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电阻的概念
电阻是电路中的一个基本元件，它的主要作用是阻碍电流的流动。电阻的单位是欧姆（Ω），它是电压（伏特，V）与电流（安培，A）的比值，即 R = V / I。电阻有多种类型，包括固定电阻、可变电阻（如电位器）和特殊用途的电阻（如热敏电阻、光敏电阻等）。
- R = ρL/S。ρ表示电阻率（又称电阻系数），是由材料本身的性质决定，L是电阻的长度，S表示电阻的横截面积。
- 电阻串联：R = R1 + R2 + R3 + … +Rn。就是所有电阻加起来
- 电阻并联：1/R = 1/R1 + 1/R2 + …… + 1/Rn。就是总电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和。其中很常用的两个电阻并联的公式是：R = (R1*R2) / (R1+R2)。
- 与功率有关的公式：P=U²/R，P=I²R。（注：纯电阻直流电路）
在电路设计中，电阻可以用来控制电流和电压的大小，分配电压，以及作为信号衰减器等。电阻的功率额定值也很重要，它表示电阻能够承受的最大功率而不至于损坏。在选择电阻时，不仅要考虑其阻值，还要考虑其功率额定值以及其在电路中的具体作用。
电阻注意事项：
电阻的参数除了本身的电阻以外，还有功率和耐压：不同体积的电阻最大可以承受的耐压和功率是不同的，体积越大，功率和耐压越高，如果电阻所承受的电压超过自身最大耐压，电阻可能会击穿，如果电阻上面的功率超过了自身所能承受的最大功率，电阻可能会烧毁冒烟。
电阻的参数
电阻值
电阻值及容差的标注参照如下标准。
- IEC 60062：Marking codes for resistors and capacitors
- IEC 60063：Preferred number series for resistors and capacitors
根据上述标准将电阻值标准数列化。电阻值并非1Ω、2Ω、3Ω那样的整数，而是2.2Ω、4.7Ω那样的小数。这是因为电阻值以标准数(E系列)为准。
如上表E24标准，就是5%的精度电阻。实际上就是对10开根号24次方，然后得到1.10这个值。然后（1.10）^ n次幂就可以得到E24标准的阻值了（其中n表示0-23）。得到的基本数值之后，我们还可以对这个数乘以10的 n 次方，这样就可以得到各种阻值了。比如4.7 * 10^3，就可以得到4.7K的电阻。
电阻精度
电阻的精度一般用字母表示：
T：±0.01% A：±0.05% B：±0.1% D：±0.5% F：±1% J：±5% K：±10%
最常用的就是1%和5%的精度。一般场合我们使用5%的精度即可满足要求。有些DCDC电压反馈、电流采样要求高一点的就用1%的精度。特殊场合视情况而定。
封装、功率
电阻的封装命名实际上是根据电阻的大小来命名的（单位：英寸）。比如0603封装，就是长0.06英寸，宽0.03英寸。
电阻的额定功率主要是由封装大小决定，但也和各个厂家的工艺、材料等有一定关系，所以要以具体厂家为准。
下表是电阻常用封装及其对应的一般功率大小，这个功率只是一般的规律是这样，但不同的厂家是会有区别的，使用时特别需要注意这点，不能当成绝对就是这样的对应关系。
另外，上表，我们给定的额定功率大小是规定温度在70℃以下的，如果使用中电阻超过了这个温度，额定功率是会下降的，而且0201以下的小封装电阻，温度超过70℃之后，功率会下降得更快。如下图给出了温度和功率的曲线关系：
额定电压
电阻其实和电容一样，也是有耐压值的，我们使用过程中，电压不能超过这个耐压值。
额定电压，一般主要也是和封装大小有关，当然也和电阻材质、工艺等有一定关系。各厂家的封装大小和额定电压值如下：
温漂
温漂，也就是电阻的温度系数（temperature coefficient of resistance 简称 TCR）单位是 ppm/℃。ppm/℃表示当电阻温度每变化1℃时，电阻阻值变化一百万分之一。
电阻的温度系数有一个计算公式：温度系数 = (R-Ra)/Ra ÷ (T-Ta) × 1000000
Ra: 基准温度条件下的阻值
Ta: 基准温度 20℃
R: 任意温度条件下的阻值
T: 任意温度
一般常用电阻温度系数的范围为：-200~500ppm/℃
电阻的应用
电阻的常用作用有：分压、限流、上下拉电阻、阻抗匹配电阻、还有0欧姆电阻的一些特殊用途。
1.分压
第一个图是典型的电阻分压电路，第二个图是一个反相放大电路，第三个是DC-DC电源的输出电压反馈电路。其中Vadj这个电压我们是可以查找手册知道的，这样我们就可以计算得到分压电阻R1、R2的大小了。
2.限流
电阻的限流作用，最常见的电路就是LED电路了。
其中左边的一个网络标号，一般会接单片机的GPIO引脚进行控制，当为低电平时我们就可以点亮LED了。
上面电路的220Ω的电阻时怎么算出来的呢？
首先，发光二极管是有两个重要参数：正向电压Vf和正向电流If。这样就可以得到一下计算公式
LED的正向电流、正向电压、亮度三者的关系曲线厂家给的手册都会给出的，如下图：
我们可以查看LED的电流和亮度曲线参数，确定某一个亮度对应的正向电流If，这样我们就可以知道正向电流的大小了。然后再根据正向电流和正向电压的曲线，就可以得到正向电压的大小。
这样LED的正向电压和正向电流都确定下来了，根据 R = (Vin - Vf) / If 公式，即可算出我们所要用的限流电阻是多大了。
（这里插个题外话吧，LED二极管是有电压压降的，想点灯你还要注意一下电源的电压够不够导通LED二极管，不是说电流够就好的。可以用网站计算器算一下。或者采用经验法，一般470、510、1k，常用这些阻值，无非是光线的亮暗，有的灯你上1k电阻还亮的一批）
3.上下拉
上下拉电阻的作用，其实就是将状态不确定的信号线通过一个电阻将其固定为高电平（上拉）或者低电平（下拉）。
例如，例如低电平有效的复位信号（RST#），在上电瞬间复位完成后，希望处于无效的状态，那么就要给这个复位信号稳定的高电平，所以应使用上拉电阻。
又比如常见的I2C信号，需要上拉电阻，如下图的R21、R25电阻。
4.匹配电阻
在高速信号设计中，有时会在信号的源端或者终端加一些电阻进行阻抗匹配。一般的经验值是在源端串联22Ω或者其他小于50Ω的电阻。
要理解匹配电阻，需要有信号完整性、阻抗匹配、信号传输线理论等一些相关知识。这些内容都是比较复杂的，在电阻这就不细说了。
（阻抗这一个知识点确实比较复杂，举个栗子吧，PCB板子上你芯片发出一个信号，假设发出端阻抗为20欧，接收端是50欧，为了防止阻抗不匹配带来的信号反射等等问题，需要在线路中添加50-20=30欧的电阻。）
如下图，是RK3399关于以太网控制器相关信号的建议连接方式，其中就有用到22Ω的匹配电阻。
5. 0Ω电阻
0Ω电阻，又称跨接电阻器，英文名称叫 jumper，是一种特殊用途的电阻。
0Ω电阻阻值并不是说阻值真的为0，而是特指阻值 < 50mΩ的电阻。
既然有阻值，那么一样有普通电阻都有的相关参数，如精度、功率（一般0Ω电阻不使用功率参数，而只使用通过的电流，即额定电流参数）、封装等等。
0Ω电阻，其实我们可以把它看作是电阻值小于 50mΩ 的一截导线，用于代替跨接线，所以在实际使用中其作用和一截导线相当。
5.1 跳线、兼容设计
5.2 预留，占个坑位，视回板调试情况决定是否焊接，或者焊接其他阻值
比如在高速信号线上，预留一个0Ω电阻进行连接，实际焊接的大小，到时可以测试信号质量决定焊接多大的电阻。
5.3 单点接地
比如在Layout时，模拟地和数字地需要分开，进行单点接地，可以使用0Ω电阻进行跨接。当然有些时候也有看到是用磁珠进行单点接地的，但是个人认为如果磁珠使用得恰当的话，反而适得其反，所以建议用电阻进行单点接地就行。
5.4 测试电流
因为测量电流，需要把万用表串连进电路里面。这时我们需要断开某个回路，那么直接把0Ω电阻去掉就行。
如上图，在实际电路中，我们还不确定信号是从A -> B，还是 A -> C 。这时我们就可以使用0欧电阻作跳线，作为兼容设计使用。为了在PCB Layout时，没有多余的 stub 线，可以把两个焊盘叠在一起共用一个焊盘。
电阻分类
电阻的分类方式有：按功能、按材料、按形状。
常见的电阻包括：直插电阻（色环电阻），贴片电阻，电位器，热敏电阻，水泥电阻
色环电阻的数值读法
贴片电阻
也称为表面贴装电阻（Surface Mount Resistor，简称SMR）
贴片电阻有多种不同的形状和尺寸，其中最常见的是矩形，拥有两个平行的金属端，用于连接电路。（有用的部分是上面那黑色的一坨）它们的尺寸通常按照英制来表示，例如 0603、0805、1206 等，这些数字分别代表电阻体的长度和宽度，以英寸为单位。贴片电阻可以承载的功率范围也各不相同，常见的规格有 1/16 W、 1/10 W、1/8 W等。
贴片电阻的特点包括：
1、体积小、重量轻：贴片电阻相较于通孔电阻更小，有利于电子设备的小型化。
2、电性能好：由于接触面积增大，贴片电阻的接触电阻较低，有利于提高电路的性能。
3、高频特性佳：贴片电阻在高频应用中性能更优，因为它们的物理结构有助于减少寄生效应。
4、自动化装配：贴片电阻适用于自动化装配线，可以提高生产效率和一致性。
5、散热性能：贴片电阻的散热性能通常不如通孔电阻，因此在某些高功率应用中可能需要特别设计。
贴片电阻阻值命名规则 103 为例： 10*10^3 Ω = 10kΩ 102 = 1 KΩ 101 = 100Ω 100 = 10Ω 473 = 47 KΩ 474 = 470KΩ
电位器
电位器（Potentiometer）是一种可变电阻器，它具有三个连接端，通常包括两个固定端和一个可移动端（称为滑动触点或摇臂）。电位器用于调节电路中的电压分配，通过旋转旋钮或滑动摇臂来改变滑动触点在电阻体上的位置，从而改变电路中通过滑动触点和两个固定端之间电阻的比例。
电位器的主要特点包括：
1、可调性：电位器允许用户手动调节电路中的电阻值，这在需要调节音量、亮度或其他电气特性的应用中非常有用。
2、精确控制：许多电位器设计为提供精确的线性或对数电阻变化，以便于精确控制。
3、多种类型：电位器有多种类型，包括线性和对数（音量控制常用）变化、单圈和多圈、带开关和不带开关等。
4、用途广泛：电位器广泛应用于音频设备、灯光控制、温度控制、电机速度控制等领域。
5、材料和结构：电位器的电阻体可以由碳膜、绕线、陶瓷等材料制成，不同的材料决定了电位器的耐用性、精度和温度系数。
6、调节方式：除了手动调节外，电位器还可以通过电动或气动方式远程控制。
热敏电阻
热敏电阻（Thermistor）是一种电阻值随温度变化而显著变化的电子元件。热敏电阻通常由金属氧化物半导体材料制成，这种材料对温度非常敏感。热敏电阻可以分为两大类：正温度系数热敏电阻（PTC）和负温度系数热敏电阻（NTC）。
正温度系数热敏电阻（PTC）： PTC热敏电阻的电阻值随着温度的升高而增加。这种特性使得PTC热敏电阻在过流保护、自恢复保险丝和温度控制等方面非常有用。当电流通过PTC热敏电阻时，如果电流过大导致温度升高，电阻值会增加，从而限制电流的增长，起到保护电路的作用。
负温度系数热敏电阻（NTC）： NTC热敏电阻的电阻值随着温度的升高而减小。这种特性使得NTC热敏电阻在温度测量、温度补偿和温度控制等方面非常有用。NTC热敏电阻可以用来检测环境温度变化，或者用来补偿其他电子元件的温度漂移。
- Author:黄光灿
- URL:guangcan.icu/article/10b698a0-fad5-80a0-bd72-e757604ea4bd
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