電阻是電子產(chǎn)品中應(yīng)用最多最廣泛的電子元器件，實(shí)際應(yīng)用中也是具有多種多樣的電阻。電阻對(duì)電流的阻礙作用，歐姆定律這些高中都學(xué)過(guò)的多西在這里就不多說(shuō)了，這里總結(jié)一下工程師在設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品時(shí)需要掌握的基礎(chǔ)知識(shí)——電阻的參數(shù)和作用。

一、電阻的參數(shù)

1.類(lèi)型：電阻有很多類(lèi)型。按照阻值是否可變分為固定電阻和可變電阻；按照工藝分直插電阻和貼片電阻；按照材料分碳膜電阻、線(xiàn)繞電阻、陶瓷電阻、薄膜電阻、金屬膜電阻、金屬箔電阻等。隨著產(chǎn)品的集成化和小型化，直插電阻用的越來(lái)越少，更多使用貼片電阻。碳膜電阻是使用最廣泛的電阻。

2.阻值：常用阻值國(guó)標(biāo)分E-24（5%）和E-96（1%），其阻值根據(jù)公式計(jì)算。在工程做多見(jiàn)多了之后就會(huì)發(fā)現(xiàn)，除非需要很精確的場(chǎng)景，常用的阻值就那么幾個(gè)，像0，33，51，100，470，510，1k，1.2k，1.5k，2k，2.2k，3k，3.3k，4.7k等等，庫(kù)存多價(jià)格低好備貨，好用。

3.精度：常用的精度也就是5%，1%，非常精確的場(chǎng)景用0.1%，比如模擬電路、電壓采樣、電源反饋。隨著技術(shù)的成熟和工藝的改善，目前5%和1%的電阻價(jià)格已經(jīng)幾乎沒(méi)有差異，所以幾乎都用1%。

4.封裝，功率與最大工作電壓：這里只說(shuō)貼片電阻的封裝，封裝類(lèi)型有0201，0402，0603，0805，1206等，目前最常用的是0402，0603。功率以及最大工作電壓和電阻的封裝尺寸是基本對(duì)應(yīng)的，封裝越小功率越低，最大耐壓也越低。

5.成本：電阻在產(chǎn)品研發(fā)初期經(jīng)費(fèi)充足的階段一般不會(huì)重點(diǎn)考慮成本，因?yàn)橐活w不過(guò)幾分錢(qián)。當(dāng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，就需要在各個(gè)細(xì)節(jié)對(duì)成本進(jìn)行把控。對(duì)電阻來(lái)說(shuō)，成本主要遵循如下規(guī)律：

高精度>低精度

小封裝>大封裝

高功率>低功率

金屬箔>薄膜>陶瓷>金屬膜>碳膜

非常用阻值>常用阻值

尤其需要注意的是在選用電阻阻值時(shí)經(jīng)過(guò)計(jì)算出來(lái)不是個(gè)常用阻值，最好用常用阻值串聯(lián)或者選取附近的，否則對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)和物料的供應(yīng)都是不利的。

二、電阻的作用

1.分壓：電阻分壓在電路中比較常見(jiàn)，如電源芯片的分壓反饋、電壓采樣、電流采樣、運(yùn)放外圍電路等。

2.限流：電路中各種負(fù)載通常都需要電阻進(jìn)行限流，避免電源直接加在負(fù)載兩端，如LED燈、電機(jī)、蜂鳴器等器件的使用。

3.上下拉：上下拉的功能屬于是現(xiàn)在的單板電路方案中最常見(jiàn)的功能了，芯片引腳、信號(hào)線(xiàn)路等等到處都是上下拉電阻。詳細(xì)總結(jié)以下幾個(gè)場(chǎng)景：
（1）開(kāi)漏輸出：當(dāng)芯片為開(kāi)漏極或集電極輸出時(shí)，芯片外引腳必須上拉電阻，才能正常提供高電平工作，否則無(wú)法提供高電平，如I2C總線(xiàn)。上拉電阻阻值大小決定信號(hào)跳變快慢，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，上拉電阻阻值通常在1k~10k之間，I2C的上拉電阻阻值由上拉電壓、總線(xiàn)速率、總線(xiàn)電容等因素決定。

（2）提高驅(qū)動(dòng)能力：通常在跨板通信的時(shí)候，需要考慮到板間電壓的損耗，而單片機(jī)引腳的驅(qū)動(dòng)能力有限，因此通常在一些信號(hào)線(xiàn)加上拉電阻以提高驅(qū)動(dòng)能力。如SWD、JTAG、UART、ISP等接口，TTL電路驅(qū)動(dòng)CMOS電路，GPIO板間控制信號(hào)等。通常上拉電阻在1k~10k之間。

（3）芯片功能/地址配置：很多芯片需要通過(guò)對(duì)管腳進(jìn)行上下拉來(lái)配置其功能或者地址。如某些DCDC需要配置下拉電阻的阻值來(lái)計(jì)算最大輸出電流，EEPROM需要配置地址管腳的上下拉來(lái)決定其在I2C總線(xiàn)上的地址，MCU的BOOT管腳需要上拉或者下拉來(lái)決定其啟動(dòng)方式。通常上下拉電阻阻值也在1k~10k，阻值越大功耗會(huì)越低。

（4）增加抗擾性：有些引腳或信號(hào)需要使其在非工作狀態(tài)保持一個(gè)確定的電平，防止誤觸、靜電等干擾。上拉或者下拉情況都有。如CMOS輸出管腳如果不適用一定要上拉，否則極容易被靜電打壞；如三極管開(kāi)關(guān)電路基極通常下拉電阻，防止誤觸發(fā)。

（5）提供放電路徑：有些電路在掉電之后需要盡快釋放電流，防止對(duì)后級(jí)產(chǎn)生影響，會(huì)在電路中增加假負(fù)載，以提供一個(gè)放電路徑，如LDO的輸出假負(fù)載。

4.阻抗匹配：很多通信線(xiàn)路中由于芯片、電線(xiàn)、插座、過(guò)孔等因素造成的阻抗突變的情況需要通過(guò)電阻來(lái)消除反射等現(xiàn)象。這些阻值一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取，如單端信號(hào)通常用33Ω，差分信號(hào)通常用100Ω，CAN總線(xiàn)120Ω等。

5.0歐姆電阻：在電路設(shè)計(jì)中0歐姆電阻應(yīng)用也非常多，如方便調(diào)試、做兼容性設(shè)計(jì)、飛線(xiàn)測(cè)電流、地分割、作為保險(xiǎn)絲等功能。0歐姆電阻設(shè)計(jì)時(shí)主要關(guān)注其最大工作電流。

6.RC濾波：RC濾波是濾波電路的基本器件，通過(guò)不同阻值和容值的組合來(lái)對(duì)不同頻率的波形進(jìn)行濾波。

總結(jié)以下：要想成為一個(gè)合格的硬件工程師，只有經(jīng)驗(yàn)是不夠的，基本的元器件參數(shù)和作用和最底層的原理都應(yīng)該爛熟于心，再加上經(jīng)驗(yàn)的積累，開(kāi)發(fā)效率就能高，分析問(wèn)題也會(huì)一針見(jiàn)血。