名師推薦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。一、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：1. 碳膜（包括合成碳膜）電阻阻值范圍寬（1Q10MD）;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

2、功率范圍從1/8W到10W，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廠C。即溫度升高 C，阻值的變化量為百萬分之 5000,即千分之五。例如一個標(biāo)稱阻值為 10K的碳膜電阻，當(dāng)溫度升高10C時，阻值增加10K X 5%oX 10,約0.5K。2. 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1010MK ），精度高（誤差為0.1%1%），溫度系

3、數(shù)?。ń饘倌る娮铻?0100ppm C; 金屬氧化膜電阻典型值為 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。3. 線繞電阻線繞電阻阻值范圍寬（從0.01 Q10MD ）精度高（0.05%），溫度系數(shù)?。?0ppmC）,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

4、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。4. 特種電阻主要有熱敏電阻（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。5.二、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E6n106 (n=0 5);2位20%低精度電阻、大容量電解 電容E12n1012(n=0 11);2 位10%低精度電阻、非極性電容 及電感E

5、24n1024(n=0 23);2 位5%普通精度電阻及電容E48n10祈(n=0 47);3 位1%、2%半精密電阻E96n1096(n=0 95);3 位0.5%、1%精密電阻E116n10麗(n=0 115);3 位0.2%、0.5%、1%高精密電阻E192n10192 (n=0 195)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：(1)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(1

6、0%)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%)1.01.11.21.31.51.61.82.02.22.42.73.03.33.63.94.34.75.15.66.26.87.58.29.1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

7、.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%)10.010.210.510.711.011.311.511.812.112.412.713.013.313.714.014.314.715.015.415.816.216.516.917.417.818.218.719.119.620.020.521.021.522.122.623.223.724.324.925.526.126.727.428.028.729.430.130.931.632

8、.433.234.034.835.736.537.438.339.240.241.242.243.244.245.346.447.548.749.951.152.353.654.956.257.659.060.461.963.464.966.568.169.871.573.275.076.878.780.682.584.586.688.790.993.195.397.6 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.

9、016.216.516.917.417.818.018.218.719.119.620.020.521.021.522.022.122.623.223.724.024.324.724.925.526.126.727.027.428.028.729.430.030.130.931.632.433.033.234.034.835.736.036.537.438.339.039.240.241.242.243.043.244.245.346.447.047.548.749.951.051.152.353.654.956.056.257.659.060.461.962.063.464.966.568.

10、068.169.871.573.275.075.576.878.780.682.082.584.586.688.790.991.093.195.397.6 E192 系列標(biāo)稱值（0.1%、0.25%、0.5%）10.010.110.210.410.510.610.710.911.011. 111. 311.411.511. 711. 812.012.112.312.412.612.712.913.013.213.313.513.713.814.014.214.314.514.714.915.015.215.415.615.816.016.216.416.516.716.917.217.417.

11、617.818.018.218.418.718.919.119.319.619.820.020.320.520.821.021.321.521.822.122.322.622.923.223.423.724.024.324.624.925.225.525.826.126.426.727.127.427.728.028.428.729.129.429.830.130.530.931.231.632.032.432.833.233.634.034.434.835.235.736.136.537.037.437.938.338.839.239.740.240.741.241.742.242.743.

12、243.744.244.845.345.946.447.047.548.148.749.349.950.551.151.752.353.053.654.254.955.656.256.957.658.359.059.760.461.261.962.663.464.264.965.766.567.368.169.069.870.671.572.373.274.175.075.976.877.778.779.680.681.682.583.584.585.686.687.688.789.890.992.093.194.295.396.597.698.8三、表示法1. 色環(huán)表示色環(huán)法多用于軸向封裝電

13、阻（即穿通式封裝）。四環(huán)電阻COLOR第一環(huán)第二環(huán)第三環(huán)倍乘誤差BLACK|0U1BROWN11110+ 1%TJtED222100+ 2%G觀3331KYELLOW董斗4410KGREEK綠555100K 0 5%DBLUE藍(lán)百661H+ 0.25%CVIOLET紫7771DM+ 0.1.0%BGREY灰880+ 0.05%AWHITE白999GOLD金色01+ 5%JSILVER銀官0.01+ 10%KPLAIN 3QK五環(huán)電阻（精密）2. 數(shù)碼表示法用三位（對于普通精度）或四位 （高精度）數(shù)碼表示數(shù)值。對于電阻來說，單位為 Q ;對 于電容來說，單位為 PF;對于電感來說，單位為 uH。

14、例如102（對于電阻來說是 10 00，即 1K Q;對于電容來說是 1000PF,即卩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)。女口 3.9Q電阻表示為3R9; 0.33Q電阻表示為R33。數(shù)碼法多見于貼片電阻（即SMC封裝）。3. 文字符號法文字符號法是指：用數(shù)字表示電阻器阻值的有效數(shù)字，用字母R表示Q、K表示KQ、M 表示M Q作為阻值單位，且規(guī)定整數(shù)部分位于單位符號前， 小數(shù)部分放在單 元符號后，如下所示：0.51 Q用 R51表示；5.1 Q用5R1表示；5.1K Q用5K1表示。4.直標(biāo)法在電阻體上直接標(biāo)出阻值及誤差，如10K Q 5%。

15、早期多用這種方法，目前電阻體積越來越小，直標(biāo)法已不再適用。四、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 圭寸裝形式)。傳統(tǒng)穿通式(AXIAL):結(jié)合安裝工藝要求，對于 1/16W、1/8W以下電阻，在印制板上 可選用AXIAL0.3封裝方式；對于 1/4W電阻，多選用 AXIAL0.4或AXIAL0.5封裝方式; 對于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 20mil 25mil )。在電路板上軸向封裝元件引線較長，引線寄生電感比貼片封裝大；

16、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。五、主要參數(shù)1. 阻值導(dǎo)電材料在一定程度上阻礙電流流過的物理性能。在保證測試靈敏度的情況下，應(yīng)注意測試電壓應(yīng)可能低，時間盡量短，避免電阻發(fā)熱引起誤差。并使測量功率小于額定功率的10%2. 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。3. 額定功率長期連續(xù)工作并能滿足性能要求所允許0.05

17、(1/16W)、0.125(1/8W)、0.25(1/4W)、在正常大氣壓力(650-800mmhg )和額定溫度下, 的最大功率。電阻的額定功率 也是采用標(biāo)準(zhǔn)化的額定功率系列值:0.5(1/2W)、1、2、5、10、25、50、100W4.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。5. 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。6. 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度時電阻的變化量TCP (ppm/C )= R R -106RoT T o其中TO溫度對應(yīng)的阻值為 R0; T溫度對應(yīng)的阻值為 Ro7. 絕緣電阻在正常大氣

18、壓力下，電阻引線與電阻殼體之間的絕緣電阻。8.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，使導(dǎo)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/v9.穩(wěn)定性在指定的時間內(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六、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RLs_i|_feesIILs :寄生電感包括了引線電感 C s:寄生電容分布電容理想電阻實(shí)際電阻器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)

19、，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。WkgmB.Dk6.0kS.Uk一7% n-1lOD.QMHzI.OODGHz3.0 k2.01k1.0knkW.ODMHzlO.OQGHz可見對于高阻值電阻， 當(dāng)頻率升高時，寄生電容分流作用不能忽略，例如阻值大于100K的電阻，

20、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。對于低阻值電阻，當(dāng)頻率升高時，寄生感抗不能忽略，例如阻值小于1Q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。七、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； 對瓷片電容，內(nèi)部寄生電感較小。寄生電阻Rs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

21、示）、引線寄生電阻兩部分。一般情況下，Rp與引腳間距、表面潔凈RP 一般很大，可忽略。理想電容實(shí)際電容等效電路Frequency （kHz）介質(zhì)損耗電阻比引線電阻大，因此寄生電阻Rs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 度、環(huán)境濕度等因素有關(guān)。在空氣干燥、表面干凈情況下,損耗角正切與頻率的關(guān)系對于特定系列、型號電容來說，寄生參數(shù)Rs、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。對電容來說，正切角損耗是一個非常重要的參數(shù)：通常在1KHz頻率下測量，因此寄生電感的影響可忽略不計(jì)

22、，根據(jù)定義-Rstan = = 2：fcRsXs即寄生電阻Rs = X * tan、2 二 fC例如某材料曲=0.1%，則寄生電阻Rsn，其中C為電容容量。當(dāng)C單位取F時，Rs單位為K Q。對于1u電容來說，Rs=0.16 Q;當(dāng)材料正切角降為 0.01%時，則寄生 電阻Rs=0.016Q?？梢姡纳娮?Rs與材料正切角成正比、與容量成反比。容量為0.1u（損耗電阻Rs為0.3 Q ,寄生電感20nH）薄膜電容頻率特性如圖所示，其共振頻率1f0 =3.56MHz2 二、LC顯然頻率f fo時，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f0不同，寄生電感L大的電容,

23、 如電解電容，共振頻率 f0很低，甚至1KHz，因此不同種類電容最高工作頻率不同；另方面，不同材料電容介質(zhì)損耗角正切不同，最高工作頻率也不同?？傊?，在電路中，應(yīng)根據(jù) 用途、工作頻率，選擇相應(yīng)材料的電容。有機(jī)薄膜電容介質(zhì)為有機(jī)薄膜材料，主要包括滌綸電容、聚丙烯電容（包括金屬化聚丙 烯電容）、聚乙脂電容（包括金屬化聚乙脂電容）、聚酯電容、聚苯乙烯電容、聚碳酸酯電容等，外形如圖所示種類特點(diǎn)耐壓（V）介質(zhì)損耗(1KHz , 25C )絕緣電 阻用途聚乙脂電容50V-100V（偏低）1%大容量較小，通用濾波、耦合。金屬化聚乙脂電容100-630V（中等）1%大容量較大，通用濾波、耦合。聚酯（金屬化）50

24、V-630V0.8%大濾波聚丙烯電容250-630V（中等）0.1%（小）大高頻電路中的濾波、耦合金屬化聚丙烯電容100-630V（中等）0.1%（?。┐笕萘看螅€(wěn)定性好，寄生電 阻小，電流沖擊特性好，可 做咼頻，如開關(guān)電源電路的 濾波、緩沖、耦合電容。聚苯乙烯電容0.01%（很?。┐笕萘啃?，穩(wěn)定性好，是信息 處理濾波電路中的首選電 容。大容量的電解電容，多用E6系列標(biāo)度；小容量電解電容多用E12系列標(biāo)度；容量小于1uF以上的無極電容多用E24標(biāo)度。X安規(guī)電容與Y安規(guī)電容安規(guī)電容主要用于電源， 尤其是開關(guān)電源的輸入級的濾波， 其中X電容主要用于電源線 L、N的差模濾波，而Y電容主要用于共模濾波。 安規(guī)電容結(jié)構(gòu)特殊， 擊穿后處于開路狀態(tài), 不非短路狀態(tài)（普通電容擊穿后處于短路狀態(tài) ），避免電源線短路或觸電事故。X電容容量可以選擇大一些，一般為 104224之間（0.1uF），而Y電容容量一般較小, 只有103333之間（0.1uF），否則對漏電可能超出允許值。X安規(guī)電容耐壓分為三個等級，分別標(biāo)為X1、X2、X3 ;