看看一个电路板,你会找到一个电阻或两个电机。今天大多数板都使用表面贴装设备(SMD)技术,因此组件几乎太小,有时候会看到,但我在那里,我保证。工程师如何决定设计中使用哪种电阻?有时它取决于你希望如何执行电路的那样,如在运算放大器的情况下。其他时候,它可以防止过多的电流通过电路中的给定点,这就是它们通常被称为限流电阻的原因。也许你想要一种简单的方法来划分电压或电流。现实是,有许多方法可以使用电阻,并且通常,限定电阻值取决于您。
电阻器的命名很恰当。它们阻止电流从一个地方流到另一个地方。只要电流必须通过电阻器,我们就可以非常精确地控制流过的电流。这是电阻器的基本应用和欧姆定律的基础,即通过阻抗(电阻)的电流(I)等于通过该分量(V)的电压降除以其阻抗[(R),即I = V/R]。(这是一个整洁互动网站这可以重新排列,以确定三个中的任何一个的值,只要另外两个是已知的。焦耳定律有关,它是用来确定的能量(J)发布了一个导体(如电阻)与电流(I)通过给定的时间长度,也就是说,J =我²* R * t。J除以t,得到的权力被装置在焦耳每秒,或瓦(W)。(想锻炼如果白炽灯消耗100瓦的电,灯丝的电阻是多少?通过重新排列和替换,得到W/V = I,则V/I = r。那么120V/0.8333A = 144Ω。)
首先,我们来看看双极性结晶体管(BJT)。一般来说,晶体管通常是起电子开关作用的三端元件。当你施加一个小电流到BJT的基脚,“开关”是关闭的,一个大得多的电流被允许在其他两个引脚之间流动。只有一个小的电流需要在基针和任何更多的是浪费,所以我们可以使用一个相对较高的电阻。大多数电路工作在3.3-12V范围内,5-15mA的电流并不是不可能让一个BJT工作,所以如果我们应用一个在1kΩ-10kΩ范围内的电阻,我们应该没问题。我将设计一个10kΩ电阻的电路,甚至不考虑它,首先,用它来模拟电路仿真准确查看正在发生的事情,然后根据需要进行任何更改。如果电流源是微控制器,这对于输出引脚上的高电流漏极(> 40mA)非常敏感,这是特别有用的。(更多关于BJT,点击这里查看我的指示。)
另一个用于发现电阻的常见场所与二极管串联,特别是LED。LED非常特别是涉及可以应用多少最大电流。当您获得LED时,您将想知道三件事:(1)正向电压或电压降,(2)正向电流,(3)源电压。(1)和2)来自制造商,所以一定要找到数据。(一些供应商将在产品页面上列出数据,但您可以在数据表中找到它。)源电压取决于您,由电路的需求,或者在我的情况下,无论我有哪些电池都铺设大约。看着数据表对于典型的RGB LED,我们看到正向电流为每种颜色为20mA。我们还看到,红色电压为2.0V,绿色和蓝色为3.2V。(注意 - 对于同一颜色的单色LED,这些值非常典型。)我们知道要使用LED的蓝色部分,我们需要至少3.2V,所以让我们使用6V以获得乐趣。前向电压值告诉我们,LED将“消耗”3.2V可用,留下2.8V供我们使用。如果我们没有,LED会烧伤。这就是电阻进入的地方,但是,让我们看看蓝色LED所需的前进电流。我们只需要20mA。如果只有有一种方法来涉及电流和电压以找到电阻。我知道,欧姆的法律!随着一些重新排列,我们得到r = v / i,所以2.8V / 20mA =140Ω。 Now, that is a “typical” value for this resistor, but in reality nearly all LEDs will work just fine within range of current values, and by extension resistor values. Also, 140Ω isn’t a common value for a resistor. If we use a 150Ω resistor, we get 18.67mA passing through the LED, which is perfect. However, my experience has been that LEDs will work just fine with as little as 5mA, in which case we would need a 560Ω resistor. The only difference is that the LED will shine dimmer. (We can use this knowledge to build a dimmer switch for our LEDs!)
电压和电流分隔器是粗略但有效的方法,可以将较高的电源电压或电流降低到所需的较低值。(You could easily use a voltage divider to drop a large supply voltage (>9V) for an LED so that the resistor needed doesn’t have to be a high-power resistor.) Voltage and current dividers require nothing more than a simple calculation, multiplying your supply current or voltage by a ratio of two or more resistors to determine the output. (For a good in-depth tutorial on divider circuits, see the section atallaboutcircuits.com..)
运算放大器或运放用电阻来决定电路的增益或增加。同样,它只是两个电阻的简单比率。对于使用运算放大器的滤波器,电阻器充当电流流量控制器。你可以用电阻和电容建立任何有源运放滤波器,并且有一个时间常数与选择的R, C和截止频率相关f,特别是f∝1 / RC。当你需要一个更快的截止频率时,你需要的R值将会减少。(关于过滤器的更多信息,电子 - 要档位有一个非常好的部分。有关OP-AMPS的更多信息,请单击这里是我的教学指南.)
555定时器是市场上最古老和最广泛使用的ic之一。作为一个不稳定的多谐振荡器,或振荡器,输出是一个方波,占空比和周期是完全可调的,根据您选择的值为您的电阻和电容。例如,一个大电阻将减慢电容放电的速率,增加占空比和/或周期。(关于555定时器的基本教程,点击这里为我的教程)。
如前所述,电阻有太多的用途,不能在这里全部覆盖。希望这已经澄清了问题,如果只是说,它真的取决于你想让电阻做什么。不幸的是,这并不清楚地回答这个问题,但是我所做的大部分来自于经验,所以从建立电路工作,然后开始玩,尤其是与宽容的电路广泛的电阻的值,如运放和555定时器电路。获得一款优秀的模拟器电路仿真从您可以简单且轻松地更改事物,然后实时更改所有可能的输出参数,从而大大受益。
现在就去做点什么吧!
