資料介紹
作者:劉小舒
電阻是電路中最常見(jiàn)的元器件,各種各樣的板子上總是少不了電阻的身影,不管是貼片電阻、直插電阻,還是功率電阻。電阻在電路中到底起到哪些作用?越是常用的東西,越是難以說(shuō)清楚,本文試著和大家討論一下電阻的作用。
直插電阻
電阻的分壓作用
歐姆定律大家都清楚,U=IR,當(dāng)電流流過(guò)電阻時(shí),會(huì)在電阻兩端產(chǎn)生電壓降,在這里電阻起到了分壓作用。利用電阻的分壓可以實(shí)現(xiàn)哪些功能呢?比如說(shuō)單片機(jī)在采樣時(shí),將電阻兩端的電壓和實(shí)際的物理量建立對(duì)應(yīng)關(guān)系,通過(guò)計(jì)算電壓值即可獲取物理量的變化,在這里以NTC溫度檢測(cè)作為例子講解,原理圖如下所示:
電阻的分壓作用
在上圖中,固定阻值R1的電阻和可變電阻NTC串聯(lián),當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí),NTC的阻值發(fā)生變化,從而導(dǎo)致R1分得的電壓發(fā)生變化,通過(guò)計(jì)算R1的電壓可以得到NTC當(dāng)前的阻值,從而計(jì)算出當(dāng)前所對(duì)應(yīng)的溫度值。
電阻的限流作用
電阻的作用就是限制電流,在一條串聯(lián)回路中,電阻越大,那么回路中的電流也就越小。所以可以利用這個(gè)作用對(duì)回路中的電流起到限制作用,從而防止電流過(guò)大把負(fù)載設(shè)備燒壞。以發(fā)光二極管LED為例,如下圖所示:
電阻的限流作用
LED需要2-10mA的電流即可被點(diǎn)亮,電流過(guò)大會(huì)被燒壞。上圖中,電阻R3串聯(lián)在LED的回路中,起到限流作用,防止電流過(guò)大將LED燒壞。以VCC=12V為例,假設(shè)LED的壓降為2V,需要的電流為2mA,那么電阻R3=(12-2)/2=5KΩ,即用5KΩ的電阻將回路中的電流限制在2mA。
電阻的上拉和下拉作用
在學(xué)習(xí)單片機(jī)課程的時(shí)候,遇到了上拉電阻和下拉電阻,所謂上拉就是將接口通過(guò)電阻上拉到電源,在初始狀態(tài)時(shí)使接口的電平為高;所謂下拉就是將接口通過(guò)電阻下拉到GND,在初始狀態(tài)時(shí)使接口的電平為低。這樣可以讓電平保持穩(wěn)定,不至于誤動(dòng)作,造成不必要的結(jié)果。
電阻的上拉作用
上圖中,使用PNP三極管控制LED,在正常狀態(tài)下希望LED是熄滅的,通過(guò)電阻R7將單片機(jī)控制三極管基極的引腳上拉至高電平,在不動(dòng)作時(shí)使三極管截止。
電阻的下拉作用
上圖中,使用NPN三極管控制LED,在正常狀態(tài)下希望LED是熄滅的,通過(guò)電阻R5將三極管基極下拉到底,防止在上電瞬間程序初始化時(shí)引起誤動(dòng)作。
電阻起到跳線的作用
在設(shè)計(jì)電路時(shí),為了方便后期調(diào)試,在引腳或者芯片之間通過(guò)一個(gè)電阻連接,不用時(shí)把電阻去掉,要短接時(shí)焊接一個(gè)0歐姆電阻即可。尤其是在布地線時(shí),可以用一個(gè)0歐姆電阻做單點(diǎn)/多點(diǎn)接地。
電阻的單點(diǎn)接地作用
電阻的濾波作用
電阻和電容可以構(gòu)成濾波器,常見(jiàn)的有高通濾波器和低通濾波器,如下圖所示:
RC低通濾波器
上圖是電阻和電容構(gòu)成的濾波器,電容的容抗和輸入頻率是成反比的,頻率越高,電容所呈現(xiàn)出的容抗越小,那低頻就越不容易通過(guò),所以就構(gòu)成了低通濾波器。
電阻是最常見(jiàn)的元器件,用處很多,以上給大家總結(jié)了常用的幾條,還有一些沒(méi)有總結(jié)到的,歡迎大家留言討論。
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