第一讲　电子元器件种类及功能

一、电阻器

电阻器是用电阻材料制成的、有一定结构形式、能在电路中起限制电流通过作用的两端电子元件，其在电路中的主要作用是用来调节和稳定电流、电压和匹配负载的。电阻的单位是欧姆，用符号“Ω”表示。电阻其他单位的换算关系：1MΩ=1000kΩ，1kΩ=1000Ω。1GΩ（千兆欧）=109Ω，1TΩ（兆兆欧）=1012Ω。以下按电阻器的几种分类方法介绍电阻器的功能简介如下：

1.按用途分类的几种电阻器

（1）通用电阻器。这类电阻器又称为普通电阻器，功率一般在0.1～10W之间，电阻器的阻值为100Ω～10MΩ，工作电压一般在1kV以下.可供一般电子设备使用。

（2）精密电阻器。这类电阻器的精度一般可达0.1%～2%，箔式电阻器的精度较高，可达0.005%。电阻器的阻值为1Ω～1MΩ。精密电阻器主要用于精密测量仪器及计算机设备。

（3）高阻电阻器。这类电阻器的阻值较高，一般在1×107～1×1013Ω之间，但它的额定功率很小，只限用于弱电流的检测仪器中。

（4）功率型电阻器。这类电阻器的额定功率一般在300W以下，其限值较小（在几千欧以下），主要用于大功率的电路中。

（5）高压电阻器。这类电阻器的工作电压为10～100kV，外形大多细长，多用于高压设备中。

（6）高频电阻器。这类电阻器固有的电感及电容很小，因而它的工作频率高达10MHz以上，主要用于无线电发射机及接收机。

2.根据制作材料的不同分类的几种电阻器

（1）碳膜电阻器。碳膜电阻器（见图1-1）是应用最早的一种薄膜电阻器，是用有机黏合剂将碳墨、石墨和填充料配成悬浮液涂覆于绝缘基体上，经加热聚合而成。主要职能就是阻碍电流流过，应用于限流、分流、降压、分压、负载与电容配合作滤波器等。碳膜电阻成本较低，电性能和稳定性较差，一般不适于作通用电阻器；但由于它容易制成高阻值的膜，所以主要用作高阻高压电阻器，其用途等同高压电阻器。

（2）金属膜电阻器。金属膜电阻器（见图1-2）是膜式电阻器（Film Resistors）中的一种，采用高温真空镀膜技术将镍铬或类似的合金紧附在瓷棒表面形成皮膜，着膜于白瓷棒表面，经过切割调试阻值，以达到最终要求的精密阻值，然后加以适当的接头切割，并在其表面涂上环氧树脂密封保护而成。金属膜电阻器提供广泛的阻值范围，有着精密阻值，公差范围小的特性，主要应用在对电阻阻值要求较高的场合。

（3）实心碳质电阻器。实心电阻器（见图1-3）可分为有机实心电阻器和无机实心电阻器两种。有机实心电阻器是由颗粒状导体（如炭黑、石墨）、填充料（如云母粉、石英粉、玻璃粉、二氧化钛等）和有机黏合剂（如酚醛树脂等）等材料，经专用设备热压成型后装入塑料壳内制成的，具有较强的抗负荷能力。无机实心电阻器是由导电物质（如炭黑、石墨等）、填充料与无机黏合剂（如玻璃釉等）混合压制成型后再经高温烧结而成的，其温度系数较大，但阻值范围较小。

（4）绕线电阻器。线绕电阻器是用康铜、锰铜或镍络合金丝在陶瓷骨架上绕制而成的一种电阻器，表面有保护漆或玻璃釉（见图1-4）。这种线绕电阻器的特点是耗散功率大，可达数百瓦，主要用作大功率电路中作降压或负载等用（能工作在150～300℃温度的环境中）。另外，由于结构上的原因，其分布电容和电感系数都比较大，不能在高频电路中使用。

（5）玻璃釉膜电阻器。玻璃釉膜电阻器又称玻璃釉电阻器、金属陶瓷电阻器或厚膜电阻器，是将金属氧化物（如银、钯、锡、锑等）和玻璃釉电阻浆料用黏合剂混合后，涂覆在陶瓷骨架上，经高温烧结而成的一种电阻器。该电阻器的特点是能耐高温，阻值范围较宽，温度系数较小，既能制造成一般的电阻器，又能制造成精密的电阻器，应用范围较广泛，主要应用在高功率设备、高可靠性的电路中。

玻璃釉膜电阻器除了普通型以外，还有精密型玻璃釉膜电阻器。在外形结构上常见的有圆柱形及片状两种形式，如图1-5所示。图中圆柱形的色环标志：黄色色环和白色色环取代金色和银色色环，以提高高压工作性能；精度色环之后的白色色环作为玻璃釉膜电阻的特殊标志，用于区别玻璃釉膜电阻器。

（6）水泥电阻器。所谓水泥电阻就是用水泥（其实不是水泥是耐火泥，这是俗称）灌封的电阻器（见图1-6），即将电阻线绕在无碱性耐热瓷件上，外面加上耐热、耐湿及耐腐蚀之材料保护固定并把绕线电阻体放入矩形瓷器框内，用特殊不燃性耐热水泥充填密封而成。水泥电阻器也是一种绕线电阻器，具有体积小、耐震、耐湿、耐热及良好散热，低价格等特性，广泛应用于电源适配器、音响设备、音响分频器、仪器、仪表、电视机、汽车等设备中。

（7）保险电阻器。保险电阻器又名熔断电阻器、安全电阻，是一种具有电阻器和熔断器双重作用的特殊元器件。正常情况下，保险电阻器具有普通电阻降压、分压、耦合等多种和同样的电气特性，当电路负载发生短路故障、出现过电流时，保险电阻器的温度在很短的时间内就会升高到500～600℃，这时电阻层便会受热剥落而熔断，从而保护电路中其他元器件免遭损坏，并防止故障的扩大。

保险电阻器用符号“F”表示，形状如同贴片电阻器，有的像圆柱形电阻器，主板中常见的是贴片保险电阻器，接口电路中用的最多。保险电阻器一般都是用在供电电路中，此电阻器的特性是阻值小，只有几欧，超过额定电流时就会烧坏，在电路中起到保护作用。保险电阻器的形状有多种，既有像普通电阻器的，也有其他形状的，如图1-7所示。

（8）排电阻器。排电阻器又称网络电阻器、集成电阻器，简称排阻，就是将多个参数完全相同的电阻器集中封装在一起，组合制成的一种复合电阻。排电阻器通常都有一个公共端（将它们的一个引脚都连到一起，作为公共引脚，其余引脚正常引出，所以如果一个排电阻器是由n个电阻构成的，那么它就有n+1只引脚，一般来说，最左边的那个是公共引脚），在排电阻器表面用一个小白点表示。排电阻器的外观颜色通常为黑色或黄色，如图1-8所示为排电阻器的外形。

排电阻器有单列式（SIP）和双列直插式（DIP）两种外形结构。排电阻器是通过在陶瓷基片上丝网印制形成电极和电阻并印有玻璃保护层。有坚硬的钢夹接线柱，用环氧树脂包封。适用于密集度高的电路装配，如军用、航空、航天、兵器、船舶等各重点工程用电源、电路及仪器仪表中；民用电器方面，可用于电视机、立体声、收音机、录音机、电子调谐器等；工业方面，可用于汽车收音机、自动售货机、复印机、电子测距仪、终端机等；数字电路，可用于计算机、数控仪、存储器等各种数字仪器。

（9）表面安装电阻器。表面安装电阻器又称无引线电阻器、片状电阻器，俗称贴片电阻器（SMD Resistor），是金属玻璃铀膜电阻器中的一种，是将金属粉和玻璃铀粉混合，采用丝网印刷法在基板上印制成的电阻器，主要适用于厚、薄膜集成电路及微型外贴元器件电路，如有贴片熔断电阻器、贴片排电阻器等。

贴片熔断电阻器在电路中起到熔丝的保护作用，一般串联在某单元电路的供电支路中，当流过该电阻的电流超过一定数值时，其电阻层快速熔断，切断该单元电路的供电源，避免故障扩大化。该类电阻器的阻值标注多为“000”或“0”，其正常电阻值为0Ω。贴片熔断电阻器是贴片电阻器中的一个特殊类型，出于电路安全考虑，不宜换用普通贴片电阻器，或用导线短接。

贴片排电阻器是另一类型的贴片电阻器（见图1-9），用于集中使用相同阻值电阻器的电路中，如MCU引脚的上拉电阻器，即在MCU的接口电路中应用较多。最常见的贴片排电阻器有：4引脚2元件贴片排电阻器，8引脚4元件贴片排电阻器，和10引脚5元件贴片排电阻器，分别表示内含2只、4只或5只阻值相同且相互独立的电阻器，如某8引脚4元件贴片排电阻器标注为“472”，表示该排电阻器内部含有4只阻值为4.7kΩ的贴片电阻器。

表面安装电阻器主要有矩形和圆柱形两种形状，如图1-10所示。

矩形表面安装电阻器主要由陶瓷基片、电阻膜、保护层、金属端头电极四大部分组成。陶瓷基片一般采用96%的三氧化二铝陶瓷制作；电阻膜通常用由RuO2组成的电阻浆印制在基片上，再烧结而成；覆盖在电阻膜上的保护层一般采用玻璃浆材料印制后再烧成釉；金属端头电极由三层材料组成：内层（即接触电阻膜的部分）采用接触电阻小、附着力强的Ag-Pd合金；中层为Ni，主要用来防止端头电极脱离；外层是由Sn或Sn-Pd或Sn-Ce合金组成的可焊层。

圆柱形表面安装电阻器是在高铝陶瓷基体上涂上金属或碳质电阻膜，而后再在两端压上金属电极帽，用刻螺纹槽的方法确定电阻后再刷一层耐热绝缘漆并在表面喷上色码标志而成。