元器件知识介绍：主动元件、被动元件、有源器件、无源器件，被动元件

描述

主动元件（active component）是一种由电流方向获得，或是依靠电流方向的元件。主动元件的例子如晶体管、可控硅整流器、二极管、阀门等。

被动元件（passive component）是一种电子元件，不需要能量的来源而实行他特定的功能。被动元件的例子如有很多电阻、电容、电感等元件的资料。

简单地讲就是需能（电）源的器件叫有源（主动）器件，无需能（电）源的器件就是无源（被动）器件。

有源器件一般用来信号放大、变换等，

无源器件是指不影响信号基本特征，仅令讯号通过而未加以更改的电路元件。最常见的有电阻、电容、电感、陶振、晶振、变压器等。从工作特点来看，被动元件具备自身不消耗电能，或把电能转变为不同形式的其他能量；同时只需输入信号，不需要外加电源就能正常工作等特性。

基本特点：

a.自身或消耗电能，或把电能转变为不同形式的其他能量 b.只需输入信号，不需要外加电源就能正常工作

01

电阻

✦

电阻是指用电阻材料制成的、有一定结构形式、能在电路中起限制电流通过作用的二端电子元件。因此电阻可作为电热原件，通过原子间对电子阻力，把电能转化为内能。电阻主要分为固定电阻，可变电阻，特种电阻（主要包括敏感型电阻器）三类，其中固定电阻在电子产品中应用最为广泛。

作用：电阻器在电路中主要用来调节和稳定电流与电压，可作为分流器和分压器，也可作电路匹配负载。根据电路要求,还可用于放大电路的负反馈或正反馈、电压-电流转换、输入过载时的电压或电流保护元件，又可组成 RC 电路作为振荡、滤波、旁路、微分、积分和时间常数元件等。电阻作为主要的电子元件之一，产量约占整个电子元件的 40%。

 符号：R

基本单位：欧姆、欧、Ω、ohm

单位换算：

10^3 mΩ（毫欧）=1Ω（欧姆）=10^(-3) KΩ（千欧 ）=10^(-6) MΩ（兆欧）=10^(-9) GΩ（吉欧 ）=10^(-12) TΩ（太欧）

电阻的阻值标识法：

贴片电阻上面会标有表示电阻大小的数字，一般的表示方法有 "常规3位数标注法"、 "常规4位数标注法"、"3位数乘数代码标注法、 "R表示小数点位置"、"m表示小数点位置 "。

主要参数：

1.标称阻值

2.偏差

3.封装尺寸 

4.额定功率 

5.温度系数

6.老化系数 

7.工作温度范围、最大工作电压等

02

电容

✦

电容器是最为常见的基础电子元件，它通过静电的形式储存和释放电能，在两极导电物质间以介质隔离，并将电能储存其间。主要作用为电荷储存、交流滤波或旁路、切断或阻止直流、提供调谐及振荡等。根据介质不同，电容器产品可分为陶瓷电容器、铝电解电容器、钽电解电容器和薄膜电容器等。

符号：C

基本单位：法拉、法、F

单位换算：

电容的作用:

1.旁路：旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件，它能使稳压器的输出均匀化，降低负载需求。就像小型可充电电池一样，旁路电容能够被充电，并向器件进行放 电。为尽量减少阻抗，旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。 2.去耦：去藕电容就是起到一个电池的作用，满足驱动电路电流的变化，避免相互间的耦合干扰。旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象，而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象，防止干扰信号返回电源。 3.滤波 ：是将信号中特定波段频率滤除的操作，是抑制和防止干扰的一项重要措施，滤波分为经典滤波和现代滤波。 4.储能 :储存能量 5.定时：在需要有时钟信号的电路中，负责振荡电路中确定时钟信号频率的电容 6.耦合 ：通过电容将交流信号的能量从一个电路传递到另一个电路。 7.自举：是利用电容两端电压不能突变的特性，当电容两端保持有一定电压时，提高电容负端电压，正端电压仍保持于负端的原始压差，等于正端的电压被负端举起来了。

主要参数：

1.静电容量 2.额定工作电压 3.封装尺寸 4.静电容量误差 5.温度特性 6.工作温度范围 7.等效串联电阻ESR 8.等效串联电感ESL 

03

电感

✦

电感是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件，其工作原理是导线内通过交流电时，在导线的内部及周围产生交变磁通，主要作用是对交流信号进行隔离、滤波或与电容器、电阻器等组成谐振电路。电感广泛应用于电脑设备、通讯设备、视频音频设备、消费类电子产品、电气自动化设备、电信广播设备等各类电子产品。
电感又可以分为自感器和互感器。

作用：储能、通直流阻交流（电感电流不能跃变）

符号：L

基本单位：亨利、亨、H

单位换算：

电感的作用:

a.利用电感的储能特性，可以与电容组成谐振电路

b.利用电感通直流阻交流特性，可以作为限流电感器﹑整流电路滤波器﹑带通滤波器等

主要参数：

1.电感量L:表示线圈本身固有特性，与电流大小无关 

2.感抗XL:电感线圈对交流电流阻碍作用的大小 

3.品质因素Q，表示线圈质量的一个物理量，Q=XL/R，线圈的Q值愈高，回路的损耗愈小。线圈的Q值与导线的直流电阻，骨架的介质损耗，屏蔽罩或铁引起的损耗，高频趋肤效应的影响等因素有关 

4.分布电容，线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电容被称为分布电容。分布电容的存在使线圈的Q值减小，稳定性变差，因而线圈的分布电容越小越好 

5.额定饱和电流、额定RMS电流 

6.封装尺寸 

7.允许偏差 

8.直流电阻DCR、交流阻抗ESR

04

磁珠

✦

电感是一种基本电子元件，是统称。而磁珠(Bead)是一种特殊的电感。

电感用在电源滤波方面很多，属于储能元件，而磁珠用在信号回路比较多，属于隔离元件 两者都可用于处理EMC问题，但磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰，而电感则侧重于抑制传导性干扰。 磁珠对高频成分具有吸收作用，因此亦称之为吸收型滤波器。相比之下，电磁干扰滤波器中共模电感的作用是将电磁干扰反射回信号源，属于反射型滤波器。 磁珠用来吸收超高频信号，低频时的电阻比电感小得多。而电感用在LC振荡电路、中低频的滤波电路等，其应用频率范围很少超过 50MHZ 磁珠可等效于低通滤波器，它允许直流电流通过而将高频噪声滤掉。滤波电感容易产生谐振而形成新的干扰源，而磁珠不会产生谐振。 在使用磁珠的时候要根据信号的频率和用途进行合理选型，如果你想用它来滤除噪声，噪声的频率范围要高于转折点的频率才有作用，这样可以使噪声频带的范围都处于磁珠的电阻性起主要作用的频带范围内，从而吸收噪声转化为热能；如果你用磁珠来进行信号的滤波，信号的频带范围要小于转折点的频率，在这个频率范围磁珠处于电感起作用的区间，能够减小信号的衰减。 磁珠的选择除了考虑上述的频率点以外，还要注意磁珠的额定电流和直流电阻。直流偏置电流大于额定电流的20％会导致磁珠饱和，电感显著下降，并降低磁珠的有效阻抗进而降低其EMI滤波能力，因此用在电源滤波时，要确保电流不会导致铁氧体材料饱和并产生显著的电感变化。 磁珠的单位是欧姆，而电感的单位是亨利

主要参数：

1.直流电阻 2.额定电流 3.阻抗Z@100MHz 4.阻抗-频率特性曲线 5.电阻-频率特性曲线 6.感抗-频率特性曲线

04

保险丝

✦

保险丝(Fuse)也被称为熔断器，它是一种安装在电路中，保证电路安全运行的电器元件。

保险丝的作用:

a.正常情况下，保险丝在电路中起连接电路作用 b.非正常（超负载）情况下，保险丝做为电路中的安全保护元件，通过自身熔断安全切断并保护电路

保险丝主要有正常响应、延时、快动作和电流限制四种类型。

主要参数：

1.正常工作电流 2.施加在保险丝上的外加电压 3.要求保险丝断开的不正常电流 4.允许不正常电流存在的最短和最长时间 5.保险丝的环境温度 6.脉冲、冲击电流、浪涌电流、启动电流和电路瞬变值 7.是否有超出保险丝规范的特殊要求 8.安装结构的尺寸限制 贴片保险丝的选择涉及下列因素： (1)电路正常工作电流。通过保险丝的工作电流不应超过保险丝额定电流的75%。 (2)脉冲、冲击电流、浪涌电流、启动电流和电路瞬变值。贴片保险丝尤其关注这一点，由于体积小带来的工艺方面的原因，贴片保险丝的抗冲击能力远小于同样额定电流的玻璃管保险丝或其他体积较大的保险丝。 (3)电路的过载电流大小及过载电流存在的最短和最长时间。通常需要使用示波器测试和理论计算相结合判断过载电流大小。对保险丝的基本要求是不该断的时候不能断（比如在出现浪涌电流的时候），该断的时候一定要在适当的时间内断（比如出现需要切断的过载电流的时候）。 (4)电阻。贴片保险丝的电阻对某些电路有一定的影响：若将内阻过大的保险丝安装在某些电路中，它将影响电路的系统参数，使得电路不能正常工作。 (5)保险丝的环境温度。贴片保险丝应用于便携式设备时，要适当考虑保险丝的温升，也就是考虑保险丝额定电流的折减。保险丝工作时的环境温度应在规定的工作温度范围之内，当保险丝周围的环境温度超过25℃时，应参照温度折减曲线降级使用。 (6)施加在保险丝上的外加电压。通常深圳贴片保险丝应用于便携式设备，电路工作电压一般都不高，只要贴片保险丝的额定电压高于电路工作电压， 就可以放心选用。 (7)产品的认证。例如出口到北美，一定需要有UL 或CSA 认证。目前出口到欧洲的产品还需要符合欧盟的RoHS指令，也就是通常提到的SGS 等环保认证。

05

无源器件的产业链

✦

(1)上游：电子材料，全球市场份额集中于美国、日本和中国台湾的部分厂商，国产替代空间较大。 (2)中游：被动元件，全球市场集中度较高，当前被动元件市场由日本、韩国、美国企业主导。我国的被动元件企业主要布局在低端市场，且规模不大，产业转移仍处于初级阶段，有较大成长空间。 (3)下游：终端电子，应用领域广泛，包括消费电子、通信、汽车电子、工业、医疗设备、航天等

编辑：黄飞