Protel原理图符号基础1——电阻和电容

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今天介绍一下Protel原理图符号设计基础知识。

电路一般由电源、负载和导线组成。电源是提供电能的设备。电源的功能是把非电能转变成电能。在电路中使用电能的各种设备统称为负载。连接导线用来把电源、负载和其他辅助设备连接成一个闭合回路，起着传输电能的作用。今天首先介绍一下电阻和电容。

1. 电阻

导电体对电流的阻碍作用称为电阻，用符号R表示，单位为欧姆、千欧、兆欧，分别用Ω、KΩ、MΩ表示。选择【放置】|【元件】菜单命令，弹出【放置元件】对话框。

单击【浏览】按钮，打开【浏览元件库】对话框，找到电阻(RES)的元件名称，并在对话框右侧显示元件的表示方法，可以在原理图中进行添加。

(1) 电阻的型号命名方法

国产电阻器的型号由四部分组成(不适用敏感电阻)。

第一部分：主称，用字母表示，表示产品的名字。如R表示电阻，W表示电位器。

第二部分：材料，用字母表示，表示电阻体用什么材料组成，T-碳膜、H-合成碳膜、S-有机实心、N-无机实心、J-金属膜、Y-氮化膜、C-沉积膜、I-玻璃釉膜、X-线绕。

第三部分：分类，一般用数字表示，个别类型用字母表示，表示产品属于什么类型。1-普通、2-普通、3-超高频、4-高阻、5-高温、6-精密、7-精密、8-高压、9-特殊、G-高功率、T-可调。

第四部分：序号，用数字表示，表示同类产品中不同品种，以区分产品的外型尺寸和性能指标等。

(2) 电阻器的分类

线绕电阻器：分为通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、大功率线绕电阻器、高频线绕电阻器。

薄膜电阻器：分为碳膜电阻器、合成碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、化学沉积膜电阻器、玻璃釉膜电阻器、金属氮化膜电阻器。

实心电阻器：分为无机合成实心碳质电阻器、有机合成实心碳质电阻器。

敏感电阻器：压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、力敏电阻器、气敏电阻器、湿敏电阻器。

(3) 主要特性参数

标称阻值：电阻器上面所标示的阻值。

允许误差：标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差，它表示电阻器的精度。允许误差与精度等级对应关系如下：±0.5%-0.05、±1%-0.1(或00)、±2%-0.2(或0)、±5%-Ⅰ级、±10%-Ⅱ级、±20%-Ⅲ级。

额定功率：在正常的大气压力90-106.6KPa及环境温度为-55℃~+70℃的条件下，电阻器长期工作所允许消耗的最大功率。线绕电阻器额定功率系列为(W)：1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、4、8、10、16、25、40、50、75、100、150、250、500。非线绕电阻器额定功率系列为(W)：1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、5、10、25、50、100。

额定电压：由阻值和额定功率换算出的电压。

最高工作电压：允许的最大连续工作电压。在低气压工作时，最高工作电压较低。

温度系数：温度每变化1℃所引起的电阻值的相对变化。温度系数越小，电阻的稳定性越好。阻值随温度升高而增大的为正温度系数，反之为负温度系数。

老化系数：电阻器在额定功率长期负荷下，阻值相对变化的百分数，它是表示电阻器寿命长短的参数。

电压系数：在规定的电压范围内，电压每变化1伏，电阻器的相对变化量。

(4) 电阻器阻值标示方法

直标法：用数字和单位符号在电阻器表面标出阻值，其允许误差直接用百分数表示，若电阻上未注偏差，则均为±20%。

文字符号法：用阿拉伯数字和文字符号两者有规律的组合来表示标称阻值，其允许偏差也用文字符号表示。符号前面的数字表示整数阻值，后面的数字依次表示第一位小数阻值和第二位小数阻值。表示允许误差的文字符号：文字符号D、F、G、J、K、M。允许偏差：±0.5%、±1%、±2%、±5%、±10%、±20%。

数码法：在电阻器上用三位数码表示标称值的标志方法。数码从左到右，第一、二位为有效值，第三位为指数，即零的个数，单位为欧。偏差通常采用文字符号表示。

色标法：用不同颜色的带或点在电阻器表面标出标称阻值和允许偏差。国外电阻大部分采用色标法。标示含义：黑-0、棕-1、红-2、橙-3、黄-4、绿-5、蓝-6、紫-7、灰-8、白-9、金-±5%、银-±10%、无色-±20%。当电阻为四环时，最后一环必为金色或银色，前两位为有效数字， 第三位为乘方数，第四位为偏差。当电阻为五环时，最后一环与前面四环距离较大。前三位为有效数字，第四位为乘方数，第五位为偏差。

2. 电容

电容是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于隔直，耦合，旁路，滤波，调谐回路，能量转换，控制电路等方面。用C表示电容，电容单位有法拉(F)、微法拉(uF)、皮法拉(pF)，1F=10^6uF=10^12pF。在【浏览元件库】对话框中，找到电容(CAP)的元件名称，并在对话框右侧显示元件的表示方法。

(1) 电容器的型号命名方法

国产电容器的型号一般由四部分组成(不适用于压敏、可变、真空电容器)。依次分别代表名称、材料、分类和序号。第一部分：名称，用字母表示，电容器用C。第二部分：材料，用字母表示。第三部分：分类，一般用数字表示，个别用字母表示。第四部分：序号，用数字表示。

用字母表示产品的材料：A-钽电解、B-聚苯乙烯等非极性薄膜、C-高频陶瓷、D-铝电解、E-其它材料电解、G-合金电解、H-复合介质、I-玻璃釉、J-金属化纸、L-涤纶等极性有机薄膜、N-铌电解、O-玻璃膜、Q-漆膜、T-低频陶瓷、V-云母纸、Y-云母、Z-纸介。

(2) 电容器的分类

按电解质分类有：有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器和空气介质电容器等。

按用途分有：高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、小型电容器。

高频旁路：陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、涤纶电容器、玻璃釉电容器。

低频旁路：纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器。

滤波：铝电解电容器、纸介电容器、复合纸介电容器、液体钽电容器。

调谐：陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、聚苯乙烯电容器。

高频耦合：陶瓷电容器、云母电容器、聚苯乙烯电容器。

低频耦合：纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器、固体钽电容器。

小型电容：金属化纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、聚苯乙烯电容器、固体钽电容器、玻璃釉电容器、金属化涤纶电容器、聚丙烯电容器、云母电容器。

(3) 常用电容器

铝电解电容器。这类电容器是用浸有糊状电解质的吸水纸夹在两条铝箔中间卷绕而成，用薄的氧化膜作介质。因为氧化膜有单向导电性质，所以电解电容器具有极性。容量大，能耐受大的脉动电流，容量误差大，泄漏电流大；一般不适于在高频和低温下应用，不宜使用在25kHz以上频率的低频旁路、信号耦合、电源滤波。

钽电解电容器。用烧结的钽块作正极，电解质使用固体二氧化锰。温度特性、频率特性和可靠性均优于普通电解电容器，特别是漏电流极小，贮存性良好，寿命长，容量误差小，而且体积小，单位体积下能得到最大的电容电压乘积，对脉动电流的耐受能力差，若损坏、易呈短路状态，用于超小型高可靠机件中。

薄膜电容器。结构与纸质电容器相似，但用聚脂、聚苯乙烯等低损耗塑材作介质频率特性好，介电损耗小，不能做成大的容量，耐热能力差，用于滤波器、积分、振荡、定时电路。

瓷介电容器。穿心式或支柱式结构瓷介电容器，它的一个电极就是安装螺丝。引线电感极小，频率特性好，介电损耗小，有温度补偿作用不能做成大的容量，受振动会引起容量变化，特别适于高频旁路。

独石电容器。(多层陶瓷电容器)在若干片陶瓷薄膜坯上被覆以电极桨材料，叠合后一次绕结成一块不可分割的整体，外面再用树脂包封而成小体积、大容量、高可靠和耐高温的新型电容器，高介电常数的低频独石电容器也具有稳定的性能，体积极小，误差较大，用于噪声旁路、滤波器、积分、振荡电路。

纸质电容器。一般是用两条铝箔作为电极，中间以厚度为0.008~0.012mm的电容器纸隔开重叠卷绕而成。制造工艺简单，价格便宜，能得到较大的电容量。一般在低频电路内，通常不能在高于3~4MHz的频率上运用。油浸电容器的耐压比普通纸质电容器高，稳定性也好，适用于高压电路。

云母和聚苯乙烯介质的电容通常都采用弹簧式，结构简单，但稳定性较差。线绕瓷介微调电容器是拆铜丝(外电极)来变动电容量的，故容量只能变小，不适合在需反复调试的场合使用。

陶瓷电容器。用高介电常数的电容器陶瓷(钛酸钡一氧化钛)挤压成圆管、圆片或圆盘作为介质，并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成。它又分高频瓷介和低频瓷介两种。它是具有小的正电容温度系数的电容器，用于高稳定振荡回路中，作为回路电容器及垫整电容器。低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用，或对稳定性和损耗要求不高的场合(包括高频在内)。这种电容器不宜使用在脉冲电路中，因为它们易于被脉冲电压击穿。高频瓷介电容器适用于高频电路。

云母电容器就结构而言，可分为箔片式及被银式。被银式电极为直接在云母片上用真空蒸发法或烧渗法镀上银层而成，由于消除了空气间隙，温度系数大为下降，电容稳定性也比箔片式高。频率特性好，Q值高，温度系数小不能做成大的容量广泛应用在高频电器中，但可用作标准电容器。

玻璃釉电容器由一种浓度适于喷涂的特殊混合物喷涂成薄膜而成，介质再以银层电极经烧结而成“独石”结构，性能可与云母电容器媲美，能耐受各种气候环境，一般可在200℃或更高温度下工作。

(4) 电容器主要特性参数

标称电容量和允许偏差。标称电容量是标志在电容器上的电容量。电容器实际电容量与标称电容量的偏差称误差，在允许的偏差范围称精度。精度等级与允许误差对应关系：00(01)-±1%、0(02)-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、 Ⅳ-(+20%-10%)、Ⅴ-(+50%-20%)、Ⅵ-(+50%-30%)。一般电容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级，电解电容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级，根据用途选取。

额定电压。在最低环境温度和额定环境温度下可连续加在电容器的最高直流电压有效值，一般直接标注在电容器外壳上，如果工作电压超过电容器的耐压，电容器击穿，造成不可修复的永久损坏。

绝缘电阻。直流电压加在电容上，并产生漏电电流，两者之比称为绝缘电阻。当电容较小时，主要取决于电容的表面状态，容量〉0。1uf时，主要取决于介质的性能，绝缘电阻越小越好。电容的时间常数：为恰当的评价大容量电容的绝缘情况而引入了时间常数，他等于电容的绝缘电阻与容量的乘积。

损耗。电容在电场作用下，在单位时间内因发热所消耗的能量叫做损耗。各类电容都规定了其在某频率范围内的损耗允许值，电容的损耗主要由介质损耗，电导损耗和电容所有金属部分的电阻所引起的。在直流电场的作用下，电容器的损耗以漏导损耗的形式存在，一般较小，在交变电场的作用下，电容的损耗不仅与漏导有关，而且与周期性的极化建立过程有关。

频率特性。随着频率的上升，一般电容器的电容量呈现下降的规律。

(5) 电容器容量标示

直标法。用数字和单位符号直接标出。如01uF表示0。01微法，有些电容用“R”表示小数点，如R56表示0。56微法。

文字符号法。用数字和文字符号有规律的组合来表示容量。如p10表示0。1pF，1p0表示1pF，6P8表示6。8pF， 2u2表示2。2uF。

色标法。用色环或色点表示电容器的主要参数。电容器的色标法与电阻相同。电容器偏差标志符号：+100%-0--H、+100%-10%--R、+50%-10%--T、+30%-10%--Q、+50%-20%--S、+80%-20%--Z。

本文摘自我们编制的Protel99SE中文版电路设计案例课堂，因种种原因，该书未能出版，因此将其中部分案例说明发出供大家参考。

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