电阻箱怎么表示接入电路的阻值

时间：2023-10-07 百科知识版权反馈

【摘要】：常用的表面贴装电阻器有矩形电阻器、圆柱形电阻器、取样电阻器、跨接线电阻器、贴片排阻、半可调电位器等。半可调电位器又称微调电位器，是一种常用的调整元器件，在电路中用于频率调整、放大器增益的调整、分压比的确定或基准电压的调整等。碳膜敞开型半可调电位器主要由轴、转动触点、垫圈、电阻基板和电极等部分组成，其结构如图6－6所示。金属膜封闭型半可调电位器按封闭方法可分为封闭薄膜式和密封剂封闭式两种类型。

6．1　表面贴装RLC元器件

6．1．1　表面贴装电阻器

表面贴装电阻器属无源元器件，是表面贴装元器件中应用最广泛的元器件之一。常用的表面贴装电阻器有矩形电阻器、圆柱形电阻器、取样电阻器、跨接线电阻器、贴片排阻、半可调电位器等。

1．矩形电阻器

矩形电阻器是采用厚膜技术或薄膜技术制造的电阻和电极。它在一个高铝瓷基板上用蒸发的方式形成一层电阻膜层，并在电阻膜层上面再敷加一层用玻璃或环氧树脂制成的保护膜，两端夹以引线电极。按电阻材料不同，矩形电阻器可分为薄膜型（RN）和厚膜型（RK）。矩形薄膜型电阻器精度高、稳定性好，只适用于精密和高频产品，而矩形厚膜型电阻器则相对应用较广泛。

矩形厚膜型电阻器内部结构如图6－1所示。为了保证其具有良好的可焊性和可靠性，它采用三层电极结构。第一层是连接电阻体的内部电极，一般采用银或钯银导电浆料，这种材料与厚膜电阻相容性好，易形成欧姆性接触，并能与基板牢固结合，同时耐化学性能好，易于进行电镀；第二层是镀镍层即中部电极，一般采用镀镍法形成镍层中间电极，其目的是提高电阻器的耐焊接性，缓冲焊接时的热冲击，防止银离子向电阻膜层迁移，避免造成内部电极被焊料熔蚀的现象；第三层是外部电极，其作用是使电极具有良好的可焊性，常用电镀锡铅系合金焊料作为外部电极。

矩形电阻器的电阻值一般用3或4位数字代码直接标注在电阻上，3位数字代码中的前2位或4位数字代码中的前3位表示阻值的有效数，最后一位表示有效数后零的个数。当阻值小于10Ω时，数字代码中的R表示小数点。如果电阻器外壳没有直接标注阻值，可选择万用表中合适的电阻挡量程直接进行测量，例如，7R2＝7．2Ω，0R82（R82）＝0．82Ω，220＝22Ω，331＝330Ω，102＝1000Ω（1kΩ），1000＝100Ω，1823＝182000Ω（182kΩ）。

矩形电阻器的尺寸一般用4位数字表示，有英制和公制两种单位表示方法。不同尺寸的矩形电阻器，其额定功率、最大工作电压、工作温度范围会有所不同，其各项参数如表6－1所示。

例如，0805英制与2012公制表示的是同一个矩形电阻器的尺寸。英制代码：0805表示长为0．08in（1in＝2．54cm，下同），宽为0．05in。公制代码：2012表示长为2．0mm，宽为1．2mm。

表6－1　不同尺寸矩形电阻器的参数

2．圆柱形电阻器

圆柱形电阻器是一种无引脚的电阻器，它是由插针式电阻器去掉引脚演变而来的，其结构和制造方法基本与插针式电阻器的相同，外形结构如图6－2所示。

圆柱形电阻器的制造过程主要如下。

图6－1　矩形厚膜型电阻器内部结构

图6－2　圆柱形电阻器外形结构

（1）选择瓷棒。选择具有优良绝缘性、导热性和一定力学强度的氧化铝陶瓷。

（2）表面处理。对瓷棒进行表面处理，使表面洁净并具有一定的粗糙程度，以提高电阻膜层与瓷棒之间的结合力。

（3）涂膜。将气化的碳氢化合物在真空中与高温的瓷棒表面相接触，经过热分解作用，碳沉积于瓷棒表面，从而形成碳膜。

（4）金属帽盖压装。对已经具有碳膜的瓷棒两端压装金属帽盖，要求与瓷棒端头产生良好的适应性和可焊性。

（5）清洗与老化筛选。在不包括金属帽盖电极的电阻体部分涂敷保护漆，并放进烘箱固化。

（6）涂漆。让电阻器具有绝缘、防潮、耐热等性能，延长使用时间。

圆柱形电阻器分为碳膜电阻器（RD）和金属膜电阻器（RN），两者规定的使用温度范围是－25～155℃，前者的允许误差为±5%，后者的允许误差为±1%，其电阻值大小的表示方法与插针式电阻的相同，都用色环法表示，如图6－3所示，其额定功率与尺寸如表6－2所示。

图6－3　圆柱形电阻器色环表示法

表6－2　圆柱形电阻器额定功率与尺寸

圆柱形电阻器与矩形电阻器相比，虽然它的高频特性较差，但其噪声和三次谐波失真较小，所以，多用于音响设备。

3．取样电阻器

取样电阻器又称电流检测电阻或限流电阻，是一种小阻值、大功率电阻，其外形如图6－4所示。它主要串接在电路中，通过测量其电阻的压降值来检测电流的大小，常用于电池充电器、电流检测器、过流保护器等产品中。例如，在通信电路中，由于功放管价格过高，以及受到天线回路的影响也较大——如果外接天线断开，则功放管电流急速上升，很容易烧坏该元器件，因此采用取样电阻可以测出电压降并进行控制，以作为功率发射管的过流保护电阻。

图6－4　取样电阻器外形

4．跨接线电阻器

跨接线电阻器又称为零阻值电阻器，主要用做跨接线，但其阻值并不为零，一般为30mΩ左右，最大值为50mΩ。因其阻值并不为零，故不能将该元器件用于地线之间的跨接，以免造成不必要的干扰。其尺寸、数字代码都与矩形电阻器的相同，最大特点是允许通过较大电流，例如，0603可通过1A电流，0805以上可通过2A电流。

跨接线电阻器主要应用于以下几方面。

（1）布线时临时取代其他贴片元器件作为温度补偿器件。

（2）为防止用户乱动相应设置，以及减少维护费用，可用跨接线电阻器代替跳线等焊在印制电路板上。

（3）在高频时空置跳线相当于天线，用跨接线电阻器效果更好。

（4）可用于模拟地与数字地单点接地的连接。

（5）跨接线电阻器相当于很窄的电流通路，能够有效地限制环路电流，减小噪声。

5．贴片排阻

贴片排阻是电阻器集成的复合元器件，是多个阻值相等的电阻器按一定规律封装在一起的元器件，又称电阻网络。贴片排阻可分为SOP型、芯片功率型、芯片载体型、芯片阵列型四种类型，其外形、结构与特征如表6－3所示。

表6－3　贴片排阻外形、结构与特征

贴片排阻是所有元器件处于同一条件下在基板上制作而成的，这样的制作方法可以使每个电阻的温度特性相近。由于该元器件比例精度相当高，因此它具有良好的跟踪性能。

6．半可调电位器

半可调电位器又称微调电位器，是一种常用的调整元器件，在电路中用于频率调整、放大器增益的调整、分压比的确定或基准电压的调整等。其阻值基数是1、2、5，阻值范围一般为100Ω～2MΩ，常用的阻值是10kΩ、20kΩ、50kΩ、100kΩ等，其外形如图6－5所示。

半可调电位器按照结构和焊接方法可分为碳膜敞开型和金属膜封闭型两种类型。前者只适用于回流焊接；后者不仅适用于回流焊接，而且还可以进行波峰焊接，同时，后者是金属膜电阻层，其温度稳定性比碳膜电阻层的要强。

1）碳膜敞开型半可调电位器

碳膜敞开型半可调电位器主要由轴、转动触点、垫圈、电阻基板和电极等部分组成，其结构如图6－6所示。选择该元器件主要是从材料的弹性、耐久性，适用于精密冲压加工，满足更高的尺寸精度要求这几个方面考虑的。

轴一般采用导电性能和加工性能良好的黄铜制作，其作用是将电阻基板、垫圈和转动触点组装成一体，并可使转动触点在电阻体表面滑动。垫圈的作用是使转动触点与电阻体之间的接触更加稳定。转动触点常用锌或铜制作，它与电阻体相接触的触点可分为一点式和二点式，后者的电接触可靠性高。位于电位器上的旋钮可通过一字旋具来进行调节，通过驱动转动触点，使阻值发生相应的改变。

图6－5　半可调电位器外形

图6－6　碳膜敞开型半可调电位器结构

2）金属膜封闭型半可调电位器

金属膜封闭型半可调电位器按封闭方法可分为封闭薄膜式和密封剂封闭式两种类型。调整封闭薄膜式电位器之前，需要先用一字旋具将薄膜戳破，然后才可以调节电位器。应注意防止封闭膜的碎屑与活动触点相互粘连，从而导致接触不良。密封剂封闭式电位器在旋钮与安装板的隙缝间加有密封剂，以防止焊料、焊剂侵入，由于不是采用薄膜密封，因此在调节时不会出现前者的接触不良问题。

6．1．2　表面贴装电容器

表面贴装电容器也是无源元器件，有数百种型号，常用的有多层陶瓷电容器、圆柱形瓷介电容器、薄膜电容器、云母电容器、电解电容器、微调电容器等。

1．多层陶瓷电容器

多层陶瓷电容器（multi－layer ceramic chip capacitor，MLCCC）是表面贴装电容器中使用量最大、发展最快的一种电容器，其结构如图6－7所示。

图6－7　多层陶瓷电容器结构

陶瓷介质是根据不同的电性能参数由专门配制而成的陶瓷材料组成的。在电容器内部，根据不同电容量的需要，采用交替层叠的形式，组成多层内部电极，少的有2～3层，多的有数十层。根据不同陶瓷介电体的温度，内部电极一般由Pb、Pt、Au、Ag、Ni、Fe、Cu等重金属制成。由于陶瓷介质和内部电极经高温烧结成一个整体，因此多层陶瓷电容器又称为独石电容器。

不同的介质材料可以制成具有不同容量和温度特性的电容器，其中氧化钛材料温度系数最小；钛酸钡材料温度系数最大，因此该材料适合用于制作容量较大的电容器。多层陶瓷电容器的外形尺寸也是用4位数字表示的，表6－4显示国内CC41和CT41系列、美国EIA系列、日本JIS系列电容器的尺寸。

表6－4　国内CC41和CT41系列、美国EIA系列、日本JIS系列的尺寸

多层陶瓷电容器根据用途可分为1类（CC41）和2类（CT41）。1类为温度补偿类电容器，一般是由钛酸盐混合物构成的，主要特点是损耗低，电容量稳定性高，性能最稳定，基本上不受电压、时间、温度的影响，属于超稳定型，适用于谐振回路、耦合回路和需要补偿温度效应的电路。该类电容器容量较小，一般以2200pF以下为主。2类为高介电常数类电容器，一般是由钛酸钡化合物构成的，主要特点是体积小、容量大，其容量会随电压、温度、时间的改变而改变，但变化不明显，属于稳定型，适用于旁路、滤波、对损耗或容量稳定性要求不高的鉴频电路，电容量一般为100pF～2．2μF。

多层陶瓷电容器电容量的表示有以下两种方法。

（1）由一个或两个字母以及1位数字组成，单位为pF。当有三个代码，且三个代码中有两个字母时，第一个字母表示生产厂商，第二个字母表示有效数，最后一个数字表示有效数后零的个数；当只有两个代码时，第一个字母表示有效数，第二个数字表示有效数有零的个数，例如，J4表示22000pF，其字母所对应的有效数如表6－5所示。

表6－5　多层陶瓷电容器电容量标注字母所对应的有效数

（2）采用3位数字表示，单位为pF。第1、2位数字表示有效数，最后一位表示有效数后零的个数；若数字表示中有P，则P表示小数点。例如，122表示1200pF，2P3表示2．3pF。允许误差用字母表示，其中C表示±0．25pF，D表示±0．5pF，F表示±1%，J表示±5%，K表示10%，M表示±20%，I表示－20%～80%。

2．圆柱形瓷介电容器

圆柱形瓷介电容器的核心部件是一个内表面电极和外表面电极都覆有金属的陶瓷管，先将已经成形的金属帽压在陶瓷管的两端，分别与内、外表面电极相结合，构成外电极的两个引出端，然后在陶瓷管的外表面涂敷一层树脂，并在树脂上打印相关标记，其外形如图6－8所示。这种元器件的电容量大小是通过控制陶瓷管内、外表面电极重叠部分的多少来决定的，容量也是用色标法表示的。

图6－8　圆柱形瓷介电容器

在圆柱形瓷介电容器的组装过程中，陶瓷管两端用金属帽压装后，其内部的空气处于密封状态，当陶瓷管受热时，管内空气会发生膨胀，从而使金属帽发生移动或脱落，因此压装金属帽的工序相当重要。同时，还需要使用稳定性好的金属材料作为电极的引出端子，使其与陶瓷管能够紧密地结合。

圆柱形瓷介电容器可分为1类、2类、3类，各类型的参数如表6－6所示。

表6－6　圆柱形瓷介电容器各类型的参数

3．薄膜电容器

薄膜电容器是在耐热塑料薄膜上蒸镀铝电极，然后将耐高温树脂涂敷于塑料薄膜上形成薄膜介质而制成的。传统的插针式电容器常使用聚酯（PET）、聚丙烯（PP）等材料制作薄膜。现在常使用的薄膜电容器主要使用聚苯硫醚（PPS）作为电介质材料，因为这种材料具有较高的耐热性和优异的导电性能。例如，涤纶电容器就属于薄膜电容器，它具有较好的稳定性，主要用于消费类电子产品。

薄膜电容器用聚苯硫醚作为基膜，在经过双面蒸镀铝电极后，能够溶于有机溶剂且具有耐高温的聚苯撑氧（PPO）树脂涂敷在PPS基膜上，形成小于1μm厚度的涂层，其结构如图6－9所示。

图6－9　薄膜电容器结构

PPS膜的优点是介电性能好，耐热性高，温度特性稳定；PPO膜的优点是耐热性好，喷镀性能好，不同薄膜材料的特点如表6－7所示。

表6－7　不同薄膜材料特点

薄膜电容器按额定工作电压分为DC25V和DC16V两种类型，其具体性能指标如表6－8所示。

表6－8　DC25V和DC16V性能指标

4．云母电容器

云母电容器采用天然云母作为电介质材料。由于这种元器件具有电容量小、耐热性好、损耗小、电容量允许误差小等优良特点，因此在高频电路中经常使用云母电容器。云母电容器现已广泛应用于移动式无线通信系统、硬磁盘系统等设备中。

云母电容器的结构很简单，它由金属箔片和薄云母层交错层叠而成。金属箔构成极板，层叠的金属箔连接在一起以增加极板面积，层数越多，电容也就越大，其结构如图6－10所示。该元器件额定工作电压有100V和500V两种，电容量分别以0．5pF、1pF、10pF作为一挡，最大电容量可以达到2000pF，成品的包装统一使用标准的8mm和12mm编带。

5．电解电容器

电解电容器的代码通常由一个字母和3位数字组成，用于表示容量和额定工作电压。字母表示电解电容器的额定工作电压，数字表示容量，单位为pF。数字中第1、2位数字表示有效数，最后一位数字表示有效数后零的个数，其字母所对应的额定工作电压如表6－9所示。

图6－10　云母电容器结构

表6－9　电解电容器的额定工作电压

1）铝电解电容器

将电解腐蚀过的阳极铝箔、阴极铝箔隔离后卷绕成电容器芯子，经过工作电解液浸泡，并根据电解电容器的使用电压及电导率的不同，分别做成不同规格的类型，最后用密封橡胶把芯子卷边封口并与树脂端子板连接，密封在铝壳内或用耐热性环氧树脂进行封装，即形成金属封装或树脂封装的铝电解电容器。其极性与电容量表示方法如图6－11所示。

图6－11　极性与电容量表示方法

图6－12　钽电解电容器外形

2）钽电解电容器

钽电解电容器不仅尺寸比铝电解电容器的小，而且性能更加稳定，具有漏电流小、高频性能优良等优点，因此该元器件的适用范围较为广泛，除了应用于消费类电子产品之外，还用于通用电子仪器、办公自动化设备中。其额定工作电压为4～50V，电容量为0．1～470μF，工作温度为－40～125℃，允许误差为±10%～±20%。

钽电解电容器是先将银粉与黏合剂混合、压制、烧结后得到的烧结体，经过阳极氧化、热分解，在烧结体表面形成固体电解质二氧化锰，接着经过石墨层、导电涂料层涂敷后，进行阳极与阴极的连接，最后用模型封装成形的电容器。元器件上有色带一边表示正极，其外形如图6－12所示。

目前常使用的钽电解电容器可分为无封装型、模型封装型、树脂涂敷型三种类型，其各种类型的主要特征如表6－10所示。

表6－10　钽电解电容器的主要特征

6．微调电容器

微调电容器在电路中具有细微调节的功能，广泛使用于高频电路中。微调电容器按介质材料可分为薄膜微调电容器和陶瓷微调电容器；按结构特点可分为敞开式微调电容器和封闭式微调电容器，前者适合回流焊和手工焊，后者适合波峰焊，敞开式和封闭式微调电容器的各项性能指标如表6－11所示。

表6－11　敞开式和封闭式微调电容器的性能指标

1）敞开式微调电容器

敞开式微调电容器结构简单，其内部的定片端用嵌入法与定片制成一体，再用耐热性树脂制成形。该电容器的动片是经过打磨过的同心圆的陶瓷基板，在动片的一面带有半圆形的烧渗银电极，将银电极与定片上的半圆形金属电极相对放置，以陶瓷作为电介质从而形成了电容。随着电极重合部位的改变，电容量也随之发生改变，其结构如图6－13所示。

图6－13　敞开式微调电容器结构

2）封闭式微调电容器

封闭式微调电容器又称薄膜介质微调电容器，元器件质量的优劣取决于保护薄膜的性能。在调整封闭式微调电容器时，很容易在使用一字旋具调节时，因接触薄膜而使其发生破裂，造成电容器性能劣化，因此应选不易破裂，并具有良好耐热性的复合型薄膜。其结构与敞开式微调电容器的正好相反，它将陶瓷基板作为定片，装在由金属片制成的动片下侧。

用一字旋具对微调电容器进行调整时，所施加的压力要适当。用力过大会引起微调电容器内部弹簧片变形，使得转矩降低或造成瓷片破裂，电容特性也随之发生变化。同时，调整时所使用的一字旋具头部尺寸应与电容器调整槽的尺寸相吻合，不能过紧或过松。为避免由于一字旋具材料对电路产生不良的影响，一字旋具应该用绝缘体材料制作。

6．1．3　表面贴装电感器

表面贴装电感器在电路中起退耦、滤波、调谐、延迟、补偿等作用。表面贴装电感器根据外形可分为矩形电感器和圆柱形电感器；根据磁路可分为闭环贴装电感器和开环贴装电感器；根据电感量特点可分为固定贴装电感器、可调贴装电感器；根据工艺特点可分为多层贴装电感器、卷绕贴装电感器、线绕贴装电感器。目前用量较大的是多层贴装电感器与线绕贴装电感器。

1．多层贴装电感器与线绕贴装电感器

1）多层贴装电感器

多层贴装电感器（MLCI）不用线绕，而是用铁氧体软片与导体浆料一层一层地交替印刷、叠层、烧结，最终形成闭合磁路。导电浆料经烧结后形成螺旋式导电带，相当于传统电感器的线圈，被导电带包围的铁氧体相当于磁心，导电带外围的铁氧体使磁路闭合，因此该元器件具有体积小、可靠性高、磁屏蔽及适应高密度安装的特点，其内部结构如图6－14所示。