什么是電阻？簡(jiǎn)單來說，電阻就是指電流在電路中所遇到的阻力，或者說是指物體對(duì)電流的阻礙才能。電阻越大，電流所遭到的阻力就越大，因而電流就越小。反之，電阻越小，電流所遭到的阻力就越小，因而電流就越大。

電阻（Resistor）是所有電子電路中使用最多的元件。電阻的主要物理特征是變電能為熱能，也可說它是一個(gè)耗能元件，電流經(jīng)過它就產(chǎn)生熱能。電阻在電路中通常起分壓分流的作用，對(duì)信號(hào)來說，交流與直流信號(hào)都可以通過電阻。

電阻的定義： 比值定義法 R=U/I 和 決定式 R=ρl/s

電阻的符號(hào)是“R”。電阻的單位為歐姆，簡(jiǎn)稱歐，用字母“Ω”表示。

注：電阻是一種能力，電阻器是一種元器件。

電阻器的分類

電阻器根據(jù)材料用途可進(jìn)行如下分類：

電阻的高頻特性

為什么要把這個(gè)特性單獨(dú)拎出來說，電阻器在高頻場(chǎng)合中使用時(shí)，必須考慮電阻器固有電感和固有電容的影響。此時(shí)電阻器的等效電路相當(dāng)于一個(gè)直流電阻Ro 與分布電感LR 串聯(lián)，然后再與分布電容CR 并聯(lián)，如圖1所示。一般情況下，非線繞電阻器的高頻分布參數(shù)較小， LR 為0.01- 0.09μH，CR 為0.1-5pF 。線繞電阻器的高頻分布參數(shù)較大， LR 為幾十微亨， CR 為幾十皮法。

電阻器在高頻場(chǎng)合中使用時(shí)，必須考慮電阻器固有電感和固有電容的影響。此時(shí)電阻器的等效電路相當(dāng)于一個(gè)直流電阻Ro 與分布電感LR 串聯(lián)，然后再與分布電容CR 并聯(lián)，如圖1所示。

圖1 高頻場(chǎng)合下電阻器的等效電路

根據(jù)電阻的等效電路圖，可以方便地計(jì)算出整個(gè)電阻的阻抗：

Z = jwL+1/（jwC+1/R）

下圖描繪了電阻的阻抗絕對(duì)值與頻率的關(guān)系，正像看到的那樣，低頻時(shí)電阻的阻抗是R，然而當(dāng)頻率升高并超過一定值 時(shí)，寄生電容的影響成為主要的，它引起電阻阻抗的下降。當(dāng)頻率繼續(xù)升高時(shí)，由于引線電感的影響，總的阻抗上升，引線電感在很高的頻率下代表一個(gè)開路線或無限大阻抗。

電阻阻值的標(biāo)示法：

1、色環(huán)標(biāo)示法：

1、直標(biāo)法：

直標(biāo)法分為數(shù)碼標(biāo)示法和文字符號(hào)標(biāo)示法

數(shù)字法一般為三個(gè)數(shù)字， 前兩位數(shù)字為有效數(shù)字， 第三位數(shù)字為倍率10X（倍率X=0~8）當(dāng)X為9時(shí)，則表示為10-1

例如：103=10*103Ω=10K 471=47*101Ω=470Ω

2R2=2.2Ω R15=0.15Ω

文字標(biāo)示法是用阿拉伯?dāng)?shù)字和文字符號(hào)兩者有規(guī)律的組合來標(biāo)稱阻值，其允許誤差也用文字符號(hào)表示。

例如：1R5J=1.5Ω±5% 2K7M=2.7KΩ±20%

R1F=0.1Ω±1% 2.2GK=2200MΩ±10%

電阻器的誤差

在具體的電路應(yīng)用中， 電路對(duì)電阻器阻值的大小需求是無限的， 但工廠生產(chǎn)的電阻器不可能滿足使用者對(duì)電阻器參數(shù)的所有要求。為了保證使用者能在一定范圍內(nèi)選擇合適的電阻器， 就需要按一定的規(guī)律科學(xué)地設(shè)計(jì)其阻值，同時(shí)亦便于廠家生產(chǎn)。通過數(shù)學(xué)分析，電阻器的標(biāo)稱阻值包括： E6、E12、E24、E48、E96和E192 系列，它們分別適用于允許誤差為± 20%（M）、±10%（K）、±5%（J）、±2%（G）、±1%（F）、± 0.5%（D） 的電阻器。

E6中“E”代表指數(shù)間隔的意思（ExponenTIal Spacin 的首字母），后面的“ 6”表示只有6 種數(shù)字系列。

E6的基本數(shù)值： 1.0 、1.5 、2.2 、3.3 、4.7 、6.8 。

E6 的公比系數(shù)為 =1.4687≈ 1.56 系列的電阻規(guī)定了幾個(gè)基本系數(shù)，

這些系數(shù)再乘以10n（ 其中n為整數(shù)） ，即為某一具體電阻器阻值。如 1.5×102=150Ω。

電阻額定功率符號(hào)標(biāo)示法：

電阻器的選型

在電子電路設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)根據(jù)電子設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)、電路的具體要求和電阻的特性參數(shù)“因地制宜”地來選用電阻的型號(hào)和誤差等級(jí)；額定功率應(yīng)大于實(shí)際消耗功率的1.5-2倍；電阻裝接前要測(cè)量核對(duì)，尤其是要求較高時(shí)，還要人工老化處理，提高穩(wěn)定性。下面是有關(guān)電阻的選型基本原則。

1、電阻器的歸一化選型

歸一化選型原則只是針對(duì)電阻選型的一個(gè)“輪廓”，根據(jù)以往工程師的選型經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來的，具有大眾化的選型意義，在要求嚴(yán)格的電路設(shè)計(jì)中，還需要根據(jù)具體電路設(shè)計(jì)中的電器要求對(duì)電阻選型進(jìn)行進(jìn)一步的考量。

1.1、金屬膜電阻器：1W以下功率優(yōu)選金屬膜電阻；1W及1W以上功率優(yōu)選金屬氧化膜電阻；

1.2、熔斷電阻器：不推薦使用。反應(yīng)速度慢，不可恢復(fù)。建議使用反應(yīng)快速、可恢復(fù)的器件，以達(dá)到保護(hù)的效果，并減少維修成本。

1.3、繞線電阻器：大功率電阻器。

1.4、集成電阻器：貼片化。插裝項(xiàng)目只保留并聯(lián)式，插裝的獨(dú)立式項(xiàng)目將逐步淘汰，用同一分類的片狀集成電阻器替代。

1.5、片狀厚膜電阻器：在逐步向小型化、大功率方向發(fā)展，優(yōu)選庫(kù)會(huì)隨著適應(yīng)發(fā)展方向的變化而動(dòng)態(tài)調(diào)整。這類電阻器是小功率電阻的優(yōu)選對(duì)象。

1.6、片狀薄膜電阻器：建議使用較高精度類別。

性能要求——可選用種類

額定功率——電阻值范圍

2、電阻的一般特性參數(shù)選型要求

2.1、精度：在設(shè)計(jì)中不要盲目地追求電阻本身的精度，即使高精度的電阻受環(huán)境的影響，也會(huì)超出其范圍。所以應(yīng)該更加的關(guān)注可靠性試驗(yàn)的指標(biāo)。目前選擇電阻的精度不建議超過0.1%，常用的厚膜電阻都是5%，1%以上精度要求電阻，建議選用厚膜電阻；1%以下精度要求電阻，建議選用薄膜電阻。

2.2、不選用極限和邊緣規(guī)格：不選用各分類電阻器的極限規(guī)格。如電阻器具體系列中的最大最小阻值的邊緣規(guī)格。

2.3、降額使用：降額使用是提高電阻器工作可靠性和壽命的最重要手段。電阻的功率取決于封裝的大小，薄膜電阻的功率很小，一般小于1W，電阻在使用時(shí)，一定要對(duì)功率進(jìn)行降額。不同類別的電阻具有不同的絕緣介質(zhì)和自愈機(jī)制，對(duì)承受應(yīng)力（主要是工作電壓、消耗功率和工作環(huán)境溫度）的降額程度要求有差異，但一般都在0.6倍額定承受應(yīng)力下使用，不超過0.75倍。

2.4、電阻值變化：電阻器在實(shí)際工作時(shí)的電阻值不同于標(biāo)稱電阻值，而與以下因素有關(guān)：

a.阻值偏差：實(shí)際生產(chǎn)中電阻器的阻值會(huì)偏離標(biāo)稱阻值，此偏離應(yīng)在阻值允許偏差范圍內(nèi)。

b.工作溫度：電阻器的阻值會(huì)隨溫度變化而變化。此特性用TCR值即電阻溫度系數(shù)來衡量。

c.電壓效應(yīng)：電阻器的阻值與其所加電壓有關(guān)，變化可以用電壓系數(shù)來表示。電壓系數(shù)是外加電壓每改變 1 V時(shí)電阻器阻值的相對(duì)變化量。

d.頻率效應(yīng)：隨著工作頻率的提高，電阻器本身的分布電容和電感所起的作用越來越明顯。

e.時(shí)間耗散效應(yīng)：電阻器隨工作時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)逐漸老化，電阻值逐漸變化（一般情況下增大）。

外加應(yīng)力下電阻值漂移應(yīng)在電路要求的范圍內(nèi)，同時(shí)還應(yīng)考慮老化因素。應(yīng)給出設(shè)計(jì)裕度（一般為電路要求變化范圍的一半，如電路要求可在±10%范圍內(nèi)變化，應(yīng)選擇在±5%內(nèi)變化的電阻器）。

2.5、額定工作溫度：各種具體型號(hào)的電阻器都有規(guī)定的額定環(huán)境工作溫度范圍，在實(shí)際使用中不應(yīng)超出規(guī)定的環(huán)境工作溫度范圍。

目前TCR小的電阻器只有薄膜電阻，一般情況下，碳膜與陶瓷電阻器TCR為負(fù)，對(duì)于低TCR設(shè)計(jì)，首選推薦10ppm。不同材料電阻的TCR有很大的變化，大致范圍可以從下表看出：

2.6、降功耗曲線：當(dāng)工作環(huán)境溫度高于70°C時(shí)，應(yīng)在原使用基礎(chǔ)上再進(jìn)行降額。降額曲線如下圖所示：

2.7、管腳表層金屬：管腳表層金屬采用Sn/Pb或Sn，焊接性能好，價(jià)格便宜，盡量避免采用貴金屬管腳或外電極的電阻器。

2.8、安裝：盡量采用表面貼裝的電阻器。表面貼裝不僅生產(chǎn)效率高，體積小，且由于大量使用而價(jià)格低。為節(jié)省空間還可使用表面貼裝的集成電阻器。

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