第四章 轻松学零部件
第一节 通用零部件
一、电阻器
电阻器一般简称为电阻（英文名称为Resistance，通常缩写为R），它是电气、电子设备中用得最多的基本元件之一，主要用于控制和调节电路中的电流和电压，或用作消耗电能的负载。电阻的基本单位是欧姆，用希腊字母“Ω”表示。电阻的种类很多，液晶彩电中用到的电阻有色环电阻、贴片电阻、可调电阻和NTC热敏电阻等几种类型。
1.色环电阻
色环电阻是在电阻封装上（即电阻表面）涂上一定颜色的色环，来代表电阻的阻值和误差，普通的为四色环，高精密的用五色环表示，另外还有六色环表示的。液晶彩电中最常用四色环电阻和五色环电阻，其外形如图4-1所示。
图4-1 液晶彩电所用色环电阻
1）四色环电阻就是指用4条色环表示阻值的电阻，如图4-2所示。从左向右数，第1色环表示阻值的最大一位数字；第2色环表示第二位数字；第3色环表示阻值倍乘的数（数字后面添加“0”的个数）；第4色环表示阻值允许偏差（精度）。
例如一个电阻第1色环为红色（代表2）、第2色环为紫色（代表7）、第3色环为棕色（代表1）、第4色环为金色（±5%），那么这个电阻的阻值应该是270Ω，阻值的误差范围为±5%；另一个电阻第1色环为棕色（代表1）、第2色环为黑色（代表0）、第3色环为橙色（代表3）、第4色环为绿色，那么这个电阻的阻值应该是10×103=10000Ω，阻值的误差范围为±0.5%。
图4-2 四色环电阻表示方法
2）五色环电阻就是指用5条色环表示阻值的电阻，如图4-3所示。从左向右数，前3个色环为该电阻的有效数字；第4色环表示有效数字的倍率；第5色环为阻值允许偏差，多数棕色1%。五色环电阻的第4和第5色环相隔距离比较远。
图4-3 五色环电阻表示方法
例如一个五色环电阻，第1色环为红（代表2）、第2色环为红（代表2）、第3色环为黑（代表0）、第4色环为黑（代表0）、第5色环为棕（代表±1%），那么这个电阻的阻值是220×1=220Ω，阻值的误差范围为±1%；另一个电阻的第1色环为黄色（代表4）、第2色环为紫色（代表7）、第3色环为黑色（代表为0）、第4色环为橙色（代表为×103）、第5色环为棕色（代表为±1%），那么这个电阻的阻值为470kΩ，阻值的误差范围为±1%。
2.贴片电阻
片式固定电阻俗称贴片电阻，是采用厚膜和薄膜工艺制造的一种小片式电阻。液晶彩电上所用贴片电阻形状为黑色扁平小方块，两边的引脚焊片呈银白色（在阻体上标有204、123、1001，它分别代表为：204=200000Ω=200kΩ，123=12000Ω=12kΩ，1001=1000Ω=1kΩ）。另外，液晶彩电中还采用了多个贴片电阻封装在一起构成的排阻，如图4-4所示。
3.NTC热敏电阻
NTC（负温度系数）热敏电阻，随温度上升其电阻呈现指数关系减少。NTC热敏电阻广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流、测温、控温、温度补偿等方面。液晶彩电中NTC热敏电阻主要应用在电源电路中作为限流电阻，如图4-5所示，热敏电阻用TH（或NR）表示。
4.可调电阻
可调电阻也叫可变电阻，又称半可调电位器，是电阻的一大类，其电阻值的大小可以人为调节，以满足电路的需要。可调电阻对外有三个引出端，一个是滑动端（中间的引脚），另外两个是固定端，滑动端可以在两个固定端之间滑动，使其与固定端之间的电阻值发生变化。可调电阻上面通常有一个调整孔，将螺钉旋具插入调整孔并旋转即可调整阻值，进而调整输出电压，如图4-6所示。可调电阻用VR（或R）表示。
图4-4 液晶彩电所用贴片电阻
图4-5 液晶电视用热敏电阻
二、电容器
电容器简称为电容（英文名称为Capacitor，通常缩写为C），它是电子设备中大量使用的电子元件之一，在电路中的作用是通交流隔直流、耦合、旁路、滤波、能量转换、控制等。电容的单位是法拉，简称法，符号是F，其他单位还有毫法（mF）、微法（uF）、纳法（nF）、皮法（pF）。由于F的容量太大，所以一般用的是μF、nF、pF。它们之间的换算关系是：1F=1000000μF，1μF=1000nF=1000000pF。
电容的种类很多，液晶彩电中常用的电容有贴片电容、瓷介电容、电解电容（铝电解电容、钽电解电容和固态电解电容）、涤纶电容等。
图4-6 液晶彩电用可调电阻
1.贴片电容
液晶彩电中所用的贴片电容为贴片陶瓷电容，其全称为多层（积层、叠层）片式陶瓷电容，又叫独石电容，是陶瓷电容的一种。贴片陶瓷电容的颜色一般为米黄色或者浅灰色，两端有银色的焊接点，如图4-7所示。贴片陶瓷电容是目前用量较大的常用元件，也是液晶彩电中用量最大的一种电容，主要起旁路、高频滤波以及振荡的作用。
2.瓷介电容
瓷介电容就是用陶瓷（用钛酸钡、钛酸锶等高介电常数的陶瓷材料）作为电介质，在陶瓷基体两面喷涂金属薄膜（例如银）经高温烧结而形成电极，再在电极上焊上引出线，外表涂以保护磁漆或用环氧树脂及酚醛树脂包封而制成的电容，因而瓷介电容又被称为陶瓷电容。由于这种电容的外形以片式居多（也有圆管形、圆片形、圆盘形等），因此俗称瓷片电容，如图4-8所示。
陶瓷电容又分高频瓷介和低频瓷介两种。高频瓷介电容是一种具有小的正电容温度系数的电容，用于高稳定振荡回路中，作为回路电容。低频瓷介电容用在对稳定性和损耗要求不高的场合或工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用，它易被脉冲电压击穿，故不能用于脉冲电路中。
图4-7 液晶彩电中贴片电容
图4-8 液晶彩电中瓷介电容
3.电解电容
电解电容是指在铝、钽、铌、钛等金属的表面采用阳极氧化法生成一薄层氧化物作为电介质，以电解质作为阴极而构成的电容。电解电容内部有存储电荷的电解质材料，分正负极性，类似于电池，不可接反。正极为粘有氧化膜的金属极板，负极通过金属极板与电解质（固体或非固体）相连接。无极性（双极性）电解电容采用双氧化膜结构，类似于两只有极性电解电容将两个负极相连接后构成，其两个电极分别与两个金属极板（均粘有氧化膜）相连，两组氧化膜中间为电解质。有极性电解电容通常在电源电路或中频、低频电路中起电源滤波、退耦、信号耦合及时间常数设定、隔直流等作用。无极性电解电容通常用于音箱分频器电路、电视机S校正电路及单相电动机的起动电路中。液晶彩电中最常用的电解电容有铝电解电容和钽电解电容。
（1）铝电解电容
由铝圆筒做负极，里面装有液体电解质，插入一片弯曲的铝带作正极制成的电容称为铝电解电容，液晶彩电所用的铝电解电容外形如图4-9所示。电解电容有正、负极之分，使用时正负极不能接反，一般铝电解电容的电容量、耐压、正负极都标示在外壳上，通常电容外壳上在负极引出线一端画上一道黑色的标圈；现新出厂的铝电解电容的长脚为正极、短脚为负极。铝电解电容的特点是容量大，但漏电大、误差大、稳定性差，常用作交流旁路和滤波，在要求不高时也用于信号耦合。
图4-9 液晶彩电用铝电解电容
（2）钽电解电容
钽电解电容也称为钽电容，它是用金属钽作正极、用硫酸水溶液等配液与银外壳作负极，用钽表面生成的氧化膜做介质制成的一种电解电容。液晶彩电用钽电解电容如图4-10所示。钽电解电容具有化学稳定性高、额定耐压高、耐高温性能好、机械强度高及体积小等特点，适应于低频电路和时间常数电路。
图4-10 液晶彩电用钽电解电容
4.涤纶电容
涤纶电容是用两片金属箔做电极，夹在极薄绝缘介质中，卷成圆柱形或者扁柱形芯子，介质是涤纶。涤纶电容是电子产品中必不可少的一个基本元件，在电路中起滤波、振荡、电源退耦、脉动信号的旁路及耦合等作用。液晶彩电所用的涤纶电容外形如图4-11所示。
图4-11 液晶彩电用涤纶电容
三、电感器
电感器简称为电感，是能够把电能转化为磁能并存储起来的元件，是组成电路的基本元器件之一，主要用于耦合、滤波、陷波、与电容组成振荡电路等。电感符号是L，电感单位有亨（H）、毫亨（mH）、微亨（μH），它们之间的换算关系是：1H=1000mH，1mH=1000μH。电感量的标称方法有直标式、色环标式、无标式。
液晶彩电中所用的电感有色码电感、贴片电感和磁心电感等类型。
1.色码电感
色码电感的外形好像一个小功率电阻，用色环来表示电感量，和电阻不同的是，它一般用三条色环来表示（色环电感比色环电阻看上去会更加粗一些），其中前两条表示两位有效数字，第三条表示应乘的倍数（单位是μH）。色码电感的电感量一般不大，通常在几微亨到几百微亨之间。色码电感在较小的电流下使用，通常流过它的电流不超过300mA，主要用于低压电路或低压小电流直流电源的滤波。液晶彩电所用色码电感外形如图4-12所示。
图4-12 液晶彩电用色码电感
2.贴片电感
贴片电感可分为小功率电感及大功率电感两类，其中小功率贴片电感又有绕线贴片电感、多层片式电感、高频贴片电感三种结构。液晶彩电中所用的为多层片式电感，其颜色为灰黑色，外形与片式陶瓷电容很相似，如图4-13所示。液晶彩电所用的贴片电感主要用于滤波、抗干扰电路中。
小功率贴片电感的标注方法：小功率电感的单位有nH及pH。用nH、pH做单位时，用N或R表示小数点。例如，4N7表示4.7nH，4R7则表示4.7pH；10N表示10.0nH，对于不带小数点的则直接表示倍乘，例如100则表示10×100，单位为pH，即10pH。
3.磁心电感
磁心电感由线圈和磁心组成。电感线圈是用漆包线、纱包线或塑皮线等在绝缘骨架或磁心、铁心上绕制成的一组串联的同轴线匝，其作用是对交流信号进行隔离、滤波或与电容、电阻等组成谐振电路。液晶彩电中常用的磁心电感如图4-14所示。
四、二极管
二极管（Diode）具有单向导电性及开关特性，是诞生最早的半导体器件之一，几乎在所有的电子电路中都要用到二极管，其作用是整流、稳压、开关、检波等。二极管种类有很多，液晶彩电中所用的二极管有整流二极管、稳压二极管、发光二极管等类型。
图4-13 贴片电感
图4-14 液晶彩电用磁心电感
1.整流二极管
整流二极管是一种将交流电能转变为直流电能的半导体器件，通常它包含一个PN结（有阳极和阴极两个端子），利用PN结的单向导电特性，把交流电变成脉动直流电。整流二极管主要用于各种低频半波整流电路中，如需达到全波整流需连成整流桥使用。液晶彩电所用的整流二极管如图4-15所示。
图4-15 液晶彩电用整流二极管
2.稳压二极管
稳压二极管（Zener Diode）又叫齐纳二极管，简称稳压管，是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件，主要用作稳压器或电压基准元件。稳压二极管用字母VS（或ZD）表示。液晶彩电中常采用玻璃封装的稳压二极管与贴片稳压二极管，如图4-16所示。
图4-16 液晶彩电用稳压二极管
3.肖特基二极管
肖特基二极管也称肖特基势垒二极管（Schottky Barrier Diode，SBD），是一种低功耗、超高速半导体器件。该二极管不是利用P型半导体与N型半导体接触形成PN结原理制作的，而是利用金属与半导体接触形成的金属-半导体结原理制作的。因此，肖特基二极管也称为金属-半导体（接触）二极管或表面势垒二极管，它是一种热载流子二极管，多用作高频、低压、大电流整流二极管、续流二极管、保护二极管。肖特基二极管分为有引线和表面安装（贴片式）两种封装形式，液晶彩电中所用的肖特基二极管外形如图4-17所示。
图4-17 液晶彩电用肖特基二极管
4.发光二极管
发光二极管（LED）是半导体二极管的一种[由镓（Ga）与砷（AS）、磷（P）的化合物制成]，它可以把电能转化成光能。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入N区的空穴和由N区注入P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。在电路及仪器中发光二极管作为指示灯，或者组成文字或数字显示。液晶彩电中用发光二极管如图4-18所示。
五、晶体管
晶体管是一种具有三个控制电子运动功能电极的半导体器件，具有放大、开关、振荡、混频、频率变换等作用。晶体管有三个电极，即B、C、E，其中C为集电极、B为基极、E为发射极。晶体管有PNP和NPN两种类型，它们的功能差别在于工作时的电流方向不同。液晶彩电中用晶体管如图4-19所示。
图4-18 液晶彩电用发光二极管
图4-19 液晶彩电中用晶体管
六、场效应晶体管
场效应晶体管（Field Effect Transistor，FET）。由多数载流子参与导电，也称为单极型晶体管，它属于电压控制型半导体器件，可用作放大、可变电阻、恒流器、电子开关等。场效应晶体管在液晶彩电电路中常用字母Q、V、VT加数字表示，其外形与电路符号如图4-20所示。
场效应晶体管根据其沟道（所谓沟道，就是电流通道）所采用的半导体材料，可分为N沟道和P沟道两种。P沟道场效应晶体管的工作原理与N沟道场效应晶体管的完全相同，只不过导电的载流子不同、供电电压极性不同而已，它与普通晶体管一样。场效应晶体管有三个极性，即栅极G（Gate，相当于双极型晶体管的基极）、漏极D（Drain，相当于双极型晶体管集电极）、源极（Source，相当于双极型晶体管发射极）。
图4-20 液晶彩电用场效应晶体管
七、光耦合器
光耦合器（OpticalCoupler，OC）简称光耦，是以光为媒介传输电信号的一种电—光—电转换器件。光耦合器是由发光源和受光器两部分组成（发光源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，常见的发光源为发光二极管，受光器为光敏二极管、光敏晶体管），用于隔离电路、负载接口及各种家用电器等电路中。
图4-21 光耦合器内电路
光耦合器的种类较多，但在家电电路中，常见的有四种结构（见图4-21）：第一种是发光二极管与光敏晶体管封装的光耦合器，结构为双列直插4脚塑封（如PC817、PC812、PC810等），主要用于开关电源电路中；第二种也是发光二极管与光敏晶体管封装的光耦合器，主要区别为引脚结构不同，结构为双列直插6脚塑封（如TLP632、TLP532、PC714等），也用于开关电源电路中；第三种是发光二极管与带基极的光敏晶体管封装的光耦合器，结构为双列直插6脚塑封（TLP503、PC613、4N28等），主要用于AV转换音频电路中；第四种为发光二极管与光敏二极管加晶体管（附基极端子）封装的光耦合器，结构为双列直插6脚塑封（如TLP551、PC618、6N135等），主要用于AV转换视频电路中。液晶彩电所用光耦合器外形如图4-22所示。
图4-22 液晶彩电用光耦合器
八、晶振
石英晶体振荡器也称石英晶体谐振器，又称石英晶体，俗称晶振，作用是为系统提供基本的时钟信号。每个单片机系统里都有晶振，在单片机系统里晶振的作用非常大，它结合单片机内部电路，产生单片机所必需的时钟频率，单片机的一切指令的执行都是建立在这个基础上的，晶振提供的时钟频率越高，则单片机的运行速度也就越快。
晶振的外形有圆柱形、管形、长方形、正方形等多种，液晶彩电常用的晶振外形如图4-23所示。
图4-23 液晶彩电用晶振
九、集成电路
集成电路（Integrated Circuit，IC）是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，将一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元器件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，构成一个完整的、具有一定功能的电路或系统。这种有一定功能的电路或系统就是集成电路了。它在电路中用字母“IC”（也有用文字符号“N”等）表示。
集成电路种类很多，液晶彩电中常用的集成电路有电源管理IC、振荡IC、稳压IC、信号处理IC、CPU微处理器、存储器、图像处理IC、伴音处理IC等。
1.电源管理IC
电源管理IC是指开关电源的脉宽控制集成电路，电源靠它来调整输出电压的稳定。液晶彩电电源管理IC主要应用在电源板上（见图4-24），对电源电路进行管理，即将交流电源电压转换为适应液晶彩电各路需要的低压直流电。
图4-24 液晶彩电用电源管理IC
2.稳压IC
稳压IC又称集成稳压电源及集成稳压器，它是将不稳定的直流电压变为稳定的直流电压的集成电路。液晶彩电用稳压IC如图4-25所示。
3.振荡IC
振荡IC主要用在高压板上，对高压电路进行控制，将电源电路送来的低压直流电转换为高压电从而来驱动液晶屏背光灯电路，如图4-26所示。
图4-25 液晶彩电用稳压IC
图4-26 液晶彩电用振荡IC
4.信号处理IC
信号处理IC是液晶彩电的主芯片（部分主芯片内嵌微处理器），其作用是对数字信号进行转换（包括进行格式变换、图像缩放、视频解码、输出LVDS等），如图4-27所示。
图4-27 液晶彩电用信号处理IC
5.存储器
存储器俗称记忆块，用来存放程序和数据。存储器在电视机中的作用是：记忆伴音、亮度、色度、对比度、关机状态数据，存储各个频道的节目位置，重低音、环绕声，拉幕功能行/场幅度、线性、失真调整，白平衡、制式选择等开关功能和设置数据。
早期的电视机CPU内部包含了存储器，无须外接存储器。随着电视机功能的增加和新技术的采用，需要存储的数据量日益增加，并且经常要求随着功能的增减而随时变动，要求存储容量可以灵活配备，所以越来越多的机心将存储器移到了CPU的外面，即单独外置存储器。CRT电视机只有一个存储器，液晶彩电则有多个外置存储器，其外形如图4-28所示。
6.图像处理IC
在液晶彩电的图像处理中，最关键的就是图像引擎技术，图像引擎与图像处理功能往往集成在主控IC中。一般而言，液晶彩电控制IC的核心组件包括视频解码器、解交错式扫描器及缩放控制器。液晶彩电用到的图像处理IC如图4-29所示（以海信TLM4277型液晶彩电为例）。
7.伴音处理IC
液晶彩电所用的伴音处理IC主要有音效处理块与伴音功放块。音效处理块可以完成伴音解调、伴音转换、音效处理，输出伴音信号，至后级伴音功放电路；伴音功放块负责对伴音信号进行功率放大、推动后级扬声器工作。液晶彩电所用伴音处理IC如图4-30所示（以海信TLM4277型、长虹LT3212、康佳LC32AS28型液晶彩电为例进行介绍）。
图4-28 液晶彩电用存储器
图4-29 液晶彩电用图像处理IC
图4-30 液晶彩电用伴音处理IC