电阻

常用电子元器件有哪些?你认识几个?对于从事电子行业的工程师来说，电子元器件是每天都需要去接触，每天都需要用到的，但其实里面的门门道道很多工程师未必了解。这里列举出工程师门常用的十大电子元器件，及相关的基础概念和知识，和大家一起温习一遍。 一、电阻 作为电子行业的工作者，电阻是无人不知无人不晓的。它的重要性，毋庸置疑。人们都说“电阻是所有电子电路中使用最多的元件。”电阻，因为物质对电流产生的阻碍作用，所以称其该作用下的电阻物质。电阻将会导致电子流通量的变化，电阻越小，电子流通量越大，反之亦然。没有电阻或电阻很小的物质称其为电导体，简称导体。不能形成电流传输的物质称为电绝缘体，简称绝缘体。 在物理学中，用电阻(Resistance)来表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种特性。电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件。电阻元件的电阻值大小一般与温度有关，衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高 1℃时电阻值发生变化的百分数。 电阻在电路中用“R”加数字表示，如：R1 表示编号为 1 的电阻。电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置等。 二、电容 电容(或电容量，Capacitance)指的是在给定电位差下的电荷储藏量;记为 C，国际单位是法拉(F)。一般来说

推挽输出：可以输出高、低电平，连接数字器件；推挽结构一般是指两个三极管分别受两个互补信号的控制，总是在一个三极管导通的时候另一个截止。高低电平由IC的电源决定。 推挽电路是两个参数相同的三极管或MOSFET，以推挽方式存在于电路中，各负责正负半周的波形放大任务，电路工作时，两只对称的功率开关管每次只有一个导通，所以导通损耗小、效率高。输出既可以向负载灌电流，也可以从负载抽取电流。推拉式输出级既提高电路的负载能力，又提高开关速度。 二、开漏输出：输出端相当于三极管的集电极，要得到高电平状态需要上拉电阻才行。适合于做电流型的驱动，其吸收电流的能力相对强（一般20mA以内）。开漏形式的电路有以下几个特点： 1、利用外部电路的驱动能力，减少IC内部的驱动。当IC内部MOSFET导通时，驱动电流是从外部的VCC流经上拉电阻、MOSFET到GND。IC内部仅需很小的栅极驱动电流。 2、一般来说，开漏是用来连接不同电平的器件，匹配电平用的，因为开漏引脚不连接外部的上拉电阻时，只能输出低电平，如果需要同时具备输出高电平的功能，则需要接上拉电阻，很好的一个优点是通过改变上拉电源的电压，便可以改变传输电平。比如加上上拉电阻就可以提供TTL/CMOS电平输出等。（上拉电阻的阻值决定了逻辑电平转换的速度。阻值越大，速度越低功耗越小，所以负载电阻的选择要兼顾功耗和速度。） 3、开漏输出提供了灵活的输出方式

极弱准直流电流信号测量技术在精密仪器仪表研制过程中有着广泛地应用,其中前置放大器是核心，决定了系统的噪声水平和响应时间常数。在前置放大器的模拟研究中,通过建立电阻直接反馈法和“T”型电阻网络反馈法构成前置放大器的电噪声模型,获取了前置放大器在各种情况下的性能参数。模拟结果表明:系统的信噪比与传感器等效电容值成反比，与反馈电容值成正比，且不能笼统地认为电阻直接反馈法和“T”型电阻网络反馈法哪种方法更优,应根据具体的情况选用合适的反馈形式。该模拟结果可为极弱电流信号检测器中前置放大器设计提供参考。 在空间探测技术、核探测技术及其它仪器仪表研究领域,需要用到准确测量极微弱的准直流电流信号的检测电路,其中前置放大器是电路的核心，决定了系统的噪声水平和响应时间常数。据Fris公式可知，前置放大器的噪声系数对放大器的总噪声系数影响最大。故要求前置放大器必须噪声小、增益稳定、精确和抗干扰能力强。随着低噪声运放技术的不断发展，直接选用低噪声运放设计传感器前置放大器，成为一种重要的发展趋势”。高性能运放的应用大大简化了低噪声电路的设计和调校。设计前置放大器的任务，就是在给定的传感器.输出信号幅度、传感器内阻、传感器等效电容、放大器增益、阻抗和响应特性等条件下，使放大器的噪声特性最佳，即输出信号具有最佳的信噪比。 ATA-5620前置放大器有效减少了放大器中电容所占的面积，但与传统电路相比，噪声较大

阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间的一种合适的搭配方式。阻抗匹配分为低频和高频两种情况讨论。 阻抗匹配主要有两点作用，调整负载功率和抑制信号反射。 {扩展：我们可以把一个实际电压源，等效成一个理想的电压源跟一个电阻r串联的模型。假设负载电阻为R，电源电动势为U，内阻为r，那么我们可以计算出流过电阻R的电流为：I=U/(R+r)，可以看出，负载电阻R越小，则输出电流越大。负载R上的电压为：Uo=IR=U/[1+(r/R)]，可以看出，负载电阻R越大，则输出电压Uo越高。再来计算一下电阻R消耗的功率为： P = I2×R=[U/(R+r)]2×R = U2×R/(R2+2×R×r+r2) = U2×R/[(R-r)2+4×R×r] = U2/{[(R-r)2/R]+4×r} 对于一个给定的信号源，其内阻r是固定的，而负载电阻R则是由我们来选择的。注意式中[(R-r)2/R]，当R=r时，[(R-r)2/R]可取得最小值0，这时负载电阻R上可获得最大输出功率Pmax=U2/(4×r)。即，当负载电阻跟信号源内阻相等时，负载可获得最大输出功率，这就是我们常说的阻抗匹配之一。} 如果我们需要输出电流大，则选择小的负载R；如果我们需要输出电压大，则选择大的负载R；如果我们需要输出功率最大，则选择跟信号源内阻匹配的电阻R。有时阻抗不匹配还有另外一层意思

Reflect 反射是引起 SI 的一个最基本因素，信号在传输线传播过程中，一旦它所感受到的传输线瞬时阻抗发生变化，那么就必将有发射发生。 反射是由于 传输线瞬时阻抗变化而引起的 下面就从理 论角度来分析一下反射的机理、反射系数和传输系数的计算 配个 简易图来加以说明 图中褐色的为电路板上的大面积铺铜层（ GND或者PWR） ， 它是信号的返回路径 。 绿色和红色是传输线， S1比 较宽， S2 较窄 ， 很明 显在 S1和S2的交接 处出现了阻抗不连续 ， 根据阻抗 计算公式应该是 Rs1<Rs2 。 那 么信号传输到这里的时候，从反射的定义来看应该是发生了反射 。 那 么究竟有多少信号被 反 射了呢？又有多少信号通过了界面进入 S2了呢？ 这里就涉及到了反射的计算，即反射系数的计算和传输系数的计算 在交界面， 虽然阻抗发生了变化，但是 电压和电流一定都是连续的 这个结论一定要能理解，电压和电流不可能出现一个断裂 即在交界面的左 边一点和右边一点，他们的电压和电流都是相等的 这里的一点点就像微积分中的那么一小点 在分界面的左 边一点点 S1中有：Rs1=V1/I1 （1） 在分界面的右 边一点点 S2中有：Rs2=V2/I2 （2） 其中的V1、V2分 别为分界面两侧的电压， I1和I2 为分界面两侧的电压 由上面的 电压和电流连续性得知： V1=V2,I1=I2 （3）

常规电源转换芯片的输出电流最大10A左右，若想尝试输出30A等的巨大电流，采用将多个电源转换芯片直接并联使用，是万万不可的。世界上没有完全相同的两片叶子。两个电源芯片及外围电路电阻的制作差异，不可能保证输出的电压数值一模一样。即使微小的差异也会导致电压输出有差异，并联后最终导致电源芯片的损坏。 　　比较简单的方式是采用电阻、三极管、mos管等，利用其可变电阻的作用，保持输出电压相等。这种方式可以满足增加驱动电流的目的，但有一个缺陷，最终输出的电压数值不是固定的，随着负载的变化而变化，因此不适用于输出电压精度较高的应用场合。例如： 　　如果想保证输出电压的精度，需要采用反馈的方式。 来源： https://www.cnblogs.com/xuehaiwuya0000/p/12552901.html

（1）电压跟随器 （2）反向比例放大器 （3）同向比例放大器 （4）反向加法器 （5）减法器 （6）改进的减法器 （7）电流源 （8）负电阻 （1）电压跟随器 输入电阻：∞ 输出电阻：0（加流求压法计算） 电压跟随器（放大倍数为1，输入电阻∞，输出电阻为0）有什么用？ 如图下，很难实现使得RL两端的电压为定值，负载不同，需要定制化设计电路图，很不实用。 而采用电压跟随器则很容易实现： （2）反向比例放大器 （3）同向比例放大器 （4）反向加法器 （5）减法器 （6）改进的减法器 （7）电流源 （8）负电阻 来源： CSDN 作者： 潘大仙是大锤 链接： https://blog.csdn.net/weixin_37964410/article/details/104896058

4.8 光敏传感实验 一、实验目的 1．掌握LPC2378芯片的编程方法 2. 掌握光敏传感器的工作原理 3. 了解光敏电阻的用途 二、实验材料 1．具有USB 串口通讯的PC 机1 台 2．ADS1.2 集成开发软件1 套 3．J-Link-ARM 仿真器及软件1 套 4．NXP LPC2378 实验节点板1 个 5．LCD 显示实验板1 个 6．地磁传感器模块1个 三、实验原理 　　光敏传感器实验环境由PC机（安装有Windows XP操作系统、ADS1.2集成开发环境和J-Link-ARM-V410i仿真器）、J-Link-ARM仿真器、NXP LPC2378实验节点板、光敏传感器、实验模块和LCD显示实验模块组成，如图4.8.1所示。 图4.8.1 传感器实验环境 1.光敏电阻简介 　　光敏电阻（photocell）又称光敏电阻器（photoresistor -or light-dependent resistor）或光导管（photoconductor），常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速减小的特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。 图4.8.2 光敏电阻实物图 　

为了满足水下传感器节点远距离声通信的需求,解决节点发射功率自适应调节和信号在功率放大过程中频谱再生的问题,设计了一种适用于水声通信的程控线性功率放大设备,包括微控处理器和依次连接的一级控制模块、电压放大模块、二级控制模块、水声功率放大模块和阻抗匹配模块。通过数字开关与电阻组成数字电阻以分压方式对电压放大和功率放大模块的输入信号进行控制,进而控制输出功率;采用线性功率放大器集成芯片进行功率放大,保证信号的无失真传输;通过阻抗匹配变压器,驱动水声换能器工作,以获得最佳的输出功率。Aigtek推出水声功率放大器，ATA-L系列是一款宽频带能输出较大功率的单通道水声功率放大器。最大输出1020Vrms电压，1000VA功率，可驱动0~100%的阻性或非阻性负载，客户可根据测试需求灵活调节。 ATA-L6是一款理想的单通道水声功率放大器。最大输出1012Vrms电压，600VA连续功率，1200VA脉冲功率，可驱动0~100%的阻性或非阻性负载。输出电阻匹配多个档位可选，客户可根据测试需求调节。ATA-L6水声功率放大器采用液晶屏显示，设备状态及参数动态显示，操作界面一目了然，简洁易懂。 ATA-L6水声功率放大器参数： 最大输出电压1012Vrms 输出连续功率600VA，脉冲功率1200VA 输出电阻匹配多档可调 设备状态液晶动态显示 过热、过载保护

一、什么是阻抗 在电学中，常把对电路中电流所起的阻碍作用叫做阻抗。阻抗单位为欧姆，常用Z表示，是一个复数Z= R+i( ωL–1/(ωC))。具体说来阻抗可分为两个部分，电阻(实部)和电抗(虚部)。其中电抗又包括容抗和感抗，由电容引起的电流阻碍称为容抗，由电感引起的电流阻碍称为感抗。 图1 复数表示方法 二、阻抗匹配的重要性 阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间达到一种适合的搭配。阻抗匹配主要有两点作用，调整负载功率和抑制信号反射。 1、调整负载功率 假定激励源已定，那么负载的功率由两者的阻抗匹配度决定。对于一个理想化的纯电阻电路或者低频电路，由电感、电容引起的电抗值基本可以忽略，此时电路的阻抗来源主要为电阻。如图2所示，电路中电流I=U/(r+R)，负载功率P=I*I*R。由以上两个方程可得当R=r时P取得最大值，Pmax=U*U/(4*r)。 图2 负载功率调整 2、抑制信号反射 当一束光从空气射向水中时会发生反射，这是因为光和水的光导特性不同。同样，当信号传输中如果传输线上发生特性阻抗突变也会发生反射。波长与频率成反比，低频信号的波长远远大于传输线的长度，因此一般不用考虑反射问题。高频领域，当信号的波长与传输线长出于相同量级时反射的信号易与原信号混叠，影响信号质量。通过阻抗匹配可有效减少、消除高频信号反射。 图3 正常信号 图4 异常信号(反射引起超调) 三、阻抗匹配的方法