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  • 电阻基础知识

     本质:通过改变电阻两端的电压来实现对流过自身的电流产生影响

    1.1定义:

      电路对电流通过有阻碍作用且消耗能量的部分叫做电阻,是导体的基本属性电阻用字母R表示,常用单位兆欧、千欧、欧,换算关系1兆欧=1^3千欧=10^6欧

      • 容抗:电容在电路中对交流电所起的阻碍作用,用Xc表示

      • 感抗:电感在电路中对交流电所起的阻碍作用,用Xl表示

      • 电抗:电阻、电容、电感在电路中对交流电所起的阻碍作用的总和称为电抗,用Z表示,单位欧

    1.2主要特性

    1. 电阻器是一个耗能元件

    2. 对电流阻碍作用,无极性之分也就是无正负

    3. 对直流、交流电、不同频率、不同信号所表现出相同的阻值 普通电阻器为线性,符合欧姆定律U=IR

     

    1.3作用

      电阻是构成元件的基本电路之一,在电路中的主要作用是分流、限流、分压、偏置等

    1.4分类

    1. 电阻的种类很多,通常分为可变电阻器、固定电阻器、特殊电阻器。在电子产品中,以固定电阻器应用最多,而固定电阻器按照制作材料又可分为碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻等,如下图

     

     今年来广泛应用的是贴片电阻,它的主要优点体积小、重量轻,采用贴片的电子产品体积减小40%~60%,重量减轻60%~80%,详细分类见下图:

      2.部分电阻器的实物图

    1.5贴片电阻封装与尺寸、功率的关系(1mil=0.0254mm)

    1.6电阻器电路图形符号

    1.7主要参数

    1. 标称阻值

    2. 允许偏差:常用偏差值0.001%、1%、2%、5%、10%、20%

    3. 额定功率:一般在选型时需要大概计算一下功率 一般主要考虑以上三个参数 

    4. 温度系数:有正温度系数(PTC)和负温度系数(NTC)之分,温度系数越小说明稳定性好

    5. 噪声:电阻内不规则的电压起伏,包括热噪声和电流噪声,热噪声是导体内不规则的电子运动,使导体内任意两点电压不规则的变化

    6. 最高工作电压:允许加到两端的最大连续工作电压

    7. 电压系数:在允许的电压范围内,电压变化1V,电阻器的相对变化量

    8. 老化系数:在额定功率下工作,阻值相对变化的百分数,越小越好

    1.8电阻器工作原理

     基本模型

     

     原理分析:电阻器与电感L串联,再与一个电容并联。当电阻器在工作频率不是很高时,由于电感L的电感量很小而相当于通路,这样感抗很小 可以不加考虑。同时,由于电容C的容量很小,它的容抗很大相当于开路,也不作考虑。所以,通常等效为一个纯电阻

    1.9特殊电阻器

    1. 熔断电阻器:可修复型和不可修复型

    1.电阻的作用

    电阻,在实际电路中应用的是最多的,下面做详细的介绍:

    一、按照所在电路的结构形式来分,可以分为串联与并联。

    一般的,串联的电阻,主要是起到限流,隔离,滤波(与电容一起形成 RC滤波);并联的电阻,主要是起到分压,上拉,下拉等作用。

    二、按照电阻的作用可以分为限流与分压;下面的R2对LED灯起到限流与分压的作用。

    三、按照功能来分可以分为很多种,如:

    1、上拉,即把一个IO口通过一颗电阻接到电源正极上去。

    下拉电阻

    2、下拉,即把一个IO口通过一颗电阻接到电源负极上去。

    上拉电阻

    3、积分(与电容一起使用),这个比较复杂,后续会做单独讲解。

    4、微分(与电容一起使用),这个比较复杂,后续会做单独讲解。

    5、放大(与三极管一起作用,当然,放大器是集成的三极管芯片),这个比较复杂,后续会做单独讲解。

    6、采样,一般是电流转为电压时会用到。

    电阻采样

    等等

    实际上所有的功能,都是通过电阻的限流分压的作用,通过串、并联的电路形式来实现的,我们要实现一个复杂的电路,没有电阻是绝对不行的,也是因为电阻数量,种类在PCBA中很多,也就出现了埋入式(埋到PCB内部的)电阻。

    在嵌入式硬件中,电阻用的最多的就是上拉,下拉,采样等。

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