电路中常见器件及作用(电阻 电容 电感)

电阻

1 分压

注释:R=R1​+R2​+R3​

2 限流 分流

左图的原理比较简单就不说了。右图中R1称为分流电阻,电流中的一部分流过电阻R1,三极管流过的电流有所减少,而输出端的总电流并没有减小,R1起到保护三极管的作用。

限流的目的就是保护器件的工作安全。

3上拉

TTL驱动CMOS

Rc 上拉

SDA 和 SCL 信号上都需要加上拉电阻,不加上拉电阻,OC 和 OD 是无法输出高电平的。

一般在 MCU 的检测端会加一个上拉电阻,当 INT 低电平到来时,MCU_INT_DET 会变为低电平,触发中断。

固定电平

LDO 电路,高电平使能时,一般会在使能脚 CE 加上拉电阻到 VIN,达到上电 LDO 就有输出的效果。

对于 R1,一般芯片的 SPEC 会给出,最常见的是 10K 和 100K ,那你说 47K 行不行,当然也行,要看 LDO CE 管脚的灌电流能力,也就是 5V 加在 R1 上的电流需要小于**CE 管脚最大灌电流,**如果太大,CE 脚可能会烧毁。

4下拉

固定电平

NMOS 的控制电路中,一般 G 极加一个下拉电阻,固定低电平,MOS 管的 GS 阻抗很大,容易遭到静电的干扰,导致 GS 之间产生较高电压,使 MOS 管开关状态改变。

对于 R2,MOS 管在关闭状态,流过 R2 的耗流为 0,MOS 管导通状态;一般取值为200K 1M等

放电电阻

LDO 电路中,也会加 R4 下拉电阻

5 阻抗匹配

阻抗匹配:严格来讲,当高速电路中,信号再传输介质上的传输时间大于信号上升沿或者下降沿的1/4时,该传输介质就需要阻抗匹配。

阻抗匹配电阻在接口防护范围还有一个重要作用就是防止ESD。

比如USB等

6 全带宽滤波

电源管脚,采用LC滤波,有时会在L之后串联一个几欧姆的电阻,电阻起到全频段滤波的作用,还有一个作用就是降低电路的品质因数Q,Q定义为回路发生谐振时,储存能量与一周期内消耗能量之比。Q=(LC)^1/2 / R。

比如音频的I2S信号中,串接33欧姆出现上冲,更换为50欧姆明显上冲小了很多

7RC滤波

8 0欧姆电阻

跳线使用

数字和模拟等混合电路中,往往要求两个地分开,并且单点连接

电容

1 隔直流:

作用是阻止直流通过而让交流通过。

2.旁路(去耦):

为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。

3.耦合:

作为两个电路之间的连接,允许交流信号通过并传输到下一级电路 。

如果不加电容交流信号放大不会改变,只是各级工作点需重新设计,由于前后级影响,调试工作点非常困难,在多级时几乎无法实现。

4.平滑或滤波:

将整流以后的脉状波变为接近直流的平滑波,或将纹波及干扰波虑除。 eg . 滤波:这个对电路而言很重要,CPU背后的电容基本都是这个作用。

5.温度补偿:

针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响,而进行补偿,改善电路的稳定性。

6.计时:

电容器与电阻器配合使用,确定电路的时间常数。

输入信号由低向高跳变时,经过缓冲1后输入RC电路。电容充电的特性使B点的信号并不会跟随输入信号立即跳变,而是有一个逐渐变大的过程。当变大到一定程度时,缓冲2翻转,在输出端得到了一个延迟的由低向高的跳变。

7. 调谐:

对与频率相关的电路进行系统调谐,比如手机、收音机、电视机。

8. 整流:

在预定的时间开或者关半闭导体开关元件。

9. 储能:

储存电能,用于必须要的时候释放。例如相机闪光灯,加热设备等等.(如今某些电容的储能水平己经接近锂电池的水准,一个电容储存的电能可以供一个手机使用一天。

电感

1 滤波作用:

由于电感 L1 对直流 电相当于通路,这样整流电路输出的直流电压直接加 到负载 RL 上。

对于整流电路输出的交流成分,因 L1 电感量较大,感抗较大,对交流成分产生很大的阻碍作用 ,阻止 了交流电通过 C1 流到加到负载 RL。这样,通过电感 L1 的滤波 ,从单向脉动性直流电中取出了所需要的直 流电压 +U。

滤波电感 L1 的电感量越大,对交流成分的感抗越 大,使残留在负载 RL 上的交流成分越小,滤波效果就 越好,但直流电阻也会增大。

2 振荡器中的作用:

3储能:

4限流作用:

5 调谐与频率选择:

6 DC/DC降压电路的拓扑结

在直流与交流电路中的作用:

直流电路:电感在直流电路中不起主要作用,因为直流电流的大小和方向是恒定的,电感不会对其产生明显的阻碍作用。

交流电路:在交流电路中,电流的方向和大小会不断变化。电感通过产生自感电动势来抗拒这些电流变化,从而维持电路的稳定。电感能够减小电流的波动,防止电路出现过载或短路的情况。

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