1、电信 092 李杨1电子元器件之电阻电阻器 电阻器的基础知识电阻器是电路元件中应用最广泛的一种，在电子设备中约占元件总数的 30%以上，其质量的好坏对电路工作的稳定性有极大影响。它的主要用途是稳定和调节电路中的电流和电压，其次还作为分流器分压器和负载使用。（1）电阻器的分类按结构形式分类 电阻器按结构形式分类有固定电阻器、可变电阻器两大类。 固定电阻器的种类比较多，主要有碳质电阻、碳膜电阻、金属电阻、线绕电阻器等。固定电阻器的电阻值是固定不变的，阻值的大小就是它的标称值。固定电阻器的文字符号常用字母“R”表示。 按制作材料的不同分类 线绕电阻器、膜式电阻器、碳质电阻器等。 按用途分类 精密电阻
2、器、高频电阻器、高压电阻器、大功率电阻器、热敏电阻器、熔断电阻器等等。 按引出线的不同可分为轴向引线、无引线电阻器。（2）常用的电阻器碳膜电阻 碳膜电阻是最早、最广泛使用的电阻。它是由碳沉积在瓷质基体上制成，通过改变碳膜的厚度或长度，可以得到不同的阻值。其主要特点是耐高温，当环境温度升高后，其阻值变化与其它电阻相比，变化很小，高频特性好，精度高，常在精密仪表等高档设备中使用。 金属膜电阻 金属膜电阻是在真空条件下，在瓷质基体上沉积一层合金粉制成。通过改变金属膜的厚度或长度可得到不同的阻值。其主要特点是耐高温，当环境温度升高后，其阻值变化与碳膜电阻相比，变化很小，调频特性好，精度高，常在精密仪表
3、等高档设备中使用。 线绕电阻 线绕电阻是用康铜丝或锰铜丝缠绕在绝缘骨架上制成。它有很多优点：耐高温、精度高、功率大。但其调频特性差，这主要是由于其分布电感较大。在低频的精密仪表中被广泛应用。 保险电阻 保险电阻具有双重功能，在正常情况下具有普通电阻的电气特性，一旦电电信 092 李杨2路中电压升高、电流增大或某个元器件损坏，保险电阻就会在规定的时间内熔断，从而达到保护其它元器件的目的。 光敏电阻 光敏电阻是一种电导率随吸收的光量子多少而变化的敏感电阻。它是利用半导体的光电效应特性制成的。其电阻随着光照的强弱而变化。光敏电阻器主要用于各种自动控制、光电计数、光电跟踪以及照相机的自动曝光等场合。
4、NTC、PTC 热敏电阻 NTC 热敏电阻是一种具有负温度系数变化的热敏元件，其阻值随温度升高而减小，可用于稳定电路的工作点。PTC 热敏电阻是一种具有正温度系数变化的热敏元件。在达到某一特定温度前，电阻值随温度升高而缓慢下降，当超过这个温度时，其阻值急剧增大。这个特定温度点称为居里点。PTC 热敏电阻的居里点可通过改变其材料中各成分的比例而变化。它在家电产品中被广泛应用，如彩电的消磁电阻、电饭煲的温控器等。 其它敏感电阻器 湿敏电阻器、磁敏电阻器、气敏电阻器、力敏电阻器、压敏电阻器等，这些敏感电阻器在自动控制方面起到很大作用。 （3）电阻器的符号（4）电阻器的主要性能指标 额定功率：在规定的
5、环境温度和湿度下，假定周围空气不流通，在长期连续负载而不损坏或基本不改变性能的情况下，电阻器上允许消耗的最大功率。为保证安全使用，一般选其额定功率比它在电路中消耗的功率高 1-2 倍。额定功率分 19 个等级，常用的有 0.05W、0.125W 、0.25 W、0.5 W、1 W、2 W、3 W、5 W、7 W、10 W，在电路图中非线绕电阻器额定功率的符号表示如下图： 图 1标称阻值：产品上标示的阻值，其单位为欧，千欧、兆欧，标称阻值都应符合下表所列数值乘以 10N欧，其中 N 为整数。允许误差 标 称 阻 值 系 列5% 1.0 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2.0 2.
6、2 2.4 2.7 3.03.3 3.6 3.9 4.3 4.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1电信 092 李杨310% 1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.220% 1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8表 1 在电路图中电阻器阻值在兆欧以上，标注单位 M。比如 1 兆欧，标注 1M；2.7 兆欧，标注2.7M。阻值在 1 千欧到 100 千欧之间，标注单位 k。比如 5.1 千欧，标注 5.1k；68千欧，标注 68k。阻值在 100 千欧到 1 兆欧之间，可以标注单位 k，也可以标注单位 M。比如3
7、60 千欧，可以标注 360k，也可以标注 0.36M。阻值在 1 千欧以下，可以标注单位 ，也可以不标注。比如 5.1 欧，可以标注 5.1 或者 5.1；680 欧，可以标注 680 或者 680色标位置和倍率关系颜色 有效数字 倍率 允许偏差（%）银色 / x0.01 10金色 / x0.1 5黑色 0 +0 /棕色 1 x10 1红色 2 x100 2橙色 3 x1000 /黄色 4 x10000 /绿色 5 x100000 0.5蓝色 6 x1000000 0.2紫色 7 x10000000 0.1灰色 8 x100000000 /白色 9 x1000000000 /表 2 色标位置
8、和倍率关系示例在电阻体的一端标以彩色环，电阻的色标是由左向右排列的，图 1 的电阻为270000.5%。精密度电阻器的色环标志用五个色环表示。第一至第 3 色环表示电阻的有效数字，第 4 色环表示倍乘数，第 5 色环表示容许偏差，图 2 的电阻为 17.51% 电信 092 李杨4表示 270005% 表示 17.51% （5）电阻器的简易测试 阻值测试方法主要有万用表测试法。另外，还有电桥测试法、RLC 智能测试仪测试法、电阻误差分选仪测试法等。 用万用表测量电阻的方法如下： 将档位旋钮置于电阻档，再将倍率档旋钮置于 R1 档，然后把两表笔金属棒短接，观察指针是否到零位。如果调整欧姆档调零旋
9、钮后，指针仍然不能到零位，则说明电池不足，应更换电池。 按万用表使用方法规定，表笔应指在标度尺的中心部分，读数才准确，因此，根据电阻器的阻值来选择倍率档。 右手拿万用表棒，左手拿电阻体的中间，切不可用手同时捏表棒和电阻器的两根引脚。因为这样测量的是原电阻器并上人体电阻的阻值，尤其是测量高电阻时，会使测量误差增大。在电路中测量电阻时要切断电源，要考虑电路中的其它元器件对电阻值的影响。如果电路中接有电容器，还必须将电容器放电，以免万用表被烧毁。 （6）电阻器的选用 按用途选择电阻器的种类 在一般档次的电子产品中，选用碳膜电阻就可满足要求。对于环境较恶劣的地方或精密仪器中，应选用金属膜电阻。 正确选
10、取阻值和允许误差 对于一般电路，选用误差为5%的电阻即可，对于精密仪器应选用高精度的电阻器。 为保证电阻器可靠耐用，其额定功率应是实际功率的 23 倍。 电阻器安装前，应将引线处理一下，保证焊接可靠。高频电路中电阻器引线不宜长，以减少分布参数的影响；小型电阻器的引线不宜短，一般大于5mm 以上。 使用电阻器，应注意电阻两端所承受的最高工作电压。 电阻器绝缘性能要良好。不能有脱漆现象等。电阻器在电路中的应用 （1）电压分配我们对分压器可能都有所了解, 电阻在工作时确实会消耗一些功率, 但是通过它们分配的电压可以使晶体管或电子管实现正常的偏置. 这样可以保证放大器或振荡器在最有效, 最可靠的状态下
11、工作.（1） 偏置 为了更有效地工作, 晶体管或电子管需要正确地被偏置. 也就是说要控制电极-基极, 门极或栅极-必须有特定的电压或电流. 电阻网络被用来完成这项任务. 不同的电路需要不同的偏置电平. 射频发送放大器的偏置通常与振荡器电信 092 李杨5或低电平接收放大器的偏置是不同的. 有时用分压器来实现偏置, 有时不需要. 图 2 所示的晶体管就是通过把一对电阻接成分压器的形式来实现偏置的.图 2 用于偏置晶体管基极的分压器（2） 限流电阻器会妨碍电路中电子的流动. 有时候这是为了保护某个元件或电路. 接收放大器就是一个很好的例子. 电阻器可以防止晶体管因消耗大量功率而发热. 如果没有电阻
12、器来限制或控制电流, 晶体管就会被与信号无关的直流电流而烧坏. 一个没有正确设计的放大器需要经常更换晶体管, 不是因为在需要的地方没有使用电阻器, 就是所选电阻器的阻值不对.图 3 所示为与晶体管串联的限流电阻器. 通常它被接在发射极端, 但也可接在集电极端.图 3 晶体管 电路中的限流电阻器（3） 功率耗散把功率以热的形式耗散掉并不总是坏事. 有时电阻器可被用来作为“虚拟“元件, 于是从电路侧“看“电阻器, 就好像它是一个复杂的东西. 例如, 在收音机中, 电阻器可被用来替代天线. 这样就可以测试发射器了, 而不会干扰电视广播的信号. 发射器的输出使电阻器发热, 而不会发射出任何信号. 但是
13、只要测试完毕, 就抑换上天线了.(图 4)电信 092 李杨6图 4 A 图中,发射器被接到真正的天线上;在 4 图中,发射器被接到一个阻性的“虚拟“天线上.将电阻器用在功率放大器的输入端来耗散功率也是非常有用的. 有时驱动放大器的电路输出功率太大, 这时就需要用一只电阻器或一个电阻器网络来消耗这部分多余的功率, 以使得功率放大器不被过驱动.（5）泄流电阻器在高压, 直流(DC)电源中, 电容器被用来滤除输出电压中的波动. 这些电容器需要充电, 并将电能储存一会儿. 在有些电源中, 滤波电容器两端的电压与输出电压一样, 比如有时为 50V, 即使在电压关闭后, 或者从插座中将插头拔出后, 电容
14、器仍保持着高压. 如果此时维修这样一个电源, 是很危险的. 泄流电阻器, 并联在电容器的两端, 会消耗电容器储存的能量, 以使电容器两端的电压下降到安全电压范围以内(图 5).图 5 在直流电源中,泄流电阻被接到滤波电容器的两端.在维修高压直流电源前, 用一把带绝缘柄的螺丝刀将所有的滤波电容器短路一会儿, 常常是一个不错的主意.在维修一台射频功率放大器时. 电容器两端的电压约为 2kV.拿一把螺丝刀, 在确认只拿着绝缘手柄的情况下,用螺丝刀把电容器的两端短路了一下. 砰!即使有泄流电阻, 要消耗掉电容器中的残留电荷也需要一定的时间. 为了安全起见, 在工作前要把滤波电容器的两端短一下,阻抗匹配电阻器较精细, 较复杂 的应用是在放大器链的耦合中, 或者在放大器的输入输出电路中.为了产生最大可能的放大效果, 前级放大器的输出阻抗必须与电信 092 李杨7下一级的输入阻抗相匹配. 在信号源和放大器的输入之间同样需要有这样的关系. 而且, 在放大器链中的最后一个放大器和负载之间也要有这样的关系, 不论负载是扬声器, 耳机, 传真机, 还是别的什么.
