硬件学习-元器件-电阻

一、电阻的主要参数有:精度,温度系数和功率三个。

1)度      


①一般有0.1%、1%、5%、10%、15%、25%等,一般精度越高价格也越高。有些场合需要使用高精度的电阻,比如图1中的集成仪表放大器INA128的放大倍数完全由Rg来决定,此处的就需要使用0.1%的高精度电阻,同样运放的同相比例放大器和反相比例放大器的R和RF需要精密电阻,而平衡电阻R就不需要采用高精度电阻了,好钢用在刀刃上。

图1 集成仪表放大器INA128

图2 反相比例放大器

 

②常见字母表示的精度:

(2)温度系数

  温度系数的单位为PPM,一般的电阻阻值会随温度的上升而上升,比如现在有两个阻值都为100kΩ的电阻,电阻1的温度系数为20PPM,电阻2的温度系数为200PPM,当温度每升高1℃,电阻1的阻值要增大,电阻2的阻值要增大20Ω,一般的民用产品不需要关心此参数,而测井仪器和汽车电子等行业还有取样电阻特别需要关心此参数,温度系数低越低,价格就越贵,同样阻值的电阻,温度系数低的电阻的价格是高的几万倍。

电阻阻值变化量=温度系数*电阻阻值/

3)功率

同样都是10欧姆的电阻,为什么有的电阻个头很巨大,有的电阻个头很小呢?区别在子功率,比如有两个10Ω的电阻,一个为100W,另外一个是10W.由功率的公式:P=I*I*R,第一个电阻可以流过的最大电流为3.16A,第二个电阻可以流过的最大电流为1A,实际使用的时候需要打个折,打个8折或6折,第一个电阻流过的电流不要超过2.5A,第二个电阻可以流过的电流不要超过0.8A。设计电子产品一定要留有裕量,并且要留足裕量,我们为人处世亦该如此。

常用贴片电阻的封装与功率等效关系如下:

        0402  1/16W

        0603  1/10W

        0805  1/8W

        1206  1/4W

        1210  1/3W

        1812  1/2W

        2010  3/4W

        2512  1W


一般贴片电阻功率最大只能做到1W,所以有些大功率场合还是要用直插电阻。

二、贴片电阻的命名规则

(1)贴片电阻上面会写字,通过上面的字就能读出此电阻的阻值,贴片电阻实物图如图3所示。贴片电阻上的数字一般为3位或者4位,最后一位为10的幂 ,最后一位之前的数为乘数。

例:图3中的电阻122中的 12为乘数,最后一位2为10的幂其阻值大小为:。

电阻1101的110为乘数,最后一位1为10的幂,其阻值为 1.1kΩ。

思考:102和1001的阻值都同为1kΩ,他们有什么区别 呢?有一种说法是精度在1%以上的用4位即1001,在1% 以下(2%,5%10%等的用3位。)

图3 贴片电阻实物图

2)如果电阻上面写了R,就把R当小数点.

例:

2R2=2.2Ω

24R3=24.3Ω

R100=0.1Ω

5R6=5.6Ω

(3)有一种电阻上面写了3个字,前面两个是数字,而最后一个字为字母就要特别要小心, 前两位代表乘数,最后一个字母代表幂。

  例:29B=196*10=1.9kΩ

三、直插电阻之色环电阻


(1)电阻的基本单位有:欧姆(Ω)、千欧(KΩ)、兆欧(MΩ)。

1兆欧(MΩ)=1000千欧(KΩ)=1000000欧(Ω)

(2)电阻色环表

小口诀:一棕二红三为橙,四五六来黄绿蓝,七紫八灰,九白零黑,金五银十表误差。

  例:一个电阻的第一环为红色(代表2)、第二环为紫色(代表7)、第三环为黑色(代表1倍)、第四环为金色(代表±5%),那么这个电阻的阻值应该是27Ω,阻值的误差范围为±5%。

PS:对四环:三环和四环间距比其他大。

        对五环:四环和五环间距比其他大。

四、晶圆电阻


如下图所示:

 

     0204  1/4W

0207  1/2W1W

0411  2W

0617  3W


五、还有很多作为传感器的电阻,比如热敏电阻,热电阻,光敏电阻,湿敏电阻,压敏电阻等。

(1)热电阻:用途是工业测温一般有PT20,PT100(用的比较多), PT1000,CU50等(PT代表金属铂,CU代表金属铜)。

Callendar Van-Dusen(CVD)方程式诠释了RTD的电阻特性与温度(T,以摄氏度为单位)的关系。当温度为正值时,CVD方程式是二阶多项式,如方程式(1)所示。当温度为负值时,CVD方程式则扩展为方程式

(2)所示的四阶多项式。

(2)红外夜视监控探头一般采用光敏电阻来检测光线强度,当天黑以后,光线变弱,光敏电阻的阻值变大,大到设定值就开启摄像头的红外灯板。

(3)热敏电阻分为NTC和PTC,前者随温度的上升电阻变小,后者随温度的上升电阻变大。B值是热敏电阻的重要参数。

NTC用途:测温和保护

例:在如图所示开关电路中,防止开启电流过大。

  PTC 用途:温度传感器 恒温加热

六、零欧电阻作用

(1)零欧姆电阻又称为跨接电阻器,是一种特殊用途的电阻,0欧姆电阻的并非真正的阻值为零,欧姆电阻实际是电阻值很小的电阻。
(2)电路板设计中两点不能用印刷电路连接,常在正面用跨线连接,这在普通板中经常看到,为了让自动贴片机和自动插件机正常工作,用零电阻代替跨线。
(3)作用:

①在电路中没有任何功能,只是在PCB上为了调试方便或兼容设计等原因。

②可作跳线使用,避免用跳针造成的高频干扰(成为天线)。

③在匹配电路参数不确定的时候,以0欧姆代替,实际调试的时候,确定参数,再以具体数值的元件代替。

④0欧姆电阻实际是电阻值很小的电阻,想测某部分电路的耗电流的时候,接0欧姆电阻,接上电流表,这样方便测耗电流,可用于测量大电流。

⑤在布线时,如果实在布不过去了,也可以加一个0欧的电阻。

⑥在高频信号下,充当电感或电容。(与外部电路特性有关)电感用,主要是解决EMC问题。如地与地,电源和IC Pin间。

⑦单点接地(指保护接地、工作接地、直流接地在设备上相互分开,各自成为独立系统。)有时也会用电感或者磁珠等来连接。

⑧做电路保护,充当低成本熔丝(圈圈USB电路中以0欧0603电阻充当USB过流保护)由于PCB上走线的熔断电流较大,如果发生短路过流等故障时,很难熔断,可能会带来更大的事故。由于0欧电阻电流承受能力比较弱(其实0欧电阻也是有一定的电阻的,只是很小而已),过流时就先将0欧电阻熔断了,从而将电路断开,防止了更大事故的发生。有时也会用一些阻值为零点几或者几欧的小电阻来做保险丝。不过不太推荐这样来用。

七、电阻的应用与发展

① 电阻的分流作用经常被用于各种各样的电路中,用于对电流进行分配;

② 电阻的分压作用经常被用于收音机和扩音机的音量调节电路、半导体管工作点的偏置电路及降压电路中,而且在USB转串口的线上面,经常使用两个电阻分压得到3.3V或2.8V的串口;

③ 电阻的滤波作用经常被用于积分电路、微分电路、去耦电路、定时电路等中;

④ 电阻的阻抗匹配作用经常被用于传输线上;

⑤ 热敏电阻可以被用作热传感器,光敏电阻可以被用作光开关。

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