浅谈数字电路中的电阻参数

电阻是一个普通的元件，却有不普通的门道。电阻的参数有很多，平时我们一般关注值、精度、额度功率，这三个指标合适即可。

诚然，在数字电路中，我们无需关注太多的细节，毕竟只有 1 和 0 的数字里面，不大计较微乎其微的影响。但是在模拟电路中，当我们使用精准的电压源，或者对信号进行模数转换，又或者放大一个微弱的信号时，阻值的小小变动都会带来很大的影响了。在与电阻斤斤计较的时候，当然就是在处理模拟信号的场合了，后面就根据模拟电路应用分析下电阻各参数的影响。

01 电阻的额度阻值

电阻的额度阻值的选择往往被应用固定了，比如对一个 LED 灯限流，或者对某个电流信号取样，电阻的阻值基本没有其他选择。但是有些场合，对电阻的选择却有多种，比如对一个电压信号进行放大。，放大倍数跟 R2 与 R3 的比例有关，与 R2、R3 的值无关。

这时选择电阻的阻值还是有根据的：

电阻阻值越大，热噪声就越大，放大器的性能就越差；

电阻阻值越小，工作时电流越大，电流噪声也就越大，放大器的性能就越差；

这是很多放大电路的电阻是几十 K 的原因了，有需要用到大阻值的地方，或者是使用电压跟随器，或者使用 T 型网络来避免。

同相放大器

02 电阻的精度

电阻的精度很好理解，这里不啰嗦了。电阻的精度一般有 1%和 5%，精密的要 0.1%等。0.1%的价格大约是 1%的十倍，1%的价格大约是 5%的 1.3 倍。

一般地，精度代号 A=0.05%、B=0.1%、C=0.25%、D=0.5%、F=1%、G=2%、J=5%、K=10%、M=20%。

03 电阻的额度功率

电阻的功率本来很简单，但是往往容易用得不恰当。比如 2512 的贴片电阻，额度功率是 1W，根据电阻的规格书，温度超过 70 摄氏度时，电阻就要降额使用。

2512 的贴片电阻到底能用到多大的功率呢？

在常温下，如果 PCB 焊盘没有特殊散热处理，2512 的贴片电阻功率达到 0.3W 时，温度就可能要超过 100 甚至 120 摄氏度了。在 125 摄氏度的温度下，根据温度降额曲线，2512 的额度功率需降额到 30%了。这种情况在任何封装的电阻都需要注意的，不要迷信标称功率，关键的位置最好再三确认避免留下隐患。

04 电阻的耐压值

电阻的耐压值一般比较少提，特别是新手，往往没有什么概念，以为电容才有耐压值。电阻两端能够施加的电压，一个是由额度功率决定，要保证功率不超过额度功率，另外就是电阻的耐压值了。

虽然电阻体的功率不超过额度功率，但是过高的电压会导致电阻不稳定、电阻引脚间爬电等故障，在使用时需根据使用的电压选择合理的电阻。

部分封装的耐压值包括：0603=50V，0805=100V，1206 至 2512=200V，1/4W 插件=250V。而且，时间应用中，电阻上的电压应该比额度耐压值小 20%以上，不然时间一长就容易出问题了。

05 电阻的温度系数

电阻温度系数是描述电阻随温度变化的参数。这个主要由电阻的材料决定的，一般厚膜片式电阻 0603 以上的封装都可以做到 100ppm/℃，意思就是该电阻环境温度变化 25 摄氏度时，电阻值有可能变化了 0.25%。如果是 12bit 的 ADC，0.25%的变化也就是 10 个 LSB 了。

所以像 AD620 这样的运放，仅靠一个电阻调整放大倍数的，很多老工程师不会贪方便而使用，他们会使用常规电路，通过两个电阻的比例调节放大倍数，当电阻是相同类型的电阻时，温度引起的阻值变化不会带来比例的变化，电路就更稳定。在要求更高的精密仪表，会使用金属膜电阻，他们的温漂做到 10 至 20ppm 是容易的，当然也就贵点。

总之，在仪表类的精密应用中，温度系数绝对是很重要的一个参数，电阻不精准可以在校准时调整参数，电阻随外界温度的变化是控制不了的。

06 电阻的结构

电阻的结构比较多，这里提下能想起来的应用。

机器的启动电阻，一般是用电阻对大容量的铝电解进行预充电，充满铝电解后闭合继电器接通电源工作。这种电阻需要耐冲击，最好使用大绕线电阻，电阻的额度功率不是很重要，但瞬时功率却很高，普通的电阻难满足要求。

高压应用，比如电容放电的电阻，实际工作电压超过 500V，最好使用高压玻璃釉电阻而不是普通的水泥电阻。

尖峰吸收的应用，比如可控硅模块两端需要并联 RC 做吸收，做 dv/dt 保护，最好就实现无感绕线电阻，这样才能对尖峰有良好的吸收性能并且不容易被冲击损坏。

审核编辑 黄昊宇