嵌入式分享合集87

其实今天已经发了一个了 ~~ 在发一个把  主要是把电阻说一说

电阻是电子电路设计中最常用的被动元器件之一，拆开任何一块电路板都能看到电阻。在该章节您将学习到如下内容：

1. 电阻的封装以及功率相关的知识；

2. 直插电阻和贴片电阻的读数方法；

3. 电阻的分类以及特殊电阻的认识；

1.电阻的封装以及功率相关的知识 

电阻的封装从大类上可以分为直插电阻和贴片电阻，直插电阻的体积相对较大，在设计PCB时需要做通孔焊盘，比较占用PCB的空间；而贴片电阻的体积较小，是表贴器件不用设计通孔焊盘，设计产品入无特殊要求以贴片为主。直插电阻和贴片电阻图片如下。

1-直插电阻和贴片电阻

一般来说电阻的功率和其体积呈正比，体积越大功率越大。常用的直插电阻功率为1/4W,贴片电阻功率如下：

1206封装的功率为1/4W，体积稍大，应用比较广泛。

0805封装的功率为1/8W，体积适中，应用很广。

0603封装的功率为1/10W，体积较小，应用很广。

0402封装的功率为1/16W，体积很小，手机、平板应用较多。

0201封装的功率为1/20W，体积非常小，手机、平板应用较多。

2.直插电阻和贴片电阻的读数方法

直插电阻通过柱体的色坏来识别阻值，常用的为四色环电阻和五色环电阻。四色环和五色环电阻的颜色及对应数字如下：

2-色环电阻颜色含义

四色环电阻读数方法：

第一环：代表第一个有效数字；

第二环：代表第二个有效数字；

第三环：代表10的幂，即0的个数；

第四环：代表误差；

五色环电阻读数方法：

第一环：代表第一个有效数字；

第二环：代表第二个有效数字；

第三环：代表第三个有效数字；

第四环：代表10的幂，即0的个数；

第五环：代表误差；

贴片电阻在壳体上印有字符，通过字符可以识别电阻的阻值，贴片电阻的字符遵循E-96标准和E-24标准。

带有三位数字的丝印

• 第一位数字：代表第一位有效数字；

• 第二位数字：代表第二位有效数字；

• 第三位数字：代表10的幂数；

如203表示阻值为20K，误差为5%。

带有四位数字的丝印

• 第一位数字：代表第一位有效数字；

• 第二位数字：代表第二位有效数字；

• 第三位数字：代表第三位有效数字；

• 第四位数字：代表10的幂数

如1002表示阻值为10K，误差为5%。

带有字母R丝印的电阻

可以把R当作小数点，如2R0，则表示2Ω。

3-贴片电阻丝印

字母和数字混合的丝印

这类丝印在0603封装的电阻上比较常见，误差多为1%，遵循E-96标准，读数需要查表。

例如，丝印为01Y，从E-96标准中可知01表示1，Y表示10^0，即01Y代表的是阻值为1Ω的电阻。具体可以查阅如下的文章：

贴片电阻读数方法

3.电阻的分类以及特殊电阻的认识

这里的分类是指普通电阻和特殊电阻，前面所介绍的内容都是普通电阻的相关知识，此外还有很多特殊电阻，如电位器、热敏电阻、光敏电阻等。

电位器/滑动变阻器

电位器就是指阻值可变的电阻，这类电阻通常有三个引脚，有一个旋钮，通过旋钮可以改变电阻的阻式，在运放调零电路中、传感器标定电路中、运放增益调节中、降压电源芯片电路中应用比较多，实物图和电路符号如下图所示。

 

电路符号

热敏电阻

所谓热敏电阻就是对温度比较敏感的电阻，分为正温度系数的热敏电阻和负温度系数的热敏电阻。

正温度系数的热敏电阻：阻值随着温度的升高而增大，如PTC电阻，PT100铂电阻等；

负温度系数的热敏电阻：阻值随着温度的升高而减小，如NTC等；

这几种电阻中，PT100的线性度最好，可以用来精确测温，在工控行业应用比较广泛；NTC的线性度稍差，在家电行业用的比较多；而PTC的阻值随温度的变化呈现几何式的变化，不能用来连续测温，多用作温度开关或者加热用。

PT100

光敏电阻

光敏电阻就是指对光、光照比较敏感的电阻，关照越强，其阻值就越小，通常用在光感应开关、太阳能路灯中。

 

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4.电阻的作用以及相关的典型电路；

5.电阻在使用过程当中如何去选型；

电阻是一种物理量，表示导体对电流阻碍作用的大小，导体的电阻越大对电流的阻碍作用也就越大。也可以这样说，在一个确定的回路中，如果电压是确定的，那么回路中的电阻越大流过的电流也就越小。所以，电阻最典型的应用就是限流和分压。

4.电阻的作用以及相关的典型电路

前文提到了电阻具有限流和分压的作用，那下面就看一下电阻的具体作用有哪些。

电阻的限流作用

在电压一定的情况下，回路中的电阻值越大那么回路中的电流也就越小，这就是限流。对一些内阻比较小工作电流也比较小的器件，如果直接接入电源可能就会被烧坏了，所以串入电阻就可以把电流降下来，电阻起到限流作用保护元器件不被烧坏。典型的应用就是LED灯电路，如下图所示。

1-电阻的限流作用

在设计产品时，为了指示上电与否，通常会用LED灯作为指示，上电即点亮，掉电即熄灭。LED的工作电流大约在2-25mA左右。假设工作电压为5V，LED压降为1V，需要的工作电流为5-10mA,那么所求出的两个电阻值分别为R1=(5-1)/5=800Ω，R2=(5-1)/10=400Ω，所以电阻取值400-800Ω即可。这里在计算时千万别忘了LED的压降。

电阻的分压作用

电流流过电阻后，会产生压降，这就是电阻的分压作用。利用这一作用，通过不同的电阻值可以得到不同的参考电压。比如说，用NTC检测温度，将NTC和定值电阻串联后，如果温度发生变化那么NTC两端的电压就会发生变化，通过检测当前的电压值就可以计算出当前的温度，这就是利用NTC检测温度的工作原理，电路图如下所示。

2-电阻的分压作用

电阻的上拉作用和下拉作用

所谓上拉，就是将端口通过电阻接到电源端；而下拉就是将端口通过电阻接到GND。这么做的目的时给端口一个确定的初始电平，防止误差误动作，这里的电阻分别叫做上拉电阻和下拉电阻，起到上拉作用和下拉作用。

3-电阻的上拉作用

上图是常用的按键检测电路，单片机的端口通过上拉电阻R接至VCC，在没有按键事件发生时单片机会检测到高电平，在按键发生时单片机会检测到低电平。上拉电阻的作用就是将端口的初始信号钳制在高电平，避免了误判的发生。

对于其他的一些特别的作用，后面会慢慢讲到。

电阻在使用过程当中如何去选型

在设计产品的技术方案时，有一个重要的选型过程，这个过程就是要确定下来使用哪些芯片、哪些参数的电阻、电容来实现客户的需求。在电阻的选型过程中大致需要考虑如下几个方面。

根据电阻的封装选型

电阻的封装就是选型的考虑点之一。选用小封装的电阻可以减小板子的体积，但是也不能太小，也要考虑到方便生产、方便SMT，一般来说0805和0603用的比较多，0402、0201在消费类电子行业用的会比较多。

根据电阻的功率选型

在设计大功率的产品时可能会用到过大电流的电阻，这时候就要选择合适功率的电阻，计算电阻的功率时可以使用P=I^2×R来计算。

 

根据电阻的精度选型

电阻的常用精度为5%、1%、0.1%，精度越高价格越贵，所以如果是精密采样的情况就一定要使用精密电阻，甚至选用更高精度的。在采用电路、小信号放大电路中对电阻的精度要求比较高，精密电阻可以尽可能的降低硬件电路所带来的误差。

根据特殊应用去选型

在设计一款温度传感器时，除了考虑数字温度芯片外，还可以考虑热敏电阻。如果对测温精度要求稍高可以考虑PT100、PT1000等正温度系数的电阻，如果对温度的精度要求不是很高可以考虑NTC负温度系数的热敏电阻，如果只是实现一个开关功率可以考虑PTC。

如果要实现一个光感应开关，可以考虑热敏电阻。如果是射频电路，就要考虑射频电阻等。

 

-射频电阻

关于电阻的内容，在以后还会交叉提到。