電子基礎(chǔ)知識-電阻

01電阻的根本原理電阻是一個耗能元件，將電能轉(zhuǎn)化為熱能。產(chǎn)生多少熱量。實(shí)際電阻的等效模型：場合頻率較高，這些因數(shù)不能無視。某薄膜電阻的頻率特性上圖電阻的高頻特性格外好，可以看到極間電容只有0.03pF，引線電感只0.002nH，75Ω30GHz。nH，pF，MHzGHz。02阻值標(biāo)記5%1%0603上都有標(biāo)記表示電阻值。10100Ω，4724.7kΩ10Ω通常R2R2，2.2Ω。義如以下圖所示：03電阻的工藝與構(gòu)造電阻的工藝種類繁多，可以依據(jù)阻值是否可以變化，分成兩大類介紹：固定電阻和可變電阻。固定電阻固定電阻，顧名思義就是電阻阻值是定值，不行變，大多數(shù)時候，我們使用的電阻都是固定值的，可以依據(jù)封裝的不同大致再分類。軸向引線電阻材料和工藝的不同還可以再分為多種。01繞線電阻小。繞線電阻可以制作為周密電阻，容差可以到0.005%，同時溫度系數(shù)格外低，缺點(diǎn)是繞線電阻的寄生電感比較大，不能用于高頻。02碳合成電阻粉末的濃度打算了電阻值的大小，在兩端加鍍錫銅引線，最終封裝成型。碳合成電阻工藝簡潔，原材料也簡潔獲得，所以價格最廉價。度特性不好，通常噪聲比較大。導(dǎo)致被燒毀。碳膜電阻的厚度和其中碳濃度可以掌握電阻的大小。越大，最終加金屬引線，樹脂封裝成型。是溫度特性不太好。金屬膜電阻成一層鎳鉻合金鍍膜，然后在鍍膜上加工出螺旋溝槽來準(zhǔn)確掌握電阻。定。金屬氧化物膜電阻上加工出螺旋溝槽來準(zhǔn)確掌握電阻。金屬氧化物膜電阻最大的優(yōu)勢就是耐高溫。01金屬箔電阻的外形，從而掌握電阻。金屬箔電阻是目前性能可以掌握到最好的電阻。厚膜電阻1005%1%，絕大多數(shù)產(chǎn)51%的片狀厚膜電阻。薄膜電阻薄膜電阻就是在氧化鋁陶瓷基底上，通過真空沉積形成鎳化鉻薄膜，通常0.1um的外形?？勺冸娮枰皇强梢允謩诱{(diào)整阻值的電阻；另一種就是電阻值可以依據(jù)其他物理?xiàng)l件而變化?？烧{(diào)電阻01電位器/分壓器通過中間抽頭可以轉(zhuǎn)變兩個電阻的阻值，就可以轉(zhuǎn)變分得的電壓。變阻器可以準(zhǔn)確調(diào)整阻值的電阻。微調(diào)器即可，通常需要用螺絲刀等特別工具才能調(diào)整。敏感電阻敏感電阻是一類敏感元件，這類電阻大都對某種物理?xiàng)l件特別敏感，該物濕敏電阻、磁敏電阻等等，在電路設(shè)計(jì)應(yīng)用比較多的應(yīng)當(dāng)是熱敏電阻和壓敏電阻，常用作保護(hù)器件。01熱敏電阻PTCCPTC，適用于高電壓大電流場合；另一種是高分子聚合物材料，叫PPTC，適用于低電壓小電流場合。陶瓷PTC，其電阻材料是一種多晶體陶瓷，是碳酸鋇、二氧化鈦等多種材料的混合物燒結(jié)而成。PTC相當(dāng)于斷路，從而可以起到短路和過流保護(hù)的作用。02壓敏電阻瓷顆?；旌虾笠黄馃Y(jié)成型。MOV電流，因此可以用于浪涌防護(hù)和過壓保護(hù)。將氧化鋅陶瓷承受和MLCC類似的工藝制作成多層型壓敏電阻，即MLV，MLV封裝較小，通常是片狀的，額定電壓和通流力量都比MOV小很多，適用于低壓直流場合。04電阻的應(yīng)用與選型電阻的廠商主要有國巨、松下、羅姆、威世、還有國內(nèi)的風(fēng)華高科等等。電阻的應(yīng)用電阻，各種上下拉電阻，反響電阻等等。熱效應(yīng)電熱毯、電火桶、電水壺。對于一些室外應(yīng)用的電子設(shè)備，特別對于一些集成有高性能CPUSOC，對工作溫度要求很苛刻，大都只能滿足商業(yè)級應(yīng)用，大冬天在東北，零下三十多度，溫度太低，很可能開不了機(jī)。關(guān)掉，之所以關(guān)掉，由于設(shè)備自己工作的功耗也會發(fā)熱，可以保持溫度。要排隊(duì)太麻煩了。于是我就自己作了一個再簡潔不過的定位神器，就是給水泥電阻焊一個DC電源座子，然后插各種電源適配器，調(diào)整溫度。焦到某個芯片上，在自己的工位上就完成高溫問題的定位。零歐姆電阻零歐姆電阻也叫跳線電阻，在電路設(shè)計(jì)中，為了調(diào)試便利或者作兼容設(shè)計(jì)常常使用，例如在作預(yù)研設(shè)計(jì)時，為了調(diào)試時能測試芯片的每組電源的工作電流，通常需要用零歐姆電阻將電源分成多路。阻是否滿足要求？RC0402零歐姆電阻，其電阻值不會超過50mΩ，額定電流不超過1A，由此就可以推斷04021A求。限流有些時候電路中需要一組幾十毫安的電源，但是其電壓在電路中其他地方DC-DCLDO可以使用穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路。分壓05匹配電阻號反射會影響信號完整性。阻抗匹配就是保證負(fù)載阻抗與傳輸線的特征阻抗相等以消退反射，最常用最簡潔的就是源端串聯(lián)匹配，即在信號源端串聯(lián)一個電阻，該電阻和源內(nèi)阻之不會再次反射。此外，還有各種非線性的靈敏電阻，可以用作傳感器、保護(hù)電路等等。電阻的選型應(yīng)用的要求。固定值電阻電阻和金屬膜電阻。熱敏電阻PTC在電路中的主要作用和保險(xiǎn)絲比較類似，就是過流保護(hù)，區(qū)分就是保PTC，而很多時候換保險(xiǎn)絲是不行承受的，影PTCUL1439PTC，PTC的阻抗快速變大，形成斷路，斷路后電流下降，發(fā)熱削減，溫度下降，PTCPTC保持電流PTCPTC時PTC可以保持低阻抗?fàn)顟B(tài)，PTC的保持電流會隨著工作溫度的上升而降低，因此，工作溫度時需要考慮的重要因素。動作電流03額定電壓即PTC能承受的最大電壓，超過額定電壓，PTC可能會被擊穿短路，進(jìn)而引起燒毀，因此，設(shè)計(jì)時要考慮各種狀況下PTC壓。當(dāng)PTC斷路保護(hù)的時候，會承受整個電源電壓，PTC選型的時候，額定電80%，12V，15VPTC。PTCPTCPTC額定電流PTC直流電阻PTCPTC后的電源電壓要滿足要求。和保險(xiǎn)絲相比，PTCPTC的直流阻抗通常是保險(xiǎn)絲的兩部左右。PTC絲是熔斷機(jī)制，切斷電流通路，根本不存在漏電流。壓敏電阻類似，都屬于鉗位型器件，主要用于防護(hù)電路瞬態(tài)過壓，例如浪涌。MOV防護(hù)力量。01額定工作電壓額定工作電壓可以認(rèn)為是MOVMOVVrmsVm(ac)，上MOV動作或者損壞，導(dǎo)致電路無法工作。MOV02鉗位電壓MOV是鉗位型器件，遇到瞬態(tài)高壓時，阻抗會下降，通過大電流，瞬態(tài)高23選擇MOV時，要留意鉗位電壓不能超過被防護(hù)器件的最高耐壓，超過時，TVS，TVS的低鉗位電壓進(jìn)一步減小殘壓。03最大脈沖電流MOV以外，還需要泄放浪涌電流。MOVMOVMOV能量的大小和浪涌的波形和數(shù)目有關(guān)，通常，器件的浪涌力量都按8/20us波形能測試。上圖中的MOV，單個3500A的8/20us的浪涌脈沖，連續(xù)23000A的8/20us20750A8/20usMOVTVSESD考慮的因素。05如何識別貼片電阻貼片電阻主要有五個主要參數(shù)，阻值，精度，功率，溫度系數(shù)，封裝。阻值貼片電阻可以依據(jù)外表的數(shù)字進(jìn)展快速識別，主要有以下三種方法；1)這種方法使用的是貼片電阻反面的三位數(shù)字來說明阻值；其中第一位和其次位表示有效數(shù)字；471==>470Ω103==>10000Ω 10KΩ那么假設(shè)要表示小于1Ω的電阻該怎么辦呢？R0200.020Ω，20。R015==>0.015Ω所以，在帶有小數(shù)點(diǎn)R標(biāo)識的電阻，R后面有0千萬不能省略。封裝常用的封裝如下表所示；英制(inch) 公制(mm) 長(L)(mm) 寬(W)(mm) 高(t)(mm) a(mm) b(mm)020106030.60±0.050.30±0.050.23±0.050.10±0.050.15±0.05040210051.00±0.100.50±0.100.30±0.100.20±0.100.25±0.10060316081.60±0.150.80±0.150.40±0.100.30±0.200.30±0.20080520232.00±0.201.25±0.150.50±0.100.40±0.200.40±0.20120632163.20±0.201.60±0.150.55±0.100.50±0.200.50±0.20121032253.20±0.202.50±0.200.55±0.100.50±0.200.50±0.20181248324.50±0.203.20±0.200.55±0.100.50±0.200.50±0.20202350255.00±0.202.50±0.200.55±0.100.60±0.200.60±0.20功率貼片電阻的常見功率如下；1/32W，1/16W，1/4W，1W，1.5W，2W，3W，4W，5W等等，具體和電阻的封裝有關(guān)，另外功率比較大的一般是功率電阻。溫度系數(shù)通常這個變化有肯定的線性關(guān)系，這里就用溫度系數(shù)表示，或者稱之為電阻的溫漂，單位是±ppm/℃，比方±15ppm/℃則表示每一度溫度的變化，會導(dǎo)致電阻阻值變化百萬分之十五。精度電阻的常見精度有±0.1%，±0.5%，±1%，±5%，±10%，通常為±5%，精度越高的電阻，本錢越高，比方文中前面提到的采樣電阻，則應(yīng)中選擇周密電阻。06適宜即可。10里面，不大計(jì)較微乎其微的影響。但是在模擬電路中，當(dāng)我們使用精準(zhǔn)的電壓源，或者對信號進(jìn)展模數(shù)轉(zhuǎn)換，又或者放大一個微弱的信號時，阻值的小小變動都會帶來很大的影響了。在與電阻斤斤計(jì)較的時候，固然就是在處理模擬信號的場合了，后面就依據(jù)模擬電路應(yīng)用分析下電阻各參數(shù)的影響。1、電阻的額度阻值電阻的額度阻值的選擇往往被應(yīng)用固定了，比方對一個LED燈限流，或者對某個電流信號取樣，電阻的阻值根本沒有其他選擇。但是有些場合，對電阻1R2電阻阻值越大，熱噪聲就越大，放大器的性能就越差；差；這是很多放大電路的電阻是幾十KT同相放大器2、電阻的精度1%5%，0.1%等。0.1%1%的十1%5%1.3一般地，精度代號A=0.05%、B=0.1%、C=0.25%、D=0.5%、F=1%、G=2%、J=5%、K=10%、M=20%。3、電阻的額度功率2512額度功率是1W，依據(jù)電阻的規(guī)格書，溫度超過70攝氏度時，電阻就要降額使用。2512在常溫下，假設(shè)PCB焊盤沒有特別散熱處理，2512的貼片電阻功率到達(dá)120125依據(jù)溫度降額曲線，2512的額度功率需降額到30%了。這種狀況在任何封裝的電阻都需要留意的，不要迷信標(biāo)稱功率，關(guān)鍵的位置最好一再確認(rèn)避開留下隱患。4、電阻的耐壓值電阻的耐壓值一般比較少提，特別是手，往往沒有什么概念，以為電容不超過額度功率，另外就是電阻的耐壓值了。電阻引腳間爬電等故障，在使用時需依據(jù)使用的電壓選擇合理的電阻。2512=200V，1/4W插件=250V。而且，時間應(yīng)用中，電阻上的電壓應(yīng)當(dāng)比額度耐壓值小20%以上，不然時間一長就簡潔出問題了。5、電阻的溫度系數(shù)電阻溫度系數(shù)是描述電阻隨溫度變化的參數(shù)。這個主要由電阻的材料打算100ppm/℃，意思就是該電阻環(huán)境溫度變化25攝氏度時，電阻值有可能變化了0.25%。假設(shè)是12bit10LSB所以像AD620這樣的運(yùn)放，僅靠一個電阻調(diào)整放大倍數(shù)的，很多老工程師當(dāng)電阻是一樣類型的電阻時，溫度引起的阻值變化不會帶來比例的變化，電路1020ppm不精準(zhǔn)可以在校準(zhǔn)時調(diào)整參數(shù)，電阻隨外界溫度的變化是掌握不了的。6、電阻的構(gòu)造電阻的構(gòu)造比較多，這里提下能想起來的應(yīng)用。電阻的額度功率不是很重要，但瞬時功率卻很高，一般的電阻難滿足要求。高壓應(yīng)用，比方電容放電的電阻，實(shí)際工作電壓超過500V，最好使用高壓玻璃釉電阻而不是一般的水泥電阻。RCdv/dt最好就實(shí)現(xiàn)無感繞線電阻，這樣才能對尖峰有良好的吸取性能并且不簡潔被沖擊損壞。07上拉電阻的作用1、上拉電阻是什么？假設(shè)您有一個將一個引腳配置為輸入的MCU。假設(shè)引腳沒有連接任何東西，假設(shè)這個時候程序讀取引腳的狀態(tài)，則引腳是高〔拉到VCC〕還是低〔拉到接地〕？很難說。這種現(xiàn)象被稱為浮空輸入「floating」。為了防止這種未知狀態(tài)，上拉或下拉電阻確保引腳處于高或低狀態(tài)。使用上拉電阻的狀況下，假設(shè)沒有按下按鍵，輸入引腳會讀到高電平，會MCUGPIOGPIO輸入引腳將會讀到低電平，假設(shè)沒有上拉電阻，按下按鍵的時候，會直接讓VCC接到GND，短路爆炸就消滅了。2、上拉電阻的大小如何選擇？需要選擇上拉電阻的值以滿足兩個條件：1、按下按鈕時，輸入引腳被拉低。電阻R1的值掌握VCC的電流經(jīng)按鈕GND。2、未按下按鈕時，輸入引腳被拉高。上拉電阻器掌握輸入引腳上的電壓。1，電阻的大小不能太低，假設(shè)電阻過低，流到GND的電流就會越大，這樣損失的功耗也就會越大。對于條件2，電阻的大小不能太高，假設(shè)過高，GPIO讀到的分壓電壓會過小，這樣會導(dǎo)致在沒有按下按鈕的時候，GPIO讀不到高電平。比方在5V的系2.5V,MCU3、上拉電阻如何計(jì)算？假設(shè)我們期望把電流限定在1mA。依據(jù)歐姆定律最終得到的上拉電阻是5KΩ。08VCC01入口串聯(lián)一個幾十歐姆的小電阻，這個電阻有什么作用呢？解答假設(shè)沒有這個電阻R1，當(dāng)芯片擊穿后芯片內(nèi)部的VCCGND短路，VCC15V，15VR1，當(dāng)芯片被擊穿后，15V電壓就不會直接被拉到地，所以這個電阻的作用是防止芯片擊穿后電源短路，起到保護(hù)電源的作用。當(dāng)15V電壓突然波動比較大，瞬間產(chǎn)生一個大的脈沖電壓時，由于電阻R1留意能太大，一般取值在幾十歐姆。090Ω電阻到底能過多大電流？1、0Ω電阻阻值大小，0Ω0Ω，但也會有偏差。0Ω10mΩ、20mΩ50mΩ。也就是說，0Ω電阻偏差可以允許有多種偏差，這主要看電阻廠商做的是哪種了。我下載了幾大品牌的，比方羅姆、國巨、光頡的一般0Ω電阻規(guī)格書查看0Ω50mΩ。由此可以得出結(jié)論：常用的一般0Ω電阻的阻值最大不超過50mΩ。2、0Ω電阻的過流力量網(wǎng)上還有一種觀點(diǎn)，認(rèn)為0Ω電阻的電流是依據(jù)功率算出來的，電阻依據(jù)50mΩ0805的電阻功率一般為1/8W，算出額定電流應(yīng)當(dāng)是1.58A。但是，我查看規(guī)格書覺察，羅姆、國巨、光頡這幾大品牌的都是2A，與計(jì)算出來的有些出入。羅姆、國巨、光頡三大廠家的一般0Ω電阻額定電流如下：從上圖可以看出，三大廠家的0Ω電阻的額定電流還是略有差異的。我建議綜合各家的、依據(jù)最小值來選，這樣就不管什么品牌，都不會超出規(guī)格設(shè)計(jì)了。額定電流綜合之后的表格如下：我們看到，常規(guī)的電阻的電流都不大，依據(jù)綜合后的最小值來選的話，最3A4A0Ω電阻，那該怎么辦20Ω電阻并聯(lián)起來就行了。說到這里，可能大家會覺得驚異，怎么有的封裝變大了，但過流并沒有增加呢？例如，080512062A，在這里應(yīng)當(dāng)是額定電流雖然沒有增加，但瞬間電流應(yīng)當(dāng)是能過更大了。假設(shè)你翻開國巨的電阻規(guī)格書，就會覺察它寫了兩個參數(shù)，一個是額定電流，另一個是最大電流。額定電流都是2A，但最大電08055A，120610A。注：Jumper就是0Ω電阻〔標(biāo)準(zhǔn)文件就是這么寫的，如以下圖所示〕。30Ω電阻假設(shè)是更大的電流，也是電阻可選的。不過，這些電阻就不常規(guī)了，比方0.5mΩ，10020A+，但是價格比較貴，要好幾毛錢，而一般電阻一分