电阻器(电位器)种类及选用_百度文库.

电阻器（电位器）种类及选用

电阻是电子产品、设备中使用最多的电子元件，约占总数的35%，而有些产品如彩电则占50%以上，因此电阻器质量对产品影响很大。根据材料，可将电阻分为：碳膜电阻、金属膜电阻、金属氧化膜电阻、实心（碳质）电阻和绕线电阻。

一、种类

按电阻器(电位器构成材料分类，常见电阻器(电位器有以下三种： 1. 碳膜（包括合成碳膜）电阻

阻值范围宽(1Ω～10MΩ；耐高压；精度差（误差为5%、10%、20%），高频特性较差，常用作放大

电路中的偏置电阻、数字电路中的上拉及下拉电阻。

由于精度低，因此标称阻值及误差用E6(精度为20%、E12（精度为10%）、E24（精度为5%）分度。额定功率范围从1/8W到10W ，其中耗散功率为

1/4W、1/2W，偏差为5%和10%的碳膜电阻器用得最多。

热稳定性较差，温度系数典型值为5000ppm/℃。即温度升高1℃，阻值的变化量为百万分之5000，即千分之五。例如一个标称阻值为10K 的碳膜电阻，当温度升高10℃时，阻值增加10K ×5‰×10，约0.5K 。

2. 金属膜（包括金属氧化膜）电阻

用真空镀膜或阴极溅射工艺，将特定金属或合金(例如镍铬合金、氧化锡或氮化钽淀积在绝缘基体(如模制酚醛塑料、陶瓷基片表面上形成的薄膜电阻器成为金属膜电阻或金属氧化膜电阻。

阻值范围也宽（从10～10MΩ），精度高（误差为0.1%～1%），温度系数小（金属膜电阻为10~100ppm/°C ；金属氧化膜电阻典型值为300ppm/°C ），噪声

低，体积小，频率响应特性好，常用作电桥电路、RC 振荡电路及有源滤波器的参数电阻、高频及脉冲电路、运算放大电路中的匹配电阻。

但耐压较低。由于精度高，因此标称阻值及误差用E48(精度为1%、E116（精度为0.5%～1%）分度。阻值用3位有效数字表示。

金属氧化膜电阻温度系数比金属膜电阻大一些（300~400ppm/°C），耗散功率较大。大部分贴片电阻均属于金属膜或金属氧化膜电阻。

3. 线绕电阻

线绕电阻阻值范围宽（从0.01Ω～10MΩ）精度高(0.05%，温度系数小

（<10ppm/°C ），耗散功率大，但寄生参数（分布电容、寄生电感）大，高频特性差。常用在对阻值有严格要求的电路系统中，例如调谐网络和精密衰减电路。

4. 特种电阻主要有热敏电阻（包括负温度系数的NTC 电阻以及正温度系数的PTC 电阻）、压敏电阻、光敏电阻、气敏电阻及磁敏电阻等。

二、标称值及误差

工业标准电阻、电容、电感大小按E6、E12、E24、E48、E96、E116、E192系列规范分度。所谓E12分度规范，把阻值分为12档；而E24分度规范，把阻值分为24档，各分度阻值及误差范围如下表所示。

工业标准电阻值误差分为：0.05%、0.1%、0.2%、0.25%、0.5%、1%、2%、5%、10%、20%。

各系列标称值如下：

(1 E6系列标称值(20% 1.0

1.5

2.2

3.3

4.7

6.8

注：目前大容量电解电容多用E6系列分度。

(2 E12系列标称值(10% 1.0 1.2

1.5

1.8

2.2

2.7

3.3

3.9

4.7

5.6

6.8

8.2

注：小容量电解电容、中等精度无极电容用E12系列分度。

(3 E24系列标称值(5% 1.0 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.7 3.0 3.3 3.6

3.9

4.3

4.7

5.1

5.6

6.2

6.8

7.5

8.2

9.1

注：多用于小容量无极电容、普通精度电阻、标称电感的分度。

E48系列标准值(1%、2%：

10.0 10.5 11.0 11.5 12.1 12.7 13.3 14.0 14.7 15.4 16.2 16.9 17.8 18.7 19.6 20.5 21.5 22.6 23.7 24.9 26.1 27.4 28.7 30.1 31.6 33.2 34.8 36.5 38.3 40.2 42.2 44.2 46.4 48.7 51.1 53.6 56.2 59.0 61.9 64.9 68.1 71.5 75.0 78.7 82.5 86.6 90.9 95.3

(2 E96系列标称值(1%

(3 E116系列标称值(0.1%、0.2%、0.5%

10.0 10.2 10.5 10.7 11.0 11.3 11.5 11.8 12.0 12.1 12.4 12.7 13.0 13.3 13.7 14.0 14.3 14.7 15.0 15.4 15.8 16.0 16.2 16.5 16.9 17.4 17.8 18.0 18.2 18.7 19.1 19.6 20.0 20.5 21.0

21.5 22.0 22.1 22.6 23.2 23.7 24.0 24.3 24.7 24.9 25.5 26.1 26.7 27.0 27.4 28.0 28.7 29.4 30.0 30.1 30.9 31.6 32.4 33.0 33.2 34.0 34.8 35.7 36.0 36.5 37.4 38.3 39.0 39.2 40.2 41.2 42.2 43.0 43.2 44.2 45.3 46.4 47.0 47.5 48.7 49.9 51.0 51.1 52.3 53.6 54.9 56.0 56.2 57.6 59.0 60.4 61.9 62.0 63.4 64.9 66.5 68.0 68.1 69.8 71.5 73.2 75.0 75.5 76.8 78.7 80.6 82.0 82.5 84.5 86.6 88.7 90.9 91.0 93.1 95.3 97.6

(4 E192系列标称值(0.1%、0.25%、0.5%

三、表示法 1. 色环表示

色环法多用于轴向封装电阻(即穿通式封装。

2. 数码表示法

用三个（普通精度）或四个(高精度数码表示数值，其中前两位(普通精度或三位(高精度数码是阻值或容量大小的有效数字，而最后一个数码表示倍率。对于电阻来说，单位为Ω；对于电容来说，单位为PF ；对于电感来说，单位为μH 。例如102(对于电阻来说是1000Ω，即1K Ω；对于电容来说是1000PF ，即0.001uF 或1nF 、1203(对于电阻来说是120K Ω 、333(对于电阻来说是33K Ω 等。

数码法多见于贴片电阻(即SMC 封装。

3. 文字符号法

文字符号法是指：用数字表示电阻器阻值的有效数字，用字母R ——表示Ω、K ——表示K Ω、M ——表示M Ω作为阻值单位，且规定整数部分位于单位符号前，小数部分放在单元符号后，如下所示：

0.51Ω——用R51表示；5.1Ω——用5R1表示；5.1K Ω——用5K1表示。

4. 直标法

在电阻体上直接标出阻值及误差，如10K Ω 5%。早期多用这种方法，目前电阻体积越来越小，直标法已不再适用。

四、封装方式及尺寸电阻有两种封装方式：轴向引线电阻器 (即传统穿通式AXIAL 封装形式及贴片电阻(SMD封装形式。

传统穿通式(AXIAL：结合安装工艺要求，对于1/16W 、1/8W以下电阻，在印制板上可选用AXIAL0.3封装方式；对于1/4W电阻，多选用AXIAL0.4或AXIAL0.5封装方式；对于1/2W、1W 电阻，可选用AXIAL0.5或AXIAL0.6封装方式。1W 以下小功率电阻引脚直径为0.40～0.60mm （即20mil ～25mil ）。

在电路板上轴向封装元件引线较长，引线寄生电感比贴片封装大；占用电路面积也较大。但散热效果比贴片封装电阻好。

贴片电阻(SMD封装：0603封装规格电阻耗散功率为1/16W或1/10W；0805封装规格电阻耗散功率为1/10W 或1/8W（部分贴片1/8W电阻采用1005封装规格）；1206封装规格电阻耗散功率为1/8W 或1/4W；1210封装规格电阻耗散功率

为1/4W 或1/3W；2010封装规格电阻耗散功率为1/2W 或3/4W；2512封装规格电阻耗散功率为1W 。

五、主要参数

1. 阻值

导电材料在一定程度上阻碍电流流过的物理性能。在保证测试灵敏度的情况下，应注意测试电压应可能低，时间尽量短，避免电阻发热引起误差。并使测量功率小于额定功率的10%。

2. 标称电阻及允差

实际值与标称值之间的差别。

误差与标称值之间并没有直接的联系，但阻值越大，误差越大。

3. 额定功率

在正常大气压力（650-800mmhg ）和额定温度下，长期连续工作并能满足性能要求所允许的最大功率。

电阻的额定功率也是采用标准化的额定功率系列值：0.05(1/16W、

0.125(1/8W、0.25(1/4W、

0.5((1/2W、1、2、5、10、25、50、100W 。

4. 额定电压与最大工作电压

由阻值和功率换算得到的电压，考虑到电击穿，上升到一定值后，受最大工作电压的限制。

就同一封装规格电阻来说，对于阻值较小的电阻，最大耐压由其阻值决定，即U=

R P ?；

对于阻值较大的电阻，最大耐压由几何结构、尺寸决定(主要与两电极间距有关。例如,0805封装电阻(耗散功率为1/10W，当阻值小于220K 时，最大耐压U=

R P ?；当阻值大于220K 时，

最大工作电压为150V ，最大瞬态耐压为200V 。又如1206封装电阻(耗散功率为1/8W，当阻值小于330K 时，最大耐压U=

R P ?；当阻值大于330K 时，最大工作电压为200V ，瞬态耐压

最大为400V 。由于高阻值电阻最大耐压由电极间距决定，因此1206、1210、2010、2512封装电阻最大工作电压均为200V ，最大瞬态耐压均为400V 。

5. 温度系数

在某一规定的环境温度范围内，温度改变1度时电阻的变化量。

T.C.P (ppm/℃=

60

00101

?-?-T T R R R 其中T0温度对应的阻值为R0；T 温度对应的阻值为R 。

6. 绝缘电阻

在正常大气压力下，电阻引线与电阻壳体之间的绝缘电阻。 7. 噪声

产生于电阻器中的一种不规则的电压起伏，包括热噪声和电流噪声两部分，热噪声是由于导体内部不规则的电子自由运动，使导体任意两点的电压不规则变化。在非线绕电阻中，还有电流噪声，由于电流噪声和电阻两端的工作电压成正比，所以衡量电流噪声指标表示为uv/v。

8. 稳定性

在指定的时间内，受到环境，负荷等因素的影响，保持其初始阻值的能力。

六、等效电路

考虑了引线寄生电感、分布电容后，电阻器实际等效电路如图所示

S L 包括电阻体寄生电感与引线电感。电阻体寄生电感与电阻结构有关，线绕电阻体寄

生电感较大，非线绕，尤其是贴片电阻体寄生电感小。引线电感与引线长度有关，因此传统

轴向引线封装引线寄生电感较大，无引线贴片电阻引线寄生电感最小，S L 大小仅与电阻结构有关。

由于寄生电容S C 、寄生电感S L 与电阻结构有关，与阻值大小几乎无关。因此相同材料、相同结构的电阻，其频率特性与阻值关系非常密切，下图描述了S C =0.02p，S L =2.9nH某系列金属膜、金属氧化膜电阻的频率特性。

可见对于高阻值电阻来说，频率升高时，寄生电容分流作用不能忽略，例如阻值大于100K 的电阻，只能工作在频率<10MHz的电路系统中，而阻值大于1M 的

电阻，只能工作在频率≤1MHz 的电路系统中，因此在滤波、包括高速运放电路中尽量避免使用阻值大于

100K 的电阻。

对于低阻值电阻，频率升高时，寄生感抗不能忽略，例如阻值小于1Ω的电阻，也只能工作在频率<10MHz的电路系统中，而阻值小于0.1Ω的电阻，只能工作在频率≤1MHz 的电路系统中，因此在滤波电路中尽量避免使用阻值小于1K 的电阻。

因此在高频，尤其是在频率大于>1GHz的微波电路中，一般均使用几十欧～几百欧的电阻。

七、电容

实际电容等效电路如图所示，寄生电感L 包括了由引线寄生电感与内部寄生电感(大小与电容内部结构，即工艺有关组成，对电解电容来说，内部寄生电感远大于引线寄生电感；对瓷片电容，内部寄生电感较小。寄生电阻s R 包括了介质极化损耗等效电阻（极化损耗与频率有关，频率越高，介质极化损耗越大，如图所示）、引线寄生电阻两部分，也称为等效串联电阻ESR 。一般情况下，介质损耗电阻比引线寄生电阻大，因此寄生电阻s R 也统称为损耗电阻，用损耗角表征，大小与介质材质有关，其中云母电容、聚苯乙烯电容最小。绝缘电阻P R 与引脚间距、表面洁净度、环境湿度等因素有关。在空气干燥、表面干净条件下，

P R 一般很大，可忽略。

损耗角正切与频率的关系

对于特定系列、型号电容来说，寄生电感L 是一定的，与容量关系不大。例如相同材料、相同尺寸、相同工艺制作的贴片电容，如103容量与104容量两电容的寄生电感基本相同；而寄生电阻s R 与电容容量C 成反比。

对电容来说，损耗角正切(有时也称为损坏因子，即Dissipation Factor，简称DF 是一个非常重要的参数：对电解电容来说，通常在120Hz[频率下测量；对小容量电容，通常在1KHz 频率下测量，因此寄生电感的影响可忽略不计，根据定义

DF=δtan =

X

R s

=s fcR π2 损耗角正切大小与介质材料类型、电容标称耐压、工作频率等因素有关，如表所示。

即寄生电阻(即ESR ESR=s R =DF X ? =

f C

2DF

π 例如某介质电容在1KHz 频率下，δtan =0.1%，则寄生电阻s R =

f C

2001

. 0π，其中C 为电容的容量。当C 单位取F μ，测试频率f 单位取KHz 时，s R 单位为K Ω。对于1u 电容来说，s R =0.16Ω；当材料损耗角正切降为0.01%时，寄生电阻s R =0.016Ω。可见，寄生电阻

s R 与材料损耗角正切成正比、与容量成反比。

容量为0.1u(损耗电阻s R 为0.3Ω，寄生电感20nH 薄膜电容频率特性如图所示，其共振频率

0f =

LC

π21=3.56MHz

显然频率f <0f 时，呈容性；f =0f 时，呈阻性；而当f >0f 时，呈感性，失去了电容特性。可见不同种类、工艺电容寄生电感不同，共振频率0f 不同，寄生电感L 大的电容，

如电解电容，共振频率0f 很低，甚至<1KHz，因此不同种类电容最高工作频率不同；另一方面，不同材料电容介质损耗角正切不同，最高工作频率也不同。总之，在电路中，应根据用途、工作频率，选择相应材料的电容。

有机薄膜电容介质为有机薄膜材料，主要包括涤纶电容、聚丙烯电容（包括金属化聚丙烯电容）、聚乙脂电容（包括金属化聚乙脂电容）、聚酯电容、聚苯乙烯电容、聚碳酸酯电容等，外形如图所示

贴片电容的介质多为陶瓷材料，根据陶瓷材料稳定性的不同，分为四类：COG(NPO，即独石电容，稳定性很高、介质损耗小，但单位体积容量小，主要用在高频电路中，如晶体振荡电路中、X7R(稳定性高，介质损耗较小，容量较大，主要作开关电源、低频模拟、数字电路的滤波或去耦电容，可替代体积较大的CBB 电容、Y5U 及Y5V(稳定性较差，损耗较大，但单位体积容量大，可替代低容量铝、钽电解电容。

大容量的电解电容，多用E6系列标度；小容量电解电容多用E12系列标度；容量小于<1uF以上的无极电容多用E24标度。

X 安规电容与Y 安规电容安规电容主要用于电源，尤其是开关电源的输入级的滤波，其中X 电容主要用于电源线L 、N 的差模滤波，而Y 电容主要用于L-G 与N-G 之间的共模滤波。安规电容结构特殊，击穿后处于开路状态，而非短路状态(普通电容击穿后处于短路状态，避免电源线短路或触电事故。

X 电容容量可以选择大一些，一般为104～224之间(>0.1uF，而Y 电容容量一般较小，只有103～333之间(<0.1uF，否则对地漏电可能超出允许值。

CX1 224/ X2 T? CY1 222/ Y2 CX2 224/ X2 222/ Y2 CY2 X 安规电容耐压分为三个等级，分别标为 X1、X2、X3；Y 安规电容耐压分为 Y1、Y2、 Y3、Y4 四个等级。规格耐压等级标志耐压值 X 安规(金属薄膜电容 X1 2.5KV～4.0KV X2 1.2KV ～2.5KV X3 ≤1.2KV Y1 ≥250V Y2 Y 安规 Y3 150V～250V Y4 ≤150V 150V～250V 八、电感电感线圈由铜导线绕制，等效电路如图所示。 C L L Rs 理想电感实际电感等效电路寄生电阻 Rs 包括了绕线电阻、引脚串联电阻以及磁芯损耗电阻三部分组成，其中绕线电阻与线径、长度、铜线电阻率有关；引脚电阻与引线长短、粗细有关；磁芯损耗电阻与磁芯材料特性有关，显然磁芯损耗电阻还与工作

频率有关。寄生电容 C 主要是绕线圈与圈之间的杂散电容（为 pF 级），与绕线工艺有关。等效导纳 Y= j C 1 Rs j L = Rs 2 L j C

(L 2 Rs 2 (L 2 Rs 显然： (1 当角频率ω (频率 f较小时，呈电感性。 (2 当角频率ω 等于 0 时，导纳 Y 虚部为 0，呈现电阻性，即发生共振。令导纳 Y 虚部为 0，即可求出共振角频率 0 。 0C 0 L Rs ( 0 L 2 2 =0

Rs 2 ( 0 L 2 L C 线圈品质因素 Q= 0 L Rs (即线圈共振时感抗与阻抗比，即 Rs 2 ( 0 L 2 Q2 0 = 1 1 1 Q2 LC 1 1 （f0 ≈ ） LC 2 LC 当线圈品质因素 Q>>1 时，0 ≈ (3 当角频率ω > 0 时，呈容性。实际线圈电抗 Z 特性与理想电感 L 差别很大。当频率 f 接近 f 0 时，寄生电容 C 的影响不能忽略。当频率 f = f 0 时，呈阻性；而当频率 f > f 0 时，呈容性，失去了电感特性。因此，为使线圈在电路中逼近理想电感特性，最高工作频率 f 一般取 1 f0 。 2 例如某线圈电感 L=10mH，寄生电阻Rs =100Ω ，寄生电容 C=2pF，则共振频率f0 ≈ 1 2 LC ≈71 =1.126MHz Q= 0 L Rs 在滤波电路中，电感线圈引线也不宜长，引线寄生电感对滤波有益，但引线寄生电阻会消耗额外功率。