作者：臥龍會 玉京龍

臥龍會玉京龍前期和大家分享的文章都是PCB方面的內(nèi)容，但由于最近開始跳槽準備做ARM方面的硬件電路設(shè)計（原理圖設(shè)計和Layout很多情況下都是一個人做），后續(xù)的話不僅會分享PCB設(shè)計的經(jīng)驗，還會分享電路設(shè)計知識，希望能和大家一起學(xué)習(xí)，共同成長。

下面分享的是玉京龍最近學(xué)習(xí)常用元器件的一些特性，總結(jié)一下和大家分享下。

常用的元器件：電阻，電容，電感，磁珠，二極管，三極管，MOS管。

電阻

電阻常用于限流、分流、降壓、分壓、負載與電容配合作濾波器及阻匹配以及上、

下拉等；原創(chuàng)今日頭條/飛聊：臥龍會IT技術(shù)

上下拉電阻使用時需注意：1，不會顯著增加額外功耗，2，能夠提供器件所需要

的上升下降時間要求。

另外有一種特殊電阻（0歐姆電阻），它的作用是：1，做保險絲用；2，于分開

數(shù)字地和模擬地；3，調(diào)試預(yù)留；

0歐姆電阻使用時需注意：當0歐姆電阻需要過較大電流時，應(yīng)選用大封裝的電

阻，且不能超過其承受的最大電流，0603封裝的不能超過1A，0805的不能超過2A。

當用電阻分壓為芯片提供參考電壓時，必須選用精度為+/-1%的電阻；要考慮溫度對

電阻的影響，電阻的功率和溫度都必須降額使用。工作溫度升高，功率降額程度要增

大。

電容

電容常用于儲能、濾波、旁路、去藕；

常見的電容有電解電容和陶瓷電容

參數(shù)指標

標稱電容量：電容器上標示電容量；

額定電壓：在最低環(huán)境溫度和額定環(huán)境溫度下可連續(xù)加在電容器的最高電流有效值；

允許偏差：實際電容量與標稱電容量的偏差

絕緣電阻：直流電加在電容上，并產(chǎn)生漏電流，兩者之比即為絕緣電阻；

損耗：電容在電場作用下，在單位時間內(nèi)發(fā)熱所消耗的能量叫做損耗；

頻率特性：高頻下，要考慮電容器的寄生參數(shù)；

耐壓：電容在實際使用時其耐壓都需要適當降額使用，工作溫度越高，降額越大。

鋁電解電容：電壓的峰值不能超過電容額定電壓的80%；

鉭電容：電壓的峰值不能超過電容額定電壓的50%；

聚合物有機半導(dǎo)體固態(tài)電解電容：電壓標稱值大于10V，電壓的峰值不能超過電容額

定電壓的80%；原創(chuàng)今日頭條/飛聊：臥龍會IT技術(shù)

電壓標稱值小于10V，電壓的峰不能超過電容額定電壓的90%；

固態(tài)鋁電解電容：電壓標稱值大于10V，電壓的峰值不能超過電容額定電壓的80%；

電壓標稱值小于10V，電壓的峰值不能超過電容額定電壓的90%；

MLCC電容：NPO：不必降額；X7R，X5R：降額10%~20%使用；Y5V：降額50%用；

ESR（等效串聯(lián)電阻）：BUCK 電路的輸出電壓端電容盡量選擇ESR 值較低的。液態(tài)

電解電容的ESR值在低溫下會比常溫時的值增加10 倍以上，設(shè)計時需注意。穩(wěn)壓電

路中，選用ESR 相對較高的電容，以提高整體性能。

溫度及壽命：電容的使用壽命與工作溫度息息相關(guān)，選用時要仔細參考相關(guān)手冊。

紋波電流：BUCK 電路的輸入電壓端電容要重點考慮紋波電流；

晶振的負載電容需選用NPO，COG 材質(zhì)類電容；

音頻耦合電容優(yōu)先選用無極性電容，使用有極性電容時正極端靠近芯片輸出端。不建

議使用固態(tài)，POSCAP等漏電流大的電容作耦合電容；

濾波電容盡量包含更廣的頻帶寬度。

電感

參數(shù)指標

電感量L：即自感系數(shù)，表示電感元件自感應(yīng)能力的一種物理量；

允許偏差：定義與電阻電容相同，電感量的允許偏差范圍；

感抗Xl：電感線圈對交流電流阻礙作用的大??；

品質(zhì)因素：表示線圈質(zhì)量的物理量；

分布電容：線圈的匝與匝間，線圈與屏蔽罩間，線圈與底板間存在的電容；

直流電阻，額定電流；自諧振頻率；

使用注意事項

選用電源濾波電感時，電感的工作電流必須小于額定電流。如果工作電流

大于額定電流，電感未必會損壞，但電感值可能會低于標稱值。同時還要考慮其直流、

電阻而引起的壓降；設(shè)計時需考慮電感所能承受的最大電流，工作電流超過額定電流，

會因發(fā)熱而使性能參數(shù)發(fā)生改變，甚至燒毀；高頻時，電感主要表現(xiàn)為阻抗特性，有

耗能發(fā)熱，感性效應(yīng)降低等現(xiàn)象；電源濾波時必須考慮其內(nèi)阻產(chǎn)生的壓降；電感的作

用為抑制電流變化率，電感越大，抑制效果越好，但同時電感太大時的上電特性不

好，上電及下電時，電感兩端會產(chǎn)生反電勢，這樣會對后面的負載產(chǎn)生影響，故參數(shù)

不宜過大；

磁珠

參數(shù)指標

直流電阻DCResistance(mohm)：直流電流通過此磁珠時，此磁珠所呈現(xiàn)的電阻值。

額定電流RatedCurrent(mA)：表示磁珠正常工作時的最大允許電流。

阻抗[Z]@100MHz(ohm)：這里所指的是交流阻抗。

磁珠的等效電路如下圖：原創(chuàng)今日頭條/飛聊：臥龍會IT技術(shù)

根據(jù)信號頻率和噪聲頻率進行合理的選擇：當用于濾除噪聲時，噪聲的頻帶范圍要大

于轉(zhuǎn)折點的頻率，讓噪聲頻帶的范圍都處于磁珠的電阻性起主要作用的頻帶范圍內(nèi)，

從而吸收噪聲并轉(zhuǎn)化為熱能；當磁珠用于信號濾波時，信號的頻帶范圍要小于轉(zhuǎn)折點

的頻率，讓信號的頻帶范圍落于磁珠起感性作用的范圍內(nèi)，減少信號的衰減 。

二極管

參數(shù)指標

最大整流電流IF：二極管長期連續(xù)工作時，允許通過的最大正向平均電流值

最高反向工作電壓Udrm：加在二極管兩端其不被擊穿的反向電壓最大值（一般使用手

冊出的值為實際擊穿電壓的一半）；

反向電流Idrm：二極管在常溫（25℃）和最高反向電壓作用下，流過二極管的反向電

流；

最高工作頻率fM：由于PN 結(jié)的結(jié)電容存在，當工作頻率超出這以最高值時，二極管單

向?qū)щ娦跃蜁儾睿?/p>

使用注意事項

使用二極管時，實際電流必須小于最大整流電流，發(fā)光二極管需根據(jù)此參數(shù)，設(shè)計限

流電阻；設(shè)計信號隔離電路時，要考慮正向?qū)▔航祵π盘栯娖降挠绊懀?/p>

反向電流越小，二極管單向?qū)щ娦阅茉胶?，值得注意的是反向電流與溫度有著密切的

關(guān)系，大約溫度每升高10℃，反向電流增大一倍。在漏電要求特別嚴格的場合，如

RTC 電路，需要考慮該參數(shù)；選擇二極管時考慮最大工作頻率，超出此值，二極管的

單向?qū)щ娦詫⑹艿接绊憽ＴO(shè)計電路時要注意PN結(jié)的正向壓降：鍺管約為0.3V，硅管約

為0.7V。

三極管：

基礎(chǔ)類型及特性曲線

NPN與PNP型兩類三極管極性相反，體現(xiàn)在電流方向與電壓正負的不同

參數(shù)指標

電流放大系數(shù)：對于三極管的電流分配規(guī)律Ie=Ib+Ic,由于基極電流Ib的變化，使集電極電流Ic發(fā)生更大的變化，即基極電流Ib 的微小變化控制了集電極電流較大，這就是三極管的電流放大原理。即β=ΔIc/ΔIb。

極間反向電流：集電極與基極的反向飽和電流。

極限參數(shù)：反向擊穿電壓BVCEO,集電極最大允許電流ICM,集電極最大允許功率損耗PCM。

特征頻率fT：隨著工作頻率的升高，三極管的放大能力將會下降，對應(yīng)于β=1 時的頻率fT叫作三極管的特征頻率。原創(chuàng)今日頭條/飛聊：臥龍會IT技術(shù)

小功率三極管的選用：主要用于小信號的放大，控制或振蕩器。了解所用電路的工作頻率，工程設(shè)計中選用三極管的特征頻率大于3倍的實際工作頻率；反向擊穿電壓根據(jù)電路的電源電壓決定；

大功率三極管的選用：集電極最大允許耗散功率是大功率重點考慮的問題，需要注意的是大功率三極管必須有良好的散熱。

MOS管：

1）.場效應(yīng)管基礎(chǔ)分類

參數(shù)指標

1，IDSS—飽和漏源電流。是指結(jié)型或耗盡型絕緣柵場效應(yīng)管中，柵極電壓U

GS=0 時的漏源電流。

2，UP —夾斷電壓。是指結(jié)型或耗盡型絕緣柵場效應(yīng)管中，使漏源間剛截止時的柵極電壓。

3，UT—開啟電壓。是指增強型絕緣柵場效管中，使漏源間剛導(dǎo)通時的柵極電壓。

4，gM—跨導(dǎo)。是表示柵源電壓UGS—對漏極電流ID的控制能力，即漏極電流I

D變化量與柵源電壓UGS變化量的比值。gM 是衡量場效應(yīng)管放大能力的重要參數(shù)。

5，BUDS—漏源擊穿電壓。是指柵源電壓UGS一定時，場效應(yīng)管正常工作所能承受的最大漏源電壓。這是一項極限參數(shù)，加在場效應(yīng)管上的工作電壓必須小于BUDS。原創(chuàng)今日頭條/飛聊：臥龍會IT技術(shù)

6，PDSM —最大耗散功率。也是一項極限參數(shù)，是指場效應(yīng)管性能不變壞時所允許的最大漏源耗散功率。使用時，場效應(yīng)管實際功耗應(yīng)小于PDSM并留有一定余量。

7，IDSM —最大漏源電流。是一項極限參數(shù)，是指場效應(yīng)管正常工作時，漏源間所允許通過的最大電流。場效應(yīng)管的工作電流不應(yīng)超過IDSM。

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原創(chuàng)：臥龍會 玉京龍

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