元器件封裝按照安裝的方式不同

 

可以分成兩大類

 

(1) 直插式元器件封裝

 

直插式元器件封裝的焊盤(pán)一般貫穿整個(gè)電路板，從頂層穿下，在底層進(jìn)行元器件的引腳焊接，如圖所示。 

 

 

典型的直插式元器件及元器件封裝如圖所示。

 

 

(2)表貼式元器件封裝。

 

表貼式的元器件，指的是其焊盤(pán)只附著在電路板的頂層或底層，元器件的焊接是在裝配元器件的工作層面上進(jìn)行的，如圖所示。

 

 

典型的表貼式元器件及元器件封裝如圖所示。

 

在PCB元器件庫(kù)中，表貼式的元器件封裝的引腳一般為紅色，表示處在電路板的頂層(TopLayer)。

 

在PCB元器件庫(kù)中，表貼式的元器件封裝的引腳一般為紅色，表示處在電路板的頂層（Top Layer）。

 

2 常用元器件

 

原理圖符號(hào)和元器件封裝

 

在設(shè)計(jì)PCB的過(guò)程中，有些元器件是設(shè)計(jì)者經(jīng)常用到的，比如電阻、電容以及三端穩(wěn)壓源等。在Protel 99 SE中，同一種元器件雖然相同電氣特性，但是由于應(yīng)用的場(chǎng)合不同而導(dǎo)致元器件的封裝存在一些差異。

 

前面的章節(jié)中已經(jīng)講過(guò)，電阻由于其負(fù)載功率和運(yùn)用場(chǎng)合不同而導(dǎo)致其元器件的封裝也多種多樣，這種情況對(duì)于電容來(lái)說(shuō)也同樣存在。

 

因此，本節(jié)主要向讀者介紹常用元器件的原理圖符號(hào)和與之相對(duì)應(yīng)的元器件封裝，同時(shí)盡量給出一些元器件的實(shí)物圖，使讀者能夠更快地了解并掌握這些常用元器件的原理圖符號(hào)和元器件封裝。(1)、電阻。 電阻器通常簡(jiǎn)稱為電阻，它是一種應(yīng)用十分廣泛的電子元器件，其英文名字為“Resistor”，縮寫(xiě)為“Res”。

 

電阻的種類繁多，通常分為固定電阻、可變電阻和特種電阻3大類。固定電阻可按電阻的材料、結(jié)構(gòu)形狀及用途等進(jìn)行多種分類。電阻的種類雖多，但常用的電阻類型主要為RT型碳膜電阻、RJ型金屬膜電阻、RX型線繞電阻和片狀電阻等。固定電阻的原理圖符號(hào)的常用名稱是“RES1”和“RES2”，如圖F1-5（a）所示。

 

常用的引腳封裝形式為AXIAL系列，包括AXIAL-0.3、AXIAL-0.4、AXIAL-0.5、AXIAL-0.6、AXIAL-0.7、AXIAL-0.8、AXIAL-0.9和AXIAL-1.0等封裝形式，其后綴數(shù)字代表兩個(gè)焊盤(pán)的間距，單位為“英寸”，如圖F1-5（b）所示。常用固定電阻的實(shí)物圖如圖F1-5（c）所示。

 

 

（a）常用的電阻原理圖符號(hào)                               

 

 

（b）常用的電阻封裝      

 

 

（c）常用的固定電阻實(shí)物 圖F1-5固定電阻 如“AXIAL-0.3”封裝的具體意義為固定電阻封裝的焊盤(pán)間的距離為0.3英寸（=300mil），即為7.62mm。一般來(lái)講，后綴數(shù)字越大，元器件的外形尺寸就越大，說(shuō)明該電阻的額定功率就越大。 電位器屬于可變電阻，是一種連續(xù)可調(diào)的電阻器，它的電阻值在一定范圍內(nèi)是連續(xù)可調(diào)的，如圖F1-6所示。

 

 

（a）可變電阻的原理圖符號(hào)                 

 

 

（b）常用的可變電阻的元器件封裝 圖F1-6   可變電阻的原理圖符號(hào)和元器件封裝電位器的種類極多，常見(jiàn)的電位器主要有兩種，即線繞電位器和碳膜電位器。除了上述較為常見(jiàn)的電阻外，還有運(yùn)用在特殊場(chǎng)合的電阻，如熱敏電阻、濕敏電阻和壓控電阻等。此外，還有將多個(gè)電阻集成在一個(gè)封裝內(nèi)，從而形成電阻橋，以及各種電阻排，如圖F1-7所示。 

 

 

（a）電阻橋的原理圖符號(hào)及對(duì)應(yīng)的元器件封裝  

 

 

（b）電組排的原理圖符號(hào)、元器件封裝和元器件實(shí)物 圖F1-7 各種電阻排 由于電阻的工作環(huán)境多種多樣，并且所能實(shí)現(xiàn)的功能也比較多，因此它的電阻的種類和型號(hào)就比較多，設(shè)計(jì)者在具體選用的時(shí)候就需要按實(shí)際情況進(jìn)行選型。

 

(2) 電容。電容也是經(jīng)常使用的元器件之一，根據(jù)電容的制作材料的不同，電容可分為鉭電容、瓷片電容、獨(dú)石電容、CBB電容和電解電容等。根據(jù)電容的極性的不同，可分為有無(wú)極性電容和有極性電容等。根據(jù)電容值是否可調(diào)還可分為固定電容和可調(diào)電容。下面主要按照無(wú)極性電容和有極性電容來(lái)介紹常用的電容器。

 

無(wú)極性電容的原理圖符號(hào)如圖F1-8（a）所示，對(duì)應(yīng)的封裝形式為RAD系列，從RAD-0.1到RAD-0.4，后綴數(shù)字代表焊盤(pán)間距，單位為英寸，如圖F1-8（b）所示。比如“RAD-0.2”表示焊盤(pán)間距為0.2英寸（=200mil）的無(wú)極性電容封裝。常見(jiàn)的無(wú)極性電容主要有瓷片電容、獨(dú)石電容和CBB電容，其元器件實(shí)物如圖F1-8（c）、（d）、（e）所示。

 

 

（a）無(wú)極性電容的原理圖符號(hào)                          

 

 

（b）常用的元器件封裝

 

 

（c）瓷片電容                            

 

 

（d）獨(dú)石電容  

 

 （e）CBB電容 圖F1-8 無(wú)極性電容常見(jiàn)的有極性電容為電解電容。電解電容對(duì)應(yīng)的封裝形式為RB系列，從“RB-.2/.4”到“RB-.5/1.0”，前一個(gè)后綴數(shù)字的表示焊盤(pán)間距，后一個(gè)后綴數(shù)字代表電容外形的直徑，單位都為英寸。一般來(lái)講，標(biāo)準(zhǔn)尺寸的電解電容的外形尺寸是焊盤(pán)間距的兩倍。但是，在Protel 99 SE中，也有用毫米作為單位的，如“RB5-10.5”。元器件實(shí)物如圖F1-9所示。

 

 

（a）電解電容的常用原理圖符號(hào)  

 

 

（b）電解電容常用的元器件封裝

 

 

（c）電解電容的實(shí)物照片 圖F1-9 電解電容 一般地，電容封裝形式名稱的后綴數(shù)值越大，相應(yīng)的電容容量也越大，如圖F1-9所示。(3) 二極管。二極管的種類繁多，根據(jù)應(yīng)用的場(chǎng)合不同可以分為普通二極管、發(fā)光二極管、穩(wěn)壓二極管、快恢復(fù)二極管以及二極管指示燈、由多個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成的七段數(shù)碼管等，如圖F1-10所示。 

 

 

（a）普通二極管（穩(wěn)壓二極管）                    

 

 

（b）發(fā)光二極管

 

 

（c）二極管指示燈                  

 

 

（d）七段數(shù)碼管 圖F1-10 常見(jiàn)的二極管

 

原理圖中二極管元器件的常用名稱為“DIODE”（普通二極管）、“DIODE SCHOTTKY”（肖特基二極管）、“DIODE TUNNEL”（隧道二極管）、“DIODE VARACTOR”（變?nèi)荻O管）和“ZENER1～3”（穩(wěn)壓二極管）等，如圖F1-11（a）所示。常見(jiàn)的二極管封裝有“DIODE-0.4”、“DIODE-0.7”和“TO-220”，其中“DIODE-0.4”指的是普通二極管的焊盤(pán)間距為“0.4英寸”，即“10.16mm”，如圖F1-11（b）所示。

 

 

（a）二極管的原理圖符號(hào)

 

 

（b）穩(wěn)壓二極管的原理圖符號(hào) 

 

 

（c）二極管的常用元器件封裝 圖F1-11 二極管的原理圖符號(hào)和元器件封裝(4) 三極管。普通三極管可根據(jù)其構(gòu)成的PN結(jié)的方向不同，分為NPN型和PNP型。

 

這兩種類型的晶體管外形完全相同，都包括3個(gè)引腳，即b（基極）、c（集電極）和e（發(fā)射極），但是其原理圖符號(hào)卻不一樣，如圖F1-12所示。三極管的原理圖符號(hào)的常用名稱有“NPN”、“NPN1” 和“PNP”、“PNP1”等。

 

 

在功率放大電路中，設(shè)計(jì)者為了實(shí)現(xiàn)在微小信號(hào)作為激勵(lì)源時(shí)得到很大的增益，往往需要采用具有較大放大倍數(shù)的晶體管，達(dá)林頓復(fù)合管就是運(yùn)用在這種場(chǎng)合的晶體管。

 

普通的達(dá)林頓復(fù)合管是將兩個(gè)晶體管集成在一個(gè)元器件封裝里，有的復(fù)合管還同時(shí)集成了保護(hù)二極管和偏置電阻等。同普通三極管一樣，達(dá)林頓復(fù)合管同樣包括NPN型和PNP型，如圖F1-12所示。 

 

三極管的常用封裝主要有TO-18（普通三極管）、TO-220（大功率三極管）、TO-3（大功率達(dá)林頓管）和TO-92A（普通三極管）等，如圖F1-13所示。 

 

圖F1-13 常用的三極管封裝 三極管的實(shí)物如圖F1-14所示。

 

 

（a）普通三極管

 

 

（b）功率三極管（1）

 

 

（c）功率三極管（2） 圖F1-14   常見(jiàn)三極管的實(shí)物照片 

 

(5) 三端穩(wěn)壓源（78和79系列）。三端穩(wěn)壓源（或者叫基準(zhǔn)源，線性電源）中的78和79系列是設(shè)計(jì)者在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)過(guò)程中經(jīng)常使用到的一類元器件，其實(shí)物圖如圖F1-15所示。在Protel 99 SE原理圖符號(hào)庫(kù)中基本上包含了各家公司的78和79系列穩(wěn)壓塊產(chǎn)品的名稱。

 

例如美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司的LM78系列和LM79系列、Motorola公司的MC78系列和MC79系列等，他們的原理圖符號(hào)的名稱為“VOLTREG”。

 

 

（a）原理圖符號(hào)                    

 

 

（b）元器件封裝                    

 

 

（c）元器件實(shí)物 圖F1-15 常見(jiàn)的三端穩(wěn)壓源圖F1-16所示為常見(jiàn)的三端穩(wěn)壓源運(yùn)用電路，交流220V的電壓經(jīng)變壓器T1降壓到一定范圍后，再通過(guò)C3和C1進(jìn)行濾波，然后進(jìn)入三端穩(wěn)壓源就可得到特性較好的電壓。為了提高電壓源的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)者還時(shí)常在穩(wěn)壓源的輸出端加上濾波電容C4和C2。 

 

圖F1-16   三端穩(wěn)壓源運(yùn)用電路 按輸出電壓的極性來(lái)分，三端穩(wěn)壓源可分為78系列和79系列兩種。

 

 

按輸出電壓的幅值是否可調(diào)，三端穩(wěn)壓源可分為電壓固定和電壓可調(diào)兩種。電壓固定三端穩(wěn)壓源包括78系列和79系列，電壓可調(diào)三端穩(wěn)壓源如LM317，其電壓在“+1.2V~+37V”的范圍內(nèi)線性可調(diào)。

 

在實(shí)際使用過(guò)程中，用戶常常在穩(wěn)壓源上附加散熱片，以避免穩(wěn)壓源長(zhǎng)時(shí)間工作在大負(fù)載下，散熱條件不足，從而造成過(guò)高的溫升而損壞元器件和電路板，圖F1-17所示為常用的散熱片。

 

 

（a）散熱片實(shí)物圖                            

 

 

（b）帶散熱片的三端穩(wěn)壓源封裝 圖F1-17   常用的散熱片及對(duì)應(yīng)的三端穩(wěn)壓源封裝 

 

(6) 整流橋。普通整流橋的實(shí)物如圖F1-18（a）所示，常用名稱是“BRIDGE1”和“BRIDGE2”，如圖F1-18（b）所示，常用的封裝形式如圖F1-18（c）所示。

 

 

（a）普通整流橋

 

 

（b）整流橋的原理圖符號(hào)

 

 

（c）整流橋的元器件封裝形式 圖F1-18   常用的整流橋 (7) 接插件。在電路板設(shè)計(jì)中，經(jīng)常用到的接插件有單排插座、雙排插座和一些專用的接口等，如圖F1-19所示。

 

 

（a）原理圖符號(hào)                          

 

 

（b）元器件封裝 圖F1-19   常用的接插件 (8) 雙列直插式集成電路芯片。用戶在電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了方便安裝和調(diào)試，在初次設(shè)計(jì)電路板時(shí)往往將許多集成電路芯片的選型定為雙列直插元器件（DIP）。圖F1-20所示為常用的雙列直插式集成電路芯片。 

 

 

圖F1-20   雙列直插式集成電路芯片 在電路板調(diào)試過(guò)程中，常常在電路板上焊接IC座，然后將集成電路芯片插在IC座上，這樣可以方便集成電路芯片的拆卸。圖F1-21所示為常用的IC座，其對(duì)應(yīng)的元器件封裝如圖F1-22所示。

 

圖F1-21   常用的IC座

 

 

 

圖F1-22   雙列直插式集成電路芯片的元器件封裝

 

3 常用元器件及元器件封裝總結(jié)

 

下面的對(duì)常用元器件及其所有元器件封裝進(jìn)行一下總結(jié)。

 

1、電阻：電阻的原理圖符號(hào)

 

可以選用“RES1”、“RES2”、“RES3”、“RES4”中任何一個(gè)，對(duì)應(yīng)的電阻封裝為AXIAL系列，比如“AXIAL-0.3”到“AXIAL-0.7”，其中0.4和0.7指電阻封裝的焊盤(pán)間距，一般用“AXIAL0.4”封裝。

 

2、無(wú)極性電容

 

常用的原理圖符號(hào)為CAP，對(duì)應(yīng)的電容封裝為RAD系列，如“RAD-0.1”到“RAD-0.4”，其中0.1和0.4指電容大小，一般用“RAD0.2”。

 

3、 電解電容

 

電解電容對(duì)應(yīng)的元器件封裝為RB系列，如“RB.1/.2”到“RB.5/1.0”，其中“.1/.2”分別指電容的焊盤(pán)間距和外形尺寸。

 

4、電位器

 

電位器的原理圖符號(hào)為“POT1”，“POT2”，對(duì)應(yīng)的電位器封裝為“VR-1”到“VR-5”。

 

5、二極管

 

二極管的原理圖符號(hào)為“DIODE”，對(duì)應(yīng)的二極管的封裝為封裝屬性系列，如“DIODE-0.4”（小功率）到“DIODE-0.7”（大功率），其中0.4和0.7指二極管的焊盤(pán)間距，一般用“DIODE0.4”。值得一提的是，普通的發(fā)光二極管的元器件封裝為“RB.1/.2”。

 

6、三極管

 

普通三極管的原理圖符號(hào)為NPN或PNP，常見(jiàn)的三極管封裝為“TO-92B”，而大功率三極管可用“TO-220”、“TO-3”等元器件封裝。

 

7、三端穩(wěn)壓源

 

三端穩(wěn)壓源有78和79系列，比較常用的元器件封裝為“TO-220”。

 

8、整流橋

 

整流橋的符號(hào)為“BRIDGE1”“BRIDGE2”。

 

9、集成電路芯片

 

常用的元器件封裝為DIP4到DIP40，其中4和40指有多少腳，4腳的就是“DIP4”。此外，這里還需要補(bǔ)充一點(diǎn)就是貼片電阻。貼片電阻的元器件封裝通常采用數(shù)字來(lái)表示，比如“0805”。這里0805表示的貼片電阻的封裝尺寸，與具體阻值沒(méi)有關(guān)系，而與功率有關(guān)。一般情況下，部分貼片電阻的封裝尺寸與其功率有以下對(duì)應(yīng)關(guān)系。0402„„„„„„„„„„„„„1/16W 0603„„„„„„„„„„„„„1/10W 0805„„„„„„„„„„„„„1/8W 1206„„„„„„„„„„„„„1/4W

 

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