- 電阻的串聯(lián)分壓/并聯(lián)分流應(yīng)用
- 電阻的反饋應(yīng)用
- 電阻的偏置應(yīng)用
- 電阻的上拉和下拉應(yīng)用
【CLASS 1】電阻選型與應(yīng)用知識(shí)系列大講臺(tái)—電阻基礎(chǔ)知識(shí)大搜羅
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【CLASS 2】電阻選型與應(yīng)用知識(shí)系列大講臺(tái)—電阻檢測(cè)與失效分析
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【CLASS 3】電阻選型與應(yīng)用知識(shí)系列大講臺(tái)—電阻的基本選型原則及案例分析
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【CLASS 4】電阻選型與應(yīng)用知識(shí)系列大講臺(tái)—電阻的應(yīng)用（1）
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【CLASS 5】電阻選型與應(yīng)用知識(shí)系列大講臺(tái)—電阻的應(yīng)用（2）
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在上一講中主要涉及三大基本定律（電阻定律、歐姆定律、焦耳定律）和四大基本電路（串聯(lián)分壓、并聯(lián)分流、阻抗匹配和RC充放電路），本講將有針對(duì)性的通過(guò)一些具體的電路，深入分析電阻的應(yīng)用。
串聯(lián)分壓/并聯(lián)分流應(yīng)用
這是一道頗具爭(zhēng)議性的問(wèn)題，相信很多高考生、大學(xué)生甚至是已經(jīng)參加工作幾年的工程師朋友咋一看都會(huì)為之花眼，下面請(qǐng)看題：
如圖1所示，三個(gè)電阻的阻值相等，電流表A1、A2和A3的內(nèi)電阻均可忽略，它們的示數(shù)分別為I1、I2和I3，則I1：I2：I3=______：______：______.
分析：根據(jù)電路，畫(huà)出等效電路圖，如圖2所示。
其中：
第一支線(xiàn)由a點(diǎn)經(jīng)A2到C點(diǎn)，再經(jīng)R到d點(diǎn)；
第二支線(xiàn)由a點(diǎn)經(jīng)A2到C點(diǎn)，經(jīng)R到b點(diǎn)，經(jīng)A3到d點(diǎn)；
第三支線(xiàn)由a點(diǎn)經(jīng)R到b點(diǎn)，再經(jīng)A3到d點(diǎn).
不計(jì)電流表內(nèi)電阻時(shí)，三個(gè)電阻并聯(lián).設(shè)總電流為I，則通過(guò)每個(gè)電阻的電流
相等，均為
其中，電流表A1測(cè)量的是總電流，即I1=I.，電流表A2測(cè)量的是流過(guò)上面兩支路中的電流，即
電流表
測(cè)量的是流過(guò)下面兩支路中的電流。
[page]反饋應(yīng)用
Buck變換器由于具有效率高的優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于手機(jī)、GPS、MP3等移動(dòng)多媒體設(shè)備上，目前很多電源管理芯片制造廠商都推出了不同電流能力的Buck變換器，這類(lèi)變 換器雖然在電流能力和保護(hù)功能方面存在一些差異，但是他們電路的主框架結(jié)構(gòu)是基本一致的，主要可以分為兩個(gè)部分：一是實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換的主功率部分，另一部分 是實(shí)現(xiàn)負(fù)反饋控制的控制電路。下圖是BCD半導(dǎo)體公司的Buck變換器AP3406的典型應(yīng)用圖，黃色框里是對(duì)反饋電阻的作用做簡(jiǎn)要分析。
反饋?zhàn)饔?：設(shè)置輸出電壓
反饋電阻Rf1和Rf2的第一個(gè)作用是設(shè)置Buck電路的輸出電壓值，如圖3所示，穩(wěn)態(tài)時(shí)，運(yùn)算放大器的反相輸入端和同相輸入端電壓是相等的，于是可以得到輸出電壓計(jì)算公式（其中VREF是芯片內(nèi)部基準(zhǔn)電壓(本例中為0.6V)）：
反饋?zhàn)饔?： 影響系統(tǒng)穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)
圖3黃色框中同時(shí)也是電路的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)部分，補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)中包括 R1，C1，C2和Rf1(注：Rf2在環(huán)路分析中不起作用)，補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)可以表示為：
從上式可以看出補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生了兩個(gè)極點(diǎn)，其中一個(gè)極點(diǎn)在0點(diǎn)，另一個(gè)極點(diǎn)為
同時(shí)還產(chǎn)生了一個(gè)零點(diǎn)
從上面分析可以知道，Rf1在補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)中的作用是改變中頻段增益，對(duì)補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)中的零極點(diǎn)不會(huì)有影響，隨著Rf1的增大，幅頻特性往下平移，相頻特性不變。
因此，當(dāng)補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入系統(tǒng)環(huán)路之后，Rf1的作用是使環(huán)路增益的幅頻特性上下平移，同時(shí)環(huán)路增益的相頻特性保持不變。
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偏置應(yīng)用
放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)直接影響到放大電路的性能，靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置過(guò)低或者過(guò)高都會(huì)使放大電路動(dòng)態(tài)范圍減小，使得輸入信號(hào)較大時(shí)輸出信號(hào)產(chǎn)生截止或者飽和失真，下面以“定基流偏置電路”來(lái)對(duì)電阻的偏置應(yīng)用作一介紹。
其中，
很小，可以忽略不計(jì)，于是有
上式是偏置電阻的表達(dá)式，從式子可以看出偏置電阻阻值不僅與集電極電阻有關(guān)，還與三極管電流放大系數(shù)、負(fù)載有關(guān)，也就是說(shuō)我們可以通過(guò)調(diào)整負(fù)載來(lái)調(diào)整三極管的偏置情況。
上拉和下拉電阻作用和選用原則
作用：
1、提高電壓準(zhǔn)位：a.當(dāng)TTL電路驅(qū)動(dòng)COMS電路時(shí)，如果TTL電路輸出的高電平低于COMS電路的最低高電平（一般為3.5V），這時(shí)就需要在TTL的輸出端接上拉電阻，以提高輸出高電平的值。b.OC門(mén)電路必須加上拉電阻，以提高輸出的搞電平值。
2、加大輸出引腳的驅(qū)動(dòng)能力，有的單片機(jī)管腳上也常使用上拉電阻。
3、N/A pin防靜電、防干擾：在COMS芯片上，為了防止靜電造成損壞，不用的管腳不能懸空，一般接上拉電阻產(chǎn)生降低輸入阻抗，提供泄荷通路。同時(shí)管腳懸空就比較容易接受外界的電磁干擾。
4、電阻匹配，抑制反射波干擾：長(zhǎng)線(xiàn)傳輸中電阻不匹配容易引起反射波干擾，加上下拉電阻是電阻匹配，有效的抑制反射波干擾。
5、預(yù)設(shè)空閒狀態(tài)/缺省電位：在一些 CMOS 輸入端接上或下拉電阻是為了預(yù)設(shè)缺省電位. 當(dāng)你不用這些引腳的時(shí)候, 這些輸入端下拉接 0 或上拉接 1。在I2C總線(xiàn)等總線(xiàn)上，空閑時(shí)的狀態(tài)是由上下拉電阻獲得。
6. 提高芯片輸入信號(hào)的噪聲容限：輸入端如果是高阻狀態(tài)，或者高阻抗輸入端處于懸空狀態(tài)，此時(shí)需要加上拉或下拉，以免收到隨機(jī)電平而影響電路工作。同樣如果輸出端處于被動(dòng)狀態(tài)，需要加上拉或下拉，如輸出端僅僅是一個(gè)三極管的集電極。從而提高芯片輸入信號(hào)的噪聲容限增強(qiáng)抗干擾能力。
選擇原則
1、從節(jié)約功耗及芯片的灌電流能力考慮應(yīng)當(dāng)足夠大；電阻大，電流小。
2、從確保足夠的驅(qū)動(dòng)電流考慮應(yīng)當(dāng)足夠??；電阻小，電流大。
3、對(duì)于高速電路，過(guò)大的上拉電阻可能邊沿變平緩。
綜合考慮以上三點(diǎn),通常在1k到10k之間選取。對(duì)下拉電阻也有類(lèi)似道理。
完
