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作者:刘小舒

电阻是电路中最常见的元器件,各种各样的板子上总是少不了电阻的身影,不管是贴片电阻、直插电阻,还是功率电阻。电阻在电路中到底起到哪些作用?越是常用的东西,越是难以说清楚,本文试着和大家讨论一下电阻的作用。

“直插电阻”
直插电阻

电阻的分压作用

欧姆定律大家都清楚,U=IR,当电流流过电阻时,会在电阻两端产生电压降,在这里电阻起到了分压作用。利用电阻的分压可以实现哪些功能呢?比如说单片机在采样时,将电阻两端的电压和实际的物理量建立对应关系,通过计算电压值即可获取物理量的变化,在这里以NTC温度检测作为例子讲解,原理图如下所示:

“电阻的分压作用”
电阻的分压作用

在上图中,固定阻值R1的电阻和可变电阻NTC串联,当温度发生变化时,NTC的阻值发生变化,从而导致R1分得的电压发生变化,通过计算R1的电压可以得到NTC当前的阻值,从而计算出当前所对应的温度值。

电阻的限流作用

电阻的作用就是限制电流,在一条串联回路中,电阻越大,那么回路中的电流也就越小。所以可以利用这个作用对回路中的电流起到限制作用,从而防止电流过大把负载设备烧坏。以发光二极管LED为例,如下图所示:

“电阻的限流作用”
电阻的限流作用

LED需要2-10mA的电流即可被点亮,电流过大会被烧坏。上图中,电阻R3串联在LED的回路中,起到限流作用,防止电流过大将LED烧坏。以VCC=12V为例,假设LED的压降为2V,需要的电流为2mA,那么电阻R3=(12-2)/2=5KΩ,即用5KΩ的电阻将回路中的电流限制在2mA。

电阻的上拉和下拉作用

在学习单片机课程的时候,遇到了上拉电阻和下拉电阻,所谓上拉就是将接口通过电阻上拉到电源,在初始状态时使接口的电平为高;所谓下拉就是将接口通过电阻下拉到GND,在初始状态时使接口的电平为低。这样可以让电平保持稳定,不至于误动作,造成不必要的结果。

电阻的上拉作用

上图中,使用PNP三极管控制LED,在正常状态下希望LED是熄灭的,通过电阻R7将单片机控制三极管基极的引脚上拉至高电平,在不动作时使三极管截止。

“电阻的下拉作用”
电阻的下拉作用

上图中,使用NPN三极管控制LED,在正常状态下希望LED是熄灭的,通过电阻R5将三极管基极下拉到底,防止在上电瞬间程序初始化时引起误动作。

电阻起到跳线的作用

在设计电路时,为了方便后期调试,在引脚或者芯片之间通过一个电阻连接,不用时把电阻去掉,要短接时焊接一个0欧姆电阻即可。尤其是在布地线时,可以用一个0欧姆电阻做单点/多点接地。

“电阻的单点接地作用”
电阻的单点接地作用

电阻的滤波作用

电阻和电容可以构成滤波器,常见的有高通滤波器和低通滤波器,如下图所示:

“RC低通滤波器”
RC低通滤波器

上图是电阻和电容构成的滤波器,电容的容抗和输入频率是成反比的,频率越高,电容所呈现出的容抗越小,那低频就越不容易通过,所以就构成了低通滤波器。

电阻是最常见的元器件,用处很多,以上给大家总结了常用的几条,还有一些没有总结到的,欢迎大家留言讨论。

本文转载自:玩转嵌入式
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