一、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。固定电阻器在电路图中的标号一般为R,电位器的标号为W。
1.分类
在电子电路中常用的电阻器有固定式电阻器和电位器,按制作材料和工艺不同,固定式电阻器可分为:膜式电阻(碳膜 RT、金属膜RJ、合成膜RH和氧化膜RY)、实芯电阻(有机 RS和无机RN)、金属线绕电阻(RX)、特殊电阻(MG型光敏电阻、MF型热敏电阻)四种。
表1 几种常用电阻的结构和特点
电阻种类 |
电阻结构和特点 |
实物图片 |
碳膜电阻 |
气态碳氢化合物在高温和真空中分解,碳
沉积在瓷棒或者瓷管上,形成一层结晶碳
膜。改变碳膜厚度和用刻槽的方法变更碳
膜的长度,可以得到不同的阻值。碳膜电
阻成本较低,性能一般。 |
|
金属膜电阻 |
在真空中加热合金,合金蒸发,使
瓷棒表面形成一层导电金属膜。刻槽和
改变金属膜厚度可以控制阻值。这种电
阻和碳膜电阻相比,体积小、噪声低、
稳定性好,但成本较高。 |
|
碳质电阻 |
把碳黑、树脂、粘土等混合物压制
后经过热处理制成。在电阻上用色环表
示它的阻值。这种电阻成本低,阻值范
围宽,但性能差,很小采用。 |
|
线绕电阻 |
用康铜或者镍铬合金电阻丝,在陶
瓷骨架上绕制成。这种电阻分固定和可
变两种。它的特点是工作稳定,耐热性
能好,误差范围小,适用于大功率的场
合,额定功率一般在 1瓦以上。 |
|
碳膜电位器 |
它的电阻体是在马蹄形的纸胶板上
涂上一层碳膜制成。它的阻值变化和中
间触头位置的关系有直线式、对数式和
指数式三种。碳膜电位器有大型、小型、
微型几种,有的和开关一起组成带开关
电位器。
还有一种直滑式碳膜电位器,它是
靠滑动杆在碳膜上滑动来改变阻值的。
这种电位器调节方便。 |
|
线绕电位器 |
用电阻丝在环状骨架上绕制成。它的特
点是阻值范围小,功率较大。 |
|
2.主要性能指标
额定功率:在规定的环境温度和湿度下,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、0.25W、0.5W、1W、2W、3W、5W、7W、10W,在电路图中非线绕电阻器额定功率的符号表示如下图:
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。
表2 标称阻值系列
允许误差 |
系列代号 |
标称阻值系列 |
5% |
E24 |
1.0 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8
2.0 2.2 2.4 2.7 3.0
3.3 3.6 3.9 4.3 4.7 5.1 5.6
6.2 6.8 7.5 8.2 9.1 |
10% |
E12 |
1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3
3.9 4.7 5.6 6.8 8.2 |
20% |
E6 |
1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8 |
允许误差:电阻器和电位器实际阻值对于标称阻值的最大允许偏差范围,它表示产品的精度,允许误差的等级如下表所示。
表3 允许误差等级
级别 |
005 |
01 |
02 |
Ⅰ |
Ⅱ |
Ⅲ |
允许误差 |
0.5% |
1% |
2% |
5% |
10% |
20% |
标称阻值与误差允许范围的标识方法
表4 色环电阻色环颜色所代表的数字或意义
色别 |
第一色环
最大一位数字 |
第二色环
第二位数字 |
第三色环
应乘的数 |
第四色环
误差 |
棕 |
1 |
1 |
10 |
|
红 |
2 |
2 |
100 |
|
橙 |
3 |
3 |
1000 |
|
黄 |
4 |
4 |
10000 |
|
绿 |
5 |
5 |
100000 |
|
蓝 |
6 |
6 |
1000000 |
|
紫 |
7 |
7 |
10000000 |
|
灰 |
8 |
8 |
100000000 |
|
白 |
9 |
9 |
1000000000 |
|
黑 |
0 |
0 |
1 |
±5% |
金 |
|
|
0.1 |
±10% |
银 |
|
|
0.01 |
±20% |
无色 |
|
|
|
|
示例
1)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27000Ω±0.5%。
2)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17.5Ω±1%
表示 27000Ω±5% 表示 17.5Ω±1%
在电路图中电阻器和电位器的单位标注规则
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360千欧,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Ω,也可以不标注。比如5.1欧,可以标注5.1Ω或者 5.1;680欧,可以标注680Ω或者680。
最高工作电压:它是指电阻器长期工作不发生过热或电击穿损坏时的电压。如果电压超过规定值,电阻器内部产生火花,引起噪声,甚至损坏。下表是碳膜电阻的最高工作电压。
表5 碳膜电阻的最高工作电压
标称功率(W) |
1/16 |
1/8 |
1/4 |
1/2 |
1 |
2 |
最高工作电压(V) |
100 |
150 |
350 |
500 |
750 |
1000 |
稳定性:稳定性是衡量电阻器在外界条件(温度、湿度、电压、时间、负荷性质等)作用下电阻变化的程度
(1)温度系数 a,表示温度每变化1度时,电阻器阻值的相对变化量:
即: 式中:R1、R2 分别为温度t1和t2时的电阻值
(2)电压系数 av表示电压每变化1伏时,电阻器阻值的相对变化量:
即: 式中:R1、R2 分别是电压为U1和U2时的电阻值
噪声电动势:电阻器的噪声电动势在一般电路中可以不考虑,但在弱信号系统中不可忽视。
线绕电阻器的噪声只习作定于热噪声(分子扰动引起)仅与阻值、温度和外界电压的频带有关。薄膜电阻除了热噪声外,还有电流噪声,这种噪声近似地与外加电压成正比。
高频特性:电阻器使用在高频条件下,要考虑其固定有电感和固有电容的影响。这时,电阻器变为一个直流电阻(R0)与分布电感串联,然后再与分布电容并联的等效电路,非线绕电阻器的 LR=0.01-0.05微亨,CR=0.1-5皮法,线绕电阻器的LR达几十微亨,CR 达几十皮法,即使是无感绕法的线绕电阻器,LR仍有零点几微亨。
1/2 1 2 下一页 尾页 |