电感、电容、电阻基本元器件参数选型

big_gun

除了放大器，模电中最基本的元器件就是电感、电阻、电容了，他们可以组成形形色色的电路，用于各种场合，不同的作用使得他们的叫法也不一样，比如旁路电容、去耦电容、滤波电容等等。很多大公司对应届生的基本功非常的看重，之前面试某家公司时，面试官会问你基尔霍夫定律、戴维南定理哈哈。今天我将整理这三种基本元器件选型时需要考虑的参数。
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2 c: f1 \* ]2 {+ K9 q9 }电阻

$ v  y( R" j& ^电阻在电路中的作用有限流、分压、负载、阻抗匹配、采样。比如上拉电阻，我们一般取值10k或者4.7k，那他们取值不同会有什么影响吗，首先肯定是灌电流大小，（灌电流就是流入单片机的电流），其次钳制的高电平电位会不同，这里电阻的作用就是限流、分压。当我们选取电阻时应该注意以下的参数：
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1.阻值大小
大家做仿真的时候，电阻值可以随便选，任意数值，阻值为520.1314欧姆，但是市场上有的卖吗？生成BOM表能买到这个数值的电阻吗，所以电阻并不是随便取值的，他有个取值表，如下图，这些才是你在市面上可以买到的电阻。

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* R" T. S9 y8 n; M! S( K" Y* {% E2.电阻精度
* ^) h7 q/ R0 ]/ C1 ~相信大家从上图中也看出来了电阻的精度也是有区别的，这是电阻在生产中工艺误差导致的，电阻的精度越小，价格也越高，这也是我们在电阻选型中需要注意的，哪些场合需要区别电阻的精度呢，比如DC/DC电路输出电压采样中，反馈电阻的精度，直接影响反馈电压的精度，这种情况下可以采用千分之一精度的精密电阻。
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" n" L3 C7 n! k3.电阻额定功率和封装
  H$ W( w6 z' [0 z7 S5 e电阻常见功率有1/16W,1/8W,1/4W,1/2W,1W,2W,5W,10W等等，额定功率大小往往与封装有关系，比如0805封装的电阻额定功率为1/8W如下图

6 R' Q& z* E; k. f) G6 h3 q同样直插电阻的封装也有对应额定功率

明显直插电阻更适合功率电路。对于同类型电阻而言，电阻尺寸越大，功率越大。影响电阻额定功率的还有温度，一般手册里提到的额定功率都是环境温度在70℃以下的。当环境温度大于70℃时，额定功率随着温度上升额定功率线性下降。
电路设计时，电阻器的实际消耗功率最好控制在额定功率的一半左右。
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+ ~# [. g/ ~8 q8 R5 G3.温度系数
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2 H. ~  X0 ?5 O1 q2 V) R电阻在工作状态下，由于环境温度或者自身耗散功率引起散热过程，都会导致温度变化。温度系数就是用于表征单位温度变化下的阻值变化比例，单位常写为ppm/℃，即每变化一度，电阻变化多少百万分之一。温度系数越大，电阻的温度稳定性越大。常用电阻中，金属箔>绕线>金属膜>金属氧化膜>碳膜>有机实芯。
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( O1 d7 ?5 X) d7 z0 b/ X! K1 p4.额定电压
额定电压包括最高工作电压和最高负荷电压，最高工作电压是指电阻连续工作能承受的最大电压，最高负荷电压是在过负荷实验中5s内可能施加的电压最大值。后者通常为前者的两倍。
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# W" t' R, w2 m4 t5 m3 H+ `5.高频寄生参数
7 K: W+ o% e  d4 m这是难点，也是电容电感电阻都会存在的参数，也大大困扰着高速、高频电路设计者，电阻在高频条件下的阻抗可以表示为

+ y  s2 Q+ |. \& U2 AC为高频下的并联寄生电容值，L为高频下的串联寄生电感值

从图中可以看出随着频率的增加，电阻先呈容性，再呈感性。电阻的寄生电感具有更大的危害，容易形成感应磁场，串扰周边元器件。寄生电感较小的金属膜电阻可用于数百兆的高频电路。外形越大的电阻寄生参数越大。
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6.固有噪声
电阻的固有噪声包括热噪声和过剩噪声，热噪声有公式计算，而过剩噪声与频率成反比。
固有噪声大的电阻不能用于微弱信号放大、高增益精密电路等。金属膜电阻的噪声为1uv左右。线绕电阻也具有较低的固有噪声。

! R/ s3 b6 y( r% Z8 F7.精确电路的电阻选用

分压电路和比例放大器中需要精确的电阻阻值即精度较高的阻值，比例放大电路中，精确的电阻阻值决定了精确的闭环增益。
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dragongfly

电阻的选型，除了常规的参数，额定功率和工作温度，还有高温下的功率限制，都不能忽视！

Dollche

器件选型，就是做对比和权衡取舍。