2024-11-15 10:08:40
1，电阻及使用
电阻大家都应该很熟悉了，初中就开始接触了。我们不妨 百度一下，看看具体的定义：电阻的英文名称为resistance ，通常缩写为 R， 它是导体的一种基本性质，与导体的尺寸、材 料、温度有关。欧姆定律指出电压、电流和电阻三者之间的关系为 I=U/R，亦即 R=U/I。电阻的基本单位是欧姆，用希腊字 母“Ω”来表示。通常“电阻”有两重含义，一种是物理学上的“电阻”这个物理量， 另一个指的是电阻这种电子元件。电阻元件 的电阻值大小一般与温度，材料，长度， 还有横截面积有关， 衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数， 其定义为温度 每升高 1℃时电阻值发生变化的百分数。电阻的主要物理特征是变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压、分流的作用。对信号来说， 交流与直流信号都可以通过电阻 。
电阻有众多不同的使用场景。这里仅就常用的几种情况做 些说明。
1) 上拉电阻
在电路设计中， 电阻的使用是非常频繁的。嵌入式或计算 机硬件产品的电路设计中，电阻用的最多的情况可能要算上拉 电阻。这种电阻的连接一般是一端接上拉的电源（一般与芯片 信号的电压值相匹配）， 另一端连接芯片引脚所对应的信号， 如下图的 R205 所示。51漫画
上拉电阻的作用也不尽相同。有些上拉电阻是给芯片的相 关引脚提供初始‘高’状态；漏极开路的芯片引脚则通过上拉 从而提供“高”状态的驱动电流；也有些引脚的上拉电阻是根 据芯片的设计要求为芯片的相关功能接口提供偏置设定等等。
2) 下拉电阻
下拉电阻的连接一般是一端接地，另一端连接芯片引脚所 对应的信号。下拉电阻多是为芯片的功能接口提供偏置设定或 补偿设定，这些都会在芯片的设计规范中有明确说明。如下图中 R305 ， R307； 也有些下拉是为芯片的某些引脚提供‘低’ 初始设定。
3) 分压电阻
有些情况下， 有些芯片的总线接口需要一定的参考电压，其电压精度要求一般比较高。这种参考电压一般是通过两个高 精度电阻（1%精度） 的分压而产生。比如下图中R201和R202就可将1.8V电压分压到 0.9V，当作 DDR 总线的参考电 压使用。
4) 终端（termination）电阻
在高速信号设计中，有时候需要在信号的源端或终端加一些电阻进行阻抗匹配（阻抗匹配的概念请参考高速信号设计的 相关技术书籍） 。在源端往往是串连 22-47 欧姆的电阻（如下 图）。
远端的阻抗匹配电阻往往像上拉电阻一样， 将一定阻值 的电阻上拉到终端匹配电压。如下图中所有的电阻就 DDR 总 线上地址信号线的终端信号匹配电阻。
5) 电流检测电阻
电源设计中电阻的使用很复杂， 不少电阻的选择与电源的补偿设计算法相关。有一类电阻是用来检测通过的电流大小的，如下图中的 R2305和 R2301。其工作原理是检测电阻两端的电压差，除以其电阻值，芯片就可计算出通过的电流大小。由于希望该电阻上的压降尽量小，从而不影响电源电压的传输，所以一般这些电阻的阻值会选得很小。下图的设计中，该电阻的值是0.027欧姆， 并且用两个并联， 实际最终阻值是0.0135欧姆。同时由于实际流过的电路比较大， 需要选额定功率较大的电阻51漫画。该图中电阻的额定功率是 0.75W，根据公司 W=I2R ，允许通过电流是5.27A。两个电阻和在一起共可通过的最大电流是 2*5.27=10.54A，这对于电路中 12V 电源的输出而言， 应 该是有足够余量的 。