電阻器電位器種類及選用

1、電阻器（電位器）種類及選用電阻是電子產(chǎn)品、設(shè)備中使用最多的電子元件，約占總數(shù)的35%，而有些產(chǎn)品如彩電則占50%以上，因此電阻器質(zhì)量對(duì)產(chǎn)品影響很大。根據(jù)材料，可將電阻分為：碳膜電阻、金屬膜電阻、金屬氧化膜電阻、實(shí)心（碳質(zhì)）電阻和繞線電阻。種類按電阻器(電位器)構(gòu)成材料分類，常見電阻器(電位器)有以下三種：碳膜（包括合成碳膜）電阻阻值范圍寬(110M)；耐高壓；精度差（誤差為5%、10%、20%），高頻特性較差，常用作放大電路中的偏置電阻、數(shù)字電路中的上拉及下拉電阻。由于精度低，因此標(biāo)稱阻值及誤差用E6(精度為20%)、E12（精度為10%）、E24（精度為5%）分度。額定功率范圍從1/8W到1

2、0W，其中耗散功率為1/4W、1/2W，偏差為5%和10%的碳膜電阻器用得最多。熱穩(wěn)定性較差，溫度系數(shù)典型值為5000ppm/。即溫度升高1，阻值的變化量為百萬分之5000，即千分之五。例如一個(gè)標(biāo)稱阻值為10K的碳膜電阻，當(dāng)溫度升高10時(shí)，阻值增加10K510，約0.5K。金屬膜（包括金屬氧化膜）電阻用真空鍍膜或陰極濺射工藝，將特定金屬或合金(例如鎳鉻合金、氧化錫或氮化鉭)淀積在絕緣基體(如模制酚醛塑料)表面上形成薄膜電阻體，構(gòu)成的電阻器成為金屬膜電阻或金屬氧化膜電阻。阻值范圍也寬（從1010M），精度高（誤差為0.1%1%），溫度系數(shù)?。ń饘倌る娮铻?0100ppm/C；金屬氧化膜電阻典型值

3、為300ppm/C），噪聲低，體積小，頻率響應(yīng)特性好，常用作電橋電路、RC振蕩電路及有源濾波器的參數(shù)電阻、高頻及脈沖電路、運(yùn)算放大電路中的匹配電阻。但耐壓較低。由于精度高，因此標(biāo)稱阻值及誤差用E48(精度為1%)、E116（精度為0.5%1%）分度。阻值用3位有效數(shù)字表示。金屬氧化膜電阻溫度系數(shù)比金屬膜電阻大一些（300400ppm/C），耗散功率較大。線繞電阻線繞電阻阻值范圍寬（從0.0110M）精度高(0.05%)，溫度系數(shù)?。?0ppm/C），耗散功率大，但寄生參數(shù)（分布電容、寄生電感）大，高頻特性差。常用在對(duì)阻值有嚴(yán)格要求的電路系統(tǒng)中，例如調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)和精密衰減電路。特種電阻主要有熱敏電阻

4、（包括負(fù)溫度系數(shù)的NTC電阻以及正溫度系數(shù)的PTC電阻）、壓敏電阻、光敏電阻、氣敏電阻及磁敏電阻等。標(biāo)稱值及誤差工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電阻、電容、電感大小按E6、E12、E24、E48、E96、E116、E192系列規(guī)范分度。所謂E12分度規(guī)范，把阻值分為12檔；而E24分度規(guī)范，把阻值分為24檔，各分度阻值及誤差范圍如下表所示。系列阻值計(jì)算及有效數(shù)字誤差說明E6(n=05);2位20%低精度電阻、大容量電解電容E12(n=011);2位10%低精度電阻、非極性電容及電感E24(n=023);2位5%普通精度電阻及電容E48(n=047);3位1%、2%半精密電阻E96(n=095);3位0.5%、1%精密

5、電阻E116(n=0115);3位0.2%、0.5%、1%高精密電阻E192(n=0195);3位0.1%、0.25%、0.5%超高精密電阻工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電阻值誤差分為：0.05%、0.1%、0.2%、0.25%、0.5%、1%、2%、5%、10%、20%。各系列標(biāo)稱值如下：E6系列標(biāo)稱值(20%)1.01.52.23.34.76.8注：目前大容量電解電容多用E6系列分度。E12系列標(biāo)稱值(10%)1.01.21.51.82.22.73.33.94.75.66.88.2注：小容量電解電容、中等精度無極電容用E12系列分度。E24系列標(biāo)稱值(5%)1.01.11.21.31.51.61.82.02.2

6、2.42.73.03.33.63.94.34.75.15.66.26.87.58.29.1注：多用于小容量無極電容、普通精度電阻、標(biāo)稱電感的分度。E48系列標(biāo)準(zhǔn)值(1%、2%)：10.010.511.011.512.112.713.314.014.715.416.216.917.818.719.620.521.522.623.724.926.127.428.730.131.633.234.836.538.340.242.244.246.448.751.153.656.259.061.964.968.171.575.078.782.586.690.995.3(2) E96系列標(biāo)稱值(1%)10.

7、0 10.210.510.711. 011. 311. 511. 812.112.412.713.013.3 13.7 14.014.314.715.0 15.415.816.216.516.917.417.8 18.2 18.719.119.620.020.521.021.522.122.623.223.7 24.324.925.526.126.727.428.028.729.430.130.931.6 32.4 33.234.034.835.736.537.438.339.240.241.242.2 43.2 44.245.346.447.548.749.951.152.353.654.9

8、56.2 57.659.060.461.963.464.966.568.169.871.573.275.0 76.8 78.780.682.584.586.688.790.993.195.397.6(3) E116系列標(biāo)稱值(0.1%、0.2%、0.5%)10.010.210.510.711.011.311.511.812.012.112.412.713.013.313.714.014.314.715.015.415.816.016.216.516.917.417.818.018.218.719.119.620.020.521.021.522.022.122.623.2 23.724.024.

9、324.724.925.526.126.727.027.428.028.729.430.030.130.931.632.433.033.234.034.835.736.036.537.438.339.039.240.241.242.243.043.244.245.346.447.047.548.749.951.051.152.353.654.956.056.257.659.060.461.962.063.464.966.568.068.169.871.573.275.075.576.878.780.682.082.584.586.688.790.991.093.195.397.6 (4) E1

10、92系列標(biāo)稱值(0.1%、0.25%、0.5%)10.0 10.1 10.210.410.510.610.710.911. 011. 111. 311. 411. 5 11. 711. 812.012.112.312.412.612.712.913.013.213.3 13.513.713.814.014.214.314.514.714.915.015.215.4 15.615.816.016.216.416.516.716.917.217.417.617.8 18.018.218.418.718.919.119.319.619.820.020.320.5 20.821.021.321.521

11、.822.122.322.622.923.223.423.7 24.024.324.624.925.225.525.826.126.426.727.127.4 27.728.028.428.729.129.429.830.130.530.931.231.6 32.0 32.432.833.233.634.034.434.835.235.736.136.5 37.037.437.938.338.839.239.740.240.741.241.742.2 42.743.243.744.244.845.345.946.447.047.548.148.7 49.349.950.551.151.7 52

12、.353.053.654.254.955.656.2 56.957.658.359.059.760.461.261.962.663.464.264.9 65.766.567.368.169.069.870.671.572.373.274.175.0 75.976.877.778.779.680.681.682.583.584.585.686.6 87.6 88.789.890.992.093.194.295.396.597.698.8表示法色環(huán)表示色環(huán)法多用于軸向封裝電阻(即穿通式封裝)。數(shù)碼表示法用三位（對(duì)于普通精度）或四位(高精度)數(shù)碼表示數(shù)值。對(duì)于電阻來說，單位為；對(duì)于電容來說，單位為P

13、F；對(duì)于電感來說，單位為uH。例如102(對(duì)于電阻來說是10 00，即1K；對(duì)于電容來說是1000PF，即0.001uF或1nF)、1203、333等。阻值在10以下的電阻，用R表示小數(shù)點(diǎn)。如3.9電阻表示為3R9；0.33電阻表示為R33。數(shù)碼法多見于貼片電阻(即SMC封裝)。文字符號(hào)法文字符號(hào)法是指：用數(shù)字表示電阻器阻值的有效數(shù)字，用字母R表示、K表示K、M表示M作為阻值單位，且規(guī)定整數(shù)部分位于單位符號(hào)前，小數(shù)部分放在單元符號(hào)后，如下所示：0.51用R51表示；5.1用5R1表示；5.1K用5K1表示。直標(biāo)法在電阻體上直接標(biāo)出阻值及誤差，如10K 5%。早期多用這種方法，目前電阻體積越來越

14、小，直標(biāo)法已不再適用。封裝方式及尺寸電阻有兩種封裝方式：軸向引線電阻器 (即傳統(tǒng)穿通式AXIAL封裝形式)及貼片電阻(SMD封裝形式)。傳統(tǒng)穿通式(AXIAL)：結(jié)合安裝工藝要求，對(duì)于1/16W 、1/8W以下電阻，在印制板上可選用AXIAL0.3封裝方式；對(duì)于1/4W電阻，多選用AXIAL0.4或AXIAL0.5封裝方式；對(duì)于1/2W、1W電阻，可選用AXIAL0.5或AXIAL0.6封裝方式。1W以下小功率電阻引腳直徑為0.400.60mm（即20mil25mil）。在電路板上軸向封裝元件引線較長(zhǎng)，引線寄生電感比貼片封裝大；占用電路面積也較大。但散熱效果比貼片封裝電阻好。貼片電阻(SMD封

15、裝)：0603封裝規(guī)格電阻耗散功率為1/16W或1/10W；0805封裝規(guī)格電阻耗散功率為1/8W（部分貼片1/8W電阻采用1005封裝規(guī)格）；1206封裝規(guī)格電阻耗散功率為1/4W。主要參數(shù)阻值導(dǎo)電材料在一定程度上阻礙電流流過的物理性能。 在保證測(cè)試靈敏度的情況下，應(yīng)注意測(cè)試電壓應(yīng)可能低，時(shí)間盡量短，避免電阻發(fā)熱引起誤差。并使測(cè)量功率小于額定功率的10%。標(biāo)稱電阻及允差實(shí)際值與標(biāo)稱值之間的差別。誤差與標(biāo)稱值之間并沒有直接的聯(lián)系，但阻值越大，誤差越大。額定功率在正常大氣壓力（650-800mmhg）和額定溫度下， 長(zhǎng)期連續(xù)工作并能滿足性能要求所允許的最大功率。電阻的額定功率也是采用標(biāo)準(zhǔn)化的額定

16、功率系列值：0.05(1/16W)、0.125(1/8W)、0.25(1/4W)、0.5(1/2W)、1、2、5、10、25、50、100W。額定電壓由阻值和功率換算得到的電壓， 考慮到電擊穿， 上升到一定值后， 受最大工作電壓的限制。最大工作電壓由于尺寸結(jié)構(gòu)的限制所允許的最大連續(xù)工作電壓。溫度系數(shù)在某一規(guī)定的環(huán)境溫度范圍內(nèi)，溫度改變1度時(shí)電阻的變化量。 (ppm/)=其中T0溫度對(duì)應(yīng)的阻值為R0；T溫度對(duì)應(yīng)的阻值為R。絕緣電阻在正常大氣壓力下，電阻引線與電阻殼體之間的絕緣電阻。噪聲產(chǎn)生于電阻器中的一種不規(guī)則的電壓起伏，包括熱噪聲和電流噪聲兩部分，熱噪聲是由于導(dǎo)體內(nèi)部不規(guī)則的電子自由運(yùn)動(dòng)，使導(dǎo)

17、體任意兩點(diǎn)的電壓不規(guī)則變化。在非線繞電阻中， 還有電流噪聲，由于電流噪聲和電阻兩端的工作電壓成正比，所以衡量電流噪聲指標(biāo)表示為uv/v。穩(wěn)定性在指定的時(shí)間內(nèi)，受到環(huán)境，負(fù)荷等因素的影響，保持其初始阻值的能力。等效電路考慮了引線寄生電感、分布電容后，電阻器實(shí)際等效電路如圖所示Ls包括電阻體寄生電感與引線電感。電阻體寄生電感與電阻結(jié)構(gòu)有關(guān)，線繞電阻體寄生電感較大，非線繞，尤其是貼片電阻體寄生電感小。引線電感與引線長(zhǎng)度有關(guān)，因此傳統(tǒng)軸向引線封裝引線寄生電感較大，無引線貼片電阻引線寄生電感最小。由于寄生電容Cs、寄生電感Ls與電阻結(jié)構(gòu)有關(guān)，與阻值大小幾乎無關(guān)。因此相同材料、相同結(jié)構(gòu)的電阻，其頻率特性與

18、阻值關(guān)系非常密切，下圖描述了Cs=0.02p，Ls=2.9nH某系列金屬膜、金屬氧化膜電阻的頻率特性?？梢妼?duì)于高阻值電阻，當(dāng)頻率升高時(shí)，寄生電容分流作用不能忽略，例如阻值大于100K的電阻，只能工作在頻率10MHz的電路系統(tǒng)中，而阻值大于1M的電阻，只能工作在頻率1MHz的電路系統(tǒng)中，因此在濾波、包括高速運(yùn)放電路中盡量避免使用阻值大于100K的電阻。對(duì)于低阻值電阻，當(dāng)頻率升高時(shí)，寄生感抗不能忽略，例如阻值小于1的電阻，也只能工作在頻率1GHz的微波電路中，一般均使用幾十歐幾百歐的電阻。電容實(shí)際電容等效電路如圖所示，寄生電感L包括了由引線寄生電感與內(nèi)部寄生電感(大小與電容內(nèi)部結(jié)構(gòu)，即工藝有關(guān))組

19、成，電解電容來說，內(nèi)部寄生電感遠(yuǎn)大于引線寄生電感；對(duì)瓷片電容，內(nèi)部寄生電感較小。寄生電阻包括了介質(zhì)極化損耗等效電阻（極化損耗與頻率有關(guān)，頻率越高，介質(zhì)極化損耗越大，如圖所示）、引線寄生電阻兩部分。一般情況下，介質(zhì)損耗電阻比引線電阻大，因此寄生電阻也統(tǒng)稱為損耗電阻，用損耗角表征，大小與介質(zhì)種類有關(guān)，其中云母電容、聚苯乙烯電容最小。絕緣電阻與引腳間距、表面潔凈度、環(huán)境濕度等因素有關(guān)。在空氣干燥、表面干凈情況下，一般很大，可忽略。損耗角正切與頻率的關(guān)系對(duì)于特定系列、型號(hào)電容來說，寄生參數(shù)、L是一定的，如容量關(guān)系不大。例如相同材料、相同尺寸、相同工藝制作的貼片電容，103容量與104容量電容相同。對(duì)電

20、容來說，正切角損耗是一個(gè)非常重要的參數(shù)：通常在1KHz頻率下測(cè)量，因此寄生電感的影響可忽略不計(jì)，根據(jù)定義=即寄生電阻=例如某材料=0.1%，則寄生電阻=，其中C為電容容量。當(dāng)C單位取時(shí)，單位為K。對(duì)于1u電容來說，=0.16；當(dāng)材料正切角降為0.01%時(shí)，則寄生電阻=0.016?？梢姡纳娮枧c材料正切角成正比、與容量成反比。容量為0.1u(損耗電阻為0.3，寄生電感20nH)薄膜電容頻率特性如圖所示，其共振頻率=3.56MHz顯然頻率時(shí)，呈感性，失去了電容特性?？梢姴煌N類、工藝電容寄生電感不同，共振頻率不同，寄生電感L大的電容，如電解電容，共振頻率很低，甚至1KHz，因此不同種類電容最高工作頻率不同；另一方面，不同材料電容介質(zhì)損耗角正切不同，最高工作頻率也不