《新手村》——電阻電容
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本期與大家分享一些電子方面的基礎知識(電容、電阻等),主要是考慮到一些初學者對於這些電子基礎器件並沒有一個真正的認識,接下來幾期會陸續推出電感、二極體、三極體等基礎性元器件,之後會結合前幾期的基礎知識,教大家用這些基礎器件做一些簡單實用的小模塊,實現一些實用的小功能,當然如果效果好後期我還會向大家展示我做的一些項目,並可能帶大家一步步來製作、實現一個具體的項目。
1.電阻器
1.1基礎知識
電阻是所有電子電路最常用的也是不可或缺的,它能起到限流、分壓等的作用,根據實際用途不同有NTC(負溫度係數)、PTC(正溫度係數)、壓敏電阻、光敏電阻、去耦電阻等,按外形及製作材料分類有:碳膜電阻、硼碳膜電阻、硅碳膜電阻、合成膜電阻、金屬膜電阻、氧化膜電阻、實心(包括有機和無機)電阻、水泥電阻、拉線電阻、貼片電阻等類型。
下面對常用的幾種電阻的用途簡單說明,碳膜電阻器有良好的穩定性,負溫度係數小,高頻特性好,受電壓和頻率影響較小,雜訊電動較小,脈衝負荷穩定,阻值範圍寬,製作工藝簡單,生產成本低,所以非常廣泛地應用在各種電子產品中。金屬膜電阻器穩定性和耐熱性能好,溫度係數小,工作頻率範圍大,雜訊電動勢很小,常在高頻電路中使用
線繞電阻器的雜訊小,甚至無電流雜訊;溫度係數小,熱穩定性好,耐高溫,工作溫度可達到315°C;功率大,能承受大功率負荷;阻值範圍為0.1Ω~5 MΩ;額定功率1/8~500 W。缺點是高頻性能差。
所以在高頻電路中很少實用。
1.2 個人總結
① 電阻器的安裝:電阻器安裝前應先對引線掛錫,以確保焊接的牢固性,若你使用的焊錫純度不高,更應如此,否則極易虛焊,排查十分困難。電阻器安裝時,電阻器的引線不要從根部彎折,以防折斷。較大功率的電阻器應採用支架或螺釘固定,以防鬆動造成短路。電阻器焊接時動作要快,不要使電阻器長期受熱,以防引起阻值變化。電阻器安裝時,應將標記向上或向外,以便於檢及維修。
② 電阻器阻值識別:先找標誌誤差的色環,從而大致知道色環順序。最常用的表示電阻誤差的顏色是:金、銀、棕,尤其是金環和銀環,一般絕少用做電阻色環的第一環,所以在電阻上只要有金環和銀環,就可以基本認定這是色環電阻的最後一環。
棕色環是否是誤差標誌的判別。棕色環既常用做誤差環,又常 作為有效數字環,且常常在第一環和最末一環中同時出現,使人很難識別誰是第一環。在實踐中,可以按照色環之間的間隔加以判別:比如對於一個五道色環的電阻而言,第五環和第四環之間的間隔比第一環和第二環之間的間隔要寬一些,據此可判定色環的排列順序。
誤差:在一些要求不嚴格或電路較簡單的情況下,只要有電阻的性質或者阻值誤差不大電路均能正常工作,所以我們經常會忽略電阻器的誤差,這樣是不好的,因為對於一個高要求的電路電阻的誤差是絕對不可忽略的,它將直接決定產品的質量、穩定性、精密性,對於一些批量生產的成品這將是致命的。
2.電容器
2.1基礎知識
電容器在電路中的主要作用是通交流隔直流、濾波、儲能、無功補償等功能。
濾波電容具體選擇什麼容值要取決於PCB上主要的工作頻率和可能對系統造成影響的諧波頻率。至於個數就不一定了,看你的具體需要了,多加一兩個也挺好的,暫時沒用的可以先不貼(這就是為什麼會經常看到一些電路板上有一些沒有焊接的電容),根據實際的調試情況再選擇容值。如果你PCB上主要工作頻率比較低的話,加兩個電容就可以了,一個慮除紋波,一個慮除高頻信號。如果會出現比較大的瞬時電流,建議再加一個比較大的鉭電容。其實濾波應該也包含兩個方面,也就是各位所說的大容值和小容值的,就是去耦和旁路。原理性的東西這裡不再過多贅述,直接分享一些經驗。
2.1 個人總結
①大小選擇:一般數字電路去耦0.1uF即可,去除高頻雜訊好些,大概按C=1/f。旁路一般就比較的小了,一般根據諧振頻率一般為0.1或0.01uF。
②在設計元件安裝時,應使電容器遠離熱源,否則會使電容器溫度過高而過早老化。在安裝小容量電容器及高頻迴路的電容器時,應採用支架將電容器托起,以減少分布電容對電路的影響。
③將電解電容器裝入電路時,一定要注意它的極性不可接反, 否則會造成漏電流大幅度的上升,使電容器很快發熱而損壞,而且不容易查找問題。
① 焊接電容器的時間不易太長,因為過長時間的焊接溫度會通過 電極引腳傳到電容器的內部介質上,從而使介質的性能發生變化。
② 在電路中安裝電容器時,應使電容器的標誌安裝在易於觀察的 位置,以便核對和調試。
③ 電容器井聯使用時,其總的電容量等於各容量的總合,但應注意電容器並聯後的工作電壓不能超過其中最低的額定電壓。
④ 電容器的串聯可以增加耐壓。如果兩隻容量相同的電容器串聯,其總耐壓可以增加一倍;如果兩隻容量不等的電容器串聯,電容量小的電容器所承受的電壓要高於容量大的電容器。
⑤ 有極性的電解電容器不允許在負壓下使用,若超過此規定時,應選用無極性的電解電容器或將兩個同樣規格的電容器的負極相連,兩個正極分別接在電路中,此時實際的電容量為兩個電容器串聯後的等效電容量
⑥ 當電解電容器在較寬頻帶內作濾波或旁路使用時,為了改變高頻特性,可為電解電容器並聯一隻小容量的電容器,它可以起到旁路電解電容器的作用。
電阻、電容這雖然是最基本的元器件但要是深究的話裡面也有不少學問,《新手村》這一系列僅希望能讓大家對這電子元器件有一個基本的認識,如想了解更多的電阻電容知識,也可留言給我。下期將對二極體、三極體做一些簡單介紹。
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