新聞資訊News
電子元器件詳細(xì)資料:電阻
1概念
電阻元件的電阻值大小一般與溫度,材料,長(zhǎng)度,還有橫截面積有關(guān),衡量電阻受溫度影響大小的物理量是溫度系數(shù),其定義為溫度每升高1℃時(shí)電阻值發(fā)生變化的百分?jǐn)?shù)。
導(dǎo)體的電阻通常用字母R表示,電阻的單位是歐姆(ohm),簡(jiǎn)稱(chēng)歐,符號(hào)是Ω(希臘字母,讀作Omega),1Ω=1V/A。比較大的單位有千歐(kΩ)、兆歐(MΩ)(兆=百萬(wàn),即100萬(wàn))。
1TΩ=1000GΩ;1GΩ=1000MΩ;1MΩ=1000KΩ;1KΩ=1000Ω(也就是一千進(jìn)率)
串聯(lián):R=R1+R2+...+Rn定義式:R=U/I
電阻元件的電阻值大小一般與溫度有關(guān),還與導(dǎo)體長(zhǎng)度、橫截面積、材料有關(guān)。衡量電阻受溫度影響大小的物理量是溫度系數(shù),其定義為溫度每升高1℃時(shí)電阻值發(fā)生變化的百分?jǐn)?shù)。多數(shù)(金屬)的電阻隨溫度的升高而升高,一些半導(dǎo)體卻相反。
如:玻璃,碳在溫度一定的情況下,有公式R=ρl/s其中的ρ就是電阻率,l為材料的長(zhǎng)度,單位為m,s為面積,單位為平方米??梢钥闯觯牧系碾娮璐笮≌扔诓牧系拈L(zhǎng)度,而反比于其面積。
2電阻應(yīng)用
電阻通常分為三大類(lèi):固定電阻,可變電阻,特種電阻。
RX型線(xiàn)繞電阻,近年來(lái)還廣泛應(yīng)用的片狀電阻。
按照功率可以分為小功率電阻和大功率電阻。大功率電阻通常是金屬電阻,實(shí)際上應(yīng)該是在金屬外面加一個(gè)金屬(鋁材料)散熱器,所以可以有10W以上的功率;在電子配套市場(chǎng)上專(zhuān)門(mén)賣(mài)電阻的市場(chǎng)上可以很容易地看到。
電阻在電路中起到限流、分壓等作用。通常1/8W電阻已經(jīng)完全可以滿(mǎn)足使用。但是,在作為7段LED中,要考慮到LED的壓降和供電電壓之差,再考慮LED的最大電流,通常是20mA(超高亮度的LED),如果是2×6(2排6個(gè)串聯(lián)),則電流是40mA。
電位器又分單圈和多圈電位器。單圈的電位器通常為灰白色,面上有一個(gè)十字可調(diào)的旋紐,出廠(chǎng)前放在一個(gè)固定的位置上,不在2頭;多圈電位器通常為藍(lán)色,調(diào)節(jié)的旋紐為一字,一字小改錐可調(diào);多圈電位器又分成頂調(diào)和側(cè)調(diào)2種,主要是電路板調(diào)試起來(lái)方便。
排電阻 ,光敏電阻 ,使用光敏電阻可以檢測(cè)光強(qiáng)的變化。
電阻的封裝有表面貼和軸向的封裝。軸向封裝有:axial0.4、axial0.6、axial0.8等等;axial在英語(yǔ)中就是軸的意思;表面貼電阻的封裝最常用的就是0805;當(dāng)然還有更大的;但是更大的電阻不是很常用的。
電阻作為限流應(yīng)該是最常用的應(yīng)用之一,對(duì)于單片機(jī)外圍設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),電阻的應(yīng)用非常重要,在很多時(shí)候,我們必須在單片機(jī)的I/O端口上連接一個(gè)限流電阻,保證外圍電路不會(huì)應(yīng)用短路、過(guò)載等原因燒壞單片機(jī)的I/O端口,甚至整個(gè)單片機(jī)。
面對(duì)這些問(wèn)題,恐怕很多人都是知其然不知其所以然,完全憑靠經(jīng)驗(yàn)獲取,并沒(méi)有完全按照電路的要求計(jì)算取值。為此,在這里提出這些問(wèn)題,并不想教大家怎么去計(jì)算這些值,知道歐姆定律的人都應(yīng)該知道該怎么計(jì)算吧,所以,只是希望大家在選擇之前,先了解單片機(jī)的這些參數(shù),然后,根據(jù)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。在計(jì)算時(shí)一定要留一定的預(yù)留空間。
在看一些元器件的DATASHEET文件時(shí),經(jīng)常會(huì)碰到元器件的參數(shù),IOL,IOH,IIL,IIH,我也知道他們指的是輸入輸出高低電平時(shí)的最大最小電流,但在連接時(shí)他們之間的匹配問(wèn)題一直很模糊,如:IOL=1.5MA; IOH=-300UAIIL=-100UA; IIH=10UA;
參考答案:
IOL和IOH表示輸出為低、高電平時(shí)的電流值,同樣-號(hào)表示從器件流出的電流。4上下拉電阻
上拉是對(duì)器件輸入電流,下拉是輸出電流;強(qiáng)弱只是上拉電阻的阻值不同,沒(méi)有什么嚴(yán)格區(qū)分;對(duì)于非集電極(或漏極)開(kāi)路輸出型電路(如普通門(mén)電路)提升電流和電壓的能力是有限的,上拉電阻的功能主要是為集電極開(kāi)路輸出型電路輸出電流通道。
??3 為增強(qiáng)輸出引腳的驅(qū)動(dòng)能力,有的單片機(jī)管腳上也常使用上拉電阻。
??5 芯片的管腳加上拉電阻來(lái)提高輸出電平,從而提高芯片輸入信號(hào)的噪聲容限,增強(qiáng)抗干擾能力。
??7 長(zhǎng)線(xiàn)傳輸中電阻不匹配容易引起反射波干擾,加上、下拉電阻是電阻匹配,有效的抑制反射波干擾。
就是從電源高電平引出的電阻接到輸出端
??2 如果輸出電流比較大,輸出的電平就會(huì)降低(電路中已經(jīng)有了一個(gè)上拉電阻,但是電阻太大,壓降太高),就可以用上拉電阻提供電流分量, 把電平“拉高”。(就是并一個(gè)電阻在IC內(nèi)部的上拉電阻上,這時(shí)總電阻減小,總電流增大)。當(dāng)然管子按需要工作在線(xiàn)性范圍的上拉電阻不能太小。當(dāng)然也會(huì)用這個(gè)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)門(mén)電路電平的匹配。
一般作單鍵觸發(fā)使用時(shí),如果IC本身沒(méi)有內(nèi)接電阻,為了使單鍵維持在不被觸發(fā)的狀態(tài)或是觸發(fā)后回到原狀態(tài),必須在IC外部另接一電阻。
一般說(shuō)的是I/O端口,有的可以設(shè)置,有的不可以設(shè)置,有的是內(nèi)置,有的是需要外接,I/O端口的輸出類(lèi)似于一個(gè)三極管的C,當(dāng)C接通過(guò)一個(gè)電阻和電源連接在一起的時(shí)候,該電阻成為上拉電阻,也就是說(shuō),該端口正常時(shí)為高電平;C通過(guò)一個(gè)電阻和地連接在一起的時(shí)候,該電阻稱(chēng)為下拉電阻。
5典型應(yīng)用
在外設(shè)沒(méi)有收到控制時(shí),我們需要把某一外設(shè)或單片機(jī)I/O端口固定在某一固定電平上時(shí),需要根據(jù)需要接上下拉電阻,例如:上圖中,對(duì)于按鍵輸入來(lái)說(shuō),在沒(méi)有按下按鍵時(shí),如果沒(méi)有上拉電阻的存在,單片機(jī)端口將處于懸乎狀態(tài),沒(méi)有確定電平,當(dāng)然如果有內(nèi)部上拉電阻的單片機(jī)除外,加上上拉電阻會(huì),在沒(méi)有按鍵時(shí),單片機(jī)端口保持高電平,有按鍵時(shí),單片機(jī)端口將輸入低電平。
而對(duì)于蜂鳴器來(lái)說(shuō),由于和按鍵有同樣的效果,不加上拉電阻,無(wú)法區(qū)別在沒(méi)有單片機(jī)控制時(shí),三極管的工作狀態(tài),所以,必須加上上拉電阻以保障無(wú)單片機(jī)控制時(shí),三極管截止,蜂鳴器不工作。
有時(shí)候由于器件自身設(shè)計(jì)的原因,如果不接外部上下拉電阻,設(shè)備無(wú)法正常實(shí)現(xiàn)高低電平的轉(zhuǎn)換。例如,對(duì)于開(kāi)漏輸出的I2C總線(xiàn)來(lái)說(shuō),如果不接上拉電阻,其只能輸出低電平,無(wú)法實(shí)現(xiàn)高電平輸出,加上上拉電阻,保證在沒(méi)有控制信號(hào)時(shí),通過(guò)上拉電阻實(shí)現(xiàn)高電平。