電阻(Resistor):阻礙電流通過的器件;用于控制電流和電壓,實現電路的分壓和限流。電阻是電路中常用的一種元器件,用于限制電流,并將電能轉化為熱能。常見的電阻有固定電阻和可變電阻兩種。
電阻:以R來表示,單位Ω(讀歐)
基本單位:Ω(歐)、kΩ(千歐)、MΩ(兆歐)、GΩ(吉歐),
換算方法:1000Ω=1kΩ,1000kΩ=1MΩ,1000MΩ=1GΩ,間隔都是1千倍換算關系。
常用的電阻規格
1. 0603電阻:尺寸為1.6mm×0.8mm,厚度為0.6mm,阻值范圍為0.1Ω至10MΩ,承受功率為0.1W。
2. 0805電阻:尺寸為2mm×1.25mm,厚度為0.8mm,阻值范圍為0.1Ω至10MΩ,承受功率為0.125W。
3. 1206電阻:尺寸為3.2mm×1.6mm,厚度為1.6mm,阻值范圍為0.1Ω至10MΩ,承受功率為0.25W。
4. 2512電阻:尺寸為6.4mm×3.2mm,厚度為1.6mm,阻值范圍為0.1Ω至10MΩ,承受功率為1W。
電阻的分類
電阻可分為貼片電阻、光敏電阻、熱敏電阻、碳膜電阻、矩形電阻、金屬膜電阻、金屬氧化物電阻、互感電阻和晶體壓阻等,其中碳膜電阻是最常見的一種。
電阻的應用
基本上沒有電路板會不用電阻,任何電路板上使用最多的器件就是電容和電阻。各種上下拉電阻,反饋電阻等等。
熱效應
根據焦耳定律,電流流過電阻就會發熱。電阻的熱效應的應用也有很多,電熱毯、電火桶、電水壺。
對于一些室外應用的電子設備,特別對于一些集成有高性能CPU的SOC,對工作溫度要求很苛刻,大都只能滿足商業級應用,大冬天在東北,零下三十多度,溫度太低,很可能開不了機。通常都會加一個大功率電阻做預加熱功能,當溫度上來后,設備啟動了再關掉。之所有關掉,因為設備自己工作的功耗也會發熱,可以保持溫度。
零歐姆電阻
零歐姆電阻也叫跳線電阻(Jumper)。在電路設計中,為了調試方便或者作兼容設計經常使用。例如在作預研設計時,為了調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。
使用零歐姆電阻時,最常遇到的問題就是功耗怎么算,如何判斷選擇的電阻是否滿足要求?
此時,就需要從電阻的規格書中獲取相關參數,假設其電阻值不會超過50mΩ,額定電流不超過1A,由此就可以判斷電阻是否滿足設計要求。
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都用不到,此時單獨弄一組DCDC或者LDO都不太合適,因為電流太小。此時可以使用穩壓管穩壓電路。
分壓
分壓例如ADC采樣電路,DCDC輸出電壓反饋,電平轉換等等。
匹配電阻
對于高速信號,PCB走線需要考慮傳輸線模型,要保證阻抗匹配,防止信號反射會影響信號完整性。阻抗匹配就是保證負載阻抗與傳輸線的特征阻抗相等以消除反射。最常用最簡單的就是源端串聯匹配,即在信號源端串聯一個電阻,該電阻和源內阻之和等于傳輸線特征阻抗,這樣即使負載端不匹配,信號反射回來會被源端信號,不會再次反射。
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