(上网输入关键词可㝷找 更多数据）
制作仪器之常用电零件包括： a 电阻（固定或可变），b 光敏电阻， c 面包板，d 线路板/印刷线路板，e 发光二极管 （LED），f 集成电路，g 电容，h 电感器，i 变压器，j 整流子，k 齐纳二极管 (zener diode) l 开关，m 继电器 (relay)，n 插头和插座。
各同学要自备一台不可缺少的电子仪器 (数字万用表)，测试各种零件和电路运作。
1. 电阻（固定或可变）
(i) 固定电阻 (Fixed resistor)
电阻符号： |
| 或 |
|
首先了解碳膜电阻之色码。
色码标示的电阻值其单位为奥姆，Ω。常用碳膜电阻阻值范围很广，可由小于 1 Ω 至10 ΜΩ。
| 色码 | 代表数字 | 倍率 |
| 黑(Black) | 0 | ×100 |
| 棕(Brown) | 1 | ×101 |
| 紅(Red) | 2 | ×102 |
| 橙(Orange) | 3 | ×103 |
| 黃(Yellow) | 4 | ×104 |
| 绿(Green) | 5 | ×105 |
| 蓝(Blue) | 6 | ×106 |
| 紫(Violet) | 7 | ×107 |
| 灰(Gray) | 8 | ×108 |
| 白(White) | 9 | ×109 |
| 色码 | 误差 |
| 金(Gold) | ± 5 % |
| 銀(Silver) | ± 10 % |
| 透明(None) | ± 20 % |
色码A 为其数值的第一位数。
色码B 为其数值的第二位数。
色码C 为其倍率，棕色为10倍、红色为100倍、橙色为1000倍，如此类推。
色码D 若存在，则其表示数值的误差范围，若没有色码D，其误差范围为 ±20%。
例如： 一个电阻所用的色码顺序为 黄, 紫, 红, 金
第一个数字 4 (黄色), 第二个数字 7 (紫色), 倍率 102 (红色),
电阻为 4,700 Ω 误差 ±5% (金色) 因此实际的电阻值在 4,465 Ω 与 4,935 Ω 之间。
(要强记 棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白、黑 10色名称。记忆有助实时阅读阻值 )
习作 (2) 测试色码电阻
物料：数字万用表，各款碳阻
电阻 | 目检阻值 / Ω | 功率 | 误差 | 仪表量度值 / Ω |
1 | ||||
2 | ||||
3 |
各类固定电阻：
| 名称 | 碳膜电阻 | 金属膜电阻 | 线阻 | 水泥电阻 |
| 图样 |
(大部份塗上米棕色) |
(全部塗上藍色) |  |  |
| 常用阻值 | 数Ω 至10 MΩ | 数Ω 至10 MΩ | 低於1Ω至 500 ΚΩ | 低於1Ω至 100 ΚΩ |
| 常用功率 | 1/8W至1W | 1/8 W 至1W | 1/2 W 至10 W | 1W 至20W |
| 误差度 | 多数為5% | 全部1%或更低 | 5%左右 | 10%左右 |
(图 109) 水泥电阻
电阻控制电流，通过电流时会发热。电阻主要功用是在电路上依奥姆定律（V= iR）作用。大功率电阻也可当发热器用。一般水泥电阻功率都大，水泥电阻本身是线阻（图109），外覆盖一层陶瓷 (ceramic，不是水泥) 。本身或其线阻都适宜作发热器用。
(ii) 可变电阻，variable resistor， rheostat（或叫电位器，potentiometer）
可变电阻符号：
或
可变电阻没有色码，数值印在电阻上。可变电阻分为 (i) 单圏式碳电阻（图110），(ii) 单圈式线绕电阻（图111）和 (iii) 多圏式微调，multi-turn trimpot (图112）。
(图 110)
(图 111)
(图 112)
(i) 单圈式碳可变电阻 (single-turn carbon potentiometer) (图 110)
线路最常用之可变电阻。阻值范围普遍为 500 Ω至 500 ΚΩ。功率低于1W。有些旧式可变电阻连开关，不过现在已不多见，可变电阻和开关都是独立零件。这类零件需要固定在仪器面板或底板上。
(ii) 单圏式线绕可变电阻 (single-turn wire wound potentiometer) (图 111)
线绕可变电阻阻值范围普遍低于1K Ω。体形大些而功率也大过碳可变电阻。固定形式一如碳可变电阻。
(iii) 多圏式微调可变电阻 (multi-turn trimming potentiometer) (图 112)
用于要求精准阻值之线路。多应用在仪器校正线路。阻值由100Ω 至 100 ΚΩ 不等，有1圈式和多至15圈式。体形细小，要用小型螺丝起子调校，需要焊接在线
路板上。
习作 (3) 测试各类电阻
b. 光敏电阻 (Light Dependent Resistor, LDR 或俗称 CdS, (Cadmium Sulphide)
符号：
或
光敏电阻是用硫化隔或硒化隔等半导体材料制成的特殊电阻器，其工作原理基于光电效应 (photoelectric effect)。光照愈强，阻值就愈低，随着光照强度的升高，电阻值迅速降低，室内泛光亮度阻值可小至 2 KΩ 以下。光敏电阻对光线十分敏感，在全黑时，呈极高阻值状态，可超过20 MΩ。光敏电阻作为光电导探测器在光控开关、照相机、光测量仪等有极广泛应用。
c. 面饱板 (Breadboard)
接驳电子零件成为电路组成既可用锡焊接/万用板方法，也可用较为方便之免焊 接方法，使用一件称面饱板工具。顾名思义，它外形很像一片方饱，厚度一般只有数毫米。表面布有很多小孔，各小孔既可横式连接 Vcc (+) 或 Vee (-)，也可纵式连接 (图113) 板面中段有一横槽，方便插入各款 DIP 集成电路，大小零件接脚都可以轻易插入各小孔，能以极短时间完成大部分设计之电路 (图 114)，起着预先测试线路功能作用，深受消费者欢迎。
(图 113) 面饱板正面，DIP/ IC槽和纵横接孔
(图 114) 接上各式各样电子零件
d. 线路板 / 印刷线路板 (Circuit board)
线路板没有符号。
当用面饱板测试线路可行性后，接着便要把各零件焊接。零件与零件之间 (如电阻互接)，不是凌空 (搭棚) 焊接，而是在线路板上焊接。专业仪器如计算机等采用表面贴装技术（Surface-Mounting Technology，SMT）(图 115) 优点是令更进一步微型化零件，大大增加零件植入底板密度和减少由焊接引起之噪声。业余电子爱好者不具备条件，只能用通孔 (through-hole) 线路板焊接零件 (图116, 117)。
(图 115) 表面贴装技术(计算机主板)
(图 116) 万用通孔线路 (正/背面)
(图 117) 零件焊在线路板上
电路 (连零件) 焊接在线路板要经过细心考虑各接点互相之间最合适情况后，才可动手。一般做法不是用 (i) 印刷线路板，就是用 (ii) 万用线路板。
(i) 通孔印刷线路板 (Thro-hole printed circuit board, PCB)
大量生产一般要用印刷线路板。若只需要10多块，采用传统腐蚀法便可。用丝网或移印纸把线路，包括接脚和联机印在专用铜板上 (印刷线路铜板为一薄铜片黏贴于一电木板或纤维板上)。线路细节用油性箱头笔修补 (图118)。完成印刷铜板分为遮盖部份和非遮盖部份。用浓三价氯化铁溶液溶解 (氧化还原置换反应) 非遮盖部份 (图119)。适当位置钻小孔容零件接脚插入 (图120)，最后用锡焊接各接口。(图121) 为一商用DIY频率计算器套件，有印刷线路板和一系列零件。
(图 118) 印刷线路铜板贴于电木或纤维板上。只溶解没有遮盖部份之铜片。
(图119) 用浓价氯化铁溶液溶解没有遮盖部份之铜片。氧化置换反应：
Cu + 2Fe3+ → Cu2+ + 2Fe 2+
(图120) 完成之 PCB
(图 121) 商用DIY频率计算器套件，有印刷线路板和一系列零件
较新方法用感光菲林底片(图122，123)，多在工业生产方面采用。亦有用感光铜板制作。现时有一更简单 (Press-n-peel) 薄膜方法 (图 124)，很适合业余电子制作爱好者。需要网购，有短片介绍。详情可上网搜阅。
(圖 122) 菲林底片
(圖 123) 完成之印刷線路板
(圖 124) “Press-n-peel” 技
以上方法早已采用逾十年。现今各行各业计算机辅助设计十分流行，PCB设计和生产也不例外。其中网上介绍一个方法，若可下载相关软件和拥有计算机雕刻机，很值得一试，有短片介绍 (图 125, 125, 127)。
(图 125) CAD软件
(图 126) 雕刻线路
(图 127) 完成之制品
详情观看以下短片：
CAD 软件制造 PCB
如果只需要数块线路板，没有理由化时间用上述繁复工序。以下介绍之万用通孔线路板便是一个好选择。(ii) 万用通孔线路板 (Thro-hole multi-purpose circuit board)
若制作之线路板数量不多，万用通孔线路板 (图128) 是最佳选择。万用通孔线路板可在一般专卖电子零件店铺购买，不用自己制作。线路板有很多小孔和连接薄铜条，基本上可以安放各类电子零件。零件位置要靠自己判断，这方面需要经验，急不来。
 |  |  |
| (图 128) 万用通孔线路板 | ||
习作 (4) (i) 用面包板测试各款电子零件接法
(ii) 用万用通孔线路板焊接一8脚 IC座并安装一颗 LM 358 IC
物料：DMM，面包板，8脚 DIP IC座，LM 358，电焊工具和物料
e. 发光二极管（Light Emitting Diode, LED）
大功率（> 1W）发光二极管近年发展快速，尤其应用于日常照明 (图 126)，(可参考网上数据）。市面LED灯可取代热炽灯或省电灯。一盏 7W LED 灯便如 60W 热炽灯般光亮。
小功率发光二极管（3 mm，5 mm）早已风行电子界多年(图 128)。发光二极管优点是 (i) 起动电压和电流都低，就算是超光二极管，一般 3V 电压，5 mA 电流已可起动，耗电量小，(ii) 工作寿命长，(iii) 体积小，(iv) 超光红、蓝、绿、橙，黄、白色LED现时很容易购买。缺点是 (i) 祇可用直流电，(ii) 自身保险力低，容易超负荷烧毁。
小功率发光二极管取代小灯泡 (图 127) ，作板面指示灯照明用 (图 129)。另一款受欢迎之LED为7节日字型LED，可显示数字和英文字母，有共阳极和共阴极两大类 (图130)。
 |  |  |  |  |
| (图 126) | (图 127) | (图 128) | (图 129) | (图 130) 7节日字形 LED |
习作 (5) (i) 测试两脚各颜色超光 LED
(ii) 测试共阳极 10 脚 7 节日字形 LED 并显示 0 至 9 数字
(iii) 思考如何手动连续显示 0、1、2、3 …9 数字
物料：数字万用表，面包板，3mm 红、绿和蓝超光LED，0.5” 共阳极7节红色日字形 LED，微型开关，各款接线，3V DC电源。
(一起控制多个手动微型开关有难度，可改用组合微型切换开关 (Dip switches) (图131)。实体电路采用电子开关。参考主题 9 STEM 和数字电子基础之电子逻辑闸 (logic gate) 和BCD to 7 segment 章节)
 |  |
| (图 131) 组合微型切换开关 | |
| 微型開關 (1示開0示 關) | 日字形7節LED數字顯示 | ||||||
| a | b | c | d | e | f | g | |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 2 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 3 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 4 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 5 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 6 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 7 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 8 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 9 |
(图 132) 7节LED输入脚与数字显示
f. 集成电路 (集成电路，微电路，微芯片) (Integrated Circuit, IC, chip)
图解集成电路之发展
真空管 (电子管) →
(上世纪10 -70年代)
(现在部份应用于音响电路)
晶体管 (半导体) →
(上世纪50年代至现在)
集成电路
(上世60年代至现在)
集成电路介绍
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，把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等组件及布线互连一起，制作在一小块导体芯片或介质基片上，然后封装在一个管壳或特殊物料内。
 |  |
| (图 133)计算器 (计算机) CPU，一个极复杂之IC | (图 134) CPU内部结构 |
集成电路优点
集成电路具有体积小，重量轻，引出线和焊接点少，寿命长，可靠性高，性能好等优点。集成电路以硅为基质，成本连工艺经大规模生产后售价可以很便宜，是吸引业余电子科技爱好者或专业电子工程师采用它作线路设计之诱因。它不仅在工、民用电子设备如智能手机、电视机、计算机 (图133, 134) 等方面得到广泛的应用，同时在军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的应用。用集成电路来装配电子设备，其装配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍，设备的稳定工作时间也可大大提高。
IC分类
(i) 按功能结构分类：
模拟集成电路 (Analogue IC) 又称线性电路，运算放大电路 (linear IC，Op-Amp)，用来产生、放大和处理各种模拟讯号（指幅度随时间变化的讯号。例如半导体收音机的音频讯号、录放机的磁带讯号等），以放大功用来看，其输入讯号和输出讯号成正比例关系，因此叫线性。
数字集成电路 (digital IC) 输入、产生、放大和处理各种数字讯号（指在时间上和幅度上传送的 (0 1) 方波脉冲取值讯号或离散的 (0 1) 二进比特讯号) 。例如 3，4，5G 智能手机、数码相机、计算机 CPU、 数字电视等电子产品皆用数字集成电路电子逻辑闸 (electronic logic gates) 处理数字音频讯号和视频讯号。数字集成电路重要性超越模拟集成电路，为现今集成电路零件市场之主导者。
(ii) 按制作工艺分类：
集成电路按制作工艺可分为半导体集成电路 (transistor IC) 和膜集成电路 (mono-lithic IC)。膜集成电路又分类厚膜集成电路和薄膜集成电路。(iii) 按集成度高低分类：
SSIC 小规模集成电路 (Small Scale Integrated circuits)
MSIC 中规模集成电路 (Medium Scale Integrated circuits)
LSIC 大型集成电路 (Large Scale Integrated circuits) etc
(iv) 按导电极类型不同分类：
数字集成电路按导电极可分为双极型集成电路 (Dual-gate IC) 和单极型集成电路 (Single-gate IC)，都是用来处理数字讯号。双极型集成电路的制作工艺复杂，功耗较大，代表双极型集成电路有TTL、LST-TL、STTL等类型。单极型集成电路的制作工艺较简单，功耗也较低，易于制成大型集成电路，代表单极型集成电路有CMOS、NMOS、PMOS等类型。
IC用途
军用IC要求最高，适用于尖端设计，尤其可应付大温差变化和较好抗噪声能力。次一级之工业用和民用 IC 则于计算器(计算机)、通讯、手机、相机、TV、音响等领域无孔不入，是应用范围之主板。
主流IC封装
(i) 双列直插式封装，DIP (dual in-line package)。
 |  |  |
| (图 135) 14 脚DIP 集成电路(图 | (图 136) 16，14和 8 脚 IC 座 | (图 137) LM 358 接脚 |
IC 引脚从封装两侧引出，封装材料有塑料和陶瓷 (ceramic) 两种，即 PDIP 和 CerDIP。双列直插式 IC 要安装在 IC 座上或直接焊在线路板上。DIP 是最普及的插装型封装，业余电子技术爱好者最乐意用。大部份运算放大器 (Op-Amp) 都是 DIP 封装的，例如 LM 358，μA 741等。
(ii) TO – 220封
“TO” 代表 “ 晶体管大纲，(Transistor Outline)”
 |  |  |
| (图 138) TO-220封装的前视图 | (图 139) TO-220封装的后视图 | (图 140) Motorola LM 317 |
常用之TO – 220 封装IC有三只接脚：1，2 和 3 (图138, 139, 140)。TO – 220 封装A notable characteristic is a metal tab with a hole, used in mounting the case to a . Components made in TO-220 packages can dissipate more heat than those constructed in cases.一个显著特点是背部有一块有孔之厚金属片，方便安装散热片。一般中功率稳压器都以 TO – 220 封装。例子有 LM 317, 7805, 7905等。
常用集成电路符号
| 名称 | 符号 |
运算放大器 (Op-Amp) |  |
稳压器 (Regulator) |  |
| CMOS |  |
| TTL |  |
| CMOS和 TTL符号相同，分别在其编号，CMOS以 4XXX四位标示，而TTL则用74XX | |
仪器制作常用之集成电路
现在仪器电子电路多不用基于独立晶体管之设计，一般都用集成电路。线路设计采用集成电路之优点：
* 高输入阻抗、少噪音、低耗电率、非常廉价。
* 一颗 IC 内置数十或上百枚各类晶体管。
* 各类 IC 可以（黑箱作业），只要知道输入和输出之要求便可设计线路，不需理会各组合部位间之耦合原理。
* 一般 IC 都内置短路保护线路。
* 不像晶体管，各类 IC 都有独特自身用途。
Dual Op-Amp LM 358 内部结构 (每颗 LM 358 有两组同一样之组合) ：
 |  |
| (图 141) LM 358其中一组内部结构 | (图 142) 两组 Op Amp LM 358 接脚 |
(图 143) LM 358 电参数表
军用: LM 158 (-55oC 至 +125oC)
工业用: LM 258 (-25oC 至 +85oC)
民用: LM 358 (0oC 至 + 70oC)
专业线路设计要求依 IC 之电参数 (图142) 考虑和详细计算每一部份线路之输入/输出要求。不过业余电子技术爱好者通常不作详细计算而只用电表测试电路各部份奥姆参数 (即电压，电流和电阻) ，要求高一点则使用示波器 (oscilloscope) 以反复试验方法 (trial-and-error) 完成线路设计。器电路设计常采用稳压器 7805、LM 317，定时器555，运算放大器 LM 358、LM 741 ，起振器 CMOS 4049，10点/条LED显示驱动器LM 3914，7 节日字型 LED 驱动器 TTL 7448 或 CMOS CD 4511等。
g. 电容器 (Capacitor, condenser)
顾名思义，电容器用来储蓄电荷。
电容器是两金属板之间存在绝缘介质的一种电路组件。其单位为法拉第 (Fara-day)，符号为F。电容器利用两个导体之间的电场来储存能量。导体两面所带的电荷大小相等，但符号相反。
直流电不可通过电容，但交流电则可。
(图 144) 电子科技用之各类电容器
电容器符号：
电解电容
无极性电容
可变电容
电容器工作原理和容量
电容器的电容(C)是测量当电容器两端的电位差或电压(V) 为单位值时，储存在电容器电极的电荷量(Q)： 若根据国际单位制，若一电容器两极施加一伏特的电压，其储存电荷量为一库仑，则此电容器的电容量为一法拉第（Faraday, F）。在实务上，法拉第是相当大的单位。 电容器的电容量一般常以毫法拉第 (mF, 1mF = 10-3 F)、 微法拉第 (µF, 1µF = 10-6 F)、纳法拉第 (nF, 1nF = 10-9 F) 或皮法拉第 (pF, 1pF = 10-12 F) 表示。 |
|
色码并不流行，数值多直接印在电容器上。
类别 | 图样 | 常用容量 /标示 | 极性 / 特性 / 耐压 | 用途/注意 |
电解质电容 |  | 1–5000 µF | 有正负极接脚 / 6 – 400 V DC | * 整流后滤波 * 储电器 * 合理价钱 |
陶瓷电容 |  | 1 pF – 1µF 号码104表示其容值为10×104 pF =100,000 pF = 100 nF = 0.1 µF | 无极性 / 可于高电压下运作( ~1000 VDC) | * 耦合电路 * 振荡电路 * 平价零件 |
塑料薄膜电容 |  | 1 pF – µF | 无极性，绝缘阻抗很高，频率特性优异(频率响应宽广)。
依塑料材质的不同，可再细分为：聚乙酯电容（Mylar Film）、聚苯乙烯（Polystyrene Film）、聚丙烯（Polypropylene Film）、聚碳酸脂（Polycarbonate Film）四种。 | * 多用在高要求模拟电路 * 价钱稍昂 |
钽质电容 |
| 1 pF – 1µF | 无极性，耐高电压。
功能与陶瓷电容类似，用于在电器中储存能量；差别在于使用的材料为稀有金属钽，容质更高、特性也更佳，且体积可缩小化。 | *用于手机、USB装置等，在数据传输装置上若用钽质电容，传输的效率会更佳 |
习作 (5) 测试电容器
物料：指针式万用表，各款1 – 2000 µF 电解电容器
简单测试电解容器
电容器不通直流电。若电容器通电便说明它已经损毁了(行内人说电容穿了) 。电解电容较其他电容容易测试。方法是：
选择 指针AVO电表 之测试电阻檔为 x100。反复 把正负测试棒接电解电容 (>10 μF) 两端 (不用分辨正负极)。若电解电容正常，指针会上升，跟着快速下降至零奥姆。如果指针不回落，这颗电容是损毁了，穿了。
电容器在电子电路应用电容器可以阻隔直流。如果将一个较小的电容器连接到电池上，则在电容器充电完成后（电容器容量较小时，瞬间即可完成充电过程），电池的两极间将不再有电流通过。然而，任何交流电流 (AC) 讯号都可以畅通无阻地流过电容器。其原因是随着交流电流的波动，电容器不断地充放电，功能像一件脉冲媒介
令电流不停振动，结果电流由电容器一极流向另一极。
(i) 滤波电容 – 如果传导直流电压的线路含有脉动或尖峰，可以用大容量电容通过吸收波峰和填充波谷消除脉动，使电压变得平稳。这种电容器叫滤波电容，应用在交流电整流后，要有大容量之电解质滤波电容才可把半波(拉直)。
交流电转变为直流电 (半波整流) 线路： |  |
 | |
| (图 145) 半波整流后波形 | (图 146) 滤波后波形 |
(ii) 振荡器电容
电容在电子电路另一更重要用途是组成振荡器，产生函数波形讯号。现今电子计算器 (计算机) 基本原理，不论复杂与否，都源自一个电子开关机制 (electronic ON/OFF switch) 和一个产生时间变量之波形讯号链 (square wave propagating signal) 。以下是一个典型之Op-Amp振荡器，弛张方形波振荡器 (relaxation oscillator)， 产生方形脉冲链串。除提供波幅外，最重要作用是产生时基或称作时钟 (clock)。
(图 147) 弛张方形波振荡器
设以上线路之 R = 1.5 ΚΩ ，C = 0.1 μF，电路产生如右面之方波讯号链，其频率为
时基为每周3030-1 秒或 3.3 x 10-4 秒。时基多以频率 (Hz，周波数) 表达。
主题 8.3 (实用模拟电路之线性运算放大器应用线路）有较详细介绍 弛张振荡 线路 之 原理和应用。
h.电感器 (Inductor)
电感器也叫线圈 (coil)。电感器分为 (i) 空气芯式和 (ii) 铁芯/铁氧体式两大类。
 |  |  |
| (图 148) 空气芯式线圈 | (图 149) 铁氧体Ferrite芯式线圈 | (图 150)铁芯式，常称作火牛，即变压器 |
符号：
(空气芯)
(铁芯/铁氧体)
电流通过一圈一圈的导线 (即线圈)，除了受到限制外，也产生磁场。线圈和电阻不同之处就在这点。使用线圈时，不要简单地看它是个电阻，重要的是知道由它产生之磁场的复杂情况，尤其是通过交流电。
直流电和电感器
小学时我常做的一个科学实验：把电线一圈一圈地绕在一铁钉上。电线两端接一1.5 V电池。把组合靠近另一铁钉。会有什么发现？
 |  |  |  |
 | |||
(图 151) 电磁效应 | (图 152) 磁通量和磁极 | ||
直流电通过电导线产生磁电效应 (electromagnetic effect) 建立磁力线。磁力线(或磁通量) 分布跟随 (右手定则，right hand screw rule) (图 151，左图)。若电导线绕成圆圈形，磁力线叠加成南北极磁场 (图 151，右图)，(图 152)。这情况下线圈称作电感器。因为涉及电磁公式计算，磁力线指示方向很重要。国际通用规则磁力线箭咀指示方向是由磁北极到磁南极 (图 152)。同样地，电场分布之电力线由(+) 极指向 (-) 极。
电感器磁场从无到有需要时差。当磁场上升，即变动时，电感器自身受其作用产生电动势 (法拉第定律)。这现象叫自感 (self-induction) ，这个电动势总是阻碍导体中原来电流的变化，降低缐圈两端电压。因此这个电动势叫返电动势 (back e.m.f.)。情况重复变化，直至平衡 (steady state)。这时电流和磁场都稳定下来。但直流电通过电感器作用如通过电阻，把电路短路 (short circuit)，产生磁场时也同一时间产生热能，引起需要散热之问题
电感器在医疗仪器应用方面主要有核磁共振成像技术 (MRI，Nuclear Magnetic Resonance Imaging) ，清晰切片成像造影人体内部器官，为诊断症状非常有用医疗仪器。MRI仪器之电感器采用低温 (液化氦) 和超导物料 (零电阻) 制造。MRI 需要极强电磁场，若 MRI 之电感器有电阻，强大电流会产生难以冷却之热量 (图153, 154) 。
 |  | |
(图 153) 核磁共振成像仪 | (图 154)头顶部 MRI造影 | |
电子制作用之电感器可以说全部不用直流电。上世纪电台广播年代之收音机是用空气芯电感器 (线圈) 作高频无线电波耦合 (resonance coupling) 选择电台。铁芯电感器则多用于变压器 (transformer)，把交流电源电压提升或降低。由于电感器产生返电动势，电感器之电阻与电阻之电阻不一样。电感器之电阻有一个专有名称，叫阻抗 (impedance)，符号为Z。不像 Ω, Z 为复数 (complex number)。中学理科课程不包括阻抗主题。很多时我们把阻抗/电阻一并互用，不代表电阻带有电感，只有电感器才有电感。
超导物料和MRI仪器
现时MRI仪器都采用低温 (液态氦) 超导物料通过强大电流达至要求之磁通量。若用相同工艺技术设计室温超导物料恐怕不会有成功的一天。人们注意力转向重生发现碳元素同素异形物石墨之单层结构，或叫石墨烯 (graphene)。两位科学家成功分离石墨烯单层基质并获得2010物理学诺贝尔奖。石墨烯和衍生产品有极特殊导电能力，可以预见不久将来此类物料会制成稳定室温近超导物料，用来组装 MRI 仪器。交流电和电感器
交流电通过电感器和直流电通过电感器情况截然不同。交流电通过绝缘漆皮铜线 (enamel coated copper wire) 线圈建立持续变动磁场，磁通量 (magnetic flux 或磁力线密度) 可整体穿过铁芯。铁芯由一组叠加硅钢片构成封闭口形状，不是一整块钢制品 (图 155)，目的为减少涡电流 (eddy current) 和磁滞 (hysteresis) 建立。有初级线圈和次级线圈两组 (图 156) 。初级线圈产生之磁力线全部经铁芯通道感应次级线圈，生成次级电压。交流电电感器主要用途为改变电压。低频交流电 (AC 50 Hz) 变压装置叫电源变压器 (transformer)，俗语叫「火牛」(图 157) 。
 |  |  |
(图 155) 图解变压器 | (图156) 符号 | (图157) 电源变压器 |
交流电源通过初级线圈引发之磁场，经全封闭铁芯，感应次级线圈，产生另一电压。次级线圈输出之电压可升可降，视乎圈数多寡。
没有次级线圈之电感器 叫扼流圈 (choke) (图 158)，作用扼制高频交流电流，让低频和直流通过。扼流圈多用于整流后滤波电路 (图 159)，效果比单一电容更佳 (回顾45页之半波整流线路)。
 |  |
(图158) 扼流圈，只有初级线圈一组 | (图159) 双电容/扼流圈组合起更好滤波作用。 |
i.变压器 (Transformer)
变压器有电子变压器 (照明用, 图 160) 和铁芯变压器 (电子制作电源, 图161) 两大类。
 |  |
| (图 160) 电子变压器 (电子火牛) | (图 161) 电源铁芯变压器 |
变压器只可使用交流电。
电子制作常用之铁芯变压器有两种：
(i) 降电压变压器 (step-down transformer)
| 符号： | |
这种变压器主要用途是把交流市电源转为低压电源。通常伴以整流电路，变为
低压直流电，供电路用。输入端线圈称初级 (primary)，输出端线圈称次级 (secondary)。图 155之变压器只供教学用。实用变压器之初级线圈和次级线圈初/次地分别绕在同一空心圆柱形管子上。完成之总线圈卷套上旋转90o E形硅钢片，叠加为一铁芯 (图162)。初级线圈接输入电源，次级线圈输出低压。市电电源 (220V AC) 经变压器变为低压 AC，例如 6V, 12 V, 24V 等。这些变压器输出端有三脚，中间脚接地。例如12V x 2 变压器 (图 163) 可提供两组 0V/12V 或单组0V/24V 输出AC电压。
绝大部分民用电子器材都以低压 AC 作电源，通常其整流电路和主电路组成一体，看似器材可以直接用市电源 (如电视机、叉电器等)，其实主电路是不会为 220V 高压市电而设计，一般都是不超过50V DC。
自耦变压器 (variac，图164) 为一类大功率商用升/ 降变压器。只有初级，没有次级线圈。
 |  |  |
| (图 162) 变压器构造 | (图 163) 12V x 2变压器 | (图 164) 自耦变压器 (variac)，降/稍升电源电压大功率。只有初级，没有次级线圈。 |
现时电子管扩音机复古再流行 (图 166)，以现今之数字电子技术配合纯模拟讯号运作之电子管 (真空管)，合成优质音色音响。这类扩音机后级采用之功率放大电子管如EL34 (6L6), EL 84 (6BQ5) 等要靠输出变压器 (output transformer，图165) ，把功率放大电子管输出端之高阻抗、高电压变为低电压、低阻抗输出。音响输出变压器是另一种降电压变压器，功能是匹配一般扬声器之低阻抗输入要求去驱动扬声器。
 |  |
| (图 165) 铁芯输出变压器 | (图 166) 输出变压器和真空管电子制作 (昔日HiFi扩音机) |
(ii)升电压变压器 (step-up transformer)
| 符号: | |
升电压变压器输入端初级线圈圈数较次级线圈圈数为少，导致次级 AC 电压高于输入 AC 电压。昔日真空管收音机流行年代，升压变压器很受业余电子爱好者欢迎。因为真空管之屏极需要在高压 (~250V DC) 下运作，有必要把市电电源提升再整流为高压直流。现时之电子产品，小型的多用电池，大型的一般所需电源都较市电为低，不会高过 DC 50V，因此要用降压变压器而不是升压变压器。
显示 (3)：用变压器把市电 220 V AC 降低至12 V AC
铁芯变压器所用之铁芯为多层优质硅钢片。钢片舆钢片之间绝缘，减少产生环回电流 (eddy current) ，令能量转化成热，辐射流失。通常在电子零件店铺按线路要求整个变压器购买，不用自己制作。现时可选购之电源铁芯变压器不仅便宜，质量也非常高。
j. 整流器 (Rectifier)
整流要用二极管。二极管不单可把交流电转为直流电，即整流，也可检波，把无线电波 (调幅 AM 或调频 FM) 转为音频声波。二极管工作原理是只容许一个方向电流 (顺向)，不容许反方向电流 (逆向)。二极管阳极接上电池正极，阴极接上电池负极可通电。但反转电极便不会通电。无线电检波时，二极管容许正半周电波通过，但删除负半周电波，再重整为音波。
整流是将交流电转换成直流电。电子制作常用之整流器可分为 (i) 半波整流用之二极管 (single diode) 和 (ii) 全波整流用之桥式整流二极管 (bridge rectifying diodes) (图 167)。
二极管 (半波整流器) | 穚式整流二极管 (全波整流器) | |
图样 |
1N34二极管 |  |
| 符号 |  |  |
(图 167)半波和全波整流子
半波整流 (half-wave rectification)
在半波整流器中，交流波形的正半周或负半周其中之一会被消除。只有一半的输入波形会形成输出，电压减半，对于功率转换是相当没有效率的。
 |  |  |
(图 168) 半波整流
全波桥式二极管整流 (Full-wave bridge rectification)
需使用四个二极管才能做全波整流。与半波整流比校，功率转换有所提高。
|  |  |
(图 169) 全波整流
显示 (4)：用示波器显示市电220 V AC50 Hz正弦波形 (图170)， 4.5 V AC 50 Hz半波 (图171) 和 7.5 V AC 100 Hz 全波 (图172) 整流后之波形
 |  |  |
| (图 170) 市电220 V正弦波 | (图 171) 低压半波整流 | (图 172) 低压全波整流 |
检波二极管 (diode detector)
上世纪早期 (20 – 70年代)，普遍用模拟调幅 (AM，amplitude modulation) 方法传播无线电波。一般收音机操作方法是从天线接收AM无线电波，通过调谐 (选择电台)、检波(关键作用)、和放大三级电路把无线电波转为可听音频。
最简单的调谐和检波电路是一台所谓矿石收音机（crystal radio）(图 173)：
(图 173) 矿石收音机线路
上图之线圈 (L1) 和可变电容 (C1) 组成一个调谐电路 (resonance circuit) 。调谐电路功能是透过调校C1，选择从天线接收到的多个无线电波电台频率。
Crystal radio
收音机调谐器接收的频率 (f) 是电感(L)和电容(C)的函数，其公式如下：
 |
此频率是 L1 和 C1 并联电路的共振频率 (resonance frequency) 。代入L (电感) 和 C (电容) 数据便可计算共振频率。此共振频率就是电台频率。例如早期香港电台第一台频率是 AM 640 千赫 (KHz，Kilo-Hertz) 。
模拟调幅广播 (AM broadcasting，AM：Amplitude Modulation) 和二极管检波
 |
(i) 拾音器 (microphone) 把声音，即声波，转为音频讯号 (audio signal) 。
(ii) 发射台产生载波 (carrier wave) ，例如以前港台之 640 KHz 中波。
(iii) 载波和音频组成对称调幅无线电波 (调幅指载波波幅被音频调校)。
(iv) 电台发射 AM 640 KHz 调幅无线电波 (中波)。
(v) 收音机通过天线接收无线电波，再用 L/C 共振线路选择电台频率。
(vi) 二极管 (D) 检波。类似整流，二极管把负半周波形删除。1N34是最普及之检波二极管。
(vii) 还原音频讯号，听筒 E 发声。
Homemade radio
模拟调频广播 (FM broadcasting，FM：Frequency Modulation)
| 调幅广播现在已被调频广播取代。顾名思义，调频是调校载波频率，不是波幅。调频广播优点是音质较调幅广播大为改善，缺点是传播距离较短。再者，调幅或调频模拟发射又渐被数码发射取代，发射和接受原理基本不同。 |
古董收音机零件
 |  |  |
| (图 174) 蜂房式线圈 | (图 175) 调校电台可变容 | (图 176) 单管再生式收音机 |
k. 齐纳二极管 (zener diode)
 | 符号: |  |
如果二极管逆向偏压很大时，会发生崩溃 (击穿) 现象. 二极管因过量电流发热而遭烧毁。不过也发现崩溃时二极管两端电压只有些少变动 (图177)。这发现导致制造另一类只在这区域运作之二极管，称作齐纳二极管 (Zener diode)，于1934首次应用，更冠以发明者克拉伦斯·梅尔文·齐纳 (Clarence Melvin Zener) 为名。总而言之，齐纳二极管为一种精准稳定电压于小范围内之电子零件，可作为电压参考或稳压器。
(图 177) 二极管崩溃现象
齐纳二极管电压工作范围既广也窄。可于2.4V至200 V提供稳压作用，也有各种微少差别输出电压之齐纳二极管可供选择，如3.3 V, 3.6 V, 3.9 V, 4.3 V, 4.7 V 等, (图178)。一般齐纳二极管功耗为100 mW。于电路工作时齐纳二极管之逆向电流其实是电路正极向负极之常规电流方向。由于可被击穿原因，电流要受控制。方法是齐纳二极管串连一电阻RS (图179)。因IS = IZ + IL，流向负荷之电流IL与IZ 分享，所以齐纳二极管不是电源稳压一个好选择。它一般用于线路某一部份，提供精准稳定之电位差。
 |  |
| (图 178) 齐纳二极管之电参数 | (图 179) 齐纳二极管稳压线 |
稳定电压是电字电路一个非重要之概念 (主题 8.3) 。现时之稳压零件既有齐纳二极管，也有较流行之稳压 IC。稳压 IC不单有正负电压型号选择，工作电流大，有可供选择 100 mA, 1 A 和1.5 A 型号，还有可控制输出电压型号。价钱不比齐纳二极管贵很多。稳压IC内置多个齐纳二极管，线路复杂，包括短路保险设计，工作稳定。用稳压IC稳定电源电压效果较用齐纳二极管更佳。
l. 开关 (Switch)
电子制作常用以下三类开关：
(1) 切换开关 (Toggle switch)
| 符号: |  | 这类开关叫一刀二掷切换开关SPST (single-pole single-throw toggle switch) | ||
 |  |
| (图 180) SPST toggle switch | (图 181) 中间关 |
(2) 按键开关 (Push ON / OFF switch)
| 符号: |  |
此类开关也可分为 (i) 按下开/按下关 (Push-ON/locked/Push-OFF) 和 (ii) 按下开/放手关 (Push-ON release-OFF) 。近来流行微型开关。
 |  |
| (图 182) 按键开关 | (图 183) 微型开关 |
(3) 选择器 (Selector)
以上各种开关只控制一组电路。若要同一时间控制多组电路便要选用另一类开关叫选择器。这类选择器有手动式 (selector) 和电子式 (multiplexer)。手动选择器称作n刀n掷 (n Pole n Throw)。如：1刀2掷 (1P2T)
| 符号： | 1P2T选择器 |  |
一个实例：把一控制电动机转速线路接上三个选择：(i) OFF电路 (ii) 9V干电池和 (iii) 9V DC变压器。
 |  | ||
| 以上线路之选择器采用2刀3掷 (2P3T) (图 184)。 | (图 84) 2P3T 选择器 | ||
主题9.1有描述数字电子选择器之数据选择器 (digital multiplexer)。
m. 继电器 (Relay)
继电器（英文名称：relay）是一种电控制器件，是当输入回路量（激励量）的变化达到规定要求时，输出回电路的控制器便被启动，可以说是一种电动开关。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种「自动开关」。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
| 符号: |  |
继电器分类
(1) 电磁继电器 (图185)：利用输入电路内电路在初级电磁铁铁芯线圈与衔铁间产生的吸力引致次级电路启动的一种电动开关。
 |  |
| (图 185) 2P3T电磁继电器 | (图 186) 2P3T固体继电器 |
(2) 固体继电器 (图186)：指以电子组件履行上述功能而无机械运动构件的，输入和输出隔离的一种继电器。
(3) 温度继电器：当外界温度达到给定值时而启动的继电器。
简而言之，继电器是一件电子开关零件。一个例子：声控电灯座内置继电器，控制灯泡电路开关。
 |  |
(图 187)简单声控照明开关
拍手声感应拾音器，输出音频讯号。经放大后之讯号增强电流，起动继电器。灯泡电路短路，灯泡发光 (图187)。不过，线路太简单，不可以掌声之后灯泡长开或第二次掌声后灯泡关闭。改良后之慨念图 (图188) 可以以拍手/ON，再拍手/OFF运作。
|  |
(图 88) 改良慨念图，可以进行拍手/ON，再拍手/OFF运作
要求看似简单，其实涉及复杂电路设计。市面有现成 DIY声控套件，采用了555定时器和7474 IC。到以下网址可取得线路、工作原理和需要之零件：http://www.theorycircuit.com/clap-switch-circuit-with-relay/
习作 (6) 用面包板完成声控套件电路并控制电池灯泡开关
物料：面包板，声控套件联机路图，电池，灯泡，接线，鳄鱼夹
若不想直接用手动开关摇控制电路，继电器是一个理想的选择。习作 (7) 用万用通孔线路板焊接声控套件电路并控制电池灯泡开关
物料：万用通孔线路板，整套声控套件，电焊工具和物料，电池，灯泡
n. 插头和插座 (Plug and socket)
習作 (7) 用萬用通孔線路板焊接聲控套件電路並控制電池燈泡開關
物料：萬用通孔線路板，整套聲控套件，電焊工具和物料，電池，燈泡
插头/插座 (Plug and socket)
| 插头/插座符号： |  ， |
(1) 单独连接
以香蕉插和插座 (图189) 最流行。主要颜色有红 (正极) 和黑 (负极)。有一种专为高阻抗或电视天线输入而设计的插头和插座叫BNC (Bayonet Neill Concelman) 插头/插座 (图192)。它有锁控设计和具优良抗噪声能力。pH计之组合玻璃电极导线终端都必需用这设施。
(2) 组合连接
大致可分类为 (i) 音响插和插座 (图190) 和 (ii) DC插和插座 (图191) 连接低压 DC 电源。
(图 189) 香蕉插和座
(图 190) 音响插和插座
(图 191) DC插和插座
(图 192) BNC plug插头和插座