提高频率的稳定性。具有极高的频率稳定性,适用于需要极高稳定度的场合,但功耗较大,体积较大,启动时间较长。
温度补偿式晶体振荡器(TCXO):通过感应环境温度,并利用一定的功能电路产生与晶体温度频率特性相反的电压信号,以抵消温度变化对频率的影响。相比于普通晶体振荡器,具有更好的温度稳定性,适用于通信设备等。
其他分类
按封装形式分类:金属外壳、玻璃壳、陶瓷或塑料封装等。
按切割脚位分类:不同的切割脚位会影响晶体振荡器的性能。
6、滤波器
按频率响应分类
低通滤波器(LPF):允许低频信号通过,抑制高频信号。应用在音频系统中的低音扬声器驱动、模拟信号的抗混叠滤波。
高通滤波器(HPF):允许高频信号通过,抑制低频信号。应用于音频系统中的高音扬声器驱动、去除信号中的直流分量。
带通滤波器(BPF):允许某一特定频率范围内的信号通过,抑制低于和高于此范围的信号。应用于无线通信中的频道选择、生物医学信号处理。
带阻滤波器:允许低于和高于某一特定频率范围的信号通过,抑制该范围内的信号。作用于去除特定频率的干扰、音频信号中的噪声消除。
按设计方法和性能分类
巴特沃斯滤波器:通频带内频率响应曲线最大限度平坦,阻频带逐渐下降。作用于音频信号处理、图像处理。
切比雪夫滤波器:通频带内有等波纹特性,阻频带下降更快。
贝塞尔滤波器:具有最佳的相位线性特性,即相位延迟与频率成线性关系。
按实现方式分类
LC滤波器:使用电感和电容构建,适用于较低频率。应用于电源滤波、射频信号处理。
腔体滤波器:使用空腔谐振器构建,适用于较高频率。
声表面波滤波器:利用声波在固体表面传播的特性构建,适用于高频。作用于移动通信、卫星通信。
体声波滤波器:利用声波在固体内部传播的特性构建,适用于高频。
螺旋滤波器:使用螺旋结构构建,适用于高频。
介质滤波器:利用介质材料的特性构建,适用于高频。
按适用场合分类
变频器滤波器:用于抑制变频器产生的谐波。
谐波滤波器:用于抑制电源中的谐波干扰。
正弦波滤波器:用于生成或改善正弦波信号质量。
按组成电路的元件分类
RC滤波器:使用电阻和电容构建,适用于较低频率。
RLC滤波器:使用电阻、电感和电容构建,适用于较宽频率范围。
晶体滤波器:使用石英晶体构建,具有极高的频率稳定性。
陶瓷滤波器:使用陶瓷材料构建,适用于高频。
机械滤波器:使用机械谐振器构建,适用于高频。
按是否含有源器件分类
有源滤波器:使用运算放大器等有源器件构建,可以放大信号。
无源滤波器:仅使用无源元件构建,不能放大信号。
按对信号的响应特性分类
线性滤波器:输出与输入之间的关系是线性的。
非线性滤波器:输出与输入之间的关系是非线性的。作用于特定的信号处理任务,如峰值检测。
按干扰类型分类
共模滤波器:用于抑制共模干扰。例如电源线滤波、信号线滤波等。
差模滤波器:用于抑制差模干扰。
按干扰抑制方式分类
利用电容通高频隔低频的特性:将高频干扰电流导入地线(共模)或火线导入零线(差模)。
利用电感线圈的阻抗特性:将高频干扰电流反射回干扰源。
利用干扰抑制铁氧体:可将一定频段的干扰信号吸收转化为热量。
7、连接器
按用途分类:
电源连接器:用于传输电力,常见的有电源插头、插座等。
声学连接器:用于音频设备的连接,如耳机插孔、扬声器插孔等。
印制板连接器:用于电路板上的连接,如排针、排母等。
机柜连接器:用于服务器机柜或其他大型设备间的连接。
专用连接器:为特定应用定制的连接器,如医疗设备、军事设备等。
按频率分类:
低频连接器:通常用于100MHz以下的电路。
高频连接器:适用于100MHz以上的电路,常采用同轴结构。
按形状分类:
圆形连接器:广泛用于军用和航空领域。
矩形连接器:适用于电子设备的印刷线路板。
条形连接器:用于简单的线对线连接。
D型连接器:例如常见的DB-9、DB-25等。
按结构分类:
螺纹连接器:依靠螺纹固定。
直入连接器:直接插入式连接。
插销连接器:使用插销固定。
推拉连接器:推拉式连接,便于快速连接和断开。
卡口连接器:使用卡口机制固定。
特殊结构的连接器:
元件插拔式连接器:允许元件的快速更换。
橡胶连接器:具有防水防尘特性。
旋转连接器:允许旋转运动的同时保持电路连接。
分体式连接器:可以拆分成两部分的连接器。
光纤连接器:用于光信号传输。
其他分类:
板载连接器:安装在印刷电路板上的连接器。
高频连接器:用于高速数据传输。
电力连接器:用于大电流传输。
模块化连接器:可替换模块的连接器。
热插拔连接器:可以在不关闭电源的情况下插拔。
按应用场景分类:
手机连接器:用于手机和其他便携设备。
高压连接器:用于高电压应用。
汽车连接器:用于汽车电子系统。
航空连接器:用于航空电子设备。
高速信号连接器:用于高速数据传输。
光纤连接器:用于光纤通信系统。
按安装方式分类:
电缆连接器:直接安装在电缆末端。
面板连接器:安装在设备面板上。
穿墙连接器:用于穿过墙壁或隔板的连接。
常见连接器实例:
USB连接器:包括Type-A、Type-B、Micro USB、Mini USB和Type-C等。
HDMI连接器:用于高清视频和音频信号传输。
VGA连接器:用于视频信号传输。
RJ45连接器:用于以太网连接。
PCIe连接器:用于计算机内部扩展卡。
SATA连接器:用于硬盘和其他存储设备。
8、开关
按使用功能分类
一开(单联/一位):只有一个按键的开关。简单、易于安装。
二开(双联/二位):有两个按键的开关。可以控制两个独立的电路。
三开(三联/三位):有三个按键的开关。可以控制三个独立的电路。
四开(四联/四位):有四个按键的开关。可以控制四个独立的电路。
按外观分类
扁插:在中国、美国、加拿大、日本等国家和地区使用。扁平的插脚。
方插:在香港、英国、新加坡等国家和地区使用。方形的插脚。
圆插:在欧洲国家使用。圆形的插脚。
按功能分类
二极插:只有两个插脚。适用于不接地的电器。
二二插:可能是描述错误,通常不会出现此类描述。
三极插:有三个插脚,包括接地插脚。适用于需要接地的电器。
二三插:可能指的是既有二极又有三极插孔的插座。适用于不同类型的电器。
二二三插:可能是描述错误,通常不会出现此类描述。
三相四线插座:用于三相电源系统。适用于工业和商业应用中的三相设备。
按控制类型分类
旋钮开关:通过旋转来改变阻值。可以用于调节音量、频率等。
摇杆开关:通过上下或左右摆动来改变阻值。常见于遥控器、游戏机手柄等。
按钮开关:一种手动操作的电气开关。通常用于控制电路,触点允许通过的电流较小。
位置检测开关:又称为行程开关或限位开关。用于限制机械运动的行程或位置。
隔离开关:用于将高压配电装置中需要停电的部分与带电部分可靠隔离。适用于高压配电系统中的安全隔离。
按其他功能分类
接近开关:一种传感器,当接近物体时触发。无触点、非接触式,适用于自动化设备的位置检测。
负载开关:用于控制电路中的负载。可以根据负载的大小选择不同类型的开关。
开启式负荷开关:手动操作的开关,用于控制电路的通断。适用于低功率设备。
隔离开关:用于隔离电路。适用于高压电路。
特殊类型开关
定时开关:带有定时功能的开关。可以设定开关的时间。
光电开关:使用光束进行检测的开关。非接触式,适用于需要检测物体存在与否的场合。
热敏开关:温度达到一定值时触发的开关。用于温度监控和保护。
声音开关:通过声音触发的开关。适用于声控系统。
振动开关:通过振动触发的开关。适用于需要检测振动的场合。
除了上述几种常见的被动元件外,还有一些特殊的被动元件值得关注,如电桥、扼流圈、忆阻器等。在此顺便提及,如果有元件信息查询及采购需求,欢迎点击访问 INFINITECH。