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2023年3月20日发(作者：北京地铁地图)电阻器
电阻器（Resistor）在日常生活中一般直接称为电阻。是一个限流元件，将电阻接在电路中后，电阻器
的阻值是固定的一般是两个引脚，它可限制通过它所连支路的电流大小。阻值不能改变的称为固定电阻
器。阻值可变的称为电位器或可变电阻器。理想的电阻器是线性的，即通过电阻器的瞬时电流与外加瞬
时电压成正比。用于分压的可变电阻器。在裸露的电阻体上，紧压着一至两个可移金属触点。触点位置
确定电阻体任一端与触点间的阻值。
简介
用电阻材料制成的、有一定结构形式、能在电路中起限制电流通过作用的二端电子元件。阻值不
能改变的称为固定电阻器。阻值可变的称为电位器或可变电阻器。理想的电阻器是线性的，即通过电
阻器的瞬时电流与外加瞬时电压成正比。一些特殊电阻器，如热敏电阻器、压敏电阻器和敏感元件，
其电压与电流的关系是非线性的。电阻器是电子电路中应用数量最多的元件，通常按功率和阻值形成
不同系列，供电路设计者选用。电阻器在电路中主要用来调节和稳定电流与电压，可作为分流器和分
压器，也可作电路匹配负载。根据电路要求,还可用于放大电路的负反馈或正反馈、电压-电流转换、
输入过载时的电压或电流保护元件，又可组成RC电路作为振荡、滤波、旁路、微分、积分和时间常
数元件等。
基本原理
小功率电阻器通常为封装在塑料外壳中的碳膜构成，而大功率的电阻器通常为绕线电阻器，通过将
大电阻率的金属丝绕在瓷心上而制成。
电阻器由电阻体、骨架和引出端三部分构成（实芯电阻器的电阻体与骨架合而为一），而决定阻
值的只是电阻体。对于截面均匀的电阻体，电阻值为
电阻值
式中ρ为电阻材料的电阻率（欧/厘米）；L为电阻体的长度（厘米）；A为电阻体的截面积（厘
米）。
负荷特性当工作环境温度低于tR时，电阻器也不能超过其额定功率使用，当超过tR时，
必须降低负荷功率。对每种电阻器都有规定的负荷特性。此外，在低气压下负荷允许相应降低。在脉冲
负荷下，脉冲平均功率远低于额定功率，一般另有规定。
电阻温度系数在规定的环境温度范围内，温度每改变1℃时阻值的平均相对变化，用ppm/℃表
示。除了以上几种参数外，还有非线性（电流与所加电压特性偏离线性关系的程度）、电压系数（所加
电压每改变、伏阻值的相对变化率）、电流噪声（电阻体内因电流流动所产生的噪声电势的有效值与测
试电压之比，用电流噪声指数来表示）、高频特性（由于电阻体内在分布电容和分布电感的影响，使阻
值随工作频率增高而下降的关系曲线、长期稳定性（电阻器在长期使用或贮存过程中受环境条件的影响
阻值发生不可逆变化的过程）等技术指标。
电阻器按材料分类
a、线绕电阻器由电阻线绕成电阻器用高阻合金线绕在绝缘骨架上制成，外面涂有耐热的釉绝
缘层或绝缘漆。绕线电阻具有较低的温度系数，阻值精度高，稳定性好，耐热耐腐蚀，主要做精密大功
率电阻使用，缺点是高频性能差，时间常数大。b、碳合成电阻器由碳及合成塑胶压制成而成c、
碳膜电阻器在瓷管上镀上一层碳而成，将结晶碳沉积在陶瓷棒骨架上制成。碳膜电阻器成本低、性能稳
定、阻值范围宽、温度系数和电压系数低，是目前应用最广泛的电阻器。d、金属膜电阻器在瓷管
上镀上一层金属而成，用真空蒸发的方法将合金材料蒸镀于陶瓷棒骨架表面。金属膜电阻比碳膜
电阻的精度高，稳定性好，噪声，温度系数小。在仪器仪表及通讯设备中大量采用。e、金属氧化
膜电阻器在瓷管上镀上一层氧化锡而成，在绝缘棒上沉积一层金属氧化物。由于其本身即是氧化物，所
以高温下稳定，耐热冲击，负载能力强按用途分，有通用、精密、高频、高压、高阻、大功率和电阻
网络等。
电位器
电位器是具有三个引出端、阻值可按某种变化规律调节的电阻元件。电位器通常由电阻体和可移动
的电刷组成。当电刷沿电阻体移动时，在输出端即获得与位移量成一定关系的电阻值或电压。电位器既
可作三端元件使用也可作二端元件使用。后者可视作一可变电阻器。
电位器（英文：Potentiometer）是可变电阻器的一种。通常是由电阻体与转动或滑动系统组成，
即靠一个动触点在电阻体上移动，获得部分电压输出。电位器的作用——调节电压（含直流电压
与信号电压）和电流的大小。电位器的结构特点——电位器的电阻体有两个固定端，通过手动调
节转轴或滑柄，改变动触点在电阻体上的位置，则改变了动触点与任一个固定端之间的电阻值，从而改
变了电压与电流的大小。电位器是一种可调的电子元件。它是由一个电阻体和一个转动或滑动系
统组成。当电阻体的两个固定触电之间外加一个电压时，通过转动或滑动系统改变触点在电阻体上的位
置，在动触点与固定触点之间便可得到一个与动触点位置成一定关系的电压。它大多是用作分压器，这
时电位器是一个四端元件。电位器基本上就是滑动变阻器，有几种样式，一般用在音箱音量开关和激光
头功率大小调节电位器是一种可调的电子元件。用于分压的可变电阻器。在裸露的电阻体上，紧
压着一至两个可移金属触点。触点位置确定电阻体任一端与触点间的阻值。按材料分线绕、炭膜、实芯
式电位器；按输出与输入电压比与旋转角度的关系分直线式电位器（呈线性关系）、函数电位器（呈曲
线关系）。主要参数为阻值、容差、额定功率。广泛用于电子设备，在音响和接收机中作音量控制用。
原理
从外观看，脉冲电位器与普通电位器一样都是三个引脚，但在其内部与引脚1、2相连的是两个长
短不一的金属静片，与引脚3相连的是一周有12或24个齿的金属动片。当脉冲电位器旋转时可出现四种
状态：即引脚3与引脚1相连，引脚3与引脚2及引脚1全相连；引脚3与引脚2相连，引脚3与引脚2及引脚
1全断开。在实际使用中，一般将引脚3接地作为数据输入端。而引脚1、2作为数据输出端与单片
机I/O口相连。如图2中所示，将引脚1与单片机的P1.0相连，引脚2与单片机的P1.1相连。当脉冲电位
器左旋或右旋时，P1.0和P1.1就会周期性地产生所示的波形，如果是12点的脉冲电位器旋转一圈就会
产生12组这样的波形，24点的脉冲电位器就会产生24组这样的波形；一组波形（或一个周期）包含了4
个工作状态。因此只要检测出P1.0和P1.1的波形，就能识别脉冲电位器是否旋转是左旋还是右旋。
自制一套简易音响我自制了一套音响，是将普及型的ＡＭ／ＦＭ汽车收放机从电位器前取出信号作音
源，用６Ｎ３和６Ｐ１４电子管作功放。老式的飞乐椭圆型喇叭加上一个简易木盒子作音箱。功放电路
见附图。
电容器
电容器通常简称其为电容，用字母C表示。定义1：电容器，顾名思义，是‘装电的容器’，是一
种容纳电荷的器件。英文名称：capacitor。电容是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于电
路中的隔直通交，耦合，旁路，滤波，调谐回路，能量转换，控制等方面。定义2：电容器，任何两个
彼此绝缘且相隔很近的导体（包括导线）间都构成一个电容器。
电容器是由两个电极及其间的介电材料构成的。介电材料是一种电介质，当被置于两块带有等量异
性电荷的平行极板间的电场中时，由于极化而在介质表面产生极化电荷，遂使束缚在极板上的电荷相应
增加，维持极板间的电位差不变。这就是电容器具有电容特征的原因。电容器中储存的电量Q等于电
容量C与电极间的电位差U的乘积。电容量与极板面积和介电材料的介电常数ε成正比，与介电材
料厚度（即极板间的距离）成反比。
电容器在电路中的作用：在直流电路中，电容器是相当于断路的。电容器是一种能够储藏电荷的
元件，也是最常用的电子元件之一。这得从电容器的结构上说起。最简单的电容器是由两端的极
板和中间的绝缘电介质（包括空气）构成的。通电后，极板带电，形成电压（电势差），但是由于中间
的绝缘物质，所以整个电容器是不导电的。不过，这样的情况是在没有超过电容器的临界电压（击穿
电压）的前提条件下的。我们知道，任何物质都是相对绝缘的，当物质两端的电压加大到一定程度后，
物质是都可以导电的，我们称这个电压叫击穿电压。电容也不例外，电容被击穿后，就不是绝缘体了。
不过在中学阶段，这样的电压在电路中是见不到的，所以都是在击穿电压以下工作的，可以被当做绝缘
体看。
但是，在交流电路中，因为电流的方向是随时间成一定的函数关系变化的。而电容器充放电的过
程是有时间的，这个时候，在极板间形成变化的电场，而这个电场也是随时间变化的函数。实际上，
电流是通过场的形式在电容器间通过的。在中学阶段，有句话，就叫通交流，阻直流，说的就是
电容的这个性质。
旁路
旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件，它能使稳压器的输出均匀化，降低负载需求。就
像小型可充电电池一样，旁路电容能够被充电，并向器件进行放电。为尽量减少阻抗，旁路电容要尽量
靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。地
电位是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降。
去耦
去耦，又称解耦。从电路来说，总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比
较大，驱动电路要把电容充电、放电，才能完成信号的跳变，在上升沿比较陡峭的时候，电流比较
大，这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流，由于电路中的电感，电阻（特别是芯片管脚上的电感，
会产生反弹），这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声，会影响前级的正常工作，这就是所
谓的“耦合”。去耦电容就是起到一个“电池”的作用，满足驱动电路电流的变化，避免相互间的
耦合干扰，在电路中进一步减小电源与参考地之间的高频干扰阻抗。将旁路电容和去藕电容结合
起来将更容易理解。旁路电容实际也是去耦合的，只是旁路电容一般是指高频旁路，也就是给高频的开
关噪声提高一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容一般比较小，根据谐振频率一般取0.1μF、0.01μF等；
而去耦合电容的容量一般较大，可能是10μF或者更大，依据电路中分布参数、以及驱动电流的变化
大小来确定。旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象，而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象，防
止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别。
滤波
从理论上（即假设电容为纯电容）说，电容越大，阻抗越小，通过的频率也越高。但实际上超
过1μF的电容大多为电解电容，有很大的电感成份，所以频率高后反而阻抗会增大。有时会看到有一
个电容量较大电解电容并联了一个小电容，这时大电容通低频，小电容通高频。电容的作用就是通高阻
低，通高频阻低频。电容越大低频越不容易通过。具体用在滤波中，大电容（1000μF）滤低频，小电
容（20pF）滤高频。曾有网友形象地将滤波电容比作“水塘”。由于电容的两端电压不会突变，由此可
知，信号频率越高则衰减越大，可很形象的说电容像个水塘，不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的
变化。它把电压的变动转化为电流的变化，频率越高，峰值电流就越大，从而缓冲了电压。滤波就是充
电，放电的过程。
电感器
电感器是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。电感器的结构类似于变压器，但只有一个绕组。
电感器具有一定的电感，它只阻止电流的变化。如果电感器中没有电流通过，则它阻止电流流过它；如
果有电流流过它，则电路断开时它将试图维持电流不变。电感器又称扼流器、电抗器、动态电抗器。
二极管又称晶体二极管,简称二极管(diode)，另外，还有早期的真空电子二极管；它是一种具有单
向传导电流的电子器件。在半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子，这种电子器件按照外加电压
的方向，具备单向电流的转导性。一般来讲，晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结形成的
p-n结界面。在其界面的两侧形成空间电荷层，构成自建电场。当外加电压等于零时，由于p-n结两边
载流子的浓度差引起扩散电流和由自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态，这也是常态下的二
极管特性
二极管（英语：Diode），电子元件当中，一种具有两个电极的装置，只允许电流由单一方向流过。
许多的使用是应用其整流的功能。而变容二极管（VaricapDiode）则用来当作电子式的可调电容器。
大部分二极管所具备的电流方向性我们通常称之为“整流（Rectifying）”功能。二极管最普遍的功能就
是只允许电流由单一方向通过（称为顺向偏压），反向时阻断（称为逆向偏压）。因此，二极管可以想
成电子版的逆止阀。然而实际上二极管并不会表现出如此完美的开与关的方向性，而是较为复杂的非线
性电子特征——这是由特定类型的二极管技术决定的。二极管使用上除了用做开关的方式之外还有很多
其他的功能。早期的二极管包含“猫须晶体（"Cat'sWhisker"Crystals）”以及真空管(英国称为“热
游离阀（ThermionicValves）”)。现今最普遍的二极管大多是使用半导体材料如硅或锗。
晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，
并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于p-n结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引
起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用
使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，
形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。当外加的反向电压高到一定程
度时，p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生
了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。p-n结的反向击穿有齐纳击穿和雪崩击穿之分
正向性
外加正向电压时，在正向特性的起始部分，正向电压很小，不足以克服PN结内电场的阻挡作用，
正向电流几乎为零，这一段称为死区。这个不能使二极管导通的正向电压称为死区电压。当正向电压大
于死区电压以后，PN结内电场被克服，二极管导通，电流随电压增大而迅速上升。在正常使用的电流
范围内，导通时二极管的端电压几乎维持不变，这个电压称为二极管的正向电压。
反向性
外加反向电压不超过一定范围时，通过二极管的电流是少数载流子漂移运动所形成反向电流，
由于反向电流很小，二极管处于截止状态。这个反向电流又称为反向饱和电流或漏电流，二极管的反向
饱和电流受温度影响很大。
击穿
外加反向电压超过某一数值时，反向电流会突然增大，这种现象称为电击穿。引起电击穿的临
界电压称为二极管反向击穿电压。电击穿时二极管失去单向导电性。如果二极管没有因电击穿而引起过
热，则单向导电性不一定会被永久破坏，在撤除外加电压后，其性能仍可恢复，否则二极管就损坏了。
因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高。二极管是一种具有单向导电的二端器件，有电子
二极管和晶体二极管之分，电子二极管现已很少见到，比较常见和常用的多是晶体二极管。二极管的单
向导电特性，几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，
它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常广泛。二极管的管压降：硅二极管（不发光类型）
正向管压降0.7V，锗管正向管压降为0.3V，发光二极管正向管压降会随不同发光颜色而不同。主要有三
种颜色，具体压降参考值如下：红色发光二极管的压降为2.0--2.2V，黄色发光二极管的压降为1.8—2.0V，
绿色发光二极管的压降为3.0—3.2V，正常发光时的额定电流约为20mA。二极管的电压与电流不
是线性关系，所以在将不同的二极管并联的时候要接相适应的电阻。
收音机电路