硬件学习笔记:电阻的封装、测量与应用
硬件学习笔记:电阻的封装、测量与应用
电阻是电子电路中最基本的元器件之一,广泛应用于各种电路设计中。本文将从封装形式、测量方法、生产厂家、温度特性、电路应用等多个方面,详细介绍电阻的相关知识,帮助读者更好地理解和应用电阻。
一、封装
电阻的封装形式主要有插件电阻和贴片电阻两种。插件电阻具有较好的抗震性,而贴片电阻则价格更为便宜。在选择封装时,需要综合考虑功率、价格和尺寸等因素。
对于贴片电阻,常见的封装尺寸包括0402、0603、0805等。在电路设计时,封装选择应考虑以下几点:
- 功率:电阻的功率越大,封装越大。具体功率与封装对应关系如下表:
封装 | 功耗 | 耐压 |
---|---|---|
0201 | 1/20W | 25V |
0402 | 1/16W | 50V |
0603 | 1/10W | 50V |
0805 | 1/8W | 150V |
1206 | 1/4W | 200V |
1210 | 1/3W | 200V |
1812 | 1/2W | 200V |
2010 | 3/4W | 200V |
价格:封装越小越便宜,精度越高越昂贵。在满足电路精度要求的情况下,应尽量选择小封装,以降低成本。
尺寸大小:电路板的空间限制会影响封装的选择。尺寸大小还决定手工焊接难易程度,0805封装就要比0603封装容易焊接的多,而0402封装对焊接手法要求更高。
二、电阻测量
测量PCB上的电阻时,最好将电阻取下来,以避免串并联网络的影响。
三、电阻生产厂家
常见的电阻生产厂家包括厚声、三星、国巨、风华、KOA、松下、村田(品质好但价格较高)等。
四、温度特性
一般电阻具有负温度特性,即阻值随温度升高而降低。特殊的是正温度特性电阻,其阻值随温度升高而升高,可用于电路保护。例如,电源中初始上电时给电容充电会产生很高的浪涌电流,可以利用正温度特性电阻(如NTC)实现软启动功能。此外,还可以利用温度阻值特性(热敏电阻)制作温度计,原理是将阻值的变化转换为电压的变化。
五、电阻在电路中的作用
电阻分压:至少需要两个以上电阻,首先考虑耐压值,其次考虑分压精度,然后考虑功耗(封装)。电压采样是作为信号而不是能量。
限流:用于限制电路中的电流。
采样:用于检测电路中的电流或电压。
六、电阻高频等效
在高频应用中,电阻的等效电路如下图所示:
图中电感是引脚产生的电感;电容是内部绕线或者层与层之间产生的;C2是两个引脚之间的。一般来说,封装越小寄生参数就越小,更适合高频应用。
七、0Ω电阻
0Ω电阻在电路中有以下特殊应用:
- 做数字地和功率地的连接;
- 方便调试,先用0Ω代替之后在生产的时候去掉;
- 在布线时做跳线作用;
- 方便测量电流(万用表测量的是平均值,不能测量瞬态值)。