硬件基础之电阻篇

一、技术理论

1.电阻的定义

        电荷在导体中运动时，形成电流。导体中的分子、原子等其他粒子阻碍电荷移动，进而阻碍电流，这种阻碍作用，我们称其为电阻。

        单位：Ω，电阻越大，阻碍作用越大，电流越小。

2.欧姆定律

定义式：（因为还有决定式）

R = U / I

含义：I——流过导体的电流，单位为安培（A）；

         U——导体两端的电压，单位为伏特（V）；

         R——导体的电阻，单位为欧姆（Ω）

电路中为何需要串联小电阻？：

百度安全验证

二、器件选型

1、安装方式

        当今目前趋势是小巧轻便型，很多部分都是依靠贴片电阻。

2、电阻值

贴片电阻标称：

（2） 比如：

333，33 *  = 33k

120，12 *  = 12

（3）比如：

2R2 = 2.2Ω

R02 = 0.02Ω

        上图是厚声电阻规格说明书的部分截图。

 （4），（5）是精度比较高的

比如，

2701，270（有效数字）*  = 2.7kΩ

非常规电阻，通过串联或并联：

确定电阻值的方法：

 第3点补充：电阻越小，上拉越强，抗干扰也越强，但是导通了，功耗也越大了

3、封装与功耗

        综合考虑功耗（R 或 /R）,PCB尺寸，生产工艺等，合理选择封装。

根据 P = UI

 

 4、精度

        综合考虑电路性能、成本，采购方便性，合理选择精度，常规精度为5%、1%

        电路方面：

        电压反馈电路、取样电路等，要求1%精度，其他默认5%精度。

         R70,R71是反馈电阻，可以决定输出电压，例如用5%精度的，可以输出4.8-5.2V的电压范围内的；而1%精度的，可以输出4.95-5.05V的电压范围内。

成本方面：

        5%精度比1%精度便宜，满足需求的情况下，尽量选择低成本的。

采购方面：

        如果有5个1%精度的10k电阻，有3个5%的精度的10k电阻，而产品对成本又没有过高的要求，可以统一使用1%精度的，减少物料采购种类，也方便贴片。

5、成本

满足要求的情况下，选择低成本的。

6、PCB尺寸

PCB尺寸很小时，可以选择0402，甚至选择0201；PCB尺寸适中时，可以选择0603，对工艺要求可以降低。

7、工艺

满足要求下，尽量不选择过小封装的，降低工艺难度。

8、维修

满足要求下，尽量不选择过小封装的，降低维修难度。

三、数据手册

1、风华高科的常规厚膜片式固定电阻器：（电阻说明书）

风华高科-广东风华高新科技股份有限公司-证券代码:000636

电阻值误差精度代号：

        F，J是用的最多的

四、仪器测量

测量仪器：万用表

测量方法：万用表调节至欧姆档，表笔位于V/Ω与COM接口，笔头放置在电阻器两端进行测量；

注意事项：不要带电测量电阻，如果电阻安装在电路板上，确定电阻两端是否受其他电路影响；选择自动量程，因为手动量程的量程与实际值不要相差过大，以免影响测量精度。

五、0Ω电阻

        零欧姆电阻又称为跨接电阻器，是一种特殊用途的电阻，0欧姆电阻的阻值并非为0。

        例如，风华高科对0欧姆贴片电阻有三个精度等级，分别是F档（≤10mΩ），G档（≤20mΩ），J档（≤50mΩ）。

        常规用途：

        1.例如我们要做一些认证，发现有一些高频干扰（其实也可以用磁珠来代替）；维修时可以此地方断开，来检查前面电路是否接通。

        2.可作为数字地与 模拟地的跨接电阻，地线分开，方便连接与覆铜。

        3.作为配置短路去使用。这个作用类似于拨码开关，但可以避免用户去随意修改配置，通过安装不同位置的电阻，可实现不同的功能。

        比如TFT屏幕就可以通过0Ω电阻设置8位或16位数据总线。

        4.预留参数调整

 R83：预留GSM天线匹配电路

六、电阻器

1.限流元件，一般称其为电阻，单位为Ω；

2.电子设备中应用最广泛的电子元件之一；

3.起分压、分流、降压、降流、负载、阻抗匹配等作用。

七、热敏电阻、光敏电阻（、压敏电阻）

热敏电阻

        热敏电阻器是敏感元件（传感器）的一类，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器（PTC）和负温度系数热敏电阻器（NTC）。

        热敏电阻器的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻器（PTC）在温度 越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器（NTC）在温度 越高时电阻值越低，他们同属于半导体器件。

应用举例：

1.NTC热敏电阻用于开关电源启动限流

  （电容瞬时电流）

        RT1的作用：

        电源启动时，输入电容C5电压为0，充电瞬间电流很大。有了RT1，启动时限制充电电流，一旦RT1发热，阻值降低，相当于短接了。

2.通过NTC电阻测量温度

3.PTC电阻用于短路保护

光敏电阻

        光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强、电阻减小；入射光弱、电阻增大。

应用于摄像头红外灯板：

 工作原理：

        白天，光线较强，CDS阻值很小，Q1导通，U1的EN管脚为0V，停止工作；夜晚，光线较暗，CDS阻值很大，Q1截止，U1的EN管脚有电压，正常工作，灯亮。