【干货】【常用电子元器件介绍】【电阻】（一）--普通电阻器

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  电阻是物质中阻碍电子流动的能力，即电阻值，单位为“欧姆（Ω）”。电阻器是对电流流动具有一定阻抗力的器件。在电路分析及实际工作中，为了表述方便，通常将电阻器简称为电阻。电阻器（英文名称为 Resistor）和电位器是电子电路中常用的电子元器件。常用的电阻器分三大类：阻值固定的电阻器称为普通电阻器或固定电阻器；阻值连续可变的电阻器称为可变电阻器（包括微调电阻器和电位器）；具有特殊作用的电阻器称为敏感电阻器或特种电阻器（如热敏电阻器、光敏电阻器及压敏电阻器）。电阻器在电子电路中主要承担着限压、限流及分压、分流的作用，还可以与其他电容、电感和晶体管构成电路，完成阻抗匹配与转换、电阻滤波电路等功能。

一、普通电阻器

1.1 普通电阻器的种类

  根据制作的材料不同，电阻器可分为碳膜电阻器、金属膜电阻器、线绕电阻器等；根据电阻器的外形，电阻器可以分为色环电阻器、贴片电阻器、水泥电阻器、排阻、保险电阻器色环电阻器、贴片电阻器、水泥电阻器、排阻、保险电阻器等。

1.1.1 色环电阻器

  色环电阻器，顾名思义就是在电阻器表面用不同颜色的环来表示阻值等参数的一种电阻器，如下图所示。

  常用的有4色环电阻器和5色环电阻器。4色环电阻器一般是碳膜电阻器，用前面的3个色环来表示阻值，用第4个色环表示误差；5色环电阻器一般是金属膜电阻器，为更好地表示精度，用前面4个色环表示阻值，第5个色环表示误差。
   在色环中紧靠电阻体一端的色环为第一环，露着电阻体本色较多的另一端为末环。由于金色、银色在有效数字中并无实际意义，只表示误差值，因此只要最边缘的色环为金色或者银色，则该色环必为最后一道色环。

1.1.2 贴片电阻器

   贴片电阻器又称无引线电阻器、片状电阻器、表面安装电阻器等。
  贴片电阻器主要有矩形和圆柱形两种形状。常用的贴片电阻器形状为黑色扁平的小方块，两边的引脚焊片呈银白色，如下图所示。

1.1.3 水泥电阻器

  水泥电阻器是一种绕线电阻，将电阻线绕于无碱性耐热瓷件上，外面加上耐热、耐湿及耐腐蚀材料保护固定而成。水泥电阻器通常是把电阻体放入方形瓷器框内，用特殊不燃性耐热水泥充填密封而成，由于其外形像是一个白色长方型水泥块，故称水泥电阻器。常用的水泥电阻器如图下图所示。

水泥电阻器具有耐高功率、散热性好、稳定性高、耐湿、耐震等特点。水泥电阻器主要用于大功率电路中，如电源电路的过流检测、保护电路、音频功率放大器的功率输出电路。

1.1.4 排阻

  排阻又称为网路电阻器或网络电阻器。排阻是将多个电阻器集中封装在一起组合制成的复合电阻器。
  笔记本电脑中的排阻有直插式封装和贴片式封装两种类型。其中，贴片式封装又有8引脚和10引脚两种类型。
  直插式排阻通常都有一个公共端，在表面用一个小白点表示，直插式排阻的外观颜色通常为黑色或黄色。常见的直插式排阻如下图所示。

  直插式排阻的阻值与内部电路通常可以从型号上识别出来。其型号标示如图1-5所示。型号中的第一个字母为内部电路结构代码，第一个字母代表的内部电路见下表。

  网路电阻器型号中第一个字母代表的内部电路:

  常用的贴片排阻有8P4R（8引脚4电阻）和10P8R（10引脚8电阻）两种规格和两种排阻的内部电路，如下图所示。

在通常情况下，贴片排阻是没有极性的，不过有些类型的 SMD 排阻，由于内部电路连接方式不同，在实际应用时还是需要注意极性的。如10P8R型的SMD排阻，因其①、⑤、⑥、⑩引脚内部连接的不同，而有L型和T型之分。L型10P8R SMD排阻的①、⑥脚为相通的，T型10P8R SMD排阻的⑤、⑩脚为相通的。因此，在使用SMD排阻时，最好确认一下该排阻表面是否有确定①脚的极性标记点。

1.1.5 保险电阻器

  保险电阻器又名熔断电阻器。保险电阻器在电路中起着保险丝和电阻的双重作用，主要应用在电源输出电路中。保险电阻器的阻值一般较小（几欧姆至几十欧姆），功率也较小（1/8～1W）。
  常用的有贴片保险电阻器和大功率直插式保险电阻器。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。目前最常用的有下列几种：
  ① 类似二极管或磁珠状。这类保险电阻器的外形类似整流二极管，全体为黑色，只是没有二极管极性标注用的白色环。表面一般用字母标注其电流大小，如1.5A 125V等字样。这种保险电阻器通常用于电脑的光驱、主板的键盘/鼠标接口电路中。
  ② 白色小方块状。这类保险电阻器的外形类似贴片电解电容，不过其颜色为白色，其上一般也有字母标注承载电流大小，如400mAU，表示其通过的最大电流为400mA。
  ③ 类似普通电阻器状。这类形状的保险电阻器常用在一些低档的主板上、光驱及显示器中，其形状和普通电阻器类似，颜色一般为绿色或土色，有的上面标有电流值（如1.1/2A），有的用一道色环标注。
  ④ 灰色扁平状。这类形状的保险电阻器类似扁平形状的贴片电感，其上有标注，如LF110字样。一般用于主板、笔记本电脑的9针串行通信接口、25针并行通信接口、显示器外接接口中。
  ⑤ 绿色扁平状。这类保险电阻器是现在常用的保险电阻器，其上一般有电流标注，如X26、X15、1×1等字样，表示其电流为2.6A、1.5A、1A。
  贴片保险电阻器的颜色通常为绿色或灰色，表面标有白色的数字“000”或额定电流值，如下图所示。

  当电路负载发生短路故障，出现过流时，保险电阻器的温度在很短的时间内就会升高到500～600℃，这时电阻层便受热剥落而熔断，起到保险的作用，达到提高整机安全性的目的，因此保险电阻器损坏后，其表面颜色会变为褐色。
  常用的大功率直插式保险电阻器一般用一个色环来标注额定阻值和额定电流，如下图所示。

大功率直插式保险电阻器上不同色环表示的阻值见下表。

保险电阻器损坏后，一定要查明原因再更换。否则如果直接用导线相连，则可能会造成更大的故障

1.2 普通电阻器的型号命名方法

1.2.1 有引脚电阻器的型号命名方法

  有引脚电阻器的型号示意图如下图所示，由三部分或四部分组成。

  第一部分用字母“R”表示电阻器为产品主称。
  第二部分用字母表示电阻器的电阻体材料。
  第三部分通常用数字或字母表示电阻器的类别，也有些电阻器用该部分的数字来表示额定功率。
  第四部分用数字表示生产序号，以区别该电阻器的外形尺寸及性能指标。
  各部分的主要含义见下表。

  各种电阻器型号的具体识别信息见下表。

1.2.2 贴片电阻器的型号命名方法

  贴片电阻器的型号由6部分组成，如下图所示。

  贴片电阻器型号中各种参数的具体含义见下表。

1.3 普通电阻器的识别

  在电路原理图中，电阻器通常用大写英文字母“R”表示；网路电阻器（排阻）通常用大写英文字母“RN”表示。在电路原理图中，电阻器的符号如下图所示。

电阻值大小的基本单位是欧姆（符号Ω），还有较大的单位千欧（kΩ）和兆欧（MΩ）。它们的换算关系是：1MΩ=1000kΩ，1kΩ=1000Ω。

  在电路原理图中，电阻器通常用大写英文字母“R”表示，保险电阻器常用大写英文字母“RX”或“RF”、“F”、“FUSE”、“XD”、“FS”来表示，排阻一般用大写英文字母“RN”表示。热敏电阻器一般用大写英文字母“RM”或“JT”表示。
  电阻器的阻值标示方法主要有以下四种：

1. 直标法
     直标法是将电阻器的标称值用数字和文字符号直接按一定的规律组合标在电阻体上，其允许误差则用百分数表示，如图下图所示。
   
     为了防止小数点在印刷不清时引起误解，故阻值采用这种标示方法的电阻体上通常没有小数点，而是将小于1的数值放在英文字母后面，用“R”或者“Ohm”表示“Ω”，用“k”表示“kΩ”，在阻值后面用英文字母表示误差，见下表所示。
   

只要是R在最前面，即表示阻值小于1Ω，如0.22Ω=0.22R=R22，而2R2=2.2Ω；只要是出现R或R在最后面，即表示阻值小于1k，如220Ω=220R、22Ω=22R、22.1Ω=22R1；只要是出现k或k在最后面，即表示阻值大于1k，如2200Ω=2.2k=2k2、22 000Ω=22k、22 100Ω=22.1k=22k1、221800Ω=221.8k=221k8、2 210 000Ω=2.21MΩ=2M21。

2.色标法
电阻器的阻值除了直接标注之外，还常用色环来标示（这种电阻器通常被称为色环电阻器）。色环标注电阻器的示意图如下图所示。

  普通的电阻器用四色环表示，精密电阻器用五色环表示。紧靠电阻体一端头的色环为第一环，露着电阻体本色较多的另一端头为末环。由于金色、银色在有效数字中并无实际意义，只表示误差值，因此只要最边缘的色环为金色或者银色，则该色环必为最后一道色环。
  碳膜电阻器通常采用四色环标注阻值。其第一色环是十位数，第二色环为个位数，第三色环为应乘位数，第四色环为误差率。例如，一个四色环电阻器的色环颜色排列为红、蓝、棕、金，则这只电阻器的电阻值为260Ω，误差率为5%。
  金属膜电阻器通常采用五色环阻值。其第一色环为百位数，第二色环是十位数，第三色环是个位数，第四色环是应乘位数，第五色环为误差率。例如，一个五色环电阻器的色环颜色排列为黄、红、黑、黑、棕，则其阻值为420×1=420Ω，误差率为1%。五色环的电阻器通常是误差率为1%的金属膜电阻器。
  精密电阻器采用六色环来标注阻值。其第一色环为百位数，第二色环是十位数，第三色环是个位数，第四色环是应乘位数，第五色环为误差率，第六色环为温度系数。六色环电阻器表面各种颜色所代表的数值见下表。

对于一些特殊的五色环电阻器（第四道色环为金色或者银色），其色环表示的电阻值要按照六色环电阻器来识别：前四环按四色环电阻器读，第五环表示温度系数（见表1-7）。如一个电阻器上五个色环分别为“灰、红、银、金、蓝”，则该电阻器的参数为“阻值为0.82Ω、精度为±5%、温度系数为±10ppm/℃”。再如，一个电阻器上的五个色环分别为“红、紫、银、金、黄”，则该电阻器的参数为“阻值为0.27Ω、精度为±5%、温度系数为±25ppm/℃”）。

3. 数码标示法
   在产品和电路图上用三位数字来表示元器件标称值的方法被称为数码标示法。该方法常见于贴片电阻器或进口器件上。采用数码标示法的电阻器外形图如下图所示。
   
     在三位数字中，从左至右的第一、第二位为有效数字，第三位数字表示有效数字后面所加“0”的个数（单位为Ω）。如果阻值中有小数点，则用“R”表示，并占一位有效数字。例如，标示为“103”的电阻阻值为10×103=10kΩ；标示为“222”的电阻，其阻值为2200Ω，即2.2kΩ；标示为“105”的电阻阻值为1MΩ。需要注意的是，要将这种标示法与传统的方法区别开，如标示为220的电阻器，其电阻为22Ω，只有标示为221的电阻器，其阻值才为220Ω。
     例如，标示为“472”的电阻器电阻值的读取方法如下：
     ① 第一码代表电阻值的十位数是4；
     ② 第二码代表电阻值的个位数是7；
     ③ 第三码代表乘以10的几次方（即10的二次方）或后面添零的个数（即两个0）。
     所以，标示数码为“472”电阻器的电阻值为47×10×10=4700Ω=4.7kΩ。
   标示为“0”或“000”电阻器的电阻值为0Ω。这种电阻器实际上是跳线（短路线），如下图所示。在有些电路中，阻值为0Ω的贴片电阻器用来作为保险电阻器或者EMI电阻器来使用。
   
     在有些精密电阻器中，通常采用四位数字加两位字母的标示方法（或者只有四位数字）。前面的四位数字表示阻值：前三位数字分别表示阻值的百、十、个位数字，第四位数字表示前面三位数字后面加“0”的个数（10的倍率），单位为欧姆；数字后面的第一个英文字母代表误差率（G=2%、F=1%、D=0.5%、C=0.25%、B=0.1%、A（或 W）=0.05%、Q=0.02%、T=0.01%、V=0.005%。），第二个字母代表温度系数。不同字母代表的温度系数见下表。
   
     例如，标示为“2151FC”电阻器的电阻值为215×10=2.15kΩ，误差率为1%，温度系数为50ppm/℃。
     同理，RN—55/60/65系列军规电阻的四位数字也是采用这样的方法进行阻值标示：
   2210Ω=2k21=2211（表示在221后面还有一个0）；
   22 100Ω=22k1=2212（表示在221后面还有两个0）；
   221 000Ω=221k=2213（表示在221后面还有三个0）。
   所以，649k=6493，64k9=6492，6k49=6491，649Ω=649R或6490。
   例如，标示为“2341”的电阻器电阻值的读取方法如下：
   ① 第一码代表电阻的百位数为“2”；
   ② 第二码代表电阻的十位数为“3”；
   ③ 第三码代表电阻的个位数为“4”；
   ④ 第四码代表乘以10的几次方（即10的一次方）或后面添零的个数值（即1个0），单位为欧姆。所以，标示数码为“2341”电阻器的电阻值为234×10=2340Ω=2.34kΩ。
     有些贴片电阻器采用数字+字母的形式来标注电阻值，前两位是数字，第三位是字母，如下图所示。
   
   用这种方法表示的电阻值与用前面的方法所表示的在识别方法上有所不同—它的前两位数字只是一个代码，并不表示实际的阻值，其代码表示的有效数字随封装形式的不同而变化，见下表。
   
   
   
     第三位用字母表示有效数字后所乘的倍率，各种字母与倍率的对应关系见下表。
   
     例如，“01A”表示的阻值为100×100=100Ω，“13C”表示的阻值为133×102=13.3kΩ。
     圆柱形表面安装电阻器的阻值标识方法一般采用色环标识。RED型碳膜电阻器采用的是三色环标识：一、二环表示有效数字，第三环表示有效数字乘以10的指数；ERO型金属膜电阻器采用五色环标识：一、二、三色环表示有效数字，第四环表示有效数字乘以 10 的指数，第五环表示偏差值，一般有G（±2%）级、F（±1%）级。色环的第一条靠近电阻的某一端，最后一条一般比其他各条宽约1倍，因此很容易识别。各种颜色所代表的倍率与普通色环电阻相同。

1.4 普通电阻器的主要参数

1.4.1 封装形式

  电阻器的封装形式就是指电阻器的外部形状及体积大小。按照封装形式，电阻器可以分为插针式电阻器和贴片电阻器（SMD电阻器）。插针式电阻器是指在电路板上，元器件的焊盘位置必须钻孔（从顶层通到底层），让元器件引脚穿透PCB，然后才能在焊盘上对该元器件的引脚进行焊接。

插针式电阻器的封装名称通常为AXIAL0.3、AXIAL0.4、……。我们可以把封装名称拆成两部分：AXIAL及0.3、AXIAL及0.4、……。AXIAL翻译成中文就是轴状的，至于0.3、0.4，则是焊盘间距：0.3代表0.3英寸，也就是300mil。以此类推。AXIAL0.4就是两个焊盘间距为400mil，AXIAL0.5就是两个焊盘间距为500mil，……

  常见的插针式电阻器外形与封装如下图所示。

  插针式电阻器的额定功率与其体积大小成正比，体积越大，额定功率越大。常用的插针式电阻器功率与外形尺寸的对照图如下图所示。

  贴片电阻器就是电阻器的焊盘不需要钻孔，而直接在焊盘表面进行焊接的电阻器。目前很多电子产品都采用了表面安装电阻器，以缩小PCB的体积，提高电路的稳定性。
  贴片电阻器的额定功率及额定工作电压与它的尺寸有关。贴片电阻器主要有7种系列尺寸，一般用两种尺寸代码来表示：一种是由4位数字组成的EIA（美国电子工业协会）代码（英制代码），这种代码的前两位与后两位分别表示贴片电阻器的长和宽（单位为in）；另外一种代码也是由 4 位数字组成的米制代码（公制代码），它的前两位与后两位也分别表示贴片电阻器的长和宽（单位为mm）。贴片电阻器的封装代码及其尺寸见下表。

一般地，在购买贴片电阻器时并不是直接称呼它的阻值，而是报出它的EIA代码和阻值。例如，有一个实际尺寸为1.0mm×0.5mm、表面印有字符“223”的贴片电阻器损坏时，则可根据以上信息从表1-11中查出该电阻EIA代码为“0402”，阻值为22kΩ，功率为1/16W。选购或定货时只要提出“0402”型22kΩ即可（若不是特别需要，不必考虑温度系数与误差率）。
在使用中，如果一时找不到大功率贴片电阻器，则可以用两个小功率贴片电阻器并联叠加焊接在一起（所并联的电阻应为原电阻阻值的2倍）。例如，有一个1W、10kΩ的贴片电阻器损坏，则可用两只1/2W、20kΩ的贴片电阻器并联来代换（如果尺寸小，则可以加一段导线）。

1.4.2 标称阻值和允许误差

   在电阻器上标注的电阻数值被称为标称阻值，如1.5k，5.1Ω，…。为了规范生产，便于设计，生产厂家并不是任意一种阻值的电阻器都生产，而是按照不同的标准生产。电阻器的阻值按其精度主要分为四大系列，分别为E—6、E—12、E—24和E—96系列。在这四种系列之外的电阻器被称为非标称电阻器，较难采购（这就是为什么许多刚进行电路设计的人员会在设计电路中将电阻任意取值，而导致该电阻器无法购买到的原因）。
  在E—6、E—12、E—24和E—96系列电阻器中有一个阻值基数，该系列电阻器的阻值为这个阻值基数乘以10的n次方（n=-2～9）。E—6、E—12、E—24和E—96系列电阻器的阻值基数见下表。

  E—24和E—96系列电阻器是最常用的系列电阻器。这两种最常用的系列电阻器的标称阻值分别见下面两个表格。




  电阻器的允许误差是指实际阻值与厂家标注阻值之间的误差（误差值被称为精度），实际阻值在误差范围之内的电阻器均为合格电阻器。例如，一个标称阻值为10Ω、允许误差为±5%电阻器的实际阻值只要在 9.5～10.5Ω之间即为合格产品。E—6 系列电阻器的误差范围（精度）为±25%，E—12 系列电阻器的误差范围（精度）为±20%，E—24 系列电阻器的误差范围（精度）为±5%，E—96系列电阻器的误差范围（精度）为±1%。

国产电阻器的允许误差分为Ⅰ级（±5%）、Ⅱ级（±10%）、Ⅲ级（±20%）。如电阻器上标“3kΩⅠ”，则表示这个电阻器的阻值为3kΩ，误差为±5%。

1.4.3 额定功率

  额定功率指电阻器正常工作时长期连续工作并能满足规定的性能要求时允许的最大功率。超过这个值，电阻器将因过分发热而被烧毁。电阻器的额定功率采用标准化的额定功率系列值，常用的电阻器功率通常为1/4W或者1/8W。在代换电阻器时，若空间允许，则可以用功率较大的电阻器代换功率较小的电阻器。不同额定功率的电阻器，其体积有明显的差别，如下图所示。

  通常将大于1W的电阻器，在电路原理图中直接用阿拉伯数字加单位表示，如5W、10W、30W等；小于1W的电阻器不标额定功率值，在电路原理图中用电阻功率图形符号表示。

1.4.4 最高工作电压

  最高工作电压是指电阻器长期工作不发生过热或电击穿损坏时的工作电压。如果电压超过该规定值，则电阻器内部将产生火花，引起噪声，导致电路性能变差，甚至损坏该电阻器。常见碳膜电阻器的最高工作电压见下表。

1.4.5 高频特性

  电阻器在高频条件下工作时，电阻器将会由直流电路中的电阻器变成一个直流电阻（R0）与分布电感串联，然后再与分布电容并联的等效电路。这时要考虑电阻器的固有电感和固有电容对电路的影响。在通常情况下，非绕线电阻器的LR=0.01～0.05μH，CR=0.1～5pF，绕线电阻器的LR达几十微亨，CR达几十皮法，即使是无感绕法的绕线电阻器，LR仍有零点几微亨。

1.5 普通电阻器的选择与应用

1.5.1 普通电阻器的选择

  选择电阻器时，首先要确定所需要的电阻值是多少。电阻值以Ω为单位。若大于1000Ω时，则以kΩ来称呼。若电阻值为1×106Ω，则以1MΩ来表示。选择电阻时，最好选用标称阻值的电阻器（标称阻值见表1-13、表1-14）。如果无法在标称阻值中找到符合需求的电阻器阻值，则可以根据电阻值的容许误差来考虑选择最接近的阻值，也可以以串联或并联方式来获得所需的电阻值。如果需要较准确的电阻值，则可以向生产厂家订购高精密的电阻器。
  当电阻器通电后会发热，并消耗功率（P=I2×R，功率=通过电流的平方×电阻值）。若消耗的功率超过电阻器能够负担的额度，电阻器就有可能被烧坏。因此，电阻器的额定功率必须高于所消耗的功率才能安全地使用。
  因此，选择好电阻器的阻值后，下一个步骤就是计算流过电阻器的电流大小，再用公式求其消耗功率，依此再乘上一个安全系数（大于1.5即可），求得所需功率。如在一个限流电路中，选择的电阻器阻值为10Ω，通过电阻器的电流为0.5A，则所采用的电阻器功率应该为10×0.52×1.5（安全系数）=3.75W，选择标称功率5W的电阻器即可满足要求，最后依电路特性决定所需电阻器的种类即可（如水泥电阻器）。

选择哪一种材料和结构的电阻器应根据具体应用电路的要求而定。
合成碳膜电阻器或碳膜电阻器（统称碳质电阻器）用于对初始精度和随温度变化的稳定性要求不高的普通电路中，如晶体管或场效应管偏置电路（或集电极及发射极的负载电阻）、充电电容器的放电电阻及数字逻辑电路中的上拉电阻或下拉电阻。
金属膜电阻器适合用于要求高初始精度、低温度系数和低噪声的精密应用场合，如电桥电路、RC振荡器和有源滤波器。
绕线电阻器非常精密并且稳定，适用于要求苛刻的应用场合，如调谐网络和精密衰减电路。
在选择电阻器时，所选电阻器的电阻值应接近应用电路中计算值的一个标称值，应优先选用标准系列的电阻器。一般电路使用的电阻器允许误差为±5%～±10%。精密仪器及特殊电路中使用的电阻器，应选用精密电阻器。
所选电阻器的额定功率要符合应用电路中对电阻器功率容量的要求，一般不应随意加大或减小电阻器的功率。
保险电阻器是具有保护功能的电阻器。选用时应考虑其双重性能，根据电路的具体要求选择其阻值和功率等参数。既要保证它在过负荷时能快速熔断，又要保证它在正常条件下能长期稳定地工作。电阻值过大或功率过大，均不能起到保护作用。

  在进行电路设计时，除了要选择合适的电阻器，也要考虑电阻器的成本（精度越高，其成本越高）。例如，当一个电路需要一个 5kΩ的电阻器时，就需要进行如下考虑：市场上不存在5kΩ阻值的电阻器，最接近的是4.99kΩ（精度为1%），其次是5.1kΩ（精度为5%），最后是4.7kΩ（精度为20%），如果按照阻值，则4.99kΩ的电阻器应该是首选，但是，精度为1%的4.99kΩ的电阻器成本分别是精度为5%的5.1kΩ的电阻器及精度为20%的电阻器的4倍。若电路对电阻器的要求不高，则选择 4.7kΩ的电阻器较经济。如果选了其他阻值，就必须使用更高的精度，成本就翻了几倍，却不能带来任何好处。

在通常情况下，若固定电阻器损坏，需要更换阻值和功率相同的电阻器。当手头没有合适阻值或功率的电阻器时，则可用几个阻值较小的电阻器串联代换大阻值的电阻器，也可用几个阻值较大的电阻器并联代替小阻值的电阻器。但不管是串联还是并联，各电阻器上分担的功率数不得超过该电阻器本身允许的额定功率。当然，在一般电路中允许以大功率电阻器代换同值的小功率电阻器。
用于保护电路取样的电阻器要采用原值、等功率电阻器代用。因为电阻值低于或高于原值会影响保护电路的灵敏度，进而影响整机性能。更不能采用短接方法。若阻值过大，会导致保护电路误动作。

1.5.2 普通电阻器的串/并联电路

  在电路中，主要有串联和并联两种连接方式。电阻器的两端点以串接的方式首尾连接，并形成一个封闭回路，称为串联电路。在串联电路中，电阻器的总电阻值为各电阻器的电阻值之和：R总=R1+R2，如下图所示。

  在串联电路中，流经每一个组件的电流相同，Ia=Ib=Ic=I总，如下图所示。

  电阻器的两端点以并列的方式连接在一起并形成一个封闭回路，称为并联电路，如下图所示。

  在并联电路中，横跨每个电阻器的电压都相同，电阻器的总电阻值的倒数为各电阻器电阻值倒数之和：1/R=1/R1+1/R2，即R=(R1×R2)/(R1+R2)。并联电路中的电流如下图所示。

  实际应用电路中既有电阻器的串联电路，又有电阻器的并联电路，这样的电路称为电阻器的串并联电路或者混联电路。

在串并联电路中，电阻器相串联的部分具有串联电路的特点，电阻器相并联的部分具有并联电路的特点。
判别电路的串/并联关系一般应掌握下述三点：
① 看电路的结构特点。若两电阻器是首尾相连就是串联，是首首尾尾相连就是并联。
② 看电压、电流关系。若流经两电阻器的电流是同一个电流，那就是串联电路；若两电阻器上承受的是同一个电压，那就是并联。
③ 对电路做变形等效。如左边的支路可以扭到右边，上面的支路可以翻到下面，弯曲的支路可以拉直等；对电路中的短线路可以任意压缩与伸长；对多点接地可以用短路。

  下图是一个典型的串并联电路示意图。

  如图1-25所示电路A、B之间的电阻值可以看为两部分：

① R1和R2串联后与R3并联的电阻值；
② R4和R5并联后与R6串联的电阻值。

  而且这两部分电阻值是并联的，因此如图1-25所示中A、B之间的电阻值可以通过下面的方法计算出来，即

R′1=R1+R2=2+2=4(kΩ)
R′3=(R3×R′1)/(R3+R′1)=(4×4)/(4+4)=2(kΩ)
R′4=(R4×R5)/(R4+R5)=(2×2)/(2+2)=1(kΩ)
R′6=R6+R′4=1+1=2（kΩ）

  所以，RAB=(R′3×R′6)/(R′3+R′6)=(2×2)/(2+2)=1(kΩ)

1.5.3 普通电阻器的应用电路

  电阻器在电路中的主要作用有分压、限流、偏置、振荡（与电容器组合使用）、反馈、隔离和阻抗匹配等。

【分压电路】

  在串联电路中，每个电阻器上承担的电压与该电阻器的阻值有关，因此可以根据该特性，从不同的电阻器上取出相应的电压值供其他电路使用。电阻器分压电路的示意图如下图所示。

在实际电路中，供电电压一般只有一个固定电压，而电路中不同工作点通常都需要不同的工作电压，这时就需要借助电阻器对电源电压进行分压，以满足不同电路工作点对电压的需要。

  在采用电阻器分压的电路中，电阻器通常采用串联的方式进行连接，各电阻器上所分得的电压等于该电阻器的阻值与流过该电阻器电流的乘积；在并联电路中，由于电阻器两端直接接在电源电压上，因此电阻器两端的电压等于供电电压值。串联与并联电路中电阻器两端电压情况示意图如下图所示。

  下图是一个驻极体话筒供电电压分压电路。

  在上图所示的电路中，供电电压为9V，而驻极体话筒的工作电压通常低于2V，因此必须采用两个电阻器对9V工作电压进行分压后才能为驻极体话筒供电。在上图所示的电路中，上端分压电阻器的阻值为4.7kΩ，下端分压电阻器的阻值为1kΩ。驻极体话筒与下端分压电阻器是并联的，因此驻极体话筒的供电电压等于下端分压电阻器两端的电压，下端分压电阻器两端的电压$U_{out}=\frac{1}{1+4.7}\times 9=1.58(V)$。

在串联分压电路中，由于电阻器串联后的总阻值总是比单个电阻器的电阻值大，因此分压后的输出电压只能低于供电电压。

  需要注意的是，在电阻器分压电路中，负载通常是与分压电阻器其中的一个支路并联的，如下图所示。由于负载与分压电阻器并联后的阻值一定小于单个的分压电阻器，因此负载上的实际电压要低于计算电压。

  在如下图所示电路中，当未接任何负载时（开关S1断开），输出电压$U_{out}=\frac{R_2}{R_1+R_2}{U}_{in}$；接上负载时（开关S1接通），负载两端的输出电压$U_{out}=\frac{R_2//R_L}{R_1+R_2//R_L}{U}_{in}$。

【降压电路】

  当某个用电器的额定电压小于电源电压时，为了使其正常工作，可以用一个阻值适当的电阻器与它串联，再接入电路。这样，可将用电器两端的实际电压降低为用电器的额定电压，保证用电器正常工作。那么，这个阻值适当的电阻器即为降压电阻器。
在电子电路中，最常见的降压电路是发光二极管供电电路。由于发光二极管的工作电压通常为1.8～3V（根据发光颜色而定），工作电流通常为10mA左右，为了使其他电路正常工作，通常电源供电电压都高于 3V，因此在发光二极管工作电路中，必须使用降压电阻器将供电电压降低到发光二极管的正常工作范围内。发光二极管的供电降压电路如下图所示。

  在如上图所示电路中，供电电压为9V，设发光二极管的工作电压为2V（普通发光二极管的工作电压），工作电流为10mA（此时亮度可以满足一般要求，正常工作电流在3～20mA之间；电流大，则发光强度高），则降压电阻器上的压降就需要为7V。根据[插图]可以计算可满足要求。根据表1-13可以查得精度为5%的电阻器标称阻值没有700Ω的电阻器，与700Ω最接近的阻值为680Ω。因此，在如上图所示电路中，电阻器R的最佳阻值为680Ω。。由于发光二极管的供电电压要求不高，因此选用误差为 5%的电阻器。
  在如上图所示的电路中，电阻器 R 虽然有限流作用，但主要作用是降压，因此在有些资料中单将其称为限流电阻器是不严谨的说法。

在有些电路中，通常利用电阻器对电源电压进行降压后为三极管、集成电路提供工作电压，这些电阻器通常也被称为偏置电阻器。

【限流电路】

  为了保证通过电路的电流不超过其额定电流，保护电路不至于因通过的电流过大而损坏，在有些电路中需要设置一个电阻器来限制电路中通过的最大电流，这个电阻器就被称为限流电阻器（在有些电路中也称为过流检测电阻器）。
  在开关电源电路中，为了防止因负载过流而导致开关管过流损坏，一般都设置有过流保护电阻器对输出电流进行限制。过流保护电路的检测电阻一般设置在开关管e极（或者场效应管的D极）与地之间，如下图所示。

  限流电阻器一般采用大功率、小阻值电阻器，当流过开关管中的电流超过预定值时，电阻器R上的压降超过控制电路的保护阈值，于是保护电路启动，振荡器停止振荡，开关管停止工作。
  在有些电路中（如恒流充电器、音响电路中的恒流源），需要电源电路为负载提供一个恒定的电流，这时，通常用电阻器来设定这个恒定的电流值。在恒流电流中，最常见的就是采用LM317、LM7805等三端稳压器设计的恒流源电路。这种电路如下图所示。

  由于LM317的输出端out与调整端adj引脚间的电位差为1.25V，因此若在输出端out与调整端adj引脚间连接一个电阻器，则可以将LM317连接成一个恒定电流I=1.25/R（I为需要恒流的电流值，单位是安培，R的单位为欧姆。）的恒流源，如果加上一个1.25Ω的电阻器，则流入电阻器的电流就会是稳定的1A。也就是说，LM317的输出端有稳定的1A电流流出，可以为负载提供稳定的1A电流。

【信号源隔离】

  当电路中某一点需要输入多个输入信号时，通常用一个高阻值电阻器将这几个输入信号隔开，以防这些输入信号之间互相干扰，这些电阻器就被称为隔离电阻器。
  下图是一个用电阻器作为信号源隔离的应用电路图。

  电阻器R1、R2为输入信号隔离电阻器。音频功率放大器左、右声道输出的信号经过R1、R2后再输入后级控制电路。由于R1、R2的阻值高达10kΩ，若一个声道的信号进入另外一个声道，就必须经过R1、R2这两个电阻器。对于两个输入端来说，R1、R2工作在串联状态，两个输入信号端之间的总阻值为 20kΩ，这个阻值其对于音频功率放大器的输出阻抗（通常为几欧姆或者十几欧姆）是很大的，因此左声道与右声道之间互相干扰的的程度就非常低，甚至可以忽略不计。

【阻抗匹配】

  在有些电路中，为了使电路（如音响电路、射频电路等）能够稳定或高效地工作，通常要将信号输出端的电阻值与信号输入端的电阻值进行匹配（等效电阻值或直流电阻值相近）。用来进行阻抗匹配的电阻器就被称为阻抗匹配电阻器。
  下图为阻抗匹配电阻器应用示意图。

  在如上图所示电路中，IC1及其周围元器件组成缓冲放大电路。为了避免在电脑关机后，声卡停止工作时，前置放大器输入端处于悬空高阻抗输入状态，将感应到的 50Hz 信号送到后级电路放大，从而在扬声器中出现较强的噪声，特设置了阻值为 22kΩ的电阻 R25、R26，这样不但可以将前置放大器的输入阻抗限制在22kΩ，避免前置电路工作在高阻抗状态，还可以对 50Hz 感应信号进行有效地抑制，提高整机信噪比。另外，在许多成品多媒体音箱也存在电脑关机后噪声较大的现象，此时，也可以通过加装这两个电阻来消除这种现象。

1.6 普通电阻器的检测

  在使用电阻器之前或需要判断电阻器的质量时，可以通过万用表来对电阻器进行检测。

在检测电阻器时，为了提高测量精度，应根据被测电阻器标称值的大小来选择量程。对于指针式万用表，由于欧姆挡刻度的非线性关系，表盘中间的一段分度较为精细，因此应使指针的指示值尽可能落到刻度的中段位置（即全刻度起始的20%～80%弧度范围内），以使测量数据更准确。对于数字万用表，只要将万用表的挡位根据标称阻值选择为适当的“Ω”、“kΩ”、“MΩ”挡或者“自动（AUTO）”挡即可。

  在测量电阻器的阻值时，将万用表的两个表笔（不分正、负）分别与电阻器的两端引脚相接即可测出实际电阻值，如下图所示。

如果万用表显示的电阻器实际阻值在电阻器的误差范围之内，则可判断该电阻器基本正常，可以使用；如万用表显示的实际阻值超出电阻器的误差范围，则说明该电阻器值已经变值，不能继续使用。由于人体是有一定阻值的导通电阻，因此在测量大于10kΩ以上的电阻器时，手不要触及万用表的表笔和电阻器的引脚部分。
对于一些阻值低于10Ω的电阻器，检测时还要考虑到测试的万用表的“表笔短路基础电阻值”。在数字表的200Ω挡，该值一般为0.1～1Ω。在实际测量时，若要求精度较高，则应在测量的阻值上减去这个“表笔短路基础电阻值”才是电阻器真正的阻值。

  有时候为了方便对焊接在电路板上的电阻器进行检测，通常都不将该电阻器焊下进行检测，而是直接进行在路测量，如下图所示。

  在电路板上，由于电阻器可能与其他电阻器构成并联关系，因此在路测量的阻值只能小于或等于电阻器的标称阻值（或在误差范围之内）。若实际阻值超出被检测电阻器的误差范围，则说明该电阻器已经损坏，应予以更换，以保证电路的正常工作。若要进一步检测该电阻器的阻值，则需要将被检测的电阻器一端从电路板上焊下来（或两端全部焊下），以免电路中的其他元器件对测试产生影响，造成测量误差。
  由于生产技术问题，新的电阻器在上机使用前，最好用万用表测试一下其阻值是否正常。若不进行测试就贸然焊入电路中，很可能会遇到难以排除的故障。