一文理解电阻,电容,电感
一文理解电阻,电容,电感
电阻、电容和电感是电子电路中最基本的三种元件,它们在电路中发挥着至关重要的作用。本文将详细介绍这三种元件的基本原理、主要功能以及在实际电路中的应用,帮助读者全面理解这些基础元件的工作机制。
1. 电阻的作用
1.1 采样
采样的电阻一般都是小阻值,高精度。电机正常工作与否,工作的电流也会不相同,从而导致芯片引脚的电平发生变化,芯片通过感知电压的变化对电路进行通断。
1.2 限流
电阻可以限制电流的大小,保护电路中的其他元件不被过大的电流损坏。
1.3 定时
电阻与电容配合可以实现定时功能。不加电阻时,电容会瞬间充满电;加上电阻后,电容的电量会慢慢充满,与电容并联的负载的电压也会增大。
1.4 保护
保护电阻主要是压敏电阻,电路正常工作时,压敏电阻阻值无穷大,相当于断路;工作电压超出预定值,压敏电阻的阻值无穷小,相当于短路,流过保险丝的电流很大,保险丝烧毁断开电路,保护负载。
2. 电容滤波原理
电容有隔直通交的作用,直流电通过相当于断路。截止频率的计算,低于截止频率的频率被滤除,高于截止频率的通过。增益处于截止频率时为固定的0.707,频率越低衰减越严重。
阻抗(电阻和容抗的统称)中,X是容抗;C 是电容,单位为法拉 (F);容抗的单位是欧姆。
高通滤波器的原理:把电容看作电阻,通过容抗公式进行分析;低通滤波也一样。
3. 电容的作用
3.1 降压
灯泡直接接220V会损坏,电容起到分压作用;根据容抗的计算公式可以算出容值;电流较小的情况下也可以用电阻进行分压;电流较大时不行,电阻消耗的是有功功率,会发热;断电后,电容上的电压是很高的,并联一个电阻,电容的电通过这个电阻释放。
- 有功功率是“有用功”,直接决定能量消耗。
- 无功功率是“幕后支持者”,维持设备电磁场。
3.2 滤波
高通滤波器,低通滤波器
3.3 延时
RC延时
3.4 耦合
滤除直流成分,让交流通过,这个电容充当的是耦合作用。
3.5 旁路
大容量滤除的是低频,小容量才滤除高频,而高频噪声对短导线影响比低频噪声大,所以小容量要靠近芯片。
4. 电感的作用
4.1 储存能量
4.2 选择信号
电感可以用来选择特定频率的信号,实现信号的滤波和调谐。
5. 特殊应用
5.1 在芯片的电源引脚上串联一个0欧姆电阻的作用
- 调试和测试的灵活性:0欧姆电阻在电路中相当于一根导线,但在调试阶段可以方便地断开或连接电路。
- 减少电源噪声干扰:0欧姆电阻可以起到一定的滤波作用,尤其是在高频电路中。
- 生产便利性:在生产过程中,如果发现某个电源引脚不需要连接,可以直接不焊接0欧姆电阻,而不需要重新设计PCB。
5.2 电阻的封装类型
- 直插式封装
- 贴片式封装
- 特殊封装:可调电阻、热敏电阻、压敏电阻等
5.3 封装尺寸比较
0805封装比0603封装大。06代表0.06英寸,0603是0.06英寸*0.03英寸。
5.4 QFN封装
“QFN” Quad Flat No-lead “四方扁平无引脚封装”