有关电阻的小知识
时间:2022-08-13 17:00:02
作者:AirCity 2020.2.8
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1 电阻符号
2 电阻分类
下图基本总结了常见的电阻类型,基带工程师最常用的是厚膜电阻,材料通常是金属或合金。
2.1 薄膜与厚膜
薄膜电阻和厚膜电阻是市场上最常见的电阻类型。它们都在陶瓷基础上涂上一层电阻材料,然后在电阻层上雕刻不同的电阻值。薄膜电阻的涂层厚度为0.1um,厚膜电阻在几千倍以上,所以有薄厚之分。
薄膜电阻蚀刻电阻层一般采用真空蒸发、激光雕刻工艺、厚膜电阻丝网印刷工艺,两种工艺差异很大。光刻工艺非常准确,因此薄膜电阻的精度非常高,高达0.而厚膜电阻一般为1%、5%、10%。
电阻层厚度影响温度稳定性TCR,薄膜电阻TCR低(越低越好)TCR高。如下图所示:
由于电阻层太薄,电阻值越高越薄,电子越少,热噪声越高。而且薄电阻层容易氧化,不耐湿。厚膜电阻在这方面更好。
厚膜电阻具有天然优势,能实现更大的功率、更大的电阻值和电流耐受性。在一些电流浪涌较大的地方,厚膜电阻是更好的选择。
厚膜电阻出现较早,工艺简单,精度差,TCR高成本低,一般用于电视开关电源电路、音响系统、功率放大电路、消费电子。现在几乎所有的手机都是厚膜电阻。薄膜电阻工艺复杂,精度好,TCR低成本,常用于电源、电力设备、仪器等产品。
2.2 碳膜与金属膜
碳或金属是薄膜工艺电阻的一般电阻材料。
碳膜电阻,负温度系数,土黄色或粉红色。
金属膜电阻,温度系数正,一般为蓝色。
碳膜电阻的生产成本相对较低,易于生产,价格相对便宜;
金属膜电阻体积小,噪音小,TCR非常低,稳定性好;但由于生产成本高,市场价格也高。VISHAY金属膜电阻工艺非常领先。MELF系列,MCAT该系列可用于汽车电子和军工领域。
3 关键参数
阻值:不解释
额定功率:
电阻的额定功率是指70电阻℃在环境温度下安全使用的最大允许功率。通常所说的Rated Dismission P70功耗。
额定功率相同。以下是国巨厚膜贴片电阻的封装与功率对应关系。
01005—1/32W
0201—1/20W
0402—1/16W,1/8W
0603—1/10W,1/5W
0805—1/8W,1/4W
还需要注意的是,高温下的功率会很低,如下图所示,高温下要注意降低使用量。
精度:
生产过程不可能100%准确,出厂电阻值会有误差。厚生和国巨厚膜贴片的电阻精度等级分别为B—0.1%,D—0.5%,F—1%,G—2%,J—5%
最大过载电压:
通过瞬时大电压的能力。瞬时大电压的时间因厂家而异。
0欧姆电阻特性:
阻值小于50mΩ,过流能力如下:
01005 | 0201 | 0402 | 0603 | 0805 |
---|---|---|---|---|
<50mΩ | <50mΩ | <50mΩ | <50mΩ | <50mΩ |
0.5A | 1A | 1A | 2A | 2A |
对比不同类型的电阻参数,其中厚膜电阻基带工程师最常用,电量计电路电流检测采用金属箔电阻。其他类型的电阻不多,如果你是汽车电子或军工行业,你可以看看。
电阻标准,是的E192,E96,E48等,规定如下,例如表格中的数字127,说明你可以买127Ω,1.27KΩ,12.7KΩ,127KΩ的电阻。
注意,射频通常使用0欧姆电阻,即使是0Ω,其寄生电容和电感在高频下会显著改变其阻抗,如下图所示,频率超过1GHz,阻抗开始下降。
常见的电阻品牌:VISHAY,YAGEO,UNIOHM
上拉电阻的作用及注意事项
- OC和OD类型的IO,如I2C,LIN,CAN,SMBUS,必须连接一个上拉电阻,否则不能输出高电平。上拉电阻一般为2.2K,4.7K或者10K。
- 上拉电阻越大,信号上升时间越大。上拉电阻越小,漏电流越大。注意平衡。
- 上拉电阻可以增加驱动能力,仅限于芯片内部的上拉配置电阻。K,比如高通AP的GPIO上拉配置电阻为50-80K,在这种情况下,如果要用的话IO驱动需要大电流的装置,最好在外部配置小的上拉电阻。
- 强上拉有助于提高抗干扰能力。
- 例如,用作并联匹配DDR的地址·、控制在线拉50欧姆作为信号匹配,吸收反射。
我用过的电阻型号:
品牌 | 型号 | 工艺 | 特点 |
---|---|---|---|
VISHAY | MCAT系列电阻,TNPW系列电阻,ACAS系列排阻 | 金属膜材料的薄膜工艺 | 普通电阻,低温票,高可靠性。航电项目,上飞机~ |
VISHAY | WSL系列电流检测电阻 | Mental Strip工艺 | 电流检测,超低温票,可靠性高。航电项目,上飞机哦~ |
YAGEO | RC0201,RC0402系列 | 厚膜电阻 | 消费类电子常用电阻,量很大 |
UNIOHM | 0201WMJ0563TCE等,0402WGF10000TCE等 | 厚膜电阻 | 消费类电子常用电阻,量很大 |
YAGEO | PE0805FRE470R02Z | 金属箔工艺 | 展讯SL8521E平台用VBAT电流采样电阻 |
UNIOHM | CS05W8F200MT5E | 金属箔工艺 | 展讯SL8521E平台用VBAT电流采样电阻 |
YAGEO | RL0805FR-070R068L | 厚膜电阻 | 展讯SL8521E平台用VBUS电流采样电阻,成本低,TCR较高 |
UNIOHM | CS05W8F680MT5E | 金属箔工艺 | 展讯SL8521E平台用VBUS电流采样电阻 |
YAGEO | RL0603FR-070R3L | 厚膜电阻 | MTK的MT2503平台上用的VBUS电流采样电阻,成本低,TCR较高 |
UNIOHM | 0603WAF300LT5E | 厚膜电阻 | MTK的MT2503平台上用的VBUS电流采样电阻,成本低,TCR较高 |
可以看到,表中仍然有一些厚膜电阻用于电流采样的,这么做的唯一目的就是省钱。