电子元器件学习笔记（1）

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2025-04-27

07:21:56

4.电阻器

4.1概述

概念：在电路中产生电阻的元器件，主要作用是阻碍电流的流动，是电子设备中最常见的元器件之一。

分类：固定电阻、可变电阻、特种电阻。（有多种分类标准）

特别注意：电阻的『外观大小』和『阻值大小』没有必然联系！但是『外观大小』往往和『功率』正相关，外观大的一般能承受住较大的功率。

 

 

关键参数

　　阻值：阻值越大，阻碍电流的能力越强，反之阻碍电流的能力越弱。

　　精度：一般为 1％ 或者 5％，精密的有 0.1％ ，甚至 0.01％ 

　　功率：指电阻长时间连续安全工作可承受的最大功率。

4.2固定电阻

　　固定电阻的阻值不可调节，其阻值在⼀定的温度范围内保持稳定。

1、绕线电阻　

　　工艺：把电阻丝（镍铬、锰铜等）绕在一个绝缘骨架（陶瓷等）上制成，电阻丝的：材料、长短、粗细，决定着阻值的小，最后在外层涂上绝缘材料（环氧树脂、漆皮等）进行密封。

　　特点：　

　　　　1、精度较⾼：最⾼可达±0.01% 。 （例如：标记值为100Ω 的电阻，实际阻值在 99.99Ω ~　100.01Ω 之间。）

　　　　2、能承受较大功率，甚至可达几KW左右。

　　　　3、成本略⾼：100 个100Ω ，精度 ±1% ，功率 13.5W 的价格，约为754 元。

　　　　4.TCR较低：大致是 20ppm/℃ ~200ppm/℃ 。
　　　　　　　TCR (Temperature Coefficient of Resistance) 为温度系数，表示电阻值随温度变化的程度，单位是PPM 。ppm (Part Per Million)，指每摄氏度的百万分率，例如： 200ppm/℃ 的含义是：温度每增加⼀度，其阻值的变化为『百万分之200』。 
　　　　5.特别注意：由于其存在『寄生电容』和『寄生电感』，不适合⾼频场景使⽤。

 　　　　　　　① ⾼频场景举例： wifi、蓝牙、卫星通信、雷达系统等。 ② 实际制造电阻时，可以通过特殊绕线的方式，尽量去消除寄生电容、寄生电感。  

　　适用：常用于过载保护、高功率设备中，例如：大型机床电路中。

　　其他外观：

 

 

 

 

 

 

 

 

2、碳膜电阻

　　工艺：把⾼温下分解出来的结晶碳，蒸馏沉积在陶瓷棒上，随后在碳膜上刻出螺旋槽，通过螺旋槽的宽度和长度来控制阻值，最后在外层图上环氧树脂来密封。

　　特点：　

　　　　1、精度略低：常用的为±5% 左右，最⾼精度也就 ±1% 左右。

　　　　2、功率范围：1/8W ~ 5W 之间。

　　　　3、成本较低：100个1KΩ ，精度±5% ，功率1/4W 的价格，约为 4.4 元。

　　　　4、TCR⼀般：大致是 200ppm/℃˜500ppm/℃ 。

　　　　5、负温度系数：随着温度的升高，其阻值会减小。

　　适用：对精度要求不⾼，且要控制成本的设备，例如：电动玩具、老式用电器。

3、金属膜电阻

 

　　工艺：在⾼温真空环境下，将⾦属膜（如镍铬合⾦）镀在陶瓷棒上，随后通过刻蚀的⼯艺 ，在⾦属膜上刻出螺旋槽，同样是通过螺旋槽的宽度和⻓度来控制阻值。

　　特点：　　　

　　　　1、性能更稳定。
　　　　2、精度较⾼：常⽤的⼀般为 ±1% 左右，最⾼精度可达 ±0.01% 左右。
　　　　3、功率范围⼴： 50mW ~ 20W 之间。
　　　　4、成本略低： 100 个 1KΩ ，精度 ±1% ，功率 1/4W 的价格，约为 6.6 元。
　　　　5、TCR 较低：⼤致是 50ppm/℃ ~ 100ppm/℃ 。

 

　　适用：对精度要求略⾼的精密设备，例如：（万⽤表的主板等）。

 

备注：如何区分碳膜电阻与⾦属膜电阻？
1. 碳膜电阻：通常为『⼟⻩⾊』，⼀般采⽤『四⾊环』标记阻值。
2. ⾦属膜电阻：通常为『天蓝⾊』，⼀般采⽤『五⾊环』标记阻值。

4、贴片电阻

 

　　工艺：

• 厚膜：采⽤⾼温烧结的⽅式，把⾦属氧化物（氧化钌）和玻璃混合制成的浆

  料，在⾼温下烧结在绝缘底座上。 

• 薄膜：采⽤真空沉积的精细⼯艺，把合⾦（镍铬合⾦）喷涂在绝缘底座上。　　

　　特点以及适用：

　　　　1、厚膜（主要针对功率⽽设计）：

• • • 厚度：通常在 100 微⽶左右。
    • 精度：常⻅精度为 1% ~ 5% ，最⾼达到 0.1% 左右。　
    • 功率： 10mW ~ 10W 。
    • TCR： 50ppm/℃ ~ 200ppm/℃ 。
    • 抗氧化能⼒相对好⼀些。
    • 适⽤于：⼀般消费电⼦、汽⻋电⼦、家电等领域。
    • 厚膜电阻覆盖了 90%左右的消费类电⼦产品，应⽤⼗分⼴泛！　

　　　　2、薄膜（主要针对精度⽽设计）：

• • • 厚度：通常在 0.1 微⽶左右。
    • 精度：常⻅精度为 0.1% ~ 2% ，最⾼可达 0.01% 。
    • 功率： 10mW ~ 3W 。
    • TCR低： 5ppm/℃ ~ 50ppm/℃ 。
    • 抗氧化能⼒不是很好。
    • 适⽤于：⼀些精密电路（精密仪器、⾼端⾳响、测量设备等）

⼏乎不能从外观上去区分薄膜与厚膜。

　　

5、金属箔电阻

 

　　工艺：把合⾦（镍铬合⾦等）与添加剂混合，做成厚度控制在⼏微⽶范围内的膜，涂在绝缘体上，随后刻蚀成不同的纹路来控制阻值。

　　特点：

　　　　1、精度极⾼：精度可达 ±0.001%　　　　

　　　　2、 功率范围： 1/16W ~ 15W 左右。

　　　　3、成本很⾼： 100 个 135Ω ，精度 ±0.01% ，功率 600mW ，约为 5700 元

　　　　4、TCR极低： 1ppm/℃ ，特殊制造的可达 0.05ppm/℃

　　　　5.、低噪声、耐静电、低感低容。

⾦属箔电阻是所有电阻中，精度和稳定性最好的电阻！

　　适用：对可靠性要求极⾼的场景，例如：航空航天领域、军⼯领域、医学领域等

4.3可调电阻

　　可调电阻的阻值，可以⼿动调节，相⽐于固定电阻，主要多了⼀个调节电阻的指针，常⻅的封装类型有：微调式，多转式，旋转式，滑动式等

　　说明：

　　　　『可变电阻』和『电位器』实际上是同⼀种设备的不同称呼，它们都⽤于改变电路中的电阻值，但通常在功能和应⽤上有所不同。

　　　　可调电阻：常⽤于调节电阻，两个引脚即可⼯作，⼀般⽤在简单的电路中。

　　　　电位器：常⽤于调节电压，需要三个引脚，其中两个引脚⽤于连接正负极，另⼀个引脚⽤于调节电压的⽐例。

　　适用：⾳频设备调节⾳量、照明设备调节亮度。

 

4.4特种电阻

特种电阻⼀般具备独特的结构或材料特性，以适应特定环境的技术要求。

1、保险丝

 

　　简介：保险丝可以看作⼀种特殊的电阻，它们的主要作⽤就是在电路中电流⾼于某⼀额定电流值时熔断，从⽽起到保护后续电路元器件的作⽤。

　　分类：保险丝分为：⼀次性保险丝、⾃恢复保险丝两种，通常⼀次性的保险丝，熔断过后要更换新的，⾃恢复保险丝在熔断过后可以复位反复使⽤。

　　重要参数：

• 额定电流：正常⼯作时，能够持续承受⽽不熔断的最⼤电流。
• 熔化特性：分为：快速保险丝、延迟保险丝（可短时间承受⼀定的浪涌电流）
• 分断能⼒：发⽣短路或严重过载时，能够安全断开电流的最⼤能⼒；如果实际电流超出分断电流时，保险丝可能出现：破碎、爆炸、喷溅，引起周围元器件的燃烧和破坏。
• 耐压值：熔断之后，断开的熔丝间不会产⽣电弧的电压值，实际电压⾼于该值时，可能⽆法有效地切断，有严重的安全隐患。

2、光敏电阻

 

　　概念：对光敏感的电阻，其阻值会随光照强度⽽改变，通常规律：⿊暗中阻值⾼，光照下阻值⼩（注意：镉化合物有毒）。

　　特点：

　　　　1. 反应速度相对较慢，但适合对光强度的变化进⾏测量。
　　　　2. 成本相对较低，结构也⽐较简单。

思考：⽇常⽤的⼩夜灯，都是夜晚亮，⽩天灭，这个逻辑貌似和光敏电阻是相反
的，那⼩夜灯的电路中要怎么使⽤光敏电阻的呢？—— 要结合三极管去使⽤。

　　关键参数：

　　　　1. 亮电阻：指光照强度在『10LUX』下，所测得的阻值。
　　　　2. 暗电阻：指光线强度从『10LUX』变到『0LUX』后的第10秒钟时的阻值。
　　　　3. γ 值：光敏电阻阻值与光线变化之间的系数， γ 越值⼤，对光照强度越敏感

备注1：根据响应的波长范围，可分为：可见光光敏电阻、红外光光敏电阻、紫外光光敏电阻
备注2：光敏电阻不适合做线性操作，适合做开关操作，常见应用：光感灯。

　　应用场景：需要感应光线，但不需要快速响应的电路中，像：夜灯、路灯、汽⻋的⾃动调光后视镜、光敏报警器等。

 

3、压敏电阻

     

　　概念：⼀种限压型保护器件，其两端电压超过⼀定阈值时，阻值会急剧下降到⼀个最低值，电流会从其⾃身通过，从⽽实现对后⽅电路的保护。

这⾥的“压”指的是电压，⽽不是⽤⼿去挤压。
压敏电阻还有很多其它的名字：MOV、突波吸收器、电冲击抑制器。

　　特点：

　　　　1. 在标称电压下，其阻值⾮常⾼，当电压超过阈值时，其阻值会急剧下降。
　　　　2. 早期压敏电阻的材料是碳化硅，后来逐渐的有了更好的材料 —— 氧化锌。
　　　　3. 在⾼压发⽣的瞬间，压敏电阻可以快速导通，从⽽保护电路。

                                    　　　

　　　　4. 不能承受⻓时间的冲击，所以实际电路中⼀般会与其他元器件配合使⽤。
　　　　5. 随着使⽤次数增加，尤其是在多次过电压保护后，压敏电阻的性能可能会逐渐退化，因此其寿命相对有限。

　　关键参数：　　　

　　　　1.压敏电压：指随着电压的升⾼，压敏电阻的阻值出现变⼩趋势的拐点电压。

为了参数标准化的需要，国际电工委员会，规定了两个测量压敏电压的参考值，分别是：1mA和0.1mA，将在这一电流下测量所得电压，规定为压敏电压。

　　　　2. 最⼤连续⼯作电压：指压敏电阻在⻓期⼯作下，不发⽣性能劣化或损坏的最⼤电压。

最大连续工作电压是低于压敏电压的，这样有利于延长其使用寿命

　　　　3. 最⼤限制电压：此电压下，压敏电阻的阻值低到极限值，超过该电压会导致其损坏。

最大连续工作电压＜压敏电压＜最大限制电压

　　适用：主要⽤于电路的过压保护，在交流和直流电源电路中很常⻅，同时在各种防⽌雷设备中也很常⻅。

4.5阻值识别

  1、直标法

    直标法是将电阻器的：阻值、精度、额定功率等，直接标注在电阻器的外表⾯上，如：

  直标法单位符号如下表：

字母	R	K	M
含义	100	103	106

  精度代号如下表：

字母	L	A	B	C	D	F	G	H	J	K	M
精度	0.01％	0.05％	0.1％	0.25％	0.5％	1％	2％	3％	5％	10％	20％

  2、三位数字代码

  ⼀般⽤于 ±5% 精度的电阻，它的前两位是有效数字，第三位表示在有效数字后⾯所加“0”的个数，这⼀位不会出现字⺟，其中R表示小数点，如

表示3.3R

  3、四位数字代码

  ⼀般⽤于 ±1% 精度的电阻，它的前三位是有效数字，第四位表示在有效数字后⾯所加“0”的个数，这⼀位不会出现字⺟。其中 R 表示⼩数点。 如：

          1001 表示 1000Ω ， 10R0 表示 10Ω。 

 

  4、精密标注法

  ⼀般⽤于为 ±0.1% 精度的电阻，精密标注法是由两位数字加⼀位字⺟表示，数字和字母表示的含义都需要查表对照，精密电阻阻值对照表如下：

  例如， 18D 表示 150KΩ ， 01C 表示 10KΩ

  5、色环法

  ⽤不同颜⾊的⾊环来表示阻值和精度。⼀般来说，电阻器上会有4个或5个⾊环，每个⾊环代表⼀个数字或⼀个特定的系数，根据色环的位置和颜色可以确定电阻的阻值和精度。

因印刷工艺、以及色差问题，⼀般很少读色环，通常直接用万用表测量。