2.1　電阻器

電阻器是限制電流的元件，通常簡稱為電阻，是一種最基本最常用的電子元件，廣泛應用在各種各類電子電路中。常用電阻器如圖2-1所示。

由于制造材料和結構不同，電阻器有許多種類，常見的有碳膜電阻器、金屬膜電阻器、有機實芯電阻器、線繞電阻器、固定抽頭電阻器、可變電阻器、滑線式變阻器和片狀電阻器等。

在電子制作中一般常用碳膜或金屬膜電阻器。碳膜電阻器具有穩定性較高、高頻特性好、負溫度系數小、脈沖負荷穩定及成本低廉等特點，應用廣泛。金屬膜電阻器具有穩定性高、溫度系數小、耐熱性能好、噪聲很小、工作頻率范圍寬及體積小等特點，應用也很廣泛。

2.1.1　怎樣識別電阻器

電阻器的文字符號為“R”，圖形符號如圖2-2所示。

電阻器的型號命名由4部分組成，如圖2-3所示。第一部分用字母“R”表示電阻器的主稱，第二部分用字母表示構成電阻器的材料，第三部分用數字或字母表示電阻器的分類，第四部分用數字表示序號。電阻器型號的意義見表2-1。

例如，某電阻器型號為RT11，表示這是普通碳膜電阻器。某電阻器型號為RJ71，表示這是精密金屬膜電阻器。

2.1.2　電阻器有什么特點

電阻器的特點是對直流和交流一視同仁，任何電流通過電阻器都要受到一定的阻礙和限制，并且該電流必然在電阻器上產生電壓降，如圖2-4所示。

2.1.3　怎樣理解電阻器的參數

電阻器的主要參數有電阻值和額定功率。

（1）電阻值

電阻值簡稱阻值，基本單位是歐姆，簡稱歐（Ω）。常用單位還有千歐（kΩ）和兆歐（MΩ）。它們之間的換算關系是1MΩ=1000kΩ，1kΩ=1000Ω。

電阻器上阻值的標示方法有兩種。

一是直標法，即將電阻值直接印刷在電阻器上。例如，在5.1Ω的電阻器上印有“5.1”或“5R1”字樣，在6.8kΩ的電阻器上印有“6.8k”或“6k8”字樣，如圖2-5所示。

二是色環法，即在電阻器上印刷4道或5道色環來表示阻值等，阻值的單位為Ω。

對于4環電阻器，第1、2環表示兩位有效數字，第3環表示倍乘數，第4環表示允許偏差，如圖2-6所示。

對于5環電阻器，第1、2、3環表示三位有效數字，第4環表示倍乘數，第5環表示允許偏差，如圖2-7所示。

色環一般采用黑、棕、紅、橙、黃、綠、藍、紫、灰、白、金、銀12種顏色，它們的意義見表2-2。例如，某電阻器的4道色環依次為“黃、紫、橙、銀”，則其阻值為47kΩ，誤差為±10%。某電阻器的5道色環依次為“紅、黃、黑、橙、金”，則其阻值為240kΩ，誤差為±5%。

在電子制作中，選用4環或5環電阻均可。在選頻回路、偏置電路等電路中，應盡量選用誤差小的電阻，必要時可用歐姆表檢測挑選。

（2）額定功率

額定功率是電阻器的另一主要參數，常用電阻器的功率有1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W等，其符號如圖2-8所示，大于5W的直接用數字注明。

使用中應選用額定功率等于或大于電路要求的電阻器。電路圖中不作標示的表示該電阻器工作中消耗功率很小，可不必考慮。例如，大部分業余電子制作中對電阻器功率都沒有要求，這時可選用1/8W或1/4W電阻器。

2.1.4　電阻器有哪些用途

電阻器的主要作用是限流與降壓。

（1）限流

電阻器在電路中限制電流的通過，電阻值越大電流越小。

如圖2-9所示發光二極管電路中，R為限流電阻。從歐姆定律I=U/R可知，當電壓U一定時，流過電阻器的電流I與其阻值R成反比。由于限流電阻R的存在，將發光二極管VD的電流限制在10mA，保證VD正常工作。

調整晶體管的工作點是電阻器用作限流的一個例子。如圖2-10所示為晶體管放大電路，晶體管集電極電流Ic（工作點）由其基極電流Ib決定。改變晶體管基極電阻Rb的阻值，即可改變Ib，也就是改變了Ic，即改變了晶體管的工作點。

（2）降壓

電流通過電阻器時必然會產生電壓降，電阻值越大，電壓降越大。

如圖2-11所示繼電器電路中，R為降壓電阻。電壓降U的大小與電阻值R與電流I的乘積成正比，即U=IR。利用電阻器R的降壓作用，可以使較高的電源電壓適應元器件工作電壓的要求。如圖2-11電路中，繼電器工作電壓6V、工作電流60mA，而電源電壓為12V，必須串接一個100Ω的降壓電阻R后，方可正常工作。

放大器的負載電阻也是利用電阻器的降壓作用的例子。如圖2-12所示晶體管放大電路中，集電極電阻Rc即是負載電阻。輸入信號Ui使晶體管集電極電流Ic相應變化，由于Rc的降壓作用，從VT集電極即可得到放大后的輸出電壓Uo（與Ui反相）。

（3）分壓

基于電阻的降壓作用，電阻器還可以用作分壓器。

如圖2-13所示，電阻器R1和R2構成一個分壓器，由于兩個電阻串聯，通過這兩個電阻的電流I相等，而電阻上的壓降U=IR，R1上壓降為1/3U，R2上壓降為2/3U，實現了分壓（負載電阻必須遠大于R1、R2），分壓比為R1/R2。

RC濾波網絡是一種特殊的分壓器。如圖2-14所示整流濾波電路中，R與C2可理解為分壓器，輸出電壓Uo取自C2上的壓降。對于直流C2的容抗無限大，而對于交流C2的容抗遠小于R，因此C2上直流壓降很大，而交流壓降很小，達到了濾波的目的。

2.1.5　怎樣選用電阻器

常用電阻器主要有碳膜電阻器、金屬膜電阻器、有機實芯電阻器、玻璃釉電阻器、線繞電阻器、水泥電阻器、熔斷電阻器等，下面逐一介紹。

（1）碳膜電阻器

碳膜電阻器是較常用的電阻器之一，結構如圖2-15所示，它是在陶瓷骨架上形成一層碳膜作為電阻體，再加上金屬帽蓋和引線制成的，外表涂有絕緣保護漆。

碳膜電阻器的性能特點是穩定性良好，受電壓影響小，負溫度系數小，適用頻率較寬，噪聲較小，價格低廉。碳膜電阻器的阻值范圍通常為1～10×106Ω，在各種電子電路中應用十分廣泛。

（2）金屬膜電阻器

金屬膜電阻器是最常用的電阻器之一，結構如圖2-16所示，在陶瓷骨架上形成一層金屬或合金薄膜作為電阻體，兩端加上金屬帽蓋和引線，外表涂有絕緣保護漆。

金屬膜電阻器的性能特點是穩定性高，受電壓影響更小，溫度系數小，耐熱性能好，噪聲很小，工作頻率范圍寬，高頻特性好，體積比相同功率的碳膜電阻器小許多。金屬膜電阻器的阻值范圍通常為1～109Ω，應用非常廣泛。

（3）有機實芯電阻器

有機實芯電阻器結構如圖2-17所示，其電阻體是用炭黑、石墨等導電物質粉末，混合有機黏合劑制成的實芯圓柱體，兩端加上引線，外面有塑料外殼。

有機實芯電阻器的性能特點是機械強度高，過負荷能力較強，可靠性較好，體積小，價格低廉，但噪聲較大，穩定性差。有機實芯電阻器的阻值范圍通常為4.7～22×106Ω，一般用于要求不太高的電路中。

（4）玻璃釉電阻器

玻璃釉電阻器結構如圖2-18所示，在陶瓷骨架上涂覆一層金屬氧化物和玻璃釉黏合劑的混合物作為電阻體，經高溫燒結而成。

玻璃釉電阻器的性能特點是耐高溫和耐高濕性好，穩定性好，噪聲和溫度系數小，可靠性高。玻璃釉電阻器的阻值范圍通常為4.7～20×107Ω，常用于高阻、高壓、高溫等場合。

（5）線繞電阻器

線繞電阻器也是較常用的電阻器之一，結構如圖2-19所示。線繞電阻器的電阻體是電阻絲，將電阻絲繞在陶瓷骨架上，連接好引線，表面涂覆一層玻璃釉或絕緣漆即制成線繞電阻器。

線繞電阻器的性能特點是噪聲極小，耐高溫，功率大，穩定性好，溫度系數小，精密度高，但高頻特性較差。線繞電阻器的阻值范圍通常為0.1～5×106Ω，特別適用于高溫和大功率場合。

（6）水泥電阻器

水泥電阻器是陶瓷密封功率型線繞電阻器的習慣稱呼，結構如圖2-20所示。線繞電阻體放置在陶瓷外殼中，并用封裝填料密封，僅留兩端引線在外。

水泥電阻器的性能特點是功率大，耐高溫，絕緣性能好，穩定性和過載能力較好，并具有良好的阻燃、防爆性能。水泥電阻器的阻值范圍通常為0.1～4300Ω，主要應用于大功率低阻值場合。

（7）熔斷電阻器

熔斷電阻器又稱為保險電阻器，是一種兼有電阻器和熔絲雙重功能的特殊元件。熔斷電阻器的文字符號為“RF”，圖形符號如圖2-21所示。

熔斷電阻器的阻值一般較小，其主要功能還是保險。使用熔斷電阻器可以只用一個元件就能同時起到限流和保險作用。

如圖2-22所示為大功率驅動晶體管應用熔斷電阻器的例子。電路工作正常時熔斷電阻器RF起著限流電阻的作用。一旦負載電路發生過載或者短路，熔斷電阻器RF就迅速熔斷，起到保護晶體管的作用。

2.1.6　怎樣檢測電阻器

電阻器的好壞可用指針式萬用表或數字萬用表的電阻擋檢測。

（1）指針式萬用表檢測

檢測時，首先根據電阻器阻值的大小，將指針式萬用表（以下簡稱萬用表）上的擋位旋鈕轉到適當的“Ω”擋位，如圖2-23所示。

由于萬用表電阻擋一般按中心阻值校準，而其刻度線又是非線性的，因此測量電阻器應避免表針指在刻度線兩端。一般測量100Ω以下電阻器可選“R×1”擋，100～1000Ω電阻器可選“R×10”擋，1～10kΩ電阻器可選“R×100”擋，10～100kΩ電阻器可選“R×1k”擋，100kΩ以上電阻器可選“R×10k”擋。

測量擋位選定后，還需對萬用表電阻擋進行校零。如圖2-24所示將萬用表兩表筆互相短接，轉動“調零”旋鈕使表針指向電阻刻度的“0”位（滿度）。需要特別注意的是測量中每更換一次擋位，均應重新對該擋進行校零。

將萬用表兩表筆（不分正、負）分別與待測電阻器的兩端引線相接，如圖2-25所示，表針應指在相應的阻值刻度上。如表針不動、指示不穩定或指示值與電阻器上標示值相差很大，則說明該電阻器已損壞。

在測量幾十千歐以上阻值的電阻器時，注意不可用手同時接觸電阻器的兩端引線，如圖2-26所示，以免接入人體電阻帶來測量誤差。

（2）數字萬用表檢測

數字萬用表測量電阻器前不用校零，將擋位旋鈕轉到適當的“Ω”擋位，打開電源開關即可測量。

選擇測量擋位時應盡量使顯示屏顯示較多的有效數字，一般測量200Ω以下電阻器可選“200Ω”擋，200～1999Ω電阻器可選“2kΩ”擋，2～19.99kΩ電阻器可選“20kΩ”擋，20～199.9kΩ電阻器可選“200kΩ”擋，200～1999kΩ電阻器可選“2MΩ”擋，2～19.99MΩ電阻器可選“20MΩ”擋，20～199.9MΩ電阻器可選“200MΩ”擋。200MΩ以上電阻器因已超出最高量程而無法測量（以DT890B數字萬用表為例）。

測量時，兩表筆（不分正、負）分別接被測電阻器的兩端，LCD顯示屏即顯示出被測電阻R的阻值，如圖2-27所示。如顯示“000”（短路）、僅最高位顯示“1”（斷路）、或顯示值與電阻器上標示值相差很大，則說明該電阻器已損壞。